Svenska ElektronikForumet

Hej !

EDIT: Jag provade nu med ett labbaggregat i stället för DELTACO, det blir samma problem ändå. Info Det är när ett av relä'na är öppen kontakt som Arduino kan starta om, det är således inte bara just till/från -slag på reläet som orsakar omstart. Men med bilbatteri är det som sagt inga problem.

Förutsättning
Jag har en Arduino med styrningar av relä för 230VAC, det är 275VAC varistorer på källan för alla relä-kontakter (motorer, kontaktorer etc). Arduino strömförsörjs med switchad nätadapter DELTACO 12V/1A, nätuttaget har transientskydd. Tillämpningen är värmestyrning i hus.

Problem
Arduino startar om, vilket har samband med inkoppling av relästyrningar. Men den enda åtgärden som jag avhjälpt problemet helt med är att ta bort nätadaptern och driva med bilbatteri. Då fungerar allting felfritt.

Fråga
Eftersom det nu funkar med bilbatteri, vilken lösning på nät-strömförsörjning kan funka utan störning på Arduino ?

Tack / Lennart

Spec
Arduino: https://store.arduino.cc/products/ardui ... -2560-rev3

Relä: https://www.kjell.com/se/produkter/el-v ... lsrc=aw.ds

En lösning som används på professionella radiostyrningar för maskiner är att din elektronik monteras i en låda med reläerna. Helst bör en metallkapsling användas. Mellan denna kapsling och den utrustning som skall kopplas används en kabel som är skärmad, och dess skärm skall i båda ändarna direkt vid förskruvning vara jordade. Finns speciella metallförskruvningar som fixar jordningen. Notera att ifall du använder plastkapsling skall metallförskruvningen vara jordad med kort sladd till jordpunkt.
Det behöves ingen märkvärdig jordad kabel, en sådan med aluminium under yttre plasthölje är helt ok.
Och som framgår, både din Aurdino-kapsling och värmeutrustningen måste vara jordade.
Du kan ju prova dig fram, detta är ju inga märkvärdiga eller dyra lösningar.

Det där reläet är bokstavligen dödsfarligt och absolut olämpligt för att styra 230V. Du skall ha ett relä där kontakterna sitter i en egen kammare skild från spolen och en mekanik som garanterar säkerheten. Det Du har nu har 230V på spolkärnan och det innebär både risk och stor kapacitans. Ett solid state relä kan också vara ett alternativ. Då driver styrningen bara en lysdiod.
Åtgärda det här först av allt.

Deltaco-nätdelen är inget bra. Ofta sitter det en Y-konding mellan utgående spänning och elnätet för att få den igenom EMC-testerna. Har Du testat att vända nätadapterns stickpropp? Det kan vara så enkelt. Bäst av allt, köp en liten trafo med tvåkammarbobbin och bygg en linjär nätdel. Där blir hyfsat låg kapacitans mot nätet då. Eller köp en sådan färdig, om det nu fortfarande finns att få...

Det kan finnas ett antal problem som ger detta resultat. Det är alltid svårt att hantera ett relä , kanske med långa kablar mellan olika "jordplan".
"Jordplan" finns lokalt på varje kretskort, även relä-kretskortet. Detta ger i sin tur fritt spelrum för att skapa stora back-spänningar när relän skiftar status.
Dessbättre är detta välkänt, man kopplar aldrig på detta sätt, ett antal induktiva relässpolar dirtekt till en processor, om man inte vill spela tombola, om Arduinon alls ska överleva nästa transient från relät. Transienten är en spänning på kanske 100 Volt eller mer som uppstår som induktiv puls fråb relät. Arduinon har nog visst internt skydd, dioder mot över och underspänningar men driva relän direkt från en MCU är inget man gör om man vill ha driftsäkerhet.
Förvånad att Kjell säljer sådan dåliga relä-kopplingar som lätt ger detta problem.

Bättre relädrivning är ett måste. Väldesignat PCB och strömförsörjning som är så bra avkopplad att transienter inte heller kan åstadkomma transienter bakvägen via matningspänningen.
En bit på vägen är att ha separata 5V spänningsregulatorer till processor, resp allt annat. Aldrig dela samma 5 Volt med relän och motorer och processorn, för det är att direkt be om problem.
Kablage ska ha låga transient-förluster, dvs korta och prydliga kabeldragning och där jordströmmar inte blandas mellan kraft-ström och processorns ström förutom möjligen i en specifik punkt vid nätaggregatet.

Det troligen enklaste sättet att minska problemet med störningar relaterade till relän är att använda optokopplare och separat strömförsörjning/regulator för relän och andra induktiva laster.
Detta är vanligt problem, att det är svårt vid prototyp-byggen att få till god design vad gäller EMI, kretsdelar som stör varandra, att man säljer färdiga relän försedda med optokopplare och separat matningspänning och separat jord. Här ett exempel: hhttps://www.aliexpress.com/item/1005002462909519.html
Det framgår inte vad som händer mellan din Deltaco och Arduinon, som jag förmodar inte vill ha 12 Volt. Det finns någon regulator emellan och vilken typ hur och avkopplingen ser ut, om det finns kondensatorer för buffring mot transienter mm.
Om det är linjär spänningsreglering kan 1 A vara i minsta laget vid omslagsögonblicken för relän, om det inte finns någon form av bufferf.

Ge relän och och Arduino-kretsen helt skilda matningspänningar, de får inte dela samma 5-Volt, Om du har 12V matningsspänning, välj gärna den spänningen för reläspolarna, hellre än 5 Volt, för tydligare separation och att reläspolarna inte strömförsörjs via samma 5Volt spänningsregulator som försörjer MCU.
Använd optokopplare för att minska problem med mixade jordströmmar mellan reläspolar och annan elektronik.

Även om dessa relän är märkta 10A/250 VAC, är det inte något som jag skulle nyttja vid reglering/styrning om det är några höge laster som switchas och samma på nät-sidan, om induktiva laster kan det bränna relä-kontakter om man inte skyddar dessa med snubber-nät. För specifika laster kan relät i sin tur driva halvledarrelä: https://www.aliexpress.com/item/1005004109696219.html
Dessa relän har inga mekaniska delar som förslits genom gnistbildning och de tål ett stort antal omslag.

Oavsett vilken relä-typ, se till att avsäkra varje utgång. Även om det inte blir några fel i din reglering, vad händer om det som styrs plötsligt drar mer ström eller kortsluts?
Skriver detta för det är något som jag ser ofta återkommande, att man inte tänkte på vad som kunde gå fel, och inser i efterhand rätta värdet av en billig säkring.

Jag tittar på ditt relä-val. I och med att det är specificerade för 10A, 230V skall det vara ok, men tyvärr ej. Jag är förvånad över att det ej är CE-märkt, finns ingenting i texten heller. Kjell & Co får varken importera eller sälja reläet om de inte kan visa CE-intyg. Jag skulle kontakta dem och begära över intyget. UL-märkningen hjälper inte i det här fallet. Detta är intressant ifall det skulle uppstå en kortslutning med brand.

Som lösning skulle jag definitivt låta detta relä arbeta med exempelvis 12VD på dess utgång, och i sin tur använda reläer vid din värmeutrustning som är CE-märkta och 12VDC spole. Då får du en säker och galvaniskt skild anläggning. Min rekommendation kvarstår med skärmad kabel. Avstånd åtminstone 0,5 meter. Och som sagt jordade förskruvningar. Detta har med att dessa störningar är högfrekventa och måste dödas med jord hela skärmen runt kopplad till metallkapsling eller maximalt 5 cm till jordskena.

Relät räknas som en komponent och inte en färdig produkt och ska därför inte CE-märkas. Lika som dioden och transistorn osv på kretskortet inte heller är CE-märkt.

Borre, du har inte riktigt rätt. Till skillnad från dioder, transistorer m.m. så kopplar detta relä 230VAC. Om du har för avsikt att ansluta detta till vårat 230-nät skall komponenten vara CE-märkt. Transistorer och lysdioder ansluts till nät via CE-märkt strömförsörjning, och klarar kraven på detta sätt.
Om du bygger en utrustning (företag) och förväntar dig att CE-märka denna använder du helst komponenter som är CE-märka, därmed slipper du testa och ta ansvar för av dig införskaffade ej CE-märkta komponenter. De ligger som underlag i din konstruktion vid intyg angående CE-konformitet.

Prova att sätta några mH drosslar i serie med vardera ledaren till strömförsörjningen, samt 100nF keramisk och en elektrolyt på några hundra µF tvärs över på elektroniksidan av drosslarna. Det skall vara drosslar som tåler aktuell ström. Finns även dubbellindade filterdrosslar.

Relämodulen Du valt är verkligen obra. Krypavståndet vid pilen är helt enkelt farligt litet och själva reläet är av bristfällig konstruktion. Ett halvledarrelä som t.ex. https://www.electrokit.com/produkt/halv ... 3-32v-40a/ är väl det som kommer närmast en modul, men det kräver en transistor emellan till arduinon.

https://www.electrokit.com/produkt/rela ... tande-12v/ är också lämpligt, men det är en komponent och måste monteras på ett korrekt sätt. Inte veroboard med kopparbanor, utan riktigt kort som bevarar isolationsavståndet.

En färdig produkt för trådlös styrning är nog det både säkraste oc störningsfriaste. Välj en med separat knapp för till/från. Modifiera fjärrkontrollen med reläer och ändra i programmet till att ge lämpliga styrpulser. Eller något färdigt system som kan styras av Din arduino.

Tack för alla svar. Det finns många tips på förbättringar både robusthet och mot störningar.

Jag tror inte längre att nätadaptorn är den felande länken att åtgärda, systemet verkar jätte känligt att koppla in strömförsörjning på nätet. Jag tror att det är reläspolarna som är galvaniskt kopplade till arduino +5 och GND vilket kan orsaka kapacitiva/induktiva strömspikar genom arduino, vilket bara/mest uppstår vid anslutning till både reläkontakter samt till ett nätaggregat. Åtgärden blir att ha separat 5V nätadaptor till relä spolarna och bara optokopplare till arduino.

Skärmade kablar tar nog bort vissa frekvenser men styrobjekten är inte skärmade och vissa kablar går genom halva huset till mellanrelä och kontaktorer i elcentralen.

Marta skrev: ↑25 oktober 2022, 08:55:40 Prova att sätta några mH drosslar i serie med vardera ledaren till strömförsörjningen, samt 100nF keramisk och en elektrolyt på några hundra µF tvärs över på elektroniksidan av drosslarna. Det skall vara drosslar som tåler aktuell ström. Finns även dubbellindade filterdrosslar.

Relämodulen Du valt är verkligen obra. Krypavståndet vid pilen är helt enkelt farligt litet och själva reläet är av bristfällig konstruktion.
danger_relay.jpg

Ett halvledarrelä som t.ex. https://www.electrokit.com/produkt/halv ... 3-32v-40a/ är väl det som kommer närmast en modul, men det kräver en transistor emellan till arduinon.

https://www.electrokit.com/produkt/rela ... tande-12v/ är också lämpligt, men det är en komponent och måste monteras på ett korrekt sätt. Inte veroboard med kopparbanor, utan riktigt kort som bevarar isolationsavståndet.

En färdig produkt för trådlös styrning är nog det både säkraste oc störningsfriaste. Välj en med separat knapp för till/från. Modifiera fjärrkontrollen med reläer och ändra i programmet till att ge lämpliga styrpulser. Eller något färdigt system som kan styras av Din arduino.

Tack! Du har naturligtvis rätt. Oavsett relä så är PCB'et också avgörande. ("Modifiera fjärrkontrollen med reläer" inget fel, men inte min lösningsmodell nu) Jag föredrar bibehålla konceptet med bara relästyrning. Det krävs då ny/kompletterande låda med håltagning och ny installation om jag ska ha andra reläer. Min första arduino modul med 4 reläer är helt annorlunda PCB med optokopplare. "Tyvärr" är min intention att först byta 1-relä modulen till en 4-relä modul samt separat nätmatning till reläspolar. Om inte det funkar provar jag med ett riktigt relä med egen matning i serie med arduino-relä. https://www.kjell.com/se/produkter/el-v ... lsrc=aw.ds

Egen matning till reläerna kan nog ha chans att fungera. Låt då minus/jord mellan de båda spänningskällorna och fram till arduinon mötas i en enda punkt, det minskar störningarna enhel del. Bäst är givetvis optokopplare. Antar där finns sensorer o.dyl. också och som har långa ledningar. en gemensam jordpunkt för alltihopa med kablar utåt kan förbättra mycket. sedan också bra avkoppling och filtrering på drivspänningen in till arduinon.

Finns där en USB-kabel till en PC? Det är en lömsk sak där allthopa blir anslutet till nätets skyddsjord. Har Du en "stordator" där idag och har möjlighet så prova med en laptop som inte har galvanisk kontakt med skyddsjord.

Modulen med 4 relä och optokopplare kan nog lösa störproblemet, men designen på kortet förstör isolationsavstånden totalt. Det är fortfarande samma relä och spolen på dessa är inte skild från kontakterna på ett tillfredsställande sätt.

Hej Marta och Tack !

Med optokopplare och helt separat adapter bara för relä spolar (d.v.s en för Arduino och en för reläspolar) kommer det inte finnas galvansik förbindelse. Att kontakt och spole inte skiljs bra, har då mindre betydelse. Isoleravstånd är dåligt, men till mitt dåliga försvar har alla styrda enheter varistorer 275VAC, så max spänning och spikar skall inte överstiga 400V. De fyra reläerna har fungerat i åratal trots galvanisk koppling till arduino.

I övrigt förstår jag din poäng att knytpunkter är viktiga (och inte bara potentialen) för att inte leda ström och störningar genom känslig elekronik. Alla sensorer har inbyggd serie-kommunikation, funkar bra direkt till arduino.

TESTAD FUNGERANDE LÖSNING: Ja det har fungerat länge nu när reläspolarna är galvansikt skilda från Arduino via optokopplare samt separat 5V matning till reläspolar.

Prins Valiant skrev: ↑24 oktober 2022, 20:33:11 Om du bygger en utrustning (företag) och förväntar dig att CE-märka denna använder du helst komponenter som är CE-märka, därmed slipper du testa och ta ansvar för av dig införskaffade ej CE-märkta komponenter.

Nej. CE-märkning fungerar inte på det sättet. https://www.nemko.com/blog/ce-plus-ce-does-not-equal-ce

Dessutom är det som sagt var väldigt många typer av komponenter som inte ska CE-märkas, detta eftersom i princip all CE-märkning handlar om färdiga apparater (med få undantag).

CE-märkning är tillverkarens eget intygande att produkten uppfyller kraven för att få säljas. En produkt som ska vara CE-märkt får inte säljas utan CE-märke. Och då kan man ju lista ut rätt snabbt att oseriösa tillverkare slänger dit ett CE-märke bara för att kunna sälja produkterna. En titt på elsäkerhetsverkets sida om försäljningsförbud visar att det är rätt vanligt.
https://www.elsakerhetsverket.se/privat ... ngsforbud/

Här finns också en intressant artikel om detta
https://insights.tuv.com/blog/why-manuf ... ce-marking

Sen är det ett problem att många okunniga inköper kräver att komponenterna ska vara CE-märkta, fast det inte finns nåt regelverk att CE-märka dem mot. Det leder också till att felaktiga CE-märken sätts på komponenter.

Det man möjligen kan titta efter är tredjepartscertifieringar som S-märke, VDE-märke etc. Men man ska inte nöja sig med att det sitter ett certifieringsmärke på grejerna, man ska efterfråga kopia på relevanta certifikat (eftersom även certifieringsmärken kan missbrukas).

Sen spelar det ingen som helst roll om komponenterna har CE-märke eller certifieringsmärke, som tillverkare har du det slutliga ansvaret för CE-märkning av din produkt.