Feszültségszabályozó relék, használjak-e külön tápfeszültség áramköröket?

Meg kell valósítanom egy MCU (első lépésben arduino micro) és egy ULN2003 által vezérelt relé PCB kártyát, például a mellékelt ábrán, amelyet az interneten találtam néhány más alkatrésszel.

Azt szeretném megérteni, hogy szükségem van-e külön tápvezetékre az ULN2003 + relék táplálásához.

Teszem fel ezt a kérdést, mert szinte az összes ipari alkalmazásban, amelyet láttam, 3,3/5 V-ot használnak az MCU és egy dedikált 12 V-os vonal használatára a relé vezérléséhez, még akkor is, ha külön diszkrét tranzisztort használnak az ULN2003 helyett.

A szükséges áram tekintetében, szintén 5V-os relékkel, biztonságban kell lennem, mert az ULN2003 akár 500mA-t is képes szolgáltatni (egyszeres kimenet), és egy általános 5V-os relé adatlapja jelzi a névleges áramot, amely szükséges a 80-100 mA-re váltáshoz. A 12 V-os reléhez 30-40 mA szükséges a kapcsolás.

Tehát miért használják ebben az ipari alkalmazásban a 12 V-ot a relék vezérlésére?

Szeretném tudni, hogy el kell-e választaniuk az MCU tápegységét, hogy elkerüljék a tekercs be- és kikapcsolásából származó néhány tüskét/zajt, amely visszaállíthatja az MCU-t (bár ennek elkerülésére fordított diódát használnak). Vagy csökkenteniük kell az áramot a relé működtetéséhez, hogy megfeleljenek a diszkrét tranzisztoros meghajtójuknak (egy 12 V-os relének kevesebb áramra van szüksége, mint egy 5 V-os típusra).?

Ha azt javasolja, hogy válassza le az áramellátást, használhatok-e két külön (két szabályozóval ellátott) 5 V-os vonalat az 5 V + 12 V helyett? És ebben az esetben csatlakoztathatnám a NYÁK két tápvezetékének két alapját?

1 Válasz 1

Tehát miért használják ebben az ipari alkalmazásban a 12 V-ot a relék vezérlésére?

Míg az 5V-os relék rendelkezésre állnak, valószínűleg kevésbé használják őket, mivel a 12V már elérhető a legtöbb alkalmazáshoz (különösen az ipari alkalmazásokhoz), és az alacsonyabb feszültségű reléknél nagyobb az áramigény. A 3,3 V-os relének még nagyobb az áramigénye, ha a relé ugyanabban a családban van, egyes relé-családok nem mennek olyan alacsonyra, mint 3,3 V feszültség.

A relék problémája a magas induktív terhelés. A tekercs bekapcsolásakor sok energiát süllyeszthet. Ez áramcsökkenést okoz a tápegység sínjein, ezért alacsony impedanciájú és jól áramforrást biztosító feszültségforrás ajánlott.

Az elvégzett projektekben általában 12V vagy 24V relét használok, attól függően, hogy mi a fő tápfeszültségem. 5 V-os vagy 3,3 V-os LDO használata esetén ez szabályozza a digitális elektronika áramellátásának csökkenését, mert a relék pillanatnyilag leeshetik a sínt, de nem az LDO feszültség alá. Emellett néha még a bypass sapkák relével történő használata sem oldja meg a problémát.

Ha azt javasolja, hogy válassza le az áramellátást, használhatok-e két külön (két szabályozóval ellátott) 5 V-os vonalat az 5 V + 12 V helyett? És ebben az esetben összekapcsolhatnám a NYÁK két tápvezetékének két alapját?

Javaslom a digitális/analóg külön sínre helyezését, mint a relék. Vegye észre, hogy az LDO-tól lefelé irányuló relék nagy hőveszteségeket és energiahatékonyság-veszteségeket okoznak, mivel a relék nagy áramot használnak fel. A reléknek nincs szükségük nagy pontosságra az LDO-val. Jobb lenne megfontolni a DC-DC átalakítót a relék feszültségszabályozásához, mivel ezek hatékonyabbak.

Az alapok összekapcsolhatók, és nem kell külön lenniük. Azonban vegye figyelembe, hogy az áramok visszatérnek a forráshoz, ami befolyásolhatja az alacsony szintű méréseket (mV alatt), ha a relék csapjainak földi áramai analóg szakaszon haladnak át, az problémákat okozhat. Olvasson fel néhány megosztott síkra vonatkozó kérdést, például ezt az egyetlen alapsíkot és az osztott síkokat?