Fråga om extern strömförsörjning till Arduino krets

[johanbd]

Hej Elektronikforumet!

Först måste jag bara erkänna att jag är en total nybörjare när det gäller allt kring elektronik och mikrokontrollers. Jag har precis skaffat min Arduino Uno tillsammans med ett starter kit och något som jag har funderat på är hur jag skulle kunna få Arduinon att interagera med "högspänningskomponenter". T.ex. skulle jag vilja styra en fönsterlampa eller julgransbelysning etc. med Arduinon.

Jag tror att det jag behöver är ett relä, som jag förstår det skulle reläet genom en koppling till Arduinon kunna kontrollera strömmen i den "kraftigare" kretsen? 2. Om så, vad ska jag skaffa för relä för att styra en fönsterlampa? 3. Hur vet jag vilket relä jag skall ha till en fönsterlampa/julgransbelysning/fläkt etc? 4. Och slutligen, vad är det för skillnad mellan en transistor och ett relä? För som jag förstår kan (båda) användas till att genomföra detta?

Tack på förhand!

/ Johan

[jesse]

Ett relä skiljer högspänningen från lågspänningen till skillnad från en transistor. Man kan alltså inte använda en transistor istället för ett relä! Däremot brukar en processor inte kunna driva ett relä direkt - då kan man ha en transistor som driver reläet.

Om du ska koppla med 230V lampor etc. - var försiktig och se till att 230V ledningarna inte kommer i närheten av din lågspänning (eller dina fingrar). Bygg in det i en plastlåda eller liknande så att du inte kan komma åt dem.

Jag vet inte hur många volt du har i din arduino, men det finns reläer som fungerar med bara 5 volt. (Det måste fortfarande drivas med en transistor!)

t.ex detta: Relä 1 pol växlande Spolspänning 5V DC


Om du kollar i länken till reläet så står det:

Relä, 1 poligt växlande
Spolspänning 5V Dc Brytförmåga:
NO kontakt 10A 250VAC
NC kontakt 6A 250VAC

Kopplar du en "lampa" till NO-kontakten så klarar den alltså 10 ampere - 230 volt. dvs. upp till 2300 watt, dvs. 38 st. 60 watts glödlampor eller över 200 st 11 watts lågenergilampor. Men det förutsättar ju också att dina anslutningar tål 10 ampere! Så ta det lugnt ... kör måttligt med ström.

(där det står +5V på bilden kopplar du till en utgång på arduino. Där det står +12V kopplar du den spänning som reläet ska ha, t.ex. +5V, +6V eller +12V...) Transistorn måste vara NPN, t.ex. BC337. Vilken "vanlig" diod som helst fungerar bra, t.ex. 1N4148.

Ett relä kopplar du så här:



Detaljerad förklaring i den här tråden.

[johanbd]

Tack!

Nu har jag lite mer förståelse för hur detta hänger ihop!

/Johan

[Carl_XII]

Ett Solid State Relay (SSR) kopplar du däremot direkt på en utgång från Arduino (inget behov av transistorer och dioder etc).
De är dock betydligt dyrare, men man kan göra fynd på ebay (från HongKong eller Kina). Leveranstid ca en månad får man räkna med.

[tubis]

Är det inte absolut enklast med en 2n7000 typ av trissa? Den reagerar ju perfekt på etta(5V) från ardunion och drar i princip ingen ström från den samma? Den behöver ju ingen strömbegränsande resistor på gaten och klarar max 200mA genom reläet vilket väl är plenty of juice?

[johanbd]

Hittade denna:
http://www.electrokit.com/solidstate-re ... -10a.42755

Verkar kanske för billig, dom andra verkade kosta närmare 500-800 kr. Det står att den klarar att bryta nätspänning men det är endast 220V 10A, räcker det? Verkar ju inte heller ha någon isolerande låda eller liknande runt kortet, så känns ju lite halv riskabelt.

Som en alternativ lösning tänkte jag att när det endast handlar om att bryta/sluta kretsen så kunde man ev. använda en sådan:
Och koppla sändaren till Arduinon givetvis.
http://www.kjell.com/sortiment/el/el-pr ... are-p50219

Är ju lite utav en "tråkig" lösning kanske, men den får jobbet gjort utan att riskera att grilla sig själv.

[jesse]

10 ampere duger väl gott, eller vad är det för julgransbelysning du ska ha? Till Eifeltornet?
10 ampere är ju vanligtvis vad man har som mest i vägguttaget, och motsvarar 2300 watt.

Den där från electrokit är väl OK, men det är klart att du i så fall får bygga in den i en låda och ansluta enen kabel med 230V uttag. Tänk bara på att detta "SSR" inte bryter båda ledarna - bara den ena, vilket gör att apparaten alltså kan vara strömförande trots att den är "avstängd".

Jag vet inte hur mycket du har kopplat med 230 volt el förut, men se till att om du använder jordad kontakt att jordanslutningen är korrekt och inte kan lossna. Bäst är om du köper en sådan här:



och öppnar sladdens isolering försiktigt mitt på - drar ut den BLÅA kabeln, klipper av den och kopplar in på ditt "relä". Se till att den gulgröna och den bruna INTE skadas eller klipps av.

[labmaster]

Om du skall använda nätdelen till att driva reläspolen räcker det förmodligen men ett som lämnar mindre än 100mA (milliamper). Skall du även driva Arduinon så kanske du behöver några hundra milliamper till. Hittar du ett nätagg som lämnar runt 1A så klarar du dig förmodligen med råge.

[Icecap]

johanbd: elektrokit-grejen är i grunden bara en TRIAC med optoisolering, något som används många ställen. Många SSR är i grunden byggt just på samma sätt så det kan fint fungera.

[johanbd]

10 ampere duger väl gott, eller vad är det för julgransbelysning du ska ha? Till Eifeltornet?
10 ampere är ju vanligtvis vad man har som mest i vägguttaget, och motsvarar 2300 watt.

Den där från electrokit är väl OK, men det är klart att du i så fall får bygga in den i en låda och ansluta enen kabel med 230V uttag. Tänk bara på att detta "SSR" inte bryter båda ledarna - bara den ena, vilket gör att apparaten alltså kan vara strömförande trots att den är "avstängd".

Jag vet inte hur mycket du har kopplat med 230 volt el förut, men se till att om du använder jordad kontakt att jordanslutningen är korrekt och inte kan lossna. Bäst är om du köper en sådan här:



och öppnar sladdens isolering försiktigt mitt på - drar ut den BLÅA kabeln, klipper av den och kopplar in på ditt "relä". Se till att den gulgröna och den bruna INTE skadas eller klipps av.

Hmm.. är inte helt säker på att jag förstått det här helt riktigt. Men som jag förstår så när jag kopplar på ström på "lågspänningsdelen" så att det går in från + till - så sluts högspänningskretsen och ström tillåts flöda från + till -.

Har inte jobbat med så mycket 230v tidigare men som jag förstår så delar man upp ledarna i tre faser och du verkar föreslå att jag ska koppla "nollan" till mitt relä från grenuttagets kabel. Men sen då? Måste jag inte förse reläet med "fas" ledaren till den andre delen av reläet? Så att strömmen kan vandra från FAS -> NOLLA (fr. + till -) ?

Eller är jag helt ute och cyklar?

Oerhört tacksam för all hjälp!

[jesse]

som jag förstår så delar man upp ledarna i tre faser

Nej. I ett vägguttag finns det bara en fas och en nolla. Den tredje är jord och är alltid en gulgrön kabel. Vilken som är fas och vilken som är nolla kan du inte veta. plus och minus finns inte - det är växelström.

Ska man börja koppla saker med 230 volt bör man ha några grundkunskaper, så man inte gör fel. De viktigaste sakerna är nog:

1) se till att aldrig koppla eller pyssla med grejerna när kontakten sitter i.

2) när du ansluter kablar med mera , se till att det är anslutet ordentligt och att kablarna är dragavlastade så att man inte kan dra isär kopplingarna. Ledarna måste vara hela och alla kardeler måste vara med om man ska skruva fast en kabel. Det ska inte gå att komma åt något som är strömförande utifrån.

3) jordat eller inte jordat? Blanda aldrig kablar för jordade uttag med kablar/apparater avseda för ojordade uttag. Jag föreslog t.ex. en jordad kabel innan, men om du bara ska koppla in en lampa som inte har någon jordanslutning så kan du ta en sån här istället:
http://www.kjell.com/sortiment/el/el-produkter/starkstrom/kablar/forlangningskablar/forlangningskabel-2-m-(eu)-p39121


4) om du är osäker - fråga.

När man bygger in strömbrytare i väggen (dvs. fast installation i ett hus) så bryts bara fasen - nollan bryts inte. Men med lösa kablar vet man inte vilken som är fas och vilken som är nolla - det ändras ju om man vänder på kontakten. Så blå eller brun spelar ingen roll. I lampsladdar brukar man därför ha en dubbel brytare, för att vara säker på att båda bryts, men ibland är det bara en enkel brytare.

Det fungerar lika bra med en enkel brytare, men då måste man vara medveten om att apparaten/lampan kan vara strömförande även om den är "av". Så ska man pilla med den måste man dra ur kontakten.

Om du däremot köper ett mekaniskt relä (och kopplar med transistor som jag ritat tidigare) så kan du skaffa ett med dubbla brytare. Det är inte säkert att alla reläer klarar 10 ampere, men du kan räkna ut hur många ampere en lampa eller apparat drar genom formeln I = P/U.

I är strömmen
P är apparatens effekt i watt
U är spänningen (är ju alltid 230 volt).

så I = P/230.

En lampa på 40 watt drar då 0.174 ampere. En fläkt på 150 watt drar 0.652 ampere.

En 2200 watts värmefläkt drar 9.56 ampere och är väl på gränden vad du kan koppla in. Vid större strömmar är det viktigt att man fäst alla kablar ordentligt, annars kan skarvarna bli varma och börja brinna.

Läs gärna den här informationen om att koppla el.

Och den här lilla broschyren om att koppla: ELSÄKERHETSPOCKET

[johanbd]

Hej igen!

Först och främst, tack så mycket för all hjälp och information etc!
Och tack för att du tog dig tiden att rita en bild!

Jag har fått ett solid-state relä av en vän av följande sort:


Jag undrar fungerar den att använda med våra 230V uttag? Och eftersom "kontrollströmmen" kan vara mellan 3-32V räcker Arduinon enbart eller måste jag använda något starkare tillsammans med transistor?

Och hur fungerar det när det är ett intervall (3-32V) innebär det då att vid 32V släpps all ström från högspänningskretsen på och minskar man kontrollströmmen så sänks också den mängd ström som släpps på i högspänningskretsen?

Hursom här är en liten bild på min uppfattning om hur jag ska koppla ihop detta:




Denna ritning är utifrån att Arduinon kan skicka tillräckligt med ström för att dra reläet

Jag skulle gärna vilja använda ett grenuttag för möjligheten att koppla i flera lampor eller liknande. Huruvida den skall vara jordad eller inte, som du nämnde så är lamporna inte jordade men jag tänker att om jag använder något som ÄR jordat kanske det är lämpligast att ha en jordat grenuttag?
Så spelar det ingen roll vad jag kopplar in i grenuttaget.

Mycket frågor

Tack på förhand!

[jesse]

Japp, solid-state-reläet går att koppla direkt till en arduino-utgång. Jag gissar att det drar kanske mellan 3 och 10 milliampere. Det har ju också bra skruvanslutningar som är enkla att koppla.

Din ritning ser helt riktig ut. Och, ja, det bästa är att du använder ett jordat grenuttag så kan du koppla in vad du vill sen.

>Och hur fungerar det när det är ett intervall (3-32V)...

Nej.
Det finns bara on eller off.
noll volt in ger off.
minst 3 volt in ger on, 100% , men du kan koppla vad du vill mellan 3 och 32 volt och du har fortfarande on 100%

Din arduino one kan ge ut 5 volt eller 0 volt - alltså on eller off.

Om du vill styra effekten (t.ex dimmra en lampa) så är det flera saker att tänka på:

1) dimning sker med hjälp av att man sätter på strömmen olika lång tid, nästan som PWM, fast när det gäller växelström så måste man även ha koll på sinusvågen på 230V-sidan. (kolla den här sidan). Din Arduino måste då veta när en sinusvåg börjar och när den slutar, så att den kan koppla på tyristorn i exakt rätt ögonblick.

2) man kan inte dimma vad som helst. Glödlampor (t.ex. vanliga glödlampor och halogenlampor) går bra att dimma. Men LED eller lågenergilampor kan bete sig mycket konstigt eller gå sånder om man försöker dimma dem med en 230V-dimmer, så det ska man undvika! Ett värmeelement går bra att dimma, men då ska man helst köra längre tidsperioder, t.ex. 1-2 sekunder, inte hacka upp sinusvågen i små fragment.

[johanbd]

Super! Vad bra, tack så mycket för all hjälp!

Nu jag mycket mer förståelse för hur det hänger samman.

Tack än en gång!

[tracer]

Lånar denna tråd lite efter som min fråga berör ämnet. Kan man koppla en BTS442E2 direkt till en digital utgång på Arduino kortet eller måste jag använda en transistor emellan? Funderar även om man kan koppla statusutgången till en digital ingång på Arduino.


Kan tillägga att jag skall styra 12 volt.