16A Relé controlado con PWM

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No tengo mucha experiencia con los relés, pero necesito controlar el estado de un relé con una señal PWM, de modo que si el microcontrolador está dañado y el pin de control se atasca en un estado alto o bajo, el relé no recibirá energía. Espero implementar esto solo con componentes pasivos.

En la imagen de abajo está mi circuito con control básico Digital = relé apagado y así sucesivamente.

Siagregouncondensadorentreelmicrocontroladoryeltransistor,filtrarélaCC,peroahoranecesitoqueeltransistorpermanezcaabiertocuandoseapliqueunafrecuenciaPWM,oqueelrelédigaqueestácerrado.

Intentésimularloydescubríqueagregarunaresistenciaparalelayuncondensadordespuésdeltransistorayudó,peronolosuficientecomoseveacontinuación.

Tambiénhecambiadoelciclodetrabajo,peroestotienepocooningúnefecto.

Laflecharoja(salidasimuladaroja@20KHz)serefierealasalidadelmicrocontroladorylaflechaazuleslasalidaqueingresaalrelé(salidasimuladaazul).

Hejugadounpococonelvalordeestoscomponentesyestoestanbajocomopuedoobtenervoltaje(elreléverá)parair.

Tambiénmepreocupaqueestopuedaponerelreléenunestadodesconocidodebidoaestedesplazamientode3V.

Hevisto , utilizan las propiedades inherentes del inductor en el relé cuando lo controlan con una señal PWM, pero como esto es un 16A relay Dudo en hacerlo y no quiero la soldadura por contacto.

Se agradece cualquier ayuda o información sobre este problema de diseño.

    
pregunta Gareth T.

2 respuestas

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Alimente una onda cuadrada desde su MCU a este circuito: -

Naturalmente, bloquea la CC debido al condensador de 1 uF en la entrada, pero convierte la forma de onda de CA de nuevo a un nivel de CC. Entonces, si alimenta 3.3 voltios p-p obtendrá un nivel de CC en la salida de 3.3 voltios menos dos gotas de diodo, es decir, un nivel de CC de aproximadamente 1.9 voltios. Si usa diodos schottky, podría ser más como 2.2 voltios.

Luego, use un MOSFET con una fuente de compuerta en paralelo que, naturalmente, descargaría el condensador de 10 uF si la MCU dejara de enviar una onda cuadrada. Debe elegir un valor que no se descargue demasiado entre los ciclos de onda cuadrada de MCU, pero que se descargue en un tiempo razonablemente rápido cuando la onda cuadrada termina o se pierde.

Use el MOSFET para activar el relé, pero elija un MOSFET que tenga un voltaje de umbral de fuente de compuerta bajo de alrededor de 1 voltio.

    
respondido por el Andy aka
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Esto suena realmente preocupante, especialmente sus comentarios sobre rayos. Parece que estás intentando un diseño crítico para la seguridad sin ningún conocimiento de seguridad funcional. Si el fallo de su dispositivo es peligroso (para la vida o la propiedad), también podría estar expuesto a una responsabilidad legal.

Como otras personas han señalado, está introduciendo otros puntos únicos de falla en su sistema.

Aquí, en un solo punto, su procesador podría fallar con el PWM aún en salida. Esto podría deberse a:

  • Un error lógico

    • Su software debe escribirse para que cumpla con EN 61508 o una norma similar.

  • Un mal funcionamiento del hardware

    • El hardware debe estar diseñado para cumplir con una norma como EN 61508, hay muchas otras normas que pueden ser necesarias o simplemente útiles, como DO-160 para protección contra rayos.
    • Si está utilizando un relé para una función crítica, debe ser un Relé de seguridad . ¿Qué pasa si los contactos de su relé se sueldan o simplemente falla internamente? He visto que los relés se atascan físicamente debido a la ruptura de una parte de armadura de plástico. La soldadura por contacto puede suceder incluso después de muchos, muchos ciclos si inadvertidamente ha realizado un diseño marginal (la elección del material de contacto de relé y el corte son importantes).
    • Los procesadores deben estar protegidos por circuitos de supervisión como Supervisar los Watchdogs y controladores de administración de energía . Lo ideal sería que fueran un microcontrolador de seguridad como la gama Hercules de TI.

No conocemos su sistema, pero si, por ejemplo, el relé controlara un elemento de calefacción, podría protegerse contra la entrada de una condición insegura al incluir un fusible térmico en el paquete de calefacción permitiendo que la unidad sea a prueba de fallas .

La seguridad funcional es demasiado amplia para abarcarla aquí, pero tal vez estos puntos rápidos sean útiles para que los consideres.

    
respondido por el Cursorkeys

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