Tänkte göra en 24 Volts reläshield

[meconer]

Jag har en fräsmaskin som ofta går obemannat på nätter och kvällar. Den har ett litet problem, nämligen att den inte kan stänga av sig själv när jobbet är färdigt så hydraulpump och andra energislukare fortsätter att jobba tills man kommer dit och kan stänga av dem. Jag har dock satt in ett litet relä som jag kan dra med en m-kod från programmet och det reläet ser till att avstängningsknappen "trycks in". Det funkar finfint så länge allt går som det skall. En räknare ser till att ett visst antal bitar körs och när det är klart så kommer programmet till den plats där avstängningen görs.

Dock så kan det hända att något går fel så att det blir ett larm innan räknaren har räknat ner och då kommer aldrig avstängningen att utföras. Jag har tänkt att lösa det genom att bygga in en arduino i maskinen som tittar på signalen till den gröna lampan som lyser nästan hela tiden när maskinen är i gång. Den slutar att lysa när det blir något larm.

För detta så har jag funderat på att göra ett litet kort som jag kan stoppa in i maskinen. Det kortet skall matas med 24 V från maskinen och ha ett antal reläutgångar och ett antal 24 V ingångar. På kortet tänkte jag ha stiftlister så att man kan trycka in en arduino. Den skall spänningsmatas via en dc-dc omvandlare på mitt kort. Arduinon skall också kunna dra reläerna och titta på signalerna. Jag tänkte mig också att jag ska kunna använda samma kort i flera tillämpningar i andra maskiner. Det är därför jag tänkte ha några extra reläer och ingångar. Det är också tänkt som en liten övning för mig i att göra mönsterkort. Jag har gjort ett schema i KiCad som jag tänkte att den samlade kunskapen och erfarenheten här säkert har lite synpunkter på. Lika bra att få dem i ett tidigt skede.

Här är en bild med schemat:

Skärmklipp 2016-07-04 18.37.34.png

[lillahuset]

Pinne 9 på ULN2003 ska kopplas till 24V.
PWR_FLAG till både 24V och 0V?
Ingångarna bör du skydda.
Mitt lilla bidrag.

[meconer]

Hoppsan. Slarvade lite på ULN2003 uppenbarligen. Den har en dold pinne till GND. Pinne 9 är till för de inbyggda frihjulsdioderna såg jag när jag tittade efter lite bättre.

PWR_FLAG är någon specialfilur i KiCad som gör att den inte larmar när man kör en DRC på schemat. Det där är enligt en tutorial som jag gick igenom igår. Jag skall dock vara vaksam när det skall göras nätlistor.

Ingångsskydd kikade jag på. Vad är lämpligt sätt? Jag funderade på att sätta zenerdioder parallellt med 4,7k motstånden men sen tänkte jag att jag kollar med forumet först.

[lillahuset]

OK, det var ett tag sedan jag körde Kicad så det här med PWR_FLAG fattade jag inte först. Efter ditt svar friskades mitt minne upp. Eller snarare, det känns bekant...

Ingångsskyddet beror lite på vad du har för signalkälla. Jag har för mig att vi hade ~22nF direkt på plinten som ESD-skydd för långsamma digitala insignaler. Sedan kan du ju ha antingen separata zenerdioder för varje ingång eller en diod från varje som går till en gemensam zener eller transientskyddsdiod.

Det finns säkert de här som har bättre koll på det här än jag. Det var länge sedan jag konstruerade hårdvara.

[meconer]

Jag höll på med diagnos av bilelektronik nån gång på yngre stenåldern och då körde vi någon slags transientskyddsdiod som vi kallade tranzorb eller liknande. De svalde all möjlig skit. Men jag har nu gjort plats för zenerdioder så får vi se vad för slags varianter det blir. Om man gör några kort så kan man ju alltid bestycka dem efter det behov man har för stunden. I det här fallet så kommer det att räcka med två ingångar och ett utgångsrelä. En av ingångarna är för den gröna lampan och en är för en knapp så att man kan "disabla" avstängningsfunktionen. Här är det nya schemat.

Skärmklipp 2016-07-04 19.49.40.png

[mrfrenzy]

Visst är det roligt att bygga med mikrokontroller men det tar lång tid att göra något som är driftsäkert.

Visst borde ett vanligt tidrelä lösa uppgiften?
Bara att sätta i läge D och koppla signal från lampan till START.
https://m.elfa.se/sv/tidrelae-multifunc ... simi=97.58

[meconer]

Det skulle absolut funka med ett tidrelä. Men jag skulle inte få ett litet projekt där jag får göra ett kretskort. Och jag skulle inte ha hälften så roligt. Dessutom är det ingen större brådska. Jag pysslar på med det på lediga stunder och förhoppningsvis har jag i slutändan ett kort som är användbart i andra projekt också.

[TomasL]

Lägg RC-filter och extra frihjulsdioder på reläspolarna.

[meconer]

Tack för era synpunkter!

Det sitter ju frihjulsdioder i ULN2003. Skulle inte externa frihjulsdioder bara vara slöseri?

Vad skulle RC-filtren göra för nytta? Minska störningar? Jag tror i så fall inte att det är något större problem eftersom det kryllar av reläer och kontaktorer i skåpen. Mina småreläer lär inte ställa till med några problem av den sorten.

[TomasL]

Kanske inte det, men de lär knäcka ULNen, min erfarenhet av ULN är att de inte är så bra skyddade, dvs den inbyggda dioden är inte tillräcklig.
Gissar att du kommer att använda små reläer, typ tungelement eller liknande, och de tenderar att vara riktigt elaka.
Läs mer på
http://elektronikforumet.com/forum/view ... 14&t=67249
http://elektronikforumet.com/wiki/index ... hjuldioder

[meconer]

När jag ändå gör ett kort och inte har några direkta utrymmesproblem (än i alla fall) så kan jag så klart rita in extra frihjulsdioder också. Jag har också fått lära mig att de ska sitta så nära reläspolen som möjligt. Finns det något bra alternativ till ULN2003 annars?

Jag har tänkt göra kortet hålmonterat rakt av men börjar fundera på om man ska testa på att pilla dit några ytmonterade komponenter. Vad tror ni?

[TomasL]

Använder MAX4896, 8 kanalers relädriver.
Använder SPI för kommunikation, dock är den inte så rolig att försöka löda manuellt då det är en 5x5mm TQFN med kylpad.

[Swech]

Den inbyggda dioden i ULN drivern brukar räcka till gott och väl

Swech

[meconer]

Har bestämt mig för att skippa extra frihjulsdioder. Skulle jag få problem går det ju alltid att löda på dem direkt på reläbenen. Såna här reläer tänkte jag mig: http://se.rs-online.com/web/p/products/0476680/

[meconer]

Så här ser första versionen av kortet ut. Jag funderar på att lägga in motstånden under arduinon och dc/dc-omvandlaren till höger så att jag får ner storleken lite. Dessutom kanske jag ska lägga in några fästhål även om det är tänkt att kortet i första hand skall sitta på din-skena.

Synpunkter önskas.

Skärmklipp 2016-07-26 10.56.04.png