Witam
Zaprojektowałem układ, którego schemat przedstawiłem poniżej:



Całóść zasilana jest napięciem w granicach 15-30V. Na pokładzie jest mikrokontroler zasilany napięciem 5V z przetwornicy.
Przekaźniki zasilane są napięciem 12V z drugiej przetwornicy.
Zastosowałem takie rozwiązanie aby praca przekaźników nie zakłócała (lub zakłócała jak najmniej) zasilanie mikrokontrolera.
Wszystko działa poprawnie ale... gdy przekaźniki są wyłączone to przetwornica 12V pracuje bez obciążenia i lekko szumi.

Postanowiłem więc zastosować ocję ze schematu nr 2



Tutaj wymyśliłem sobie tak, że mam przetwornicę na 12V do zasilania przekaźników a następnie stabilizator liniowy 7805, który zapewnia napięcie do zasilania uC.

Tak sobie siedzę i myślę a może jednak dać przekaźniki na 5V i wszystko zasilać z przetwornicy 5 woltowej? Schemat poniżej



No i teraz mam całkowity mętlik w głowie.
Generalnie wszystkie trzy opcje działają bez problemu (z tym tylko, że w pierwszej mamy szumy przetwornicy bez obciążenia).
Nie wiem na które rozwiązanie się ostatecznie zdecydować.
Może znacie jakieś przeciwwskazania do którejś opcji?
Sam już nie wiem.
Może pominąłem jakiś ważny szczegół.
Chciałbym znać Waszą opinię zanim zdecyduję się na ostateczne rozwiązanie.
Z góry dziękuję za wydanie opini

Opcja ze schematu nr2 wg mnie jest tutaj najlepszym rozwiązaniem. Dołożyłbym jeszcze elektrolity na zasilaniu, na wyjsciu12V i na wyjściu 5V

Jeśli chodzi o mnie to im mniej dodatkowych napięć na płytce tym lepiej.
Po pierwsze każda przetwornica generuje straszny bałagan EMI (Pan Fourier się kłania), przy małych mocach nie jest to jakieś przepotworne utrapienie. Jednak warto już na etapie projektowania zadbać o możliwie małą emisyjność urządzenia, a także nie generować niepotrzebnych elementów w BOM liście.
Stosowanie stabilizatorów liniowych przy tak dużej różnicy napięć to bezsensowne obciążanie źródła jeśli masz 12V i chcesz zejść do 5V to musisz wytracić gdzieś to 7 V więc będzie to spadek napięcia na stabilizatorze. Przyjmijmy, że szyna 5V pobierze 200mA (zupełnie z czapy) więc mamy już moc strat 0,2 * 7 = 1,4W. I są to straty zupełnie nie potrzebne ( w dodatku obciążające przetwornicę 12V ), uzasadnione jedynie tym że regulator liniowy jest tani i banalnie prosty w podłączeniu.
Oczywiście możesz stwierdzić że zasilasz to z zasilacza sieciowego o mocy np 10VA i to Ci bez różnicy, jednak im więcej ciepła wydziela się na elementach elektronicznych tym szybciej ulegają starzeniu i co za tym idzie uszkodzeniu.

Dlatego drogą eliminacji:
- rozwiązanie pierwsze generuje nie potrzebny bałagan EMI (2 przetwornice) + więcej elementów + 1 moim zdaniem nie potrzebne napięcie 12V;
- rozwiązanie drugie marnowanie energii w stabilizatorze liniowym i nie potrzebne napięcie 12V;
rozwiązanie trzecie wydaje mi się najlepsze, w razie jakiś problemów z cewką przekaźnika można zastosować gasiki RC z elementów SMD na napięcie ~50-100V

Dziękuję Espablo za opinię.
Co do kondensatorów to dałem tutaj wielowarstwowe kondensatory ceramiczne zamiast elektrolitów.
Mam nadzieję, że Mirek mnie nie okrzyczy
Na płytce (opcja 2) stabilizator 7805 a co za tym idzie kondensator C10 znajduje się przy samym uC a C3 i C4 przy samych nóżkach zasilania uC.



------------------------ [ Dodano po: 15 minutach ]

abel11
Wielkie dzięki
W zupełności się z Tobą zgadzam.
Na wstępie brałem opcję 3 pod uwagę chociażby ze względu na wspomniane przez Ciebie straty mocy na stabilizatorze liniowym. O ilości dodatkowych elementów nie wspomnę. Tutaj nie tylko chodzi o cenę ale o to także, że trzeba te elementy jakoś na tej płytce wcisnąć.

Jedyne co mnie wystraszyło przed użyciem przekaźników na 5V to to, że ta sama przetwornica miała by zasilać uC i przekaźniki. Obawiałem się ewentualnych interakcji.


Uważasz, że zastosowane tutaj diody 1N4148 nie wystarczą?

W moim przypadku pobór prądu przez urządzenie jest istotny gdyż układy tego typu mają być porozrzucane gdzieś po budynku i nierzadko będą zasilane skrętką z zasilacza oddalonego o kilkadziesiąt metrów. (skrętka ma służyć do zasilania układów oraz jako magistrala CAN)

a co mam okrzyczeć - jeśli z +5V będziesz pobierał kilkanaście mA to 7805 nie będzie miał się nawet jak grzać, możesz nawet użyć 78L05 żeby mniej miejsca zajął

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

A bo tematu kondensatorów to ja wolę nie poruszać na tym forum bo wiem, że Mirek czuwa
więc jest to temat, którego wolę unikać


Czyli według Ciebie Mirek jednak opcja 2?

Przepraszam, że tak męczę ale wydaje mi się, że informacje od Was fachowców tutaj mogą się przydać wielu osobom.
W końcu budowanie sterowników gdzie podłączamy przekaźnik na wyjściu to taka jakby podstawa a jak widać rozwiązań może być wiele.

Gdzieś w sterowniku chyba Schneider widziałem oddzielną przetwornicę dla elektroniki i oddzielną dla przekaźników. Dlatego właśnie zacząłem od opcji 1.

No zdecydowanie ja wybieram opcje zawsze z przetwornicami, ale w przypadku gdy mam z jakiejś przetwornicy np zasilanie powiedzmy +6V do czegoś tam a potrzebuję napięcia +5V (z niewielkim zapotrzebowaniem na prąd) to daję stabilizator liniowy ale LDO, np L1117-5.0 - a nie 7805

u ciebie chodzi o zbijanie (brzydko mówiąc) napięcia z +12V na +5V - no to też już tak patrzę na to hmmm ... średnio - podpowiedziałem tylko, że jeśli się na to uprzesz i sprawdzisz, że pobór prądu na +5V będziesz miał kilkanaście mA no to 7805 da radę


Bo to jest zdrowe podejście - kompletnie nie ma co się obawiać o żadne tam EMI i sianie nie wiadomo jakich zakłóceń, bo przetwornic używa się dzisiaj WSZĘDZIE i owszem - no można siać ... ale to już trzeba się mocno postarać, żeby to robić ....

jedyne co mnie dziwi to fakt, że chcesz wszędzie pchać tego starocia MC32036 zamiast dać dedykowane fajne i MILION (podkreślam) milion razy prostsze w implementacji scalaczki - na dodatek pracujące na sporych częstotliwościach dzięki czemu nawet wydajność prądową można uzyskać dużo większą ale też co ważniejsze dużo mniejsze gabarytowo dławiki itp itd A tych scalaków jest teraz OD GROMA do wyboru

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

No i chciałem w tygodniu wysyłać zamówienie do Chińczyków bo od 1 października mają jakieś święto i nie pracują przez tydzień. No i d...a

Już przerabiam


5V to głównie tylko na zasilanie uC dam więc L1117-5.0


A gdzieś kiedyś znalazłem takie rozwiązanie. Sprawdziło się i stosuję ale już szukam informacji o wspomnianych przez Ciebie Mirek scalakach.

zobacz na to przemiłe maleństwo LM2675

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Nie wiem, czy jest sens przerabiać układ, by zamiast 7805 dać 1117, bo i tak do zbicia jest 7V (7805 na spadek napięcia 2V, 1117 1,2V). Ale zauważ, że z 5V zasilasz też PCA82C251, a on też pobiera prąd i to nawet większy niż uC. I może okazać się, że zamiast spodziewanych 10mA masz 100mA poboru prądu. Dla 100mA masz straty 700mW, co podniesie temperaturę stabilizatora o jakieś 50st.
Gasiki RC stosuje się dla prądu przemiennego. Diody powinny w zupełności wystarczyć. Jeżeli chcesz dobezpieczyć układ to daj transile na zasilaniu 5V.

_________________
de gustibus non est disputandum

racja

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

W razie gdyby stabilizator liniowy się grzał możesz dodać szeregowo z nim (na wejściu) rezystor na którym odłoży się część napięcia, tylko tu dobrze znać względnie dokładnie, wartość prądu płynącego w układzie. Wydaje mi się, że texas instrument i kilku innych producentów przedstawiali to w notach katalogowych dobrych parę lat temu. Rozwiązanie to tylko dzieli moc strat na dwa elementy, marnowanie energii dalej jest obecne

Moim zdaniem stabilizatory Low Drop Out stosuje się kiedy różnica pomiędzy napięciem wejściowym, a wyjściowym jest niewielka i zwykły stabilizator nie działał by poprawnie. Więc w Twoim przypadku jest całkowita dowolność, o ile rozpraszanie mocy będzie wystarczające. Przy stabilizatorach liniowych czasem pojawia się problem problem odpowiedzi impulsowej stabilizatora, szczególnie przy zasilaniu FPGA/DSP, aczkolwiek z UC też bywają problemy (zwykle łatwe do poprawienia za pomocą pojemności wyjściowych). Miałem kiedyś wadliwą serię LF33 na której tylko część układów była w stanie wystartować oscylator wew. inny układ KA78RM33 działał bez zarzutów.

Odnośnie gaszenia cewek przekaźników DC tylko za pomocą diody, nie zawsze jest to możliwe z uwagi na czas powrotu przekaźnika. Przy wyższych częstotliwościach (do których już dawno się raczej nie stosuje przekaźników elektromagnetycznych) dodanie diody było nie możliwe z uwagi na znaczne wydłużenie tego czasu.
Kolega Alef2 ma jak najbardziej rację, że gasiki RC i warystory stosuje się przy zasilaniu AC.
Dla zainteresowanych zamieszczam link https://www.relpol.pl/Pobierz/Inne-dokumenty/Przekazniki/Poradnik-Przekazniki-podstawowe-informacje.
Dioda 1N4148 ma trr w okolicach 5ns więc jest szalenie szybka i przy małych mocach będzie doskonała, jednak ma niewielki prąd Ifrm jakoś 500-600mA chyba, w dodatku jest w stanie rozproszyć niewielką moc, więc nie do każdego przekaźnika się nadaje.

Wracając do liczby przetwornic w dalszym ciągu jestem zdania, że im mniej napięć na płytce tym lepiej, mniej elementów na płytce, tańszy i mniej rozbudowany układ. Faktycznie trochę się zagalopowałem z EMI przy mocach rzędu ~5W pojawi się problem wypromieniowanej energii ale jej moc będzie śmiesznie niska. Wątpię też żeby konstruowane urządzenie miało być kiedykolwiek badane w laboratorium KEM. Spróbuję się tu trochę usprawiedliwić pracą z IGBT, moce rzędu 1-10kW.
Jednak w dalszym ciągu nie wiem po co generować dwa napięcia, jestem zdania że to niepotrzebne rozbudowywanie układu, korzystniej zastosować optoizolacje. Tak czy siak napięcie odniesienia masz wspólne, więc wiele to nie zmieni, a elementów będzie mniej.

Jeżeli zależy Ci na niskim poborze prądu przez układ i praktycznie zerowym w trakcie włączenia przekaźnika np. gdybyś chciał sterować układ z akumulatora
to zastosuj przekaźnik bistabilny.http://elektronikab2b.pl/technika/20106 ... m-sterowac Co prawda nie rozwiąże on wszystkich problemów ale na pewno obniży znacznie pobór prądu przez układ.

No tak
Okazuje się, że odpowiedź wcale taka jednoznaczna nie jest.
Czytając Wasze opinie, które są bardzo cenne, widzę, że w moim przypadku mógłbym użyć każdej opcji.

1. W pierwszej kolejności zrezygnuję z opcji 1 głównie z powodu
- ilości dodatkowych elementów
- możliwej pracy bez obciążenia dla przetwornicy 12V i słyszalnym przy tym szumie bardzo ciekawie wygląda.
Będę musiał nad tym pomyśleć przy kolejnych wersjach układu. Obecny projekt jest już bardzo zaawansowany i trochę boję się eksperymentować na tym etapie z wieloma rzeczami na raz.

2. Opcja 2 posiada wady w postaci strat mocy z których zdaję sobie sprawę. 7805 będzie zasilał głównie uC oraz PCA82C251. To prawda ten drugi może pobierać aż 78mA przy nadawaniu bitu dominującego ale w moim przypadku ramki po CAN będą nadawane rzadko (co kilka sekund) więc średnia moc pobierana przez ten układ będzie niewielka i nagrzewanie się stabilizatora liniowego z będzie niewielkie

3. Najkorzystniejsza od strony użytych elementów wydaje się opcja 3 ale jakoś nie wiem. Nie wydaje mi się do końca poprawne zasilanie przekaźników i uC z tego samego napięcia. Jest to jednak bardziej moje przeczucie niż wiedza poparta technicznymi dowodami. Z Waszej strony też nie widzę jednoznacznych przeciwwskazań co do tej opcji. Myślę, że zastosuję więc ją w jednym z moich modułów i przetestuję. Przekaźniki są malutkie - rezystancja cewki 5V to 125 om czyli dla modułu z 8 przekaźnikami, jeśli załączę je wszystkie, to pobór prądu z przetwornicy będzie 300mA. Do przetestowania

Bardzo dziękuję wszystkim za opinie.

PS. Właśnie przyszedł e-mail o wygasającej subskrypcji na patronite.pl. Pierwsza rzecz do zrobienia dzisiaj - przedłużyć
Pozdrawiam wszystkich