Ich arbeite an einem Wärmeregler für ein Gewächshaus. Mein Gerät verwendet ATtiny2313A als uC und DS18B20 als Wärmesensor. Ich verwende auch das 1602-LCD-Display, um die aktuelle Temperatur zu überwachen und untere und obere Grenzwerte für das Heizsystem festzulegen.
Ich möchte in der Lage sein, die Heizlast für etwa 2 kW zu treiben (ich komme aus Russland, also werden es in meiner 230-VAC-Leitung etwa 10 Ampere sein). Ich verwende das Relais 507-1AH-FC, um die Heizlast zu kommutieren. Eigentlich werde ich die Live-Leitung (die auch die Sicherung 10A @ 250VAC hat) unterbrechen, während die Neutralleitung angeschlossen bleibt. Wie ich aus dem Datenblatt verstanden habe, kann dieses Relais 12 A bei 250 VAC verarbeiten, sodass die Dinge für mich ziemlich gut aussehen. Die Spulenspannung beträgt 5 VDC und ich verwende den KSP44-Transistor im Schaltmodus, um eine so hohe Last (ca. 106 uA) von uC zu bewältigen.
Als ich in der Entwicklungsphase war, habe ich ein Steckbrett verwendet, um die Firmware für ATtiny2313A zu debuggen. Während der Testphase konnte ich einige seltsame Störungen wie zufällige Neustarts von uC oder sogar EEPROM-Korruption feststellen (siehe die Diskussion hier ). Ich habe einige Spannungen gemessen und festgestellt, dass die Display-Hintergrundbeleuchtung und die Relaisspule einen ernsthaften Spannungsabfall auf den Steckbrettschienen verursachen (ca. 0,2 Volt).
Aus diesem Grund habe ich mich entschieden, zwei Stromquellen herzustellen, die auf LM7805CT-Linearreglern aufgebaut sind. Ein LM7805 ist auf dem Kühlkörper montiert und liefert Strom ausschließlich für die Relaisspule und die LCD-Hintergrundbeleuchtung. Der zweite LM7805 versorgt nur den DS18B20 und den ATtiny2313A mit Strom. Irgendwo im Internet habe ich gelesen, dass die Verwendung von zwei Linearreglern auf diese Weise eine schlechte Idee ist.
Da dies mein erstes Vollzyklus-Projekt (Schaltplanentwicklung, PCB-Routing usw.) ist, möchte ich so viel wie möglich lernen und potenzielle Fallstricke vermeiden. Hier habe ich die Schaltpläne, die geroutete Leiterplatte und 3D-Modelle davon angehängt. Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand aus der Community nützliche Ratschläge geben oder auf meine Fehler hinweisen würde. Ich bin Anfänger und möchte in die Welt der Elektrotechnik eintauchen.
Für mich sind folgende Hauptfragen von größter Bedeutung:
Ist es schlechte Praxis, zwei oder mehr LM7805 parallel zu verwenden? In meinem Fall haben sie gemeinsame Gründe. Im Allgemeinen habe ich feste Erdungsebenen auf beiden Seiten der Leiterplatte.
Ich benutze Transistor im Schaltmodus. Für meine Berechnungen habe ich angenommen, dass hFE = 20, der Basis-Emitter-Spannungsabfall 0,8 Volt beträgt und Vout für ATtiny2313A 4,2 Volt beträgt. Ich denke, dass es in Ordnung sein wird, dass der Kollektorstrom etwa 150 uA beträgt (obwohl die Relaisspule 106 uA verbraucht), also lautet meine Mathematik für den Basiswiderstand:
(4,2 - 0,8) / 0,150 * 20 = 453 Ohm
Ich habe 680 Ohm für meinen R2-Wert genommen. Gibt es irgendwelche Fehlkalkulationen in diesem Schema? Ich frage mich auch, ob es irgendwelche Fallstricke geben wird, weil der Kollektor von der + 5-V-Leitung (der erste LM7805) mit Strom versorgt wird, während die Basis von der VCC-Leitung (der zweite LM7805) angesteuert wird.
Wie kann ich Masseschleifen effizient finden und verstehen? Ich habe versucht, Logik- und Stromversorgungsteile meines Schemas zu trennen und feste Erdungszonen zu verwenden, aber ich mache mir Sorgen, ob noch Schleifen vorhanden sind.
Ist meine Snubber-Variante für Relais gut? Oder gibt es Verbesserungen, die eingeführt werden könnten? Ich habe den Anwendungshinweis gelesen , der besagt, dass diese Variante gut funktionieren sollte, aber ich möchte echte Benutzererfahrungen kennen.
Danke schön!
Der Schmutzstromimpuls der Spule kann sowohl die leitungsgebundene Welligkeit als auch die abgestrahlte EMI stören.
Es sollte also separat gefiltert werden.
leitungsgebundenes Rauschen unter Verwendung von Kondensatoren mit extrem niedrigem ESR oder der Serie R und Kondensatoren mit niedrigem ESR.
Abgestrahltes Rauschen, das durch CM-Unterdrückung unter Verwendung eines kleinen Schleifenbereichs gefiltert wird, sodass sich Hin- und Rückweg aufheben.
Dann können sich LCD und uC störungsfrei 5 V teilen.
Serie R (abhängig von der Last, aber E-Cap mit niedrigem ESR muss ESR*C < 10 us und 0,1 uF haben. Keramik- oder Metallfilm muss einen niedrigeren ESR und eine viel höhere SRF (Eigenfrequenz) haben.
Bei einer 100-mA-Spule ist ein Abfall von 0,1 V bei 1 Ohm R bei 100 uF und 0,1 uF zur Spule mit Sperrdiodenklemme in Ordnung.
Eine niedrige ESR-E-Kappe ist am besten, ansonsten beträgt die 100-uF-Kappe 2 Ohm gegenüber 0,1 Ohm.
Dies dämpft das Rauschen um das Verhältnis von Rs (1 Ohm) zu ESR der Kappen für Stufenlasten und einen ESR von 0,1 uF für den Auslösestrom.
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Russell McMahon
Russell McMahon