Relais 'ontstoren' / Controller loopt vast

[Upke dupke]

Beste mensen,

De zomervakantie stelt mij instaat om weer eens flink verder te werken aan een hobby project van me. Ieder jaar houdt onze buurtvereniging een Halloweentocht. De kinderen komen door de straat, en de straat is in stijl versierd. Ik versier ons huis echter niet. Ik bouw een compleet showtje van 4 a 5 minuten. Denk hierbij aan een sprookje zoals dat weer gegeven wordt in de Efteling. (voor liefhebbers een youtube linkje naar de voorstelling van vorig jaar)

Voorheen deed ik alles via handbediening. Dat was leuk, maar op die manier kon ik de reacties van het publiek niet zien noch echt meedoen met het feest buiten. Ook is het zo als je iets zoiets als dit dertig keer achter elkaar moet doen, het begint te vervelen. Op naar automatisering dus!

Inmiddels heb ik me verdiept in het gebruik van servo's en controllers en heb deze succesvol ingebouwd in een kleine animatronic. Ook heb onderzoek gedaan naar DMX en de daarbij behorende apparatuur. Helaas volstaat dit alles niet. Ik wil namelijk ook nog wat andere apparaten schakelen, waaronder nog een aantal lampen en een dompelpomp.

Voor dat laatste heb ik een relais aangeschaft. En ben ik me eens wat meer in elektriciteit gaan verdiepen.
Nu komt dan ook m'n probleem. Ik heb het onderstaande relaisbord aangeschaft om dat het compatibel is met de software die ik draai om alles aan te sturen.



De relais werkt op 12 volt. Het is via een bijgeleverde USB naar serial adapter aangesloten op m'n PC. De relais zelf zijn o.a. geschikt voor 10 ampère 250V. (daarnaast zijn ze SPDT) Wanneer ik het relais zo aansluit op m'n PC en ik via het bijgeleverde programma de verschillende relais laat schakelen werkt alles perfect. Ook wanneer ik via mijn software aanstuur werkt het perfect.

Wanneer ik er echter 230V opzet en een paar lampen ga schakelen, dan loopt mijn controller, en dus ook de software naar ongeveer 3 keer schakelen vast. Alleen door de USB kabel uit mijn computer te trekken kan ik het bord weer laten reageren. Om vervolgens weer naar 3 a 4 keer vast te lopen.

Via de fabrikant heb ik begrepen dat dit soms het geval kan zijn bij het gebruik van relais. Zij hebben me dan ook aangeraden om een bepaald type condensator aan de 230 kant van de relais te plaatsten (namelijk een geschikt voor 600V met een capaciteit van 100nF) Na overleg met mijn buurman (die veel meer van elektronica afweet dan ik, maar begrijpelijk niet altijd tijd heeft om dit probleem grondig te onderzoeken) ben ik naar de lokale elektronica zaak gegaan en heb daar een stel condensatoren gehaald. Die ik ik eigenlijk wilde had men niet, maar voor het 'ontstoren' van de relais, waar ik dan waarschijnlijk last van had, zouden deze ook geschikt moeten zijn. (MKT 275V 0.1uF)

Vervolgens heb ik deze condensatoren geïnstalleerd. Volgens de aanwijzingen van de fabrikant tussen de common en de normally open connectors. Warempel! Het heeft gewerkt, of althans deels. Ik kan nu veel vaker de relais laten schakelen. Ook kan ik m'n programma verschillende relais laten aanspreken en schakelen en dat meerdere keren achter elkaar. Maar naar een keer of 30 schakelen loopt alles toch weer vast.

Blijkbaar ben ik dus op de goede weg. Ik heb nog wat research gedaan op het internet. Blijkbaar kunnen relais voor nogal wat problemen zorgen en is het lastig om de storing weg te krijgen. Er zijn sites die beweren dat ik een transistor ergens tussen moet zetten, weer andere zeggen dat ik een diode antiparallel over de relais moet zetten. Zelfs de FAQ van dit forum bevat een onderdeel over het ontstoren van de voeding van een relais. Helaas begrijp ik daar niet veel van.

Het probleem dat ik heb is dus eigenlijk vrij simpel...voor de doorgewinterde elektrotechnicus. Ik als hobbyist en totale n00b heb er meer moeite mee. Normaliter ben ik ook van het experimenteren e.d. maar met elektriciteit lijkt me dat niet handig. Natuurlijk is het beste advies dat jullie me kunnen geven, als je niet weet wat je doet, en werkt met hoge spanningen blijf er dan vanaf. Klopt natuurlijk helemaal. Maar zonder deze relais krijg ik mijn gehele project niet af. (Natuurlijk moet hij ook wel betrouwbaar functioneren)

Dus? Moet ik de condensator anders plaatsen? Of wellicht een met een grotere capaciteit gebruiken? (wellicht 2 naast elkaar) Of toch een anti parallel geplaatste diode, maar waar moet hij dan?) Het liefste zou ik in ieder geval niet direct aan het bord willen solderen omdat ik bang met dat ik het dan kapot maak. Mijn soldeer vaardigheden zijn adequaat genoeg voor 2 kabels, maar voor andere zaken....

Lang verhaal

In ieder geval bedankt voor het lezen. Hopelijk past het in dit forum en is mijn vraag complex genoeg. Is dit niet het geval, alvast mijn excuses.

EDIT: Overigens heb ik ook het e.e.a. gelezen over inductieve en capacitieve belasting. In mijn geval zou dit probleem nog niet echt moeten spelen (voorzover ik het begrijp) want het enige wat ik tot nu toe in de praktijk heb proberen te schakelen waren twee 60 watt lampen. Ik begrijp dat ik straks met het aansluiten van mijn dompelpomp daar ook problemen mee zou kunnen krijgen.

[ Voor 3% gewijzigd door Upke dupke op 16-08-2010 01:15 . Reden: Extra bedenkingen... ]

[AlexanderB]

ik zou zelf beginnen met diodes antiparallel, en een setje bestaande uit 0.1 uF, 10 uF en n 100+ uF paralel aan de input van de voeding op het bord te bouwen.. ik heb geen idee watvoor logica het bord allemaal heeft, maar als de emf of back current van de relais de boel op tilt helpt, moet dr ontstoord worden ja

[edit:] ik zie net dat je bordje de genoemde diodes al heeft (als t net zo een is als op het plaatje) maar ik mis de nodige ontstoorcaps, dit is een groot tiltfestein, maargoed, dat blijkt in praktijk al.

[ Voor 25% gewijzigd door AlexanderB op 16-08-2010 01:32 ]

[Illusion]

Wat voor voeding gebruik je voor de 12V van de Relais, deze zou onvoldoende afgevlakt kunnen zijn.

Het is handig als je merk en type van de relais-card en de controller(s) geeft. Dat maakt het voor de rest wat makkelijker om concrete antwoorden te geven. Evt zou alleen het typenummer van de ICs al kunnen helpen.

[ Voor 10% gewijzigd door Illusion op 16-08-2010 02:25 ]

[goeievraag]

Die condensator van 100 nF is goed, maar het werkt veel beter als je er nog een weerstand van 100 Ohm in serie ermee zet. Dit dempt een eventuele emc-piek tgv een inductieve belasting veel sneller.

[Fish]

Los van je bestaande probleem, waarom heb je er niet voor gekozen om de relais ook via dmx aan te sturen?
nu zit je met 2 protocollen.

ontopic. heb je mischien geen voedingsprobleem? motoren kunnen een flinke inschakelpiek geven met de bijbehorende dipjes. als je nou eens een dikke elko achter je voeding hangt.

[RafkeP]

Ik heb helemaal geen verstand van relais, maar aangezien je zegt dat je het probleem weer kan oplossen door de USB kabel uit te trekken en weer in te steken denk ik eerder in die richting.

Heb je al eens geprobeerd op een PC met een echte seriele poort?

Ik heb ondervonden dat er verschillende USB naar serieel converters zijn en sommige werken gewoon niet goed. Bij het testen van een eigen creatie, heb ik gemerkt dat met sommige converters mijn PC gewoon crasht en anderen werken dan weer perfect.
Wanneer ik eenmalig data stuur werken ze wel, maar wanneer ik continu data stuur "hangt" mijn PC.

[Fish]

volgens mij gebruikt hij gewoon de usb aansturing welke ook op de aanstuurprint te zien is en geen converter

ff mierennieken
usb is btw ook een echte seriele poort, welliswaar geen rs232 poort maar toch

[RafkeP]

@ fish

Upke dupke schreef op maandag 16 augustus 2010 @ 01:11:
Het is via een bijgeleverde USB naar serial adapter aangesloten op m'n PC.

Misschien heeft het er helemaal niets mee te maken, maar het kan nooit kwaad om te proberen he.
Mijn ervaring leert mij ook dat mensen beter begrijpen waarover het gaat wanneer ik zeg "een echte seriele poort" ipv "een RS232 poort". (er horen ook 2 puntjes op de e, maar daar doe ik nooit de moeite voor )

[Fish]

mmm check deze volgens mij is dit hetzelfde relais board ... en verassing ander stuurprint
je ziet ook eigelijk 0 logica op de stuurpintrelaisbord (ok kan smd aan de onderzijde zijn maar het lijkt er niet echt op)

wat niet wil zeggen dat de print niet als een rs232 poort gezien word, maar er zit meer op dan alleen een usb -> rs232 converter op wat niet zomaar is te vervangen door een random andere converter

[ Voor 52% gewijzigd door Fish op 16-08-2010 11:52 ]

[real[B]art]

RafkeP schreef op maandag 16 augustus 2010 @ 10:17:
Ik heb helemaal geen verstand van relais, maar aangezien je zegt dat je het probleem weer kan oplossen door de USB kabel uit te trekken en weer in te steken denk ik eerder in die richting.

Lijkt mij onwaarschijnlijk dat het aan het USB gedeelte ligt. Met een onbelaste relaiskaart is er niks aan de hand, de problemen treden pas op wanneer met de relais een last geschakeld wordt.

[Looney11]

Wat voor een lasten schakel je? Alleen verlichting of ook motoren e.d.?

[Upke dupke]

Allereerst bedankt voor alle replies. Ik zie dat het probleem toch redelijk complex is/meerdere oplossingen zou kunnen hebben. Het bord dat Fish hierboven postte is inderdaad hetzelfde bord als ik heb. Alleen heb ik geen seriële controller, maar een USB controller. (Zoals op het plaatje dat ik postte) Zoals ik eerder al schreef werkt dat allemaal perfect, zodra ik echter 230 door de relais laat lopen (belast of onbelast) dan loopt de controller na een paar keer schakelen vast. De condensatoren hebben al geholpen maar blijkbaar niet genoeg.

Om even terug te komen op het DMX verhaal. Achteraf had ik inderdaad ook een DMX relais moeten aanschaffen. Dat was qua protocollen inderdaad beter geweest. Helaas is het slechter voor m'n portemonnee. Deze relais zijn een stuk duurder, zeker als je er acht hebt. Daarnaast is het goed mogelijk dat ik daarmee dezelfde problemen zou kunnen hebben die ik nu heb.

Ik zal later vandaag een foto postten om jullie te laten zien hoe ik het heb geïnstalleerd. Ik zal ook wat detail foto's maken van de twee printplaten. Let wel, dit zal voor iedere elektrotechnicus een nachtmerrie zijn Het is enigszins veilig, maar totaal niet volgens een standaard.

Edit:

quote: goeievraag

Die condensator van 100 nF is goed, maar het werkt veel beter als je er nog een weerstand van 100 Ohm in serie ermee zet. Dit dempt een eventuele emc-piek tgv een inductieve belasting veel sneller.

Hmmm, een weerstand aan een condensator solderen en terug tussen de contacten schroeven, dat ken ik wel...

[ Voor 12% gewijzigd door Upke dupke op 16-08-2010 12:06 ]

[Fish]

de relais heb je al.

wat dacht je dan van zoiets http://www.dmx4u.nl/dmx4all-dmx-decoders/
40Euro

Deze DMX298 demux stelt 8 uitgangskanalen ter beschikking waarmee diverse apparaten aangestuurd kunnen worden.
Via een jumper kunnen de verschillende bedrijfsmodi gekozen worden.

Technische Gegevens DMX298-Demux
Spanningsvoorziening: 5-12V DC
DMX-Kanalen: 8 Kanalen
Uitgang: 8 stuursignalen
Bedrijfsmodi: Switchpack / Binair / PWM / Servo / Strobe
Printafmeting: 64mm x 58mm

Dan schakel je alles waar het hoort en sta je niet met of lange 220 kabels te kutten of lange usb kabels

[Upke dupke]

Looney11 schreef op maandag 16 augustus 2010 @ 11:46:
Wat voor een lasten schakel je? Alleen verlichting of ook motoren e.d.?

Vooralsnog alleen 2 lampen van 60 watt. De bedoeling is dat ik er later ook een pomp mee ga schakelen. Maar zolang het niet naar behoren functioneert lijkt het me eerst verstandig dat op te lossen.


@ Fish
Ok dat is interessant maar vergt toch weer een investering. Zowel financieel, als technisch. Ik neem aan dat ik het e.e.a. aan elkaar zal moeten gaan solderen. Dat is niet mijn sterkste kant. Ik heb al een behuizing voor deze relais gebouwd en inderdaad, dat betekent ook dat ik overal 230 naar toe zal moeten leggen. Voor nu is het even niet anders....

EDIT:
Even wat foto's van m'n setup. Let niet op de erbarmelijke manier waarmee ik dit aangesloten heb. Daarnaast was m'n schakeldraad ook op.

Relais:


Controller:


Voeding voor relais:


Totaal:

[ Voor 32% gewijzigd door Upke dupke op 16-08-2010 14:49 . Reden: Foto's toevoegen ]

[AlexanderB]

...wow.. een doos vol antennes. voeg ook gelijk ff wat ferrietjes toe zo hier en daar, bijvoorbeeld een ring om de 12v kabel naar het USB printje...

[Brahiewahiewa]

't Ziet er uit alsof de data kabel (van USB-print naar relais-print) de boosdoener is.
Ik zou de beide prints in één alluminium kastje bouwen en de data kabel inkorten tot het absoluut noodzakelijke minimum. En het alu kastje aarden, natuurlijk.

[Fish]

Brahiewahiewa schreef op maandag 16 augustus 2010 @ 15:59:
't Ziet er uit alsof de data kabel (van USB-print naar relais-print) de boosdoener is.
Ik zou de beide prints in één alluminium kastje bouwen en de data kabel inkorten tot het absoluut noodzakelijke minimum. En het alu kastje aarden, natuurlijk.

Neh dat zijn alleen 1:1 stuurstromen die de transistoren van de relais aansturen dat geloof ik niet.
je kan het bijna geen datakabel meer noemen.

[deepbass909]

Die data-kabel gaat in ieder geval storing oppikken in die kist. Probeer alles dichter bij elkaar te plaatsen, en om de data-kabel een ferriet kern. Verder, leg alle draden een stuk netter in die kist.
Plaats beide printen aan één kant (waar de USB-kabel binnenkomt, zo dicht mogelijk tegen elkaar, maar wel zo dat alle 230v draden van de USB-print weg gaan. Vervolgens alle rand-aarde en nul-draden (groen/geel en blauw), netjes verdelen via eventueel een kroonsteen of goede steekverbinder, ipv de draaidopjes, en spijker deze draden vast, zodat ze ook op hun plek blijven.
De schakeldraden moet je verder verdelen in kleur, bruin is altijd "heet", achter de relais komt zwart. Ook deze weer netjes buigen en vastzetten. De voedings- en schakeldraden (230v) mogen best naast elkaar liggen, maar wel zo ver mogelijk van de electronica vandaan.

Als ik je laatste foto bekijk liggen er namelijk 2 kabels perfect om storing op te pikken van inschakelende draden, namelijk de voeding van de relaiskaart en de datakabel. Vooral die laatste zal het gevoeligst zijn (zonder de specs te kennen, verwacht ik dat die met max 5volt werkt).

@AlexanderB
Volgens mij wordt de USB-print vanuit de USB-poort gevoedt. Ik zie op de foto uit de topic start namelijk geen extra aansluiting zitten voor voeding (wat de RS232 wel heeft), en heeft alleen de relaiskaart een 12V voeding, die vlak naast de USB-print naar buiten gaat.

@fish
Ik weet niet wat op de stuurprint voor IC zit, maar als die continu spanningspiekjes op z'n uitgang te verwerken krijgt, kan dat bij een beetje matige ontstoring de chip laten blokkeren of doorslaan naar de USB-controller (doordat die pulsjes op het voedingscircuit van de USB-print terecht komen op de massa).
Zwakstroom en sterkstroom moet je altijd zoveel mogelijk gescheiden houden, om die reden (en veiligheid).

[ Voor 13% gewijzigd door deepbass909 op 16-08-2010 17:16 ]

[Fish]

Lust die print per ongeluk veel stroom ? werk je met usb kabels van 5 meter ? al eens geprobeerts met een powerd usb hub ?

[franssie]

Op het plaatsje van Fish loopt er ook 12V naar de USB controller, op de foto van TS niet. Zit het daar niet gewoon in, spanningstekort of heeft de USB versie geen 12V voeding aansluiting? Die foto is bij mij dezelfde als van het relais dus dat kan ik niet zien. eerste plaatje in TS gemist, niet dus.

[ Voor 8% gewijzigd door franssie op 16-08-2010 17:53 ]

[Upke dupke]

Enkele goede tips. Het is inderdaad een rommeltje in de kist. Wel moet ik zeggen dat ik de controller al eens los gehaald heb en deze buiten de kist heb gehangen. Dit was echter toen ik de condensatoren er nog niet tussen had gezet. Wellicht heeft het nu meer effect.

In reactie op Fish, de kabel is maar een meter lang. Ik heb nog niet geprobeerd met een powered USB hub.


EDIT:
Ik heb het geheel wat anders ingedeeld...en vastgezet. In plaats van de lasdoppen heb ik nu lasklemmen gebruikt. Ik hoop dat ik ze goed aangeduwd heb, ik heb nogal een aversie tegen die dingen. Ik moet de condensatoren er nog tussen zetten.



Indien dit allemaal nog niet helpt bestel ik ergens een ferriet ring om op de data kabel te zetten. Ik denk dat ik dan meteen een stel weerstanden mee bestel. Mocht de ferriet ring niet helpen, dan kan ik altijd die er nog tussen zetten. Maar welke heb ik precies nodig. Zoals eerder beschreven, de weerstand moet 100 ohm zijn maar welk wattage.

[ Voor 49% gewijzigd door Upke dupke op 16-08-2010 23:22 . Reden: Nieuw plaatje ]

[Illusion]

Kijk dat is al een hele verbetering!
Op je eerdere foto's lijkt het echter alsof je de ontstoorcondensatoren verkeerd geplaatst hebt. Ze moeten op de bruine en de zwarte draad zitten, en NIET op de bruine en een ongebruikte aansluiting.

Liggen die printplaten trouwens direct op het hout, of heb je daar nog isolerende afstandsbusjes tussen geplaatst?

Overigens is die aversie tegen steekdoppen niet helemaal terecht. Ik gok dat ruim 70% van alle huizen in NL volledig voorzien zijn van steekdoppen. Mits je de kabel op de goede lengte stript, en de doppen niet hergebruikt zijn ze erg betrouwbaar.

[ Voor 26% gewijzigd door Illusion op 17-08-2010 00:58 ]

[goeievraag]

Upke dupke schreef op maandag 16 augustus 2010 @ 18:18: Maar welke heb ik precies nodig. Zoals eerder beschreven, de weerstand moet 100 ohm zijn maar welk wattage.

Het vermogen maakt niet zo heel veel uit: de impedantie van een 100nF condensator op 50Hz is 31.8kΩ, dus het vermogen is nihil. Het gaat er alleen om dat hij de kortstondige spanning aan kan die optreed bij het uitschakelen van het relais. Als je een 1W exemplaar neemt, heb je er geen omkijken meer naar.

[Upke dupke]

Bedankt voor alle replies en hulp! Het werkt. Ik heb gisteren getest met een aantal lampen. Nu schakelt het geheel storingsvrij. Ik heb de condensatoren er nu ook anders opzitten. Net wat Illlusion zei. Dus nogmaals iedereen bedankt!

Het is nog wel even afwachten wat er gebeurt als ik er straks een pomp aanhang, i.v.m. met piekspanning. Maar mocht dat niet goed werken, dan ben ik zo terug. (en zal de weerstand die goeievraag hierboven aandraagt wel de oplossing bieden).

[Techneut]

Mooi dat alles naar tevredenheid werkt. Echter nog één opmerking, je zegt dat je nu condensatoren hebt van
275 V. Als deze in het 230 V circuit zitten, dan is dat te krap. Van een effectieve waarde van 230 V is nl. de topwaarde van de sinus krap 325 V, en daar dienen de condesatoren minimaal op gedimensioneerd te zijn, anders heb je kans dat ze op een kwade dag doorslaan, met alle gevolgen vandien.

[Upke dupke]

Sorry voor mijn late reactie!

Goede tip, ik zal eens kijken of ik ze kan upgraden. Het moet natuurlijk wel blijven werken.