[PIC] 12V Relay aansturen via ULN2003A

Pagina: 1
Acties:

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Ik probeerde met behulp van enkele ULN2003A's een relaybord samen te stellen.
Dit resulteerde in 2 aparte PCB's maar verbonden komt het neer op:
Afbeeldingslocatie: http://i.imgur.com/yRafUT8.png

Echter als ik die relays activeer (door de uitgang van de pic hoog te maken) gaat de PIC traag kapot (twee keer meegemaakt). Is er iets verkeerd aan bovenstaand schema?

ULN2003A datasheet
Relay

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Defineer PIC traag kapot? Kun je ook specificeren welk relais dat is? Ik neem aan met coil code 012 omdat je op 12V schakelt? Op welke spanning heb je die PIC lopen?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Met traag bedoel ik dat het niet was 'pin hoog -> PIC kapot' ik heb de relay nog 3x kunnen schakelen.
De PIC werkt op 3V3.
De relay is OJ-SS-112LMH,000 (farnell)

[ Voor 21% gewijzigd door craio op 14-05-2013 10:23 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Ik heb het even bestudeerd en kan niet echt een fout in het schema zien. Wat mij wel opvalt (en verbaast) is dat in de application notes toch iets van een buffer/versterker staat aan een TTL output, terwijl in de description staat dat directly with TTL/CMOS met de 2003A geldt.

Wat je wel had moeten doen is pulldowns hangen aan de PIC outputs. Hiermee voorkom je glitches tijdens power-on totdat je outputs in software geconfigureerd zijn, maar dat kan geen verklaring zijn voor dit gedrag.

Al geprobeerd die 2003A te vervangen? Ook die kan defect zijn. Ga eens meten wat er gebeurt op die PIC inputs en/of die collector outputs?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Met een pic kan ik nu niet meer controleren want ik had er maar twee, dus nu wacht ik op de levering van meer stuks.
Gezien ik de relays hoorde schakelen ging ik ervanuit dat de ULN2003A goed was, maar zal deze eens grondig controleren.

Ik zal kijken om pulldowns toe te voegen in nieuwe versie van de print, bedankt voor de tip.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Tuurlijk niet, als die PIC stuk gaat moet dat ergens vandaan komen. Dat kan goed van die U1 komen. Maar wat gebeurt er dan? Zijn alleen die pinnen kapot of is je hele programming interface ook foetsie? Werken andere aspecten van die pic nog wel?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
De 3V3 lijn is nu in kortsluiting, PIC kreeg het serieus warm en toen deed deze niets meer.
(geen communicatie mogelijk via de ICSP lijnen)

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Ho es, maar dat kan overal door komen. Dat hoef je niet persé bij die U1 te zoeken. Die kortsluiting zit in die PIC? Problemen in je powermanagement? Ik zou niet te snel aannames maken maar vooral meten is weten.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Van heel de print is de enige andere IC een IO expander (niet gebruikt).
De voedingslijn (12V die ook door die relays gebruikt word) heeft geen kortsluiting.
Ik ging de PIC er nog afhalen om zeker te zijn dat het in de PIC zit (64pin TQFP is niet zo éénvoudig los te maken) maar nog geen tijd gehad.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Dat hoeft ook niet persé bij je 12V te liggen, maar wel bij de power management van dat IC. 12V op die PIC is sowieso einde oefening, dus je zal nog iets van een buckconverter of LDO hebben om daar 3V3 van te maken. Ook die kan stuk zijn, te hoge spanning aanbieden aan die PIC geeft hetzelfde effect. Als je een iets te hoge spanning aanbiedt op een IO krijg je meestal (niet altijd!) het verschijnsel dat alleen die pinnen/port gefrituurd wordt, maar de rest werkt nog wel.

Met een heteluchtbout en evt een preheater heb je die PIC overigens binnen een handomdraai eraf, zeker als er loodhoudende tin in zit

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Ik haal de PIC er vanavond af.
12V -> 3V3 gedeelte
Afbeeldingslocatie: http://i.imgur.com/MNVdqzv.png

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Een buckconverter dus. Dan zou ik helemaal oppassen met het beschuldigen van die Darlington Pair. Welke spoel en vrijloopdiode heb je daar bijvb geplaatst? Als je daar verkeerde componenten hebt (met name die vrijloopdiode die misschien niet snel genoeg kan schakelen) kun je op die lijn problemen krijgen. Is die PIC de enige die op 3V3 werkt? Dan had je daar beter een LDO neer kunnen zetten. Goedkoper, minder onderdelen, minder footprint en schonere spanning met veel minder rimpel.

Nog een tip, als je reverse battery protection wilt kun je beter een Nmos tussen ground en de jack hangen. Nmos hebben een lagere Rds-on dan Pmos, dus minder verlies.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
diode
spoel

De reden dat ik voor die LM koos ipv LDO is omdat ik dacht dat dit efficiënter was en het is de bedoeling dat 'dochter' PCB's ook daarvan hun voeding ontvangen.
Op een andere bord zat er bvb een MCP1703 maar deze werd te warm, en dit bord heeft meer verbruikers op de 3V3.

Ik zal die PMos vervangen door NMOS, op internet vond ik enkel voorbeelden met Pmos dus ik dacht dat het altijd daarmee gedaan wordt.

[ Voor 5% gewijzigd door craio op 14-05-2013 12:02 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Die diode kan goed je boosdoener zijn, bij buckconverters altijd Schottkydiodes neerzetten! Die diode mag dan wel ultrafast zijn maar is als je naar de description kijkt is deze voor andere toepassingen dan buckconverters, want die schakelen constant. Die diode is fast recovery, NIET fast switching! Schottky's zijn daar perfect voor, bij deze heb ik mijn twijfels. Het kan goed zijn dat na enige tijd de performance achteruit gaat, de spanning in die spoel opbouwt en dat daardoor je PIC kapot gaat. Die spoel lijkt goed gekozen.

Waar je voor moet oppassen met lage supply lijnen voor digitale systemen is dat je deze goed schoon houdt. Zeker met relais erbij, daar zitten solenoïdes in en die wekken een flink EM-veld op. Lange 3V3 traces is altijd vragen om problemen. Als alleen die relais op de 12V lijn zitten dan hoef je je geen zorgen te maken over interferentie, want relais schakelen toch wel. Qua efficientie, met een quiescent current van 2uA van de 1703, daar kan geen buckconverter tegenop. Maar 250mA kun je niet veel op driven, die zou ik gebruiken voor 1 enkele uC. Dus ik zou gewoon die 12V lijn doorjassen naar die andere bordjes want daar mag best troep opkomen, LDO's gebruiken om je digitale componenten te voorzien, zo dicht mogelijk tegen die controller aan met goeie ground. Als hij te warm wordt heb je 'm te zwaar belast. Dan kun je een zwaardere pakken MITS je 3v3 traces kort kunt houden, of je plaatst er meerdere.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • memphis
  • Registratie: Oktober 2000
  • Laatst online: 02:21

memphis

48k was toen meer dan genoeg.

Als het alleen om het voeden van een PIC gaat kan je beter gewoon een lineaire voltage regulator pakken, de vermogensverliezen zijn dan minimaal.

Er zijn mensen die mij een GOD vinden


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Het is niet enkel het voeden van een PIC. Wat er ook nog op de PCB zit op 3V3.
- 2 io-expanders (MCP23017)
- CAN bus (65HVD230DR)
- thermometer (MCP9808)
en zoals ik zei voeding voor 'dochterkaarten' (voornamelijk IO expansie etc)
Maar zal dit dus aanpassen dat de dochterkaarten hun eigen LDO krijgen en dan kan er ook 1 of mss 2 LDO's op de hoofdprint. Het lag nog niet vast als het 12V of 24V ingangspanning zou zijn, en 24V naar 3V3 is niet echt ideaal met LDO.

Intussen bij één PCB er de PIC afgeblazen. Hierna meet ik geen kortsluiting meer en 3.33V (volgens goedkope multimeter) op de 3.3V lijn.
Ik zou nog met een scope willen bekijken hoeveel ruis er op zit, maar heb dit momenteel niet voorhanden.

Rechtstreeks 3V3 aan de ULN2003A ingang hangen laat de relays nog schakelen. Stroommeting toont niet eens 1mA (via de 3V3 dus). De ULN wordt ook totaal niet warm.

[ Voor 46% gewijzigd door craio op 14-05-2013 20:32 . Reden: Links toegevoegd ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Die CAN bus heb je denk ik een typefout in want Google geeft geen results. Wat opvalt is dat die andere 2 wel 5V tolerant zijn en die PIC niet, boven de 3.6V is dat ding gefrituurd. Als je dat ding een tijd op spanning laat staan en na een tijdje die 3V3 controleert, is die dan nog steeds stabiel 3V3? Als het kan ook een beetje variatie aan de load op die lijn doen om die buckconverter te dwingen om de dutycycle te regelen, potmeter op die lijn hangen of af en toe een weerstandje toevoegen terwijl die aan staat

[ Voor 26% gewijzigd door Flake op 14-05-2013 20:33 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Inderdaad ik was een D vergeten, intussen heb ik er telkens een link naar de datasheet van gemaakt.
De 3V3 is nu ongeveer 15min op 3.33V

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Heb je iets waarmee je die lijn zwaar kan belasten? Decadebank ofzo? Probeer eens 500-750mA uit die buck te halen, moet ie kunnen hebben. Die andere onderdelen vormen amper belasting, waarschijnlijk draait die buck nu in leemtebedrijf omdat die uitgangscap de boel wel draaiend kunnen houden?

Die CAN bus kan ook 6V max hebben... blijf geneigd om te denken dat het aan je voeding ligt

[ Voor 13% gewijzigd door Flake op 14-05-2013 20:45 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Ik heb momenteel niets waarmee ik die lijn zo zwaar kan belasten.
Intussen in de nieuwe versie die LM vervangen door LDO's (momenteel MCP1703A, maar ik kijk nog rond voor alternatieven). Waarbij één de pic, thermo en CAN voedt en de andere de rest (maar 250mA is mogelijk te weinig daarvoor). Ook is de PMOS vervangen door een NMOS.

De 3V3 wordt nog maar op één connector doorgegeven, met name om dit of dit aan te kunnen sluiten.
Ik zoek nog naar een andere diode (dus schottky) en intussen zijn er nieuwe dsPICs besteld.
Bedankt voor alle tips!

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • memphis
  • Registratie: Oktober 2000
  • Laatst online: 02:21

memphis

48k was toen meer dan genoeg.

Waarom pak je niet de diode die in de specsheet beschreven staat? 1n5822

Er zijn mensen die mij een GOD vinden


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Omdat die through-hole is, zijn print is in SMD. Schottky diode's met SMA case zijn er zat dus dat moet wel lukken.

Laatste tip: Microchip LDO's zijn awesome en ze hebben een hele aardige parametric product search op hun website. Daar kun je heel gemakkelijk input- en output voltage, output current en quiescent current uitzetten tegen prijs.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Damic
  • Registratie: September 2003
  • Nu online

Damic

Tijd voor Jasmijn thee

Waarom is je com van je ULN aangesloten (deze dient eigenlijk om te zien of je je belasting wel schakeld als je de gnd erop zet) en geen 1N4007's over je relais?

Voor de rest zit, laat ik Flake aan het woord :)

Al wat ik aanraak werk niet meer zoals het hoort. Damic houd niet van zijn verjaardag


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Damic schreef op zaterdag 18 mei 2013 @ 09:43:
Waarom is je com van je ULN aangesloten (deze dient eigenlijk om te zien of je je belasting wel schakeld als je de gnd erop zet) en geen 1N4007's over je relais?
Op pagine 12 van de datasheet hangt deze ook aan zelfde spanning als de load. De ULN heeft interne diodes, dus veronderstel ik dat die extern niet meer nodig zijn.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Damic
  • Registratie: September 2003
  • Nu online

Damic

Tijd voor Jasmijn thee

Hazo, ja zo kun je die ook gebruiken.

Al wat ik aanraak werk niet meer zoals het hoort. Damic houd niet van zijn verjaardag


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Damic schreef op zaterdag 18 mei 2013 @ 09:43:
Waarom is je com van je ULN aangesloten (deze dient eigenlijk om te zien of je je belasting wel schakeld als je de gnd erop zet) en geen 1N4007's over je relais?
Aan GND schakelen moet je juist niet doen. Die COM staat voor common, in dit geval common cathode, want alle cathodes van die diodes zitten op dezelfde lijn. Zodra je een inductieve belasting uitschakelt blijft er altijd energie in die spoel achter, waardoor de verbroken kant van die spoel automatisch een hogere spanning heeft dan de kant die de energie levert. Met die diode zorg je ervoor dat die energie terug geleverd kan worden naar supply of wordt verstookt in die diode zelf. Doe je dit niet en die energie in die spoel wordt hoog, dan krijg je vonken omdat die energie weg wil (zoals in een bobine, maar dat is bij een bobine juist de bedoeling). Dus deze toepassing is correct. Als je die aan ground zou hangen, dan vloeit alle energie uit die driver die voor het relais bedoeld is juist door die diode naar ground toe, gaat het relais niet schakelen en ben je een hoop energie aan het verstoken. Feedback om te kijken of het relais schakelt is in de meeste gevallen helemaal niet interessant, tenzij je daar een of andere selftest routine van zou maken met automatische opvolgacties oid. Dan nog zou het slimmer zijn om die feedback ná het relais te zetten.

Die Darlington pair is wel gigantische overkill, want zoveel energie heb je echt niet nodig om dit soort relais te schakelen. Aan de andere kant is dit een array, en hij wil ook meerdere relais schakelen, vrijloopdiode zit er ook in en die chip kost geen zak. Dan is het wel praktisch om alles in 1 IC te hebben.

[ Voor 8% gewijzigd door Flake op 18-05-2013 11:06 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Hm, daardoor is er misschien iets anders nog verkeerd...
De 12V die voor de relais gebruikt wordt komt van na de P-Mos (1-richting), dus in principe kan die stroom niet weg via die diode?
Of zie ik dit verkeerd?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Dat vormt geen probleem. Ten eerste kan een mosfet die open staat prima in beide richtingen geleiden en jouw bron is ongetwijfeld gestabiliseerd, dus zodra dat kleine beetje energie van die spoel (wat voor het grootste gedeelte wordt verstookt in de diode) in je supply terecht komt zal jouw bron in actie komen om die lijn op 12V te krijgen.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Techneut
  • Registratie: September 2007
  • Niet online
Mijn ervaring is dat het type diode antiparallel aan relais in wat voor electronische schakeling ook helemaal niet zo nauw steekt. De enige eis is de spanning die hij kan verdragen. Als die maar duidelijk hoger is dan de gebruiksspanning dan is het altijd goed. Verder voldoet elke diode.

Het mag duidelijk zijn dat ze dienen om de spanningspiek bij het afschakelen te onderdrukken, het inschakelen is onbelangrijk. Ooit hebben we het wel eens puur uit nieuwsgierigheid met een geheugenscoop gemeten en en gezien dat soms bij weglaten van de diode die spanningspiek wel in de orde van 1000V kan zijn. Slechts als je deze dioden vergeet vraag je natuurlijk om problemen. Ons beleid was altijd om veiligheidshalve ze te kiezen voor een sperspanning die minimaal enige malen boven de nominale spanning ligt.
In het schema in het startbericht zie ik ze overigens niet, wat niet hoeft te betekenen dat ze er ook niet zijn. Waren de relais er vantevoren al mee voorzien?

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Techneut schreef op woensdag 22 mei 2013 @ 18:14:
Mijn ervaring is dat het type diode antiparallel aan relais in wat voor electronische schakeling ook helemaal niet zo nauw steekt. De enige eis is de spanning die hij kan verdragen. Als die maar duidelijk hoger is dan de gebruiksspanning dan is het altijd goed. Verder voldoet elke diode.
Voor een relais maakt dat inderdaad vrij weinig uit want relais zijn niet geschikt om snel te schakelen, maar je hebt meerdere vormen van inductieve belastingen, met name motoren. Motoren schakel je altijd met een frequentie boven de 20kHz, anders zou t hoorbaar zijn, en als je daar een 50Hz gelijkrichterdiode overheen legt heb je ook een probleem.
Het mag duidelijk zijn dat ze dienen om de spanningspiek bij het afschakelen te onderdrukken, het inschakelen is onbelangrijk.
Bij inschakelen is die diode helemaal niet in geleiding, dus tuurlijk maakt dat niet uit. Dat geldt alleen als cathode tenminste met Vfw hoger is dan de anode. Dat is alleen als de uitgang van het relais wordt verbroken, door die lading die achterblijft in die spoel.
In het schema in het startbericht zie ik ze overigens niet, wat niet hoeft te betekenen dat ze er ook niet zijn. Waren de relais er vantevoren al mee voorzien?
Zitten in die relaisdriver.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Techneut
  • Registratie: September 2007
  • Niet online
...... door die lading die achterblijft in die spoel.
Om precies te zijn, niet door lading die achter blijft, want daarvan is geen sprake, maar door de zelfinductie van de spoel. De eigenschap van zelfinductie is dat deze altijd z'n ontstaansoorzaak tegenwerkt. Bij inschakelen dus een zelfinductiespanning tegen de aangelegde spanning in (maar nooit hoger) en daardoor altijd oorzaak van een geringe vertraging, Bij afschakelen echter probeert de inductie de bekrachtigingsstroom van het relais te handhaven en wel door een inmiddels oneindig hoge weerstand. Het gevolg is dat de inductiepiek tot een extreem hoge waarde kan worden opgejaagd, die in geval van elektronica vaak leidt tot vernieling hiervan als die diode ontbreekt.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Techneut schreef op donderdag 23 mei 2013 @ 19:40:
[...]
Om precies te zijn, niet door lading die achter blijft, want daarvan is geen sprake, maar door de zelfinductie van de spoel.
Pas nou op wat je zegt. Tuurlijk is dat er wel want lading is de integraal van stroom, dus waar een stroom is, is ook lading. Simpel. Toegegeven, die lading blijft niet in de spoel zitten maar in het B-veld wat door die spoel is veroorzaakt. Als je het contact verbreekt gaat er een stroom lopen door die vrijloopdiode terwijl de kring verbroken is. Waar moet die stroom vandaan komen als er geen lading is?
Bij afschakelen echter probeert de inductie de bekrachtigingsstroom van het relais te handhaven en wel door een inmiddels oneindig hoge weerstand. Het gevolg is dat de inductiepiek tot een extreem hoge waarde kan worden opgejaagd, die in geval van elektronica vaak leidt tot vernieling hiervan als die diode ontbreekt.
Je praat over inductie alsof het alsof het fysiek aanwezig is, maar dat is het niet. Inductie kan niks proberen. Weerstand of capaciteit kunnen ook niks proberen. Lading wel, lading kan verplaatsen en dan heb je een stroom. Door inductie zal niet gepoogd worden om de stationaire stroom (bekrachtigingsstroom is niet echt de juiste term volgens mij) te handhaven, maar juist om die stroom af te laten lopen, precies het omgekeerde wat er gebeurt bij inschakelen. Als er geen kring is gaat dit niet lukken. De inductie zal ook niet pieken, de mate waarin zelfinductie optreedt blijft constant, getuige U = L * di/dt. Wat opgejaagd wordt is de spanning, als di/dt (afname van de stroom) niet kan gebeuren omdat de kring is verbroken zal U alleen maar groter worden. En flink ook. Jouw opmerking over de eigenschap van inductie klopt in principe wel, maar volgens mij interpreteer je 't niet goed. Er gebeurt nog veel meer.

[ Voor 3% gewijzigd door Flake op 24-05-2013 20:12 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Techneut
  • Registratie: September 2007
  • Niet online
Jij vertelt hier eigenlijk precies hetzelfde als ik. Alleen ik liet om het voor iedereen begrijpelijk te houden de correcte notatie U = L*di/dt achterwege. Lang niet iedereen is hier vertrouwd mee. Ik verwoordde het daarom alleen maar een beetje anders met wat zelfinductie wel terdege doet, zoals overigens met alle veranderingen in de natuur het geval is, het verzetten tegen z'n ontstaansoorzaak. Hetgeen ik wel terdege juist interpreteer, ik vermeldde alleen niet alles.

Edit:
Om precies te zijn, de factor di is hier gewoon gelijk aan de bekrachtigingsstroom, want die verandert in zeer korte tijd naar nul, factor dt is echter onzeker. Zou nul moeten zijn, maar dat kan fysiek niet, maar uiterst klein is hij wel. Vandaar dat opslingeren tot onvoorspelbare hoge waarde. Deze zelfinductie laat de stroom bij aanwezigheid van de diode geleidelijk afvloeien de factor dt neemt dus eenvoudig enorm toe. Meer dan eens heb ik schakelingen meegemaakt waar gebruik werd gemaakt van een neveneffect hiervan, nl. een geringe afvalvertraging.

Kleine toevoeging:
Wat er in feite gebeurt is het wegvallen van de stroom en daardoor het wegvallen van het magnetisch veld, afgezien van een beetje remanent magnetisme. Een verandering dus van het magnetisch veld en dat wekt op zijn beurt die inductiespanning op (simpele natuurwet). Niet een achtergebleven lading dus zoals jij schrijft, maar volledig inductie. Door dat in de formule U = L*di/dt de dt onvoorspelbaar is, weet je niet hoe hoog U is, maar zonder die vrijloopdiode kan dat gepaard gaan van een uiterst gemene piekspanning. Vaak hebben juist kleine relais door hun snelheid de gemeenste piekspanning. Ooit wel eens gemeten in een lab-opstelling met een geheugenscoop.

[ Voor 61% gewijzigd door Techneut op 25-05-2013 10:47 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Techneut schreef op vrijdag 24 mei 2013 @ 22:08:
Jij vertelt hier eigenlijk precies hetzelfde als ik. Alleen ik liet om het voor iedereen begrijpelijk te houden de correcte notatie U = L*di/dt achterwege. Lang niet iedereen is hier vertrouwd mee. Ik verwoordde het daarom alleen maar een beetje anders met wat zelfinductie wel terdege doet, zoals overigens met alle veranderingen in de natuur het geval is, het verzetten tegen z'n ontstaansoorzaak. Hetgeen ik wel terdege juist interpreteer, ik vermeldde alleen niet alles.
Ik wou de wet van Ampère/Maxwell nog aanhalen, maar dat heb ik maar achterwege gelaten. Al is het maar dat formules niet makkelijk te noteren zijn op fora ;) Dan nog moet je wel opletten dat je het verhaal correct houdt. Als ik dat zou roepen op mijn werk krijg ik ook ongetwijfeld kritiek.

Maar wat je eigenlijk moet zien onder het verzetten tegen z'n ontstaansoorzaak is als je de relatie trekt tussen een spoel en een weerstand. Plotseling constante spanning zetten op een weerstand zal meteen, zonder vertraging of tijdsconstante, een constante stroom veroorzaken. Een spoel zal dat verschijnsel tegenwerken, dus krijg je een toename van de stroom totdat deze stationair is. Bij uitschakelen trek ik weer die relatie met een weerstand, die klapt meteen naar nul en ook dat verschijnsel wordt tegengewerkt, namelijk door af te nemen. Hij zal dus niet proberen om die stabiele toestand te bekrachtigen, dat kan een spoel helemaal niet omdat een spoel geen energiebron is (behalve in een bewegend magnetisch veld, maar da's weer een ander verhaal).
Om precies te zijn, de factor di is hier gewoon gelijk aan de bekrachtigingsstroom, want die verandert in zeer korte tijd naar nul, factor dt is echter onzeker. Zou nul moeten zijn, maar dat kan fysiek niet, maar uiterst klein is hij wel. Vandaar dat opslingeren tot onvoorspelbare hoge waarde. Deze zelfinductie laat de stroom bij aanwezigheid van de diode geleidelijk afvloeien de factor dt neemt dus eenvoudig enorm toe. Meer dan eens heb ik schakelingen meegemaakt waar gebruik werd gemaakt van een neveneffect hiervan, nl. een geringe afvalvertraging.
Ik blijf me een beetje verzetten tegen de term bekrachtigingsstroom, want daaronder zou ik eerder het inschakelverschijnsel interpreteren. Als je stabiele of stationaire stroom zegt, dan is dat niet voor misinterpretatie vatbaar en klopt het wel. In de techniek is overigens niets onzeker ;) Die tijd kun je vrij gemakkelijk berekenen als je de spanningsval over de spoel, de inductie en de stationaire stroom weet. Inductorweerstand mag ook, 1x de wet van Ohm toepassen en je hebt de stroom. Dan kun je di/dt uitrekenen, als je de startwaarde weet (dus de stationaire stroom) weet je hoeveel tijd er nodig is voordat dit weg is. De orde van grootte kun je heel snel schatten door naar de inductie te kijken: Bij uH praat je over microseconden en mH praat je over milliseconden. Is dit snel? Mwoah, dit zijn reële verschijnselen waar je in de elektrotechniek rekening moet houden. Als je administrateur bent in het dagelijks leven, dan is dit inderdaad bloedsnel :P

Dat verschijnsel wat je hebt waargenomen is ook logisch te verklaren: zolang dat magneetveld in die spoel aanwezig is zal er ook een Lorentzkracht worden uitgeoefend en blijft dat contact aan. Naar mate die lading wegvloeit neemt ook de Lorentzkracht af en uiteindelijk klapt dat relais dicht. Dit kun je overigens versnellen door een weerstandje in serie met die vrijloopdiode te zetten, dan wordt die lading sneller verstookt. In de meeste gevallen is dat niet nodig.

Dan trek ik meteen even de relatie met mijn opmerking over die vrijloopdiode in die buckconverter, want volgens de datasheet zou die diode dus wél snel genoeg moeten zijn (reverse recovery time lag ergens in de ns volgens mij). Dat heeft er vooral mee te maken dat die PIC op de 3V3 de hoogste belasting vormt, de laagste breakdown voltage heeft (2003A lijkt geen probleem te geven en een short naar ground komt meestal door de voeding) en het probleem pas na enige tijd optreedt en het feit dat dit geen Schottky is en dat er in de application information andere toepassingen staan. In theorie zou die vrijloopdiode wel geschikt moeten zijn gelet op die recovery time, maar die vrijloopdiode schakelt dus wél constant in tegenstelling tot een relais. Ik ga er vanuit dat de performance van die diode naar verloop van tijd afneemt, dat daardoor het probleem pas na enige tijd zichtbaar wordt en dat na het uitvallen van die PIC het probleem weg is omdat die 3v3 lijn amper meer wordt belast. Er zit flink wat capaciteit op de uitgang, in combinatie met lage belasting is het waarschijnlijk dat de stroom door die spoel nul gaat worden, in leemtebedrijf dus, en dan hoeft die diode nauwelijks te geleiden.

Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Techneut
  • Registratie: September 2007
  • Niet online
De term bekrachtigingsstroom komt uit de relaistechniek. Als een relais is ingeschakeld, noemt men dat bekrachtigd. Wat betreft die onzekerheid, je hebt gelijk. Ik was dit even vergeten, als je R en L beide weet, dan weet je inderdaad ook de tijdconstante. Voor mij overbekend is de RC-tijd, even niet gerealiseerd dat L/R ook terdege een tijdconstante is. Volgens mij zijn we het behoudens hier een daar een niet zo belangrijke woordkeus verder niet erg oneens.
Oppassen dat we niet in een offtopic-discussie verzeilen.

[ Voor 5% gewijzigd door Techneut op 26-05-2013 11:23 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • craio
  • Registratie: November 2002
  • Laatst online: 09-06 15:16
Intussen al de voorstellen toegepast (uitgezonderd pull down).
main pcb
- LM vervangen door LDO's waarvan één voor de IC's op de print en één voor USB host functionaliteit en één voor add-ons zoals dit.
relay bord
- wordt nu via I²C aangestuurd om µc te beschermen (en pinnen te sparen), heeft eigen LDO.

Volgende week zouden er nieuwe diodes moeten geleverd worden om te testen als die de oorzaak waren.
B320A-13-F

[ Voor 38% gewijzigd door craio op 27-05-2013 09:32 ]


Acties:
  • 0 Henk 'm!

  • Flake
  • Registratie: Februari 2001
  • Laatst online: 01-11-2024
Prima! Ik zie dat je toch hebt besloten om meerdere LDO's te plaatsen. Gebruik je de 1703? Die zijn al stabiel met 1uF keramisch in en uit. Als je die nieuwe diodes gaat testen zou ik je aanraden om constant je 3V3 in de gaten te houden, als hij weer eruit vliegt kun je in ieder geval zien of dat nou aan je voeding ligt of niet.

Laatste keer offtopic tegen Techneut: de tijdconstante is weer wat anders ;) tijdconstante τ gebruik je bij filters om bij stapresponsie te berekenen wanneer 2/3e van de eindwaardespanning is bereikt, volgens U(1-e^(-t/τ)) met τ=L/R bij een LR-filter. In die casus die wij bespraken is die niet van toepassing omdat er geen weerstand in de supplylijn zit waardoor die spanning over de hele spoel wordt geforceerd, dus die spanning is gedefineerd als stapresponsie. Om te berekenen hoe lang het duurt voor die spoel leeg is kun je daarom niet deze formule gebruiken, logisch te verklaren omdat die stationaire/bekrachtigingsstroom er niet in wordt gebruikt terwijl die wel degelijk relevant is, en zul je die differentiaalvergelijking moeten gebruiken.
Pagina: 1