Mikrorele + induktiivinen kuorma (releen suojaus hitsautumiselta)

[aneane]

Internet/Ethernet Relay Board 12 Channel with DAEnetIP4 - I/O, SNMP, Web
24v 3/4" DC Electric Solenoid Valve Water Gas Diesel 890271193088 | eBay

Ylläolevalla piirillä olisi tarkoitus ohjata noita solenoidi hanoja.
24v 5a virtalähde menee mikroreleiden common napaan, jokaisen releen NC lähdon perässä 2 solenoidia (24v 220mA per solenoidi).
Ongelmaksi luonnollisesti muodostui että solenoidien induktiivinen kuorma hitsasi jo pari relettä jumiin.
Mikä oikea ratkaisu suojata releet kiinni hitsautumiselta? TVS diodi, kapasitori, vastus?
TVS diodin mitoitus? Onko väliä asentaako diodin suoraan ohjainkortille jolloin takana 2 solenoidia vai pitääkö nuo asentaa suoraan jokaisen solenoidin liittimiin?

 

[Kizmo]

Diodit solenoidien kelan kanssa rinnan tähän tapaan:

Ja tärkeää juuri että diodi on fyysisesti niin lähellä solenoideja kuin mahdollista. Joku 1N4007 riittää aivan hyvin.

 

[aneane]

Nurkista löyty pussillinen tollasia schottky diodeja https://uk.rs-online.com/web/p/rectifier-diodes-schottky-diodes/9179120/
Vai pitääkö tässä tapauksessa käyttää nimenomaan zener diodeja?

 

[Kizmo]

Nurkista löyty pussillinen tollasia schottky diodeja SR560 | HY Electronic Corp SR560 Schottky Diode, 60V 5A, 2-Pin DO-27 | RS Components
Vai pitääkö tässä tapauksessa käyttää nimenomaan zener diodeja?

Shottky toimii ihan ok tuossa. Ja ei tarvitse olla zener. Eihän 4007 ole myöskään

 

[LaturiLewis]

Releen sijastakin voisi käyttää Mosfettiä, mutta silti diodi on hyvä olla.

 

[ississ]

Nurkista löyty pussillinen tollasia schottky diodeja SR560 | HY Electronic Corp SR560 Schottky Diode, 60V 5A, 2-Pin DO-27 | RS Components
Vai pitääkö tässä tapauksessa käyttää nimenomaan zener diodeja?

Useammin rele/solenoidisuojina on näkynyt nopeita schottkyjä kuin zenereitä. Käytä niitä.

 

[MrAatu]

Releen sijastakin voisi käyttää Mosfettiä, mutta silti diodi on hyvä olla.

Tuohan se varmin hitsautumisen estin ja tuohon paraskin. Optoa väliin jos digi ja solenoidien powerin haluaa pitää erillään ja puhtaana.

Yleisesti..

Jos releen kuitenkin haluu pitää fyysisen erottamisen takia niin rele vielä sarjaan mosfetin kanssa ja sen kelalle diodin kautta virta ja kondensaattori kelan rinnalle hidastamaan irroitamista. Näin kuorman irroitus tapahtuisi aina mosfetillä ja releen tekemä fyysinen irroitus tulee vähän jälkijunassa kun kelan kondensaattori purkautunut. Tuolloin kytkentä on jo virraton ja releen koskettimet melkein ikuiset.

Monimutkaisempaa kytkentää tarvii jos kuorma pitää saada päällekin mosfetillä. Kun edellä mainitussa mosfet ja rele kytkeytyy päälle yhtäaikaisesti. Releen hitaampana tehdessä käytännön työ kytkiessä. Mutta ylensä tässä vaiheessa ei koskettimet hitsaannu niin toi yksinkertainen kytkentä korjaa ongelman puutteistaan huolimatta.

Sit triakit sun muut kytkennät jos vaihtovirroista kyse eikä tasavirran kytkemisestä.

 

[Kizmo]

Kyllä se yksinkertaisin tapa on se yksi diodi kelan kaveriksi. Siitä saa muuten kivat RF räpinät jos diodin sijoittaakin releen viereen eikä niin lähelle kelaa kuin mahdollista. Fetillä aivan sama juttu, sisäinen diodi clamppaa takaisinpotkujännitteen mutta jos välissä on metritolkulla piuhaa niin siitä saa useamman megahertsin oskillaattorin.

 

[MrAatu]

Kyllä se yksinkertaisin tapa on se yksi diodi kelan kaveriksi. Siitä saa muuten kivat RF räpinät jos diodin sijoittaakin releen viereen eikä niin lähelle kelaa kuin mahdollista. Fetillä aivan sama juttu, sisäinen diodi clamppaa takaisinpotkujännitteen mutta jos välissä on metritolkulla piuhaa niin siitä saa useamman megahertsin oskillaattorin.

Juu se diodi nyt on melkein itsestään selvyys että pitää laittaa. Jossain tapauksissa pikku keraaminen konkkakin sen releen koskettimien rinnalla voi olla asiaa.

Hyvä olis kanssa pitää aina mikropiirien ja magneettisten laitteiden virrat erillään ja siksi fetin kanssa kannattaa käyttää halpaa optoa. Se ei hirveästi monimutkaista kytkentää kun ohjaus vastuksen kautta opton ledille (aivan kuin lediä mitoittaisi) ja fetin ohjaus magnettisten powerin puolelta vastuksen kanssa ja opton transistorin kanssa ohjaan fettiä. Eli vastus ja transisto sarjaan joka käyttöjännitteen ja maan välille ja välistä otto fetille fetin vastuksen kautta. Ohjauksen kätisyys saa valittua kummin päin laittaa sarjaan opton transistorin ja sen maksimivirtaa määrittävän vastuksen. Eli kumpi on jännitteen puolel ja maas. Helpompi siinä mielessä kuin oikea transistori kunnei tarvi kannan jännitteitä miettiä. Säästyy usein monelta murheelta optojen kanssa. Esim. Ebaysta saa jotain perus PC817 putkilo tolkulla halvalla ja se riittää ihan peruskäyttöön. Parisen euroa 100kpl.

Mut eihän noi optot fettien kanssa välttämättömyys ole millään tavalla. Kytkennät toimii usein ilman ongelmia ilman niitä. Mutta jos mahdollista kannattaa ne vaan heti suunnitteluvaihees lykätä kun mikään ei ole ärsyttävämpää kuin kuorman kytkeytyessä boottaava mikrokontrolleri ja sen jälkikäteen suojaaminen häiriöiltä.

 

[Mävaan]

Ovatko nuo releet tarpeeksi isoja. Ohjailen solenoidejaa releellä eikä vielä ainakaan ole mitään erikoista tapahtunut. Käytän Omronin tuon sarjan releitä G2R-2A-DC12 Omron Electronics Inc-EMC Div | Relays | DigiKey
Solenoidin rinnalla on nyt transorb diodi. Tavallinen diodi voi hidastaa solenoidin päästöä. Pitkään käytettiin ilman diodia eikä silloinkaan releet hajonneet. Kärjet kyllä kipinöi kivasti.
Tietysti voi olla että käytän pienempää solenoidia vaikkei se mikään pieni olekkaan.

 

[ississ]

Kysyjällähän taisi olla 2 solenoidia / lähtö eli tuplasti kaikkea. Yksi vaihtoehto on myös laittaa tarpeeksi iso 24v välirele jossa on 2 kytkevää kontaktia ja 1 solenoidi/ kontakti.
Esim joku 10...16A malli.
24v siksi että välireleen ohjaus saadaan solenoidien syötöstä. Ja välireleen kelan viereen myös diodi.

Tarpeeksi iso fetti on myös hyvä kuten edelläkin mainittiin, joutuu vaan tekemään niille levyn tai jonkun muun mihin ne saa johdotettua.

Kannattaa kokeilla ensin vaikka yhdellä lähdöllä mikä vaihtoehto näyttää toimivan parhaiten.

 

[TemeV]

Releen sijastakin voisi käyttää Mosfettiä, mutta silti diodi on hyvä olla.

Kyllä se diodi on pakollinen myös fetin kanssa. Fetti ei toki hitsaa kiinni sanan varsinaisessa merkityksessä, mutta vaikutus on sama kun se fetin puolijohde sulaa.

Fetillä aivan sama juttu, sisäinen diodi clamppaa takaisinpotkujännitteen mutta jos välissä on metritolkulla piuhaa niin siitä saa useamman megahertsin oskillaattorin.

Ei se sisäinen diodi siellä mitään clamppaa, se on estosuunnassa virran kulkusuuntaan nähden.

 

[Kizmo]

Kyllä se diodi on pakollinen myös fetin kanssa. Fetti ei toki hitsaa kiinni sanan varsinaisessa merkityksessä, mutta vaikutus on sama kun se fetin puolijohde sulaa.



Ei se sisäinen diodi siellä mitään clamppaa, se on estosuunnassa virran kulkusuuntaan nähden.

Toden totta, ajattelin väärin päin

Mahtaisikohan jokin jämerämpi avalanche speksattu hakkurifetti kestää solenoidin kytkimenä, voisi melkein kokeilla joskus. Osa noista feteistä pystyy syömään aika vakuuttavan määrän energiaa avalanche (onko se nyt vyörypurkaus suomeksi) tilanteessa.

 

[TemeV]

Toden totta, ajattelin väärin päin

Mahtaisikohan jokin jämerämpi avalanche speksattu hakkurifetti kestää solenoidin kytkimenä, voisi melkein kokeilla joskus. Osa noista feteistä pystyy syömään aika vakuuttavan määrän energiaa avalanche (onko se nyt vyörypurkaus suomeksi) tilanteessa.

Kyllä siihen aina löytyy komponentti, joka kestää. Onko siinä mitään järkeä on sitten eri asia

 

[Nixor]

Mulla on μPA1757- mosfetteja, joista ajattelin tehdä muutaman moduulin joilla voisi korvata releitä erilaisissa projekteissa. Noi tulee ulkokäyttöön eli laitan epoksiin tai kuumaliimaan. Sokeripalan kokoinen pitäis olla. Moduuleihin tulee liittimet akulle, kuormalle ja kytkimelle. Laitan punaisen ja valkoisen indikaattoriledin kytkimelle ja kuormalle. Käyttöjännitteenä 1-3 Lipo- akkua tai 12V muuntaja. Lähinnä kiinnostaa tuo gate protection diodi. Datalehden mukaan nuo vaatii kuitenkin erillisen suojauksen ylijännitteiltä. Riittääkö tuohon 1k sarjavastus vai pitäiskö laittaa myös zener? Jos ohjaan noilla induktiivisia kuormia kuten solenoidit, moottorit tai auton äänitorvi ym. niin mitä suojakomponentteja noihin kannattaa laittaa? Kuorman rinnalle laitan diodin. Kaikkien johtojen pituudet max 5m.

UPA1757 PDF

Part #: UPA1757. Description: SWITCHING N-CHANNEL POWER MOS FET INDUSTRIAL USE. File Size: 58.96 Kbytes. Manufacturer: NEC.

pdf1.alldatasheet.com

 

[TemeV]

Gate-source -jännitteen absolute maximum on 12V, joten jos tuohon J3:een on kytkemässä jotain lähellekään 12V, niin zener pitää olla pudottamassa jännitettä turvalliseksi. Induktiiviselle kuormalle riittää periaatteessa se diodi kuorman rinnalle, mutta J2:sta maihin voi varmuuden vuoksi laittaa TVS-diodin, joka rajoittaa drain-source -jännitteen alle sallitun 20 voltin.