24 voltin piirin ohjaaminen 1 voltin jännitteellä

[herccu]

Oma sähköopin tietämykseni rajoittuu lukion fysiikan kursseihin ja yhden illan rajuun googlettamiseen, puolijohteet eivät ole siis juurikaan hanskassa.

On kaksi piiriä, toisen jännite vaihtelee välillä 0-5V ja toisen on tasainen 24V. Nollapotentiaali sama molemmille. Pitäisi saada tuo 24 voltin piiri sulkeutumaan silloin, kun vaihtuvajännitteisen piirin jännite on >1V ja avautumaan, kun tuo jännite on alle voltin. Tässä heittoa saa olla 0,2V alaspäin, 0,1 ylöspäin. Mieluummin ei lainkaan.
Tuota vaihtuvan jännitteen piiriä ei ole suunniteltu tällaista varten, tehonkestosta ei mitään hajua. En mielelläni lähtisi ylimääräistä kuormittamaan. 24 voltin piirin tehontarve pari wattia (~0,1A), voi kuormittaa lisääkin.
Tällä hetkellä tuo on toteutettu siten, että vaihtuvaan jännitteeseen on kytketty mittari, josta kyylätyn lukeman mukaan tuota 24 voltin piiriä naksutellaan päälle ja pois.

Oman rajoittuneen käsitykseni mukaan tuohon toimenkuvaan sopisi mosfet, mutta ei tunnu löytyvän tarpeeksi alhaisella kynnysjännitteellä. Transistoreissa ei taas näytä riittävän tehon-/jännitteenkesto. Tai sitten en vain osaa etsiä.
Sopisiko tuohon tarkoitukseen joku muu komponentti? Vai olenko ihan hakoteillä, miten tuo kannattaisi tehdä?
Eikö tuon voisi toteuttaa siten, että transistorilla ohjaa relettä, joka sulkee ja aukoo piiriä? Transistorina vaikka tuo ja releeksi tuommoinen (molemmat olisi tuossa sopivasti irti kolvausta vailla, rele vaan taitaa imaista liikaa virtaa).

Tuossa pari simulattoriräpellystä malliksi, ensimmäinen releen kanssa ja toinen pelkällä mosfetilla (josta ei näytä oikein menevän virta läpi).

 

[Monologi]

Tuli mieleen darlington transistori, mutta sehän vahvistaa hyvin virtaa. Mosfet on jänniteohjattava.
Joule Thief buustaa jännitettä--> 15 Minute Joule Thief : 6 Steps (with Pictures) Olisko se siinä?

En minä näistä mitään tiedä ja sen takia uppasin.

 

[Ormu]

Jos jänniteraja on noin tarkka, niin pelkällä transistorilla en lähtisi tekemään. Komparaattori 1V referenssijännitteellä ja sen perään sopiva komponentti kytkemään. Jos jännite heiluu yhden voltin tuntumassa, niin hystereesi (esim. Schmitt-liipaisijalla) voi olla tarpeen.

Mosfet vaatii melko korkean hilajännitteen (>>1V) päästäkseen hyvin johtavaan tilaan. "Logic level"-tyyppisille mosfeteille riittää muutama voltti. Bipolaaritransistoria (BJT) ohjataan virralla, ja Darlington-tyyppiselle BJT:lle riittää pienikin virta. Ohjaukselle ottaisin käyttöjännitteen joka tapauksessa 24V lähteestä (tarvittaessa regulaattorilla tiputettuna) jos onnistuu.

"Joule thief"-viritelmiä en tekisi ja niiden sopivuus tähän on aika kyseenalaista muutenkin.

 

[Tumppi112]

itse tekisin kyseisen piirin arduinolla. 0-5v piiriä luettaisiin analogituloon ja sille määrättäisiin volttiraja missä se ohjaisi arduinon relettä, mistä kulkisi 24v läpi.
24v jännitteen voisi pudottaa arduinon vin. porttiin sopivaksi sopivalla requlaattorilla. Toinen vaihtoehto on ohjata arduinolla mofsettia, jos hystereesi on "pieni" niin rele ei ole varmaan pitkäikäinen.


1pcs 5A DC to DC CC CV Lithium Battery Step down Charging Board Led Power Converter Lithium Charger Step Down Module{hei}-in Integrated Circuits from Electronic Components & Supplies on Aliexpress.com | Alibaba Group

NANO 3.0 controlador compatible con arduino NANO CH340 turno USB controlador ninguna CABLE V3.0 NANO-in Integrated Circuits from Electronic Components & Supplies on Aliexpress.com | Alibaba Group

Free shipping KY 019 5V One 1 Channel Relay Module Board Shield For PIC AVR DSP ARM for arduino Relay-in Integrated Circuits from Electronic Components & Supplies on Aliexpress.com | Alibaba Group

 

[herccu]

Oho, tulipa postattua oikeaan paikkaan. Näin äkkiseltään näyttäisi löytyvän kaikki tarpeellinen tuosta omasta SER-kasasta komparaattoritoteutusta varten.
Jos/kun ruvetaan komponentteja Kiinasta tilaamaan (eniten huolettaa tuon 1 voltin vertailujänniteen aikaansaaminen omista tietokoneromuista/pitäjän elektroniikkatarvikeliikkeestä löytyvillä komponenteilla), niin todennäköisesti mielipide kallistuu arduinon suuntaan, ihan vain koska muutenkin kiinnostaisi touhuaminen sen kanssa.
Kiitoksia kovasti neuvoista, pitää tutustua tarkemmin.

 

[Monologi]

Niin juuri tuollainen arduino toteutus, että esim. attiny13A(0,3€/kpl) 8-jalkainen ja löytyy neljä 10 bittistä ADC tuloa. Attiny13A voi toimia 1,8-5,5V välillä niin esim. float voltage= sensorValue * (1.8 / 1023.0);
1023 tulee tuosta 10 bitistä. Elikkä yksi yksikkö vastaa 0,0017595307917889V Riittääkö tarkkuus?

Ei kun siis tietysti lähempänä 5V, että se mosfet herää..

En usko, että tuo volttiraja koodi on ihmeellinen mitä Tumppi ehdotti. Aika saletisti löytyy netin syövereistä.

Mielikuva, että tuo Ormun toteutus vaatisi paljon juotoksia, mutta toki ei tartte paukuttaa koodia.

 

[Monologi]

"Joule thief"-viritelmiä en tekisi ja niiden sopivuus tähän on aika kyseenalaista muutenkin.

Onko olemassa jotain pientä nippeliä, joka nostaisi jännitettä ja toimisi tälläisessä käytössä?

 

[Ormu]

Onhan jotain jännitteennostimia olemassa, ja kai se "joule thiefilläkin" voisi onnistua. Mutta onko tuo "0-5V" piiri ylipäätään sellainen, että ohjauksen käyttöjännitteen voisi ottaa siitä? Paljonko sitä voi kuormittaa? Aloittaja sanoi, ettei paljoa viitsisi. Paljonko jännitettä nostava kytkentä häiritsee kys. piiriä? Entä jos piirin jännite on pitkään 0V?


Jos jänniteraja on tarkka, niin jollain mikrokontrollerilla voisi kyllä onnistua helpommin kuin komparaattorilla. Komparaattorin referenssijännitteen joutuu jotenkin tekemään, enkä osaa suoraan sanoa, kuinka paljon se esim. zener-diodilla tehtynä heiluu lämpötilan mukaan. Jotain lämpötilakompensoituja jännitereferenssejä on kai saatavilla.


Tässä tietysti auttaisi, jos aloittaja kertoisi selkeästi, mistä on kyse.

 

[Pakana]

Kaikkein yksinkertaisin ratkaisu olisi pieni puolijohde rele. Niissä pienissä on kynnysjännite juuri jossain voltin paikkeilla, mutta ihan tarkkaa arvoa en osaa sanoa.

 

[velleri]

Optohan siinä tosiaan voisi toimia suoriltaan. Koska 0-5V -linjan kuormituksen sieto on tuntematon, niin optolle tarvinneisi suurehkon sarjavastuksen. Se taas saa opton ohjautumaan heiveröisesti, mutta 24 voltin puolellahan voikin sitten vahvistella mielinmäärin.

 

[Monologi]

Opto näyttää piirroskuvissa lediltä ja transistorilta. Se siis vahvistaa virtaa. Darlington tuplatransistoreilla vahvistaisi virtaa enemmän. Virtaahan tässä ei ollut tarkoitus vahvistella vaan jännitettä?

Puolijohde rele näyttäisi toimivan asiaan paremmin esim. 5V 1 Channel Solid-State Relay module Low Level Trigger 2A for arduino | eBay

0-1,5V liipaisujännite tuossa, että Pakana on aivan oikeassa noista volteista.

 

[Tonto]

Opto näyttää piirroskuvissa lediltä ja transistorilta. Se siis vahvistaa virtaa. Darlington tuplatransistoreilla vahvistaisi virtaa enemmän. Virtaahan tässä ei ollut tarkoitus vahvistella vaan jännitettä?

Puolijohde rele näyttäisi toimivan asiaan paremmin esim. 5V 1 Channel Solid-State Relay module Low Level Trigger 2A for arduino | eBay

0-1,5V liipaisujännite tuossa, että Pakana on aivan oikeassa noista volteista.

Tuossa puolijohdereleessä on (yllätys, yllätys) opto sisällä. Liipaisujännite riippuu ledin kynnysjännitteestä ja ledi vaatii virtaa muutaman milliampeerin.

Kuten Ormu ehdotti, niin komparaattori 1V referenssillä lienee järkevin vaihtoehto, koska se ei kuormita ohjaavaa piiriä käytännössä yhtään. 24V piiristä tekee käyttöjänöt komparaattorille lineaariregulla ja samasta käyttöjänöstä 1V referenssin vaikka vastusjaolla, johon lisäksi potikka hienosäätöä varten. Jos oikein haluaa hifistellä, niin referenssitasolle RC-suodin eteen, vaikka tuskinpa se heiluu merkittävästi tuolla kuormituksella. Komparaattorin perään esim. logic level -fetti tai vaihtoehtoisesti BJT + mekaaninen rele -kombo.

 

[Monologi]

Tuossa puolijohdereleessä on (yllätys, yllätys) opto sisällä. Liipaisujännite riippuu ledin kynnysjännitteestä ja ledi vaatii virtaa muutaman milliampeerin.

Niin kuin tuossa oli annettu liipaisujännitteeksi 0-1,5V niin voiko se kynnysjännite olla vain 1V? Eihän sen ledin tarvitse edes olla varmaan ihmissilmillä nähtävissä. Normiledit, kun on käsittääkseni kynnysjännitteeltään aina yli 1V.

Edit: tietysti opton datalehden lukeminen auttaa asiaan ja maksimit on yleensä 1,5V ja tyypillinen jotain 1,25V Minimissä ei mitään ehkä 1V?
Olen käsittänyt, että nuo arvot määrittyy sen mukaan minkälainen yksilö on käsiinsä tarttunut.
Onko sitten vielä jotain erikoisversioita

 

[Ormu]

Diodin kynnysjännite ei sinänsä ole mikään täsmällinen raja. Diodin virta riippuu eksponentiaalisesti jännitteestä, ja kynnysjännite määritellään virta-jännitekäyrän tietystä kohdasta. Punaisilla ja infrapunaisilla ledeillä kynnysjännite ei ole kovin korkea, joten ehkä joku optisesti toteutettu puolijohderele liipaisee jo yhdellä voltillakin.

Mutta enemmän mietityttää, onko liipaisujännitteen täsmällisyys alkuunkaan riittävä aloittajan tarkkuusvaatimuksiin. Ensinnäkin pitäisi löytää juuri sellainen rele, joka sattuu liipaisemaan juuri yhdellä voltilla. Sitten pitäisi selvittää, paljonko liipaisujännite riippuu lämpötilasta.

Komparaattorin referenssin voi tehdä vastusjaollakin, varmaan jopa varsin tarkasti, kunhan 1) jännitelähteen jännite on vakaa, 2) käytettyjen vastusten lämpötilakäyttäytyminen on samanlaista. Jos jompikumpi ehto ei täyty, niin tarvitaan toisenlainen ratkaisu.

 

[Monologi]

Joo ei, kun mietin vaan omia skenaarioita, että kuinka pienillä jännitteillä voi pelailla mahdollisimman yksinkertaisesti. AP ei oikein avannut mistä se noin pientä jännitettä oikein saa ja miksi niin tarkka.

Hieman valottui tuon 5V relekortin toiminta esp8266:lla, kun se toimii 3,3V niin tuossa relekortista on optokin mukana, että se kait buustaa --> New 1-Channel H/L Level Triger Optocoupler Relay New Module for Arduino 5V | eBay
Kokeilin piruttain 1,5V patterilla tuota optollista relettä niin ei kyllä riittänyt releeseen asti.

 

[Reisga]

Joo ei, kun mietin vaan omia skenaarioita, että kuinka pienillä jännitteillä voi pelailla mahdollisimman yksinkertaisesti. AP ei oikein avannut mistä se noin pientä jännitettä oikein saa ja miksi niin tarkka.

Hieman valottui tuon 5V relekortin toiminta esp8266:lla, kun se toimii 3,3V niin tuossa relekortista on optokin mukana, että se kait buustaa --> New 1-Channel H/L Level Triger Optocoupler Relay New Module for Arduino 5V | eBay
Kokeilin piruttain 1,5V patterilla tuota optollista relettä niin ei kyllä riittänyt releeseen asti.

Katoin tuota linkittämääsi relemodulia, siellä alhaalla on se kytkentäkaavio, miten siinä on oikein tuo opto kytketty? Eihän siitä tunnu olevan mitään hyötyä tuolla kytkennällä?

 

[Monologi]

Katoin tuota linkittämääsi relemodulia, siellä alhaalla on se kytkentäkaavio, miten siinä on oikein tuo opto kytketty? Eihän siitä tunnu olevan mitään hyötyä tuolla kytkennällä?

Ilmankos se rele laiskasti kytkeytyi 3,3 voltilla tai sellainen tuntuma, että ollaan käyttörajalla. Mikähän tuon opton funktio ylipäätään on, kun on noita malleja missä ei näyttäisi olevan ollenkaan optoa?

Mielikuvituksissani olen aikaisemmin käsittänyt opton olevan jonkinlainen suoja, että kanta ei fyysisesti niin kuin johtava, että esim. Arduino voisi säästyä tälliltä, mutta tuossa relekortin kytkentäkaaviossa näyttää olevan myös transistorikin, että sitä kautta se tälli voisi kuitenkin tulla. En ymmärrä..

 

[Reisga]

Ilmankos se rele laiskasti kytkeytyi 3,3 voltilla tai sellainen tuntuma, että ollaan käyttörajalla. Mikähän tuon opton funktio ylipäätään on, kun on noita malleja missä ei näyttäisi olevan ollenkaan optoa?

Mielikuvituksissani olen aikaisemmin käsittänyt opton olevan jonkinlainen suoja, että kanta ei fyysisesti niin kuin johtava, että esim. Arduino voisi säästyä tälliltä, mutta tuossa relekortin kytkentäkaaviossa näyttää olevan myös transistorikin, että sitä kautta se tälli voisi kuitenkin tulla. En ymmärrä..

Onko tuo r4 vastus levyssä juotettuna kiinni sinun modulissa?

 

[Monologi]

Onko tuo r4 vastus levyssä juotettuna kiinni sinun modulissa?

Täysin identtinen tuon kuvassa olevan relekortin kanssa, mutta eihän tuossa ole kuin 4 vastusta, piirroksessa 6 vastusta. Kaksi tyhjää vastuspaikkaa löytyy. 4kpl 1kohm vastukset relekortilla.
r4 aika varmasti on tuo vastus, mikä on poissa, että ei ole haarautuvaa inputtia. Transistorin kannan ja emitterin välillä puuttuu r6. Tulikin tuosta kytkentäkaaviosta selkeämpi. Opto ohjaa transistoria ja se sitten relettä. Kyllä se opto taitaa tuossa mennä suojana, mikä lie noiden ylimääräisten vastuspaikkojen tarkoitus?

edit: Kattelin hieman noita relekortteja niin ne missä on tuo opto niin toimii 3,3V/5V se 5V rele.
Vahvistava ominaisuus, kun on transistoria peräkkäin.

 

[Reisga]

Ne r4 ja r6 pistetään selkeästi paikalleen vain kun myydään kortti ilman optoa, tällöin ohjataan suoraan inputista transistoria. Kyllä se opto noin on ihan oikein, kun levy on ilman noita kahta vastusta, hämäännyin itse ensin kytkentäkaaviosta.

Ja kyllä tuon relemoduulin käyttöjännite pitäisi varmaan olla se 5v, kyllä se varmaan toimii myös jotenkuten sillä 3.3v:lla. Inputti toimii taas hyvin 3.3v:lla ja allekin.

 

[Monologi]

Kattelin, että tuo opton vastus 1kohm on niin kuin mitotettu 5V:lle. 470 ohminen paremminkin 3,3V ja aika lähellä nollaa ohmia joku 1,5V. Siis vaan tuo inputti.
Voisko sama vastuskikka toimia käyttöjännitteeseen, kun näyttäisi olevan 1kohmin vastus (r2) releelle, jos ymmärsin oikein?

 

[Reisga]

Rele on 5v kelalla joten kyllä sen moduulin käyttöjännitteen pitäisi olla juurikin se 5v. Se transistori saadaan johtavaksi pienemmilläkin jännitteillä, mutta releen kela kaipaa siltikin sen 5v.

 

[Tomak89]

Taidan olla kuukauden myöhässä, mutta mites komparaattori ja mosfet/rele?
Aika vähän speksiä annettu, mihin tämä viritys on tulossa, ja millaisia virtoja tuolla 24V puolella kulkee.
Jos ei nimittäin muuta logiikkaa tarvitse, niin en mielestäni näe kauheaa järkeä tuohon Arduinoa laittaa. Jonkin verran hystereesiä (eroa, jossa piiri sammuu ja kytkeytyy) tarvitsee olla, koska muuten sopivalla jännitteellä piiri todennäköisesti värähtelee.
Pelkkään transistoripiiriin nähden hintaa ei tule juurikaan enempää. Ja tota voi säätää tarvittaessa, jos kytkentään pistää potikan.

Tässä ns. open-collector komparaattorilla tehtynä, esim. lm393 tai vastaava. Out = 0V, kun jännite ylittää 1,1V ja takaisin päälle, kun jännite putoaa takaisin alle ~1V. Tuohon outtiin sitten kiinni fettiä sen mukaan, mitä tarvii kestää virtaa, ja jonkinlaista puskuria/jännitejakoa, koska toi 24V fetin hilalla voi tulla toimintasavut.