Ich habe ein paar Fragen zu einem von mir entworfenen 16-Kanal-Relaismodul, vielleicht kann mir jemand helfen. Im Allgemeinen besteht dies aus einem ESP-12F, zwei I2C IO-Expander, zwei Darlington-Array-ICs zum Ansteuern von 16x 5-V-Relais.
Hier ist die gesamte Projektseite .
Kanal 9-16 entspricht 1-8. Das ganze Mapping IO Expander -> Darlington Array -> Relay macht vielleicht keinen Sinn, aber das war für mich am bequemsten und wird in der Software behoben.
Oberste Schicht:
Unterschicht:
Nun meine Fragen:
Datenblätter:
Höchst wahrscheinlich nicht. Aber andererseits neige ich dazu, nicht zu glauben, dass etwas funktioniert, bis die Mathematik zeigt, dass es funktionieren muss. Es gibt ein paar Dinge, die Sie berechnen müssen, um sicher zu sein.
Richtig, 5 V über 70 Ohm Spule bedeuten etwa 71 mA Strom und 0,357 Watt. Da es 16 Relais gibt, ergibt sich bei mehrfachem Strom- bzw. Verbrauch mal 16 Gesamtverbrauch
Ich denke nicht, dass Sie sich zunächst Gedanken über Entkopplungskappen machen sollten. Sie scheinen in Ordnung zu sein, aber der Regler hat nur große Bulk-Kappen, aber keine kleinen Bypass-Kappen.
Klang ungefähr richtig.
Könnte übertrieben sein. Hängt aber vom Angebot ab. Da es sich bei den Relais um induktive Lasten handelt, beginnen sie allmählich, Strom basierend auf ihrer Induktivität zu verbrauchen, nicht sofort. Die Induktivität der Relaisspule ist jedoch nicht bewertet. Es gilt jedoch nicht, wenn plötzlich alle Relais abgeschaltet werden. Der Verbrauch von 1,14 A stoppt sofort von der Stromversorgung, die aufgrund von "Load Dump" außer Kontrolle geraten kann, sodass zumindest eine Kapazität vorhanden ist, um die Überspannung abzufangen, damit die Spannung nicht zu stark ansteigt.
Sieht gut aus.
Das Problem ist, dass der ULN2803 von einem 5-V-TTL- oder CMOS-Ausgang angesteuert werden soll, er ist möglicherweise nicht mit dem 3,3-V-Ausgang des PCF8574-Ausgangs kompatibel.
Und wenn Sie das PCF8574-Datenblatt sorgfältig lesen, hat es tatsächlich keine Push-Pull-Ausgänge. Es kann viel Strom aufnehmen, wenn es nach unten zieht, aber es hat "quasi bidirektionale" Ausgänge, sodass es nicht viel Strom liefern kann, wenn es nach oben drückt.
Sie müssen also berechnen, ob ein schwacher hoher PCF8574-Ausgang genug Strom in den ULN2803-Darlington-Transistoreingang treiben kann, um ihn zuverlässig einzuschalten, wobei Sie wissen, dass die Last eine 70-Ohm-Spule ist, die etwa 71 mA benötigt.
Eine andere Sache ist, dass das Magnetfeld der Spule nicht sehr schnell zusammenbricht, da Sie den internen gemeinsamen Stift des ULN2803 verwenden, um den induktiven Rückschlag zu klemmen, sodass das Relais nicht sehr schnell abschaltet. Langsam bewegte Relaiskontakte können Lichtbögen bilden und funken und schweißen, wenn sie den Strom nicht schnell genug unterbrechen. Es funktioniert möglicherweise immer noch einwandfrei, aber nur, damit Sie sich des Problems bewusst sind und nach besseren Relaisspulen-Snubbing-Schaltungen suchen können.
Eine weitere Sache ist, dass es keinen Schutz für Lichtbögen und Funken gibt, die an den Relaiskontakten auftreten. Diese können elektromagnetische Interferenzen ausstrahlen und dazu führen, dass das Board neu startet oder ähnliches. Ich meine nicht, dass es unbedingt ein Problem ist, aber wenn es Ihre I2C-Kommunikation beschädigt oder den ESP32 neu startet, sind Sie sich des Problems bewusst, wenn es ohne angeschlossene Last funktioniert, aber nicht mit angeschlossener Last.
Und dann könnte ein rechtliches Problem das Auf- und Unterkriechen von Relaiskontaktspuren sein, wenn das Relais zum Schalten von Netzen verwendet werden soll. Der Abstand zwischen den Relaiskontaktstiften und der isolierten Niederspannungsseite ist zu gering, da die Masseebene mit nur einem kleinen Abstand direkt neben der Relaiskontaktverdrahtung liegt.
Überprüfen Sie auch, ob die Leiterbahnbreiten der Leiterplatte breit genug sind, um Relaisströme zu führen, und ob der Massestift des ULN2803 breit genug ist, um den gesamten Strom von allen Relais zu führen, ungefähr 0,57 pro Chip.
Hervorragende Fragetechnik.
Wahrscheinlich. Ich kenne das ESP-Gerät nicht, aber alles andere sieht gut aus.
NEIN.
Ich würde parallel zu C8 und C9 einen 10-uF-Elektrolyt hinzufügen.
Ja.
Ja. Wenn die Größe ein Problem darstellt, reduzieren Sie C4 auf 100 uF und verteilen Sie 100-uF-Kappen in der Nähe der Relais. Eine Kappe pro Relais hat eine geringere Gesamtkapazität, reagiert aber viel besser auf Spulentransienten.
Ja.
Matt Karlsson