Das Relais schaltet sich nicht ein, wenn die Versorgung vom LDO-Regler kommt

Ich versuche, ein elektromechanisches 5-V-SPDT-Relais einzuschalten. Es ist geplant, es mit Mikrocontroller-Anwendungen zu verwenden. Unten ist die Schaltung, die ich auf einem Protoboard verdrahtet habe:

Schema

Wenn es so angeschlossen und mit einem Messgerät gemessen wird, treibt der BJT das Relais mit einem Strom von etwa 35 mA an, und die gemessene Spannung über dem Relais beträgt etwa 2,7 V, aber es schaltet das Relais nicht ein. Der BJT ist bereits gesättigt, selbst wenn ich den Wert von 1k res reduziere, steigt der Kollektorstrom nicht mehr an.

Zuerst vermute ich, dass mein LDO-Regler entweder nicht genug Strom liefern kann, um das Relais zu starten, oder der Regler nicht schnell genug ist, also habe ich auch versucht, den Eingangs- und Ausgangskondensator auf einen höheren Wert wie 47uF, 100uF zu ändern, aber das Ergebnis ist immer noch dasselbe .

Wenn ich einfach den Regler aus dem Stromkreis entferne und das Relais direkt von der 6V-Batterie (4x1,5V-Batterie) versorge, kann das Relais problemlos eingeschaltet werden.

  • Kann mich jemand mit ausführlicher Erklärung aufklären?
  • Was könnte dieses Phänomen verursachen?
  • Was könnte die Lösung sein?
Wie hoch ist die Spannung am LDO, während versucht wird, das Relais einzuschalten?
Welche Art von LDO verwendest du? Was ist seine Abfallspannung?
Wo befinden Sie sich? Die in meiner Antwort empfohlene BC337-Familie ist in den meisten Ländern verfügbar. Wenn Ihnen diese nicht zur Verfügung stehen, gibt es andere Transistoren mit einer höheren Stromverstärkung bei etwa 100 mA. Bitte fügen Sie einen Link zu Ihrem Relaisdatenblatt hinzu und/oder geben Sie den Relaisstrom an.
Der LDO ist L7805CV von ST. Die Dropout-Spannung beträgt laut Datenblatt 2-2,5 V. Was den Transistor betrifft, habe ich derzeit nur 2N3904 und 2N2222 in meinem Repository. Das Relais ist Songle SRD-05 mit Nennbetriebsspannung 5 V, Nennstrom 89,3 mA, Spulenauflösung 55 Ohm, Leistungsaufnahme 0,45 W, Anzugsspannung 75 % max.
Ich bin mir nicht sicher, ob ein L7805CV als LDO qualifiziert ist. Wenn der Ausfall 2-2,5 V beträgt, beträgt Ihr Ausgang wahrscheinlich nicht 5,0 V. Versuchen Sie, eine weitere Batterie hinzuzufügen, um die Versorgung auf 7,5 V zu bringen. das könnte den Trick tun.
Der 7805 ist das Gegenteil eines LDO (HDO?). Sie sollten ihm am Ende der Batterielebensdauer etwa 3 V geben, um damit zu arbeiten (mit anderen Worten, 8 V Eingang). Oder einen besseren Regler besorgen. Aber ich denke, Sie werden immer noch mehr Volt wollen, um den Spannungsabfall der Batterie zu berücksichtigen, wenn sie sich dem Ende der Lebensdauer nähert (irgendwo zwischen 0,8 V und 1 V pro Zelle wird normalerweise als Ende für eine Alkalizelle angesehen). Das heißt, Sie brauchen vielleicht 8 Zellen oder mehr, nicht 4.

Antworten (2)

  1. Empfohlene Betriebsgrenzen 7805 Datenblatt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können sehen, dass V_min 7 V beträgt, während Ihre Batteriespannung 6 V beträgt!

  1. Warum brauchen Sie einen LDO?

In Ihrer Schaltungskonfiguration macht es absolut keinen Sinn! Wenn Sie das Relais schalten möchten, verwenden Sie außerdem einen Pmos- oder Nmos-Transistor anstelle eines BJT, je nachdem, ob Sie einen Low-Side- oder High-Side-Schalter bevorzugen.
Da ein Relais aus einer Spule besteht, vergessen Sie nicht, eine Entstördiode parallel zu Ihrem Relais einzubauen. Sie sollten auch das Datenblatt Ihres Relais über die Max/Min-Werte lesen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

  1. Achten Sie auf Stabilitätsprobleme!

Eine Induktivität macht einen Regler instabiler!

Diese Schaltung dient nur zu Testzwecken, im sehr frühen Entwurfsschritt, sogar das Mikro ist noch nicht da. Wie auch immer, warum muss es pmos oder nmos sein? Sind BJT nicht einfacher zu verwenden/geeigneter?
I nmos ist sicherer in Bezug auf die Stabilität. Die Spule und die Widerstände an der Basis können zusammen mit parasitären Kappen (C_D1, C_eb) einen Oszillator bilden. Daher muss ein richtiger Widerstandswert in Reihe zur Basis hinzugefügt werden. Wenn Sie einen BJT von einem µP-Port aus ansteuern, müssen Sie außerdem einen statischen Strom liefern, während Sie dies bei einem NMOS nicht tun. Zweitens haben Sie zwischen Kollektor und Emitter eine Sättigungsspannung von etwa 100-200 mV, während Sie in nmos nur I_ds*R_on haben. Daher ist es viel sicherer, ein nmos zu verwenden!
Übrigens: Warum verbinden Sie das Relais nicht direkt mit V_Battery -> Sehen Sie sich das Datenblatt an, was die maximale Nennspannung ist: Sie entlasten die Last des Spannungsreglers.

Der 2N2222 ist ein unglaublich feiger Transistor (um einen Fachbegriff zu verwenden)(:-) ).

Sie müssen einen Link zum Datenblatt Ihres Relais bereitstellen, und ein Link zu einem 2N2222-Datenblatt würde den Leuten helfen, Ihnen zu helfen. Sie haben vielleicht einen 2N2222 oder einen 2N222A oder ... . Die Spezifikationen variieren genug, um in diesem Fall eine Rolle zu spielen. Angenommen ein 2N2222 ...

Das Datenblatt zeigt, dass der Transistor Beta/ Hfe/Stromverstärkung
35 bei Ic = 10 mA mit Vce = 10 V beträgt! und
20 bei 150 mA mit Vce = 1 V.

Und

Vce_sat beträgt 0,3 V bis 1 V mit erzwungenem Beta (= Ic/Ib) von 10.

In Ihrem Fall Ib = (Vsupply-Vbase)/Rbase ~= (5-0,6)/1000 = 4,4 mA.
Wenn Beta = 20, dann Icmax = 20 x 4,4 = 88 mA.
Wenn Beta = 35 Icmax = ~ 150 mA.
Deep Ending auf Ihrem Relais kann das oben Genannte sein oder nicht.
Schlimmer noch, da Vcesat im Bereich von 0,3 V bis 1 V liegt, wird der verfügbare Relaisstrom weiter reduziert.

Ich empfehle einen Transistor mit mehr Haaren auf der Brust.
Als meine Standard-"Jelly Bean"-Transistoren verwende ich den BC337-40 (NPN) oder BC327-40 (PNP) der äquivalenten SMD-Teile. Die -40 zeigt ein mittleres Beta von 400 (Bereich = 250-600) bei was auch immer das Datenblatt sagt mA.
Sie sind kaum teurer als andere kleine Transistoren und für die meisten Zwecke ungefähr so ​​​​leistungsfähig wie jeder andere.

BC337 - Digikeyt-Auswahlseite und ON semi BC337-40 Datenblatt Ic = 500 mA, Vce = 50 V, Beta 100 - 600 bei Ic = 100 mA, ...

Wie auch immer, wenn kein Regler verwendet wird, dh die Versorgung kam direkt von einer ~ 6-V-Batterie, kann das Relais eingeschaltet werden (mit einem schönen Klickgeräusch), der Strom beträgt ~ 53 mA, als ich gemessen habe. Dann habe ich auch versucht, ein RC-Netzwerk (68 Ohm || 220 uF) zwischen dem Relais und dem Kollektor von 2N2222 hinzuzufügen, und das Relais kann auch mit reduziertem Strom von ~ 35 mA eingeschaltet werden. Aber wenn der Regler da ist, kann das Relais nicht eingeschaltet werden. Ich muss mich trotzdem entscheiden, welches eine gute Praxis für Relaisschaltungen ist? Einen Regler einbauen oder direkt an die Batterie anschließen?
@Qrenz Die Antwort ist also sicherlich, den Regler loszuwerden. Relais sind nicht so wählerisch in Bezug auf die an die Spule angelegte Spannung. Überprüfen Sie das Datenblatt und prüfen Sie, ob es bei etwa 5,4 V (6 V - 0,6 V für den Transistor) einwandfrei funktioniert.
Das Relais schaltet sich nicht ein, wenn die Versorgung vom LDO-Regler kommt
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