Felsökning och modifiering av Velleman intervalltimer (LÖST)

[Eric Josefsson]

Hej, var snälla eftersom jag är kass på elektronik

Jag har köpt en Vellemanbyggsats, MK 111, intervalltimer, som topic anger.
Schema och byggbeskrivning på http://svebry.se/product_info_files/Manual_MK111.pdf

Jag har byggt denna enligt instruktion förutom att RV1 är utbytt till 100K-pot för att få kortare paustider med bättre upplösning.
(Syftet med byggsatsen är att intervallstyra några värmeelement som ska koka vört i en ölgryta, för att kunna justera effekten alltså.)

Felsökningsfråga:
Med båda pottarna i botten klickar relät som besatt (dioden blinkar, använder dioden som referens i fortsättning), precis som det ska vara.
Jag börjar nu vrida upp "pulse"-potten, pulserna blir längre och längre tills då kommer jag ca 10-15grader, då är plötsligt dioden kontinuerligt lysande.
Då om jag vrider "pause" så kommer dioden börja blinka igen, med längre paus. Då vrider jag "pulse" igen och samma scenario upprepas med kontinuerligt lysande diod om och om igen tills vi tagit hela varvet på pottarna.
Jag har även testat att löda om med 1M-potten med samma problem.
Vad ska jag gå vidare med?

Som jag tolkar funktionen förenklat så matar vi 555-kretsen med +12v, denna ger vid start +12v på "out", denna spänning kör vi igenom RV2 för att ladda kondensatorn C3. Denna laddar till ca7.5volt (uppmätt) då bryter 555-kretsen "out" och då slocknar dioden och C3 laddar ut till ca 3.5volt då allt börjar om igen?
Ett högt värde på RV2 ger en långsam uppladdning av C3 (lång hålltid), och ju lägre RV1 är desto snabbare laddar vi sen ur C3 (kort paustid)

Modifieringsfråga:
Egentligen vill jag ha justering mellan 1-10 (cirka) sekunder både på paus och hålltid, men är det fel att justera detta med värdet på RV1 och RV2?

[Eric Josefsson]

Är den här kretsen fördelaktig?



Hittade kretsen på http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/LM555.html#4


Den verkar reagera mer som jag tänkt mig när jag kör en simulering i LTspice.
Vellemans krets fungerar den också, men jag skulle behöva snarare 150K på RV2 och 100K på RV1
Sen är det ju ett problem att den inte fungerar i verkligheten.

I den nya så är det väldigt logiskt har jag 100K pot på R2a & R2b så varierar R2b tillslag mellan 1-12sekunder och R2a paus mellan 0-8 sekunder. Det är tillräckligt för mig.

Nya kretsen använder inte 4, reset eller 5, control voltage. Kan man skippa dessa rakt av?
Alla komponenter finns ju i huset för att testa om det nu skulle behövas, lite tråkigt att löda om när alla ben är avklippta, men det är inte hela världen om det fungerar.

[Eric Josefsson]

Hopp, jag har nu byggt krets nr 2 med hjälp av ett begagnat lunchlådelock och koppartråd.
(Tog med relät från vellemankretsen och satte samtidigt in en lite ljusstarkare diod för indikation.
Denna fungerar utmärkt så nu är jag nöjd.
Tiderna stämmer inte med simuleringen, maxtid på puls är 7 sek och paus 7.5. Men den skillnaden spelar ingen roll för mitt syfte.
Drar man pauspotten till "noll" så är det kontinuerlig puls, det tar jag som en bonus.

[Mindmapper]

Det blev lite monolog över det hela!
Grattis till lösningen!

Jag anser att ett mekaniskt relä i den tilllämpligen inte är någon höjdare. Nu vet jag inte mycket om vörtkokning. Fast jag älskar öl. Du får gärna utveckla lite. Ett relä nöts och har en begränsad livslängd. Att du slå till och från var 10s förbrukar relät allt för snabbt. Hur snabbt, beror på belastning och naturligtvis kvaliten på relät.

Velleman brukar inte vara kända för sin höga kvalitet på ingående komponenter. Hur stor är belastningen?

Lösningen är att använda ett elektroniskt relä i stället för det mekaniska. Hur det ska se ut beror på vilken spänning och effekt som behövs/används. AC/DC, 24V, 230V, etc.

[Eric Josefsson]

Hej, tack för din input!
Intervalltimern kommer vi relät i sin tur driva 3st 25A SSR (solid state-relän) så det är inte många ampere som ska passera.
Jag kommer ha ett SSR för varje fas, varje fas kommer ha ett 2.3Kw vattenkokarelement)

En kokning pågår i ca en timme, men så har vi ju uppkoket också, så säg 2timmar, om vi har ett omslag var 5e sekund så har vi 1440 slag/kokning.
Om jag dessutom mäskar i kokaren, vilket jag inte gör för tillfället, men planerna finns, så räkna med lika mycket till där.
Relät är specat till 10A så det finns en del marginal, men jag vet dock inte vilket märke det är eller vilken livslängd som man kan vänta sig?
Vilka elektroniska relän är lämpliga att använda för 12V (både in och ut)?

Skälet till att kunna intervallstyra är för att få en enkel effektreglering då vattenkokarelement har ett problem vid ölkokning att det blir för hög effekt på deras kompakta yta vilket leder till karamellisering av sockret. Vart gränsen går vet jag inte, men det blir vi nog varse.

555-kretsen går ju dessutom köra utan relä, och har väl en kapacitet på 200mA om jag minns rätt.
Hur mycket ström det går åt för varje SSR-relä vet jag inte?
Visserligen är det "bara" en lysdiod i reläna som ska tändas, men det är nog mycket möjligt att det dessutom är lite elektronik för att klara de spänningsområdena som de är specade för (3-32V DC) så om vi så bara har 70mA/relä så är jag över kretsens specifikation.

Komponenterna var det nog inte fel på, det är ju samma komponenter fortfarande, förutom pottarna(dock samma tilverkare) och lysdioden.
Men jag har läst att 555-kretsen kan ha problem när man går under 50% duty cycle, kanske är det det vellemankretsen inte klarar, fast det fungerade i simuleringen?

[Mindmapper]

Det förklarar saken. Jag tyckte det var klent att driva med ett litet kretskortrelä för att koka öl. Det var relät jag syftade på när jag nämnde Vellemans kvalite. Jag menade att man fick nog inte förvänta sig för mycket av det. Samt att de naturligtvis inte väljer de dyraste komponenterna, de försöker nog tjäna så mycket som möjligt per enhet.

Eftersom du redan har SSR så skulle jag skippa det mekaniska relät. Som du säger så är det lysdioder i optokopplaren som ska styras, och att det behöves till en del komponenter som ska möjliggöra det stora insignalområdet. Jag tycker att de inte ska behöva mer än max 50mA till ingången. Har inte hållit på med så många olika typer men de jag använt har inte behövt så mycket ens. Skulle anta att de använder konstantströmsgeneratorer som strömbegränsare för att optokopplarna inte ska få för hög ström. Fördelen med detta är att de inte behöver någon matningsspänning annat än det insignalen ger. Konstantströmsgeneratorerna behöver säkert 3V för att börja ge så mycket ström så att kopplaren börjar reagera. Över 32V börjar effektutveklingen i strömbegränsarna att bli markant.

Leta reda på datablad för SSR som du använder och se vilken ström de behöver på ingångarna. Eller prova och se vad som händer. Du kan ju skaffa någon 555 på reserv först. Du kan känna på 555 hur varm den går. Bränns den ordentligt så är det inte så bra. I fallet med relät, så är det "speed kills" men på utgången av 555 är det "heat kills". Relät lär du behöva byta inom en inte allt för avlägsen framtid i vilket fall.

När det gäller dutycykeln på 555 så menar de nog vid vanlig koppling, när resistorerna för upp/urladdning sitter i serie. Den koppling du använder har ju dioderna som skilljer upp/ur-laddningstiderna åt. Den lösningen tar kretsen förbi den begränsning som finns i orgnormalkopplingen. Lösningen som Velleman använt har jag sett på andra ställen också men har inte fmen har inte själv fått den att fungera lika bra som den kopplingen du använder nu.

[Eric Josefsson]

Du har rätt:
Control Current:DC 3-25mA

Då räcker ju 555:an till och blir över.
De dåliga nyheterna är att jag har förseglat mina koppartrådar med smältlim för att de inte skulle röra sig och kortsluta
Nåja, antingen är bara att börja karva så kommer jag nog åt relät.
Alternativt gör jag ett helt nytt "riktigt" kretskort under tiden denna får tjänstgöra. Något sånt har jag aldrig gjort, det kan ju vara spännande.

[Mindmapper]

eftersom jag är kass på elektronik

För att vara kass på elektronik har du åstadkommit en hel del!
Du kan också bygga på experiementkort t.ex Elfa 48-320-02
Jag brukar ibland ta till dessa om jag inte har tid, vill eller är för lat att göra egna kort.
Ett nytt må vara att föredra, komponentkostnaden är inte direkt hög. Du har då en provisorisk reserv. Men inte minst så blir det mindre avbrott i framställningen av denna ädla dryck.

[Eric Josefsson]

Den enda elektronik jag har hållt på med tidigare är att löda lysdioder med motstånd, därav mitt uttalande. Sen gjorde man väl några elektroniska lödövningar i högstadiet/gymnasiet men det är ju preskriberat vid det här laget.
Slutsatsen är väl som vanligt: Man lär sig fort när man måste.

Med ett experimentkort måste jag fortfarande dra egna "banor" med tråd mellan komponenterna antar jag?

[Gästaren]

Har du provat att koppla ur reläet på Vellemanbyggsatsen? Funkar kretsen som den ska då(blinkar dioden på rätt sätt)? Om svaret är ja, prova då att koppla in reläet igen men nu med en diod i serie med reläet, som jag har ritat in på den här bilden.

Det kan nämligen bli något skumt med 555an när man belastar utgången med ett relä(induktiv last), spänningen på kondingen C3 når aldrig upp till nivån som krävs för att 555ans utgång ska vippa över till en ”0a”, utan spänningen stannar precis under omslagsspänningen. Kanske börjar (DIS=p7) tjuvdra lite ström i förtid, av någon outgrundlig anledning?



PS. resetingången(p4) bör du nog ändå ansluta till +, för att slippa eventuella störningar, skadar åtminstone inte!

[Eric Josefsson]

Nej, det har jag inte testat, nu är det ju som sagt för sent för att prova också när Vellemansatsen är nedplockad och den nya är förseglad i lim.
Den nya satsen har dock diod som du ritar, men tanken var snarare för att skydda 555an från backspänning från relät än som störningsskydd

[Mindmapper]

Så länge D1 i Vellemankonstruktionen fungerar så tar den bort negativa pulser (motEMK) som relät skapar. En diod i serie med relät fyller samma funktion men på ett annat sätt. D1 kortsluter den negativa pulsen mot spolen, så att den så att säga aldrig får växa till sig i amplitud.

En diod i serie hindrar den negativa pulsen att ta sig in till 555 utgång. Men i det fallet får pulsen växa till sig i amplitud. Vilket kan ställa till bekymmer i vissa fall. Det är säkrare att pulsen aldrig får växa till sig. Reläspolen har inga bekymmer att ta hand om pulsen när den kortsluts.

PS. resetingången(p4) "ska" du ansluta till +, för att slippa eventuella störningar. p5 ansluter du med 0,1uF till gnd. Rätt påpekat det glömde jag tidigare.

Öppna ingångar tar emot störningar. Vilka kan vara väldigt svåra att felsöka i ett senare skede. Det kan fungera länge sedan flyttar man något och det fungerar ibland men inte ibland.

[Gästaren]

Jag håller med dig i detta om dioder runt reläet, och min mening var inte att man ska ta bort dioden som är parallellkopplad med spolen, men av någon konstig anledning som inte jag är man att svara på så kan 555an få en massa skumma "CP-ryck" utan denna diod i serie.

Har sett den där extra dioden på en del kopplingar på Internet och själv undrat om den är nödvändig, men efter att nu ha provat utan den fick jag samma problem som Eric hade.

[Mindmapper]

Jag är inte säker, men skulle kunna tro att i de fall där ytterliggare en diod i serie med relät för att motverka inverkan av motEMK gör skillnad, så tror jag att det kan finnas andra förklaringar. Som tidigare sagt ska dioden över spolen räcka som skydd, förutsatt att resten av kretsen i övrigt är konstruerad korrekt.

En stor orsak till att kretsar inte fungerar som de ska är att matningen inte uppfyller kraven, ofta för att det sparats på avkoppling vid kretsar. Relät tar en hel del ström när magnetfältet runt spolen ska byggas upp. Att en ytterligare diod i serie med relät skulle hjälpa till i ett sådant fall kan vara att denna diod minskar spänningen till reläspolen. En minskad strömstöt blir då följden av detta. Ligger det på gränsen tidigare skulle det kunna räcka för att kretsen inte ska störas.

[Eric Josefsson]

Såhär blir revision 3 då?

R3 á 100ohm representerar denna gång symboliskt lasten från 3xSSR
Här skippar jag helt dioder på "out" eftersom lasten i själva verket egentligen är 3st dioder.

Bild på revision 2 kan vi ju bjuda på:


Väldigt smidigt att rita av hålbilden för komponenterna på plastlocket måste jag säga, bara att hålla det gamla kretskortet bakom plasten och peta till med spritpennan på respektive hålbild. Alla komponenter passade perfekt.