Warum werden Relais so häufig von Optokopplern angesteuert?

Erstens, ein möglicherweise dauerhafterer Link zu diesem Produkt ist hier . Und der Schaltplan ist da . (Edit 29.07.2015: Ironischerweise sind meine beiden Links jetzt kaputt und der Amazon-Link von OP ist immer noch nützlich)

Aus zwei Gründen ist es sinnvoll, hier Optoisolatoren einzusetzen:

• Das Steuergerät ist möglicherweise sehr weit entfernt, so dass es keine gemeinsame Erdungsreferenz mit der Relaisplatine hat (außer wenn es über ein langes Kabel verbunden ist). Bei Verwendung des Optoisolators wird das Steuersignal lediglich als Differenzsignal zwischen Vcc und dem Steuersignal verwendet, die beide von der Steuerschaltung stammen; Massepotentialunterschiede beeinträchtigen den Betrieb nicht.

• Die Relaisspulenspannung ist nicht unbedingt die gleiche wie die Vcc des Controllers. Es könnte sogar durch eine Offline- (nicht isolierte) Versorgung erzeugt werden. Der Optoisolator sorgt dann für eine Isolierung zwischen der potenziell nicht isolierten JD-VCCVersorgung und den Steuerschaltungen.

Wahrscheinlich eine Reihe von Gründen, aber der wichtigste ist, dass dadurch verhindert wird, dass transiente Spannungen den Ansteuertransistor beschädigen. Und je nach Anwendung hilft es zu verhindern, dass Wechselstromrauschen den Rest der Schaltung stört.

Sie sprechen einige gute Punkte an, jedoch werden Optokoppler häufig verwendet, um Komponenten von potenziell gefährlichen externen Quellen zu isolieren. Sie sind billig und einfach zu implementieren. Und sie können möglicherweise mehr Schutz bieten als eine Diode. Und natürlich, wie Sie gesagt haben:

Einige dieser Platinen scheinen nicht besonders gut konstruiert zu sein (ohne Rücksicht auf Luft- oder Kriechstrecke). Selbst wenn der Optokoppler einfach zwei Isolationsschichten bereitstellen soll, versagt die Platine dabei.

Ich vermute, dass ein großer Teil des Grundes mit der Idee zu tun hat, dass es bei zwei Isolationsbarrieren weiterhin eine Isolationsbarriere geben wird, selbst wenn eine versehentlich oder absichtlich überbrückt wird. Bei der Arbeit mit Schaltungen, besonders wenn man ein Tollpatsch ist, kann man manchmal kurz Dinge kurzschließen, die eigentlich nicht kurzgeschlossen werden sollten (z. B. weil sich eine Erdungsklemme des Oszilloskops löst und sich über das Brett schlägt). Das Hinzufügen einer zusätzlichen Isolationsschicht verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein solcher Unfall erhebliche Schäden an irgendetwas verursacht. Die meisten Massenprodukte werden nie auf der Werkbank von irgendjemandem stehen, geschweige denn auf der Werkbank eines Trottels, aber viele selbstgebraute Produkte werden viel Zeit auf solchen Werkbänken verbringen. Außerdem werden selbstgebaute Platinen oft ohne Lötstopplack hergestellt,

Zusätzlich zum Schutz vor versehentlicher Überbrückung kann es bei zwei vollständigen Isolationsbarrieren möglich sein (wenn man vorsichtig ist), eine zu überbrücken, während die Diagnose an der anderen durchgeführt wird, während eine Isolationsbarriere zwischen den beiden Hauptteilen des Systems aufrechterhalten wird. Wenn man zum Beispiel die Zeit bestimmen möchte, die zwischen dem Setzen eines Ausgangs durch den Prozessor und der Stromversorgung eines Solenoids vergeht, könnte man damit beginnen, zu bestätigen, dass die Erdung der Relaisspule und die Erdung der Kontaktseite isoliert wurden, wodurch die Erdung des Relais und die CPU überbrückt werden Masse und Messen der Zeit zwischen dem CPU-Ausgang und der Relaisspule. Man könnte dann die Masse der Relaisspule und die CPU-Masse isolieren und - nach doppelter Überprüfung, ob sie wirklich isoliert waren, Überbrücken Sie die Masse der Relaisspule und die Masse der Kontaktseite und messen Sie die Zeitabläufe zwischen der Spule und den Dingen, die sie steuern. Die Durchführung solcher Messungen in einem System mit nur einer einzigen Isolierung würde wahrscheinlich ein Oszilloskop mit zwei voneinander isolierten Sonden erfordern. Solche Rigs gibt es, aber sie sind im Allgemeinen teuer.

Relais bieten tatsächlich eine ziemlich schlechte Wechselstromisolierung gegenüber einer SEHR lauten Störquelle - einem mechanischen Kontaktschaltlichtbogen, wenn eine Last geschaltet wird, die zwangsläufig mehr oder weniger induktiv ist und häufig an Netzspannung liegt, mit dv / dt, die Hunderte von Volt betragen können pro Mikrosekunde.

Billige kleine Relais sind in der Regel besonders schlecht, und ihre Verbesserung führt dazu, dass das Relais teurer, größer und weniger effizient wird.

Schaltungen mit mehreren Ein- und Ausgängen sind besonders anfällig.

Bei richtiger Verwendung kann ein Opto dazu beitragen, dass Störungen, die durch Spulen-Kontakt-Kopplung verursacht werden, sich nicht auf Schaltkreise auswirken.

Es gibt keinen Mangel an Beispielen in diesem Forum für Trauer aus dieser Quelle (Relais plus zufällige Rücksetzungen, wenn Lasten geschaltet werden, zum Beispiel) und viele Beispiele für gute robuste Geräte- und Industriedesigns, bei denen Optos in Verbindung mit Relais verwendet werden.

Ein sehr guter Grund ist, getrennte Stromversorgungen für die Logik- und die Leistungsschnittstellenteile zu haben. Der Logikabschnitt wird im normalen Design mit 5 V oder 3,3 V versorgt und ist vom Leistungsabschnitt galvanisch getrennt, wo die üblichste Versorgung 24 V beträgt, sodass ein Optokoppler erforderlich ist.

Es ist wahr, dass es vermieden werden kann, ein Relais mit einer Spule zu verwenden, die für 5 V ausgelegt ist, aber viele Relais sind mit diesen Spulen nicht erhältlich, und es wäre notwendig, eine viel höhere Leistung auf der 5-V-Seite mit einem größeren DC/DC-Wandler zu haben .

Es ist üblicher, die ungeregelte Feldversorgung, 12 V oder 24 V, Automobil oder Industrie (Relais benötigen keine sehr genaue Spannung) und einen kleinen galvanisch getrennten DC/DC-Wandler zu verwenden, um die 5 V / 3,3 V nur für den Logikabschnitt abzuleiten , also sind die isolierten Koppler notwendig.

Ich vermute, dass dies nur ein Fall von Bastlern ist, die versuchen, ein Geschäft mit dem Verkauf von Leiterplatten zu gründen. Sie komplizieren ihr Board möglicherweise nur, um es komplizierter aussehen zu lassen, da Komplikationen die Existenz von Elektronik rechtfertigen und einen Mehrwert zu schaffen scheinen.

Ich bin sicher, wenn Sie sich an den Anbieter wenden, werden sie eine überzeugende Geschichte haben, dass ihre Schaltung so ist, wie sie gemacht werden muss, und sie haben sie fertig, am einfachsten ist es, einfach ihr Board zu kaufen.

Alles, was Sie brauchen, um eine AC-Last mit geringer Spannung und geringem Strom zu steuern, finden Sie in einer einzigen Komponente: einem Halbleiterrelais wie diesem .

Jede Platine, die 20 mA in eine LED treiben kann, kann dies verwenden, was bedeutet, dass Sie keine spezielle Platine benötigen.

Der wichtigste Grund ist, dass die Spule im Relais eine ziemlich komplexe Last in der Schaltung ist. Wie wir wissen, ist eine Diode erforderlich, um die Schaltung vor dem Rückstrom zu schützen, der von der Spule induziert wird, wenn das Relais ausgeschaltet wird. Manchmal reicht diese Methode für ein schlecht konfiguriertes Netzteil nicht aus, wie es die meisten DIY-Module haben. Controller bekommen oft einen Impuls oder werden sogar vom Relais gefeuert. Ich denke, wenn das Netzteil robust genug ist, ist der optische Isolator nicht erforderlich.

Wenn Sie meistens ein Relais verwenden, möchten Sie die digitalen GND UND VDD der mcu von den Relais GND und vcc trennen, dann erhalten Sie sehr saubere mcu GND UND VDD-Leitungen .....

Wenn ein Relais EMS zurückgibt , hohe scharfe und schnelle Spannungsaufnahme und -- NO - Flyback - Diode und TVs - Schutz . Der Transistor im Optokoppler wird von der Relaisseite zerstört, daher ist der Hauptgrund die vollständige Trennung von gnd, Stromleitungen.

Wenn das Relais für Wechselstrom verwendet wird, kann es EMV an die Schaltkreise von , GND , VCC emittieren, sodass der Optokoppler das meiste davon löst