5v relé causando un cortocircuito cuando está apagado

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Estoy usando un microcontrolador Atmega 1284 y cuatro relés electromecánicos de 5v para encender / apagar los aparatos según algunos sensores, tiempo, etc. El ATmega tiene su propia fuente de alimentación de 5v en paralelo con una fuente de 8v que estoy usando para el relés Ambas fuentes de alimentación obtienen su DC del mismo transformador después de que se haya rectificado.

Tengo un problema por el que el dispositivo que estoy conectando al relé cortocircuita todo el circuito cuando está apagado. Apaga la pantalla LCD y restablece todas las variables en el programa en el Atmega. Después de aproximadamente 2 segundos, el circuito se reinicia en la pantalla de inicio, pero todas las variables se han restablecido. He medido la corriente proveniente de una pata del transformador y antes de que se encienda el aparato, la corriente está en un nivel constante de 30 m. Después de encender el aparato, salta a 70 mA. Después de que apague el aparato, las caídas de corriente son aproximadamente de 15 a 20 mA y cortocircuito el Atmega.

He intentado resolver este problema utilizando un optoacoplador / optoaislante entre el pin de señal del Atmega y el transistor justo antes del relé para tratar de aislar las ramas lo más posible. Eso no ha resuelto el problema. He leído todo el lugar donde aislar los circuitos es la mejor manera de ir para tratar de salvar a la Atmega del daño. Pero, ¿cómo puedo aislar los circuitos cuando técnicamente comparten el mismo terreno del transformador? ¿O es que incluso el problema aquí?

Aquí está el circuito:

[]

    
pregunta Tay

4 respuestas

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Su problema es la falta de conocimiento de las soluciones EMI

(cientos en este sitio solo)

  

El problema no es que el relé cortocircuite la MCU, sino que se trata de una condición de restablecimiento del cambio a tierra o el ruido de voltaje en las líneas, es decir, un problema de EMC.

Los fallos de ruido pueden ser conducidos o irradiados por el campo E (Voltaje) o el campo H (corriente) cuando hay líneas de alta impedancia cerca de los voltajes de voltaje EMF inductivos sin torsión.

Desde que probaste el aislamiento conductivo, eso deja el aislamiento del ruido irradiado.

La solución a esto depende de su esquema y diseño.

Compruebe si:

  • abrazadera de diodo de carga inductiva para DC, amortiguador RC para cargas de CA inductivas
  • use tierra desde la fuente de alimentación, no cable de tierra de alimentación compartido para cargas pulsadas
  • par trenzado para cargas inductivas y controlador de bobina
  • el cable blindado también ayuda a suprimir la emisión sobre par trenzado o STP: proximidad del cable y orientación no paralela

  • agregue fundas de ferrita para suprimir el ruido CM.

Opinión (basada en la experiencia)

  • Opto-aislamiento fue innecesario.
  • el cableado del solenoide debe estar trenzado
  • el solenoide necesita un amortiguador para reducir el ancho de banda del pico de voltaje y, por lo tanto, intercalar el voltaje para señalar / devolver las líneas.
  • Los cables de señal de CC (si los hay) deben estar trenzados.

  • CapuchóndeproteccióndeplásticoconclasificaciónXdisponibleparausodeDigikey,etc.
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Lo único que tiene sentido acerca de reiniciar el circuito al apagar el relé es que no está manejando la corriente almacenada desde la parte del solenoide del relé. Lo hace con un diodo de retorno, que parece que tiene uno, pero no está claro cómo lo ha cableado. Asegúrese de que cuando el relé esté energizado, el diodo no lo esté. Además, siga la dirección de la corriente a través de la bobina, y cuando desenergice el relé, la corriente resultante debe encontrar una ruta de recirculación a través del diodo.

Si tiene un alcance, coloque una sonda en el nodo de conmutación de la bobina de relé. Cuando lo apagas, si no lo tienes conectado correctamente, verás un aumento de hasta 10s o 100s de voltios.

    
respondido por el Mike Barber
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La indicación de la información que ha proporcionado es que en realidad no está sucediendo un "corto". En su lugar, parece que en su lugar se está produciendo un bloqueo dentro de su microcontrolador. Latchup es un fenómeno que ocurre en los chips IC complejos cuando se presentan condiciones de señal ilegales en los pines de la parte y las rutas del circuito interno disperso actúan como un rectificador controlado por silicio y se encienden y conducen la corriente a través de partes del silicio que no son válidas para la corriente. fluir. El bloqueo puede variar desde molesto y requiere un ciclo de energía simple para restablecer el problema a un tipo más serio en el que la corriente de bloqueo destruye críticamente todo o parte del chip IC.

El bloqueo normalmente ocurrirá cuando un pin IC se lleva a una forma de voltaje sobre el riel VCC o debajo del riel GND. Los picos de voltaje acoplados en el circuito son el disparador de enganche habitual y pueden provenir de descargas estáticas o circuitos de conmutación. En su caso, es muy probable que la conmutación de voltaje de la red CA esté causando picos en su circuito.

La conmutación de la alimentación de CA con un relé electromecánico puede causar picos de ruido y voltaje de hasta 100s de voltios. El ruido puede provenir del rebote de contacto, el arco de contacto y la conmutación de cargas inductivas. Es posible que deba tener en cuenta varios aspectos para investigar su problema.

  1. Eche un vistazo a su circuito con un osciloscopio para determinar si tiene picos de alto voltaje.
  2. Use el alcance con las técnicas de sondeo adecuadas para ver si se están produciendo graves subidas del riel a tierra.
  3. Obtenga información sobre los circuitos de protección de los interruptores de CA y sobre cómo se pueden usar para reducir los picos y el ruido en los contactos de relé.
  4. Evalúa cuidadosamente cómo has construido tu circuito. Asegúrese de aislar y mantener todos los cables de alimentación de CA alejados completamente de cualquiera de las partes de bajo voltaje del circuito.
  5. Evalúe que tenga un transformador completamente separado para el suministro de 8 V y utilícelo solo en el lado del relé del optoacoplador. Esto permitiría un aislamiento completo de las conexiones entre el subsistema MCU y el subsistema de conmutación.
  6. Compruebe el uso real de los relés de estado sólido reales que incorporan la conmutación de cruce por cero. Estos pueden reducir significativamente el ruido de conmutación de CA y los picos.
respondido por el Michael Karas
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Suponiendo que solo haga esto cuando el dispositivo esté conectado, el problema es que EMI se debe a que los contactos codifican el funcionamiento de la MCU.

Su optoaislador no hace nada de valor ya que está utilizando el mismo suministro.

Intente utilizar un suministro diferente solo para la bobina de relé e intente limpiar su diseño alrededor del micro y el cableado de la carga. En particular, evite tener más conexiones que las que ha mostrado (como un depurador o un pod de programación).

Puede probar un MOV a través de los contactos, pero generalmente la solución a largo plazo es un mejor relé y / o aislamiento y una mejor distribución (por ejemplo, una placa de 4 capas con plano de tierra).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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