单片机控制继电器不稳定问题

只看该作者 · 2011-7-11 18:27

今天把板子拿给朋友让他帮我用差分探头测一下24V和3.3V的电是否有波动，结果朋友说也是一样会跳闸，是不是示波器还要设置一下？
还有和朋友讨论过，发现我还是按照以前做直流低压板子的习惯，用了整整一层来铺GND，在220V的高压部分和继电器的下边都有地，而且通过共地和MCU板的地想通的。不知道这对于MCU被干扰的影响可大？
稍晚我把layout图放出来。

只看该作者 · 2011-7-11 19:29

悲催了，灰色的一层是整个一块儿地，想避都避不开~

只看该作者 · 2011-7-12 12:05

今天隔离电源到了，我按照昨天的计划把继电器飞线连接，尽量减少和板子的连接面积。T.jm和Jjjyufan提供的一些滤波和稳流的建议还未加上去，我抓了一下波形请大家分析一下。
1.24V和3V,黄色为24V，继电器未动作时电压约为27.5V，继电器动作时电压约为25V，纹波很大，约为1.5V。蓝色为3V,较稳定，未见明显ripple。

2.3V和继电器开工控制IO电平
输入电压稳定，开关IO每三秒跳变一次

3.放大观察控制IO开继电器时候的波形
稳定，未见明显干扰

4.放大观察控制IO关继电器时候的波形
可以看到3V上有明显的ripple，约0.2V

一些说明，在未接入示波器的安全地的时候，板子的计数器工作还是不正常，控制IO是很稳定的6秒开关。在接入安全地之后，大部分的干扰都通过示波器流向安全地了，所以用隔离变压器能达到的测量结果，还是应该没有差分探头来的准确。随后我会增加一些滤波的rework，然后继续放出波形图请大家帮忙分析。谢谢各位的关注。

2万 · 2011-7-12 12:54

跟电路板设计和PCBlayout有很大的关系；地线、电源线没有处理好。

只看该作者 · 2011-7-12 13:00

请Pa2792给点建议，在电路板设计中有哪些地方需要修正，PCB Layout要重点注意些什么？

1万 · 2011-7-12 13:44

1）我认为继电器吸合、断开的干扰用直流电源也是一样存在的。
2）刚刚想建议你改大R82，一看图发现你的继电器触点接法有误，怎么接到R82后面去了？？？

只看该作者 · 2011-7-12 14:14

To T.jm
你的意思是要接到Relay的第四脚去？那个电阻本来是用来防止电源浪涌的啊

1万 · 2011-7-12 14:49

28# DivingBear
是指Relay的3脚。
R82阻值多大，是47R？负载灯泡的功率又是多大？

2万 · 2011-7-12 15:25

你把原理图和pcb文件抓图看看，应该是你设计存在问题，布局也严重不行。
电源端加TVS了吗？

只看该作者 · 2011-7-12 15:42

以前也遇到过，电容怎么加都不行，后来在MCU供电那里加个电感再加两个电容对地，就可以了，如果不行，继电器那里也要加电感，电容对地。

只看该作者 · 2011-7-12 15:49

To T.jm
R82阻值47R,负载灯泡的功率为220V@25W.
To Pa2792
电路图和PCB图都在帖子里面有，如果你看不清楚，给我个邮箱我发给你帮忙看看。
TVS没加，你是建议在继电器的触点那端加TVS吗？还是在220Vac输入的地方加？

1万 · 2011-7-12 15:52

这个电路很明显是电源设计不良的结果. 继电器吸合电流一般需要100MA 听你说用的24V 功率不是一般的大
阻容降压只适合小功率小电流的低档产品你那个得用开关电源供电.要么用变压器,才能解决问题.

1万 · 2011-7-12 16:10

To T.jm
R82阻值47R,负载灯泡的功率为220V@25W.
To Pa2792
电路图和PCB图都在帖子里面有，如果你看不清楚，给我个邮箱我发给你帮忙看看。
TVS没加，你是建议在继电器的触点那端加TVS吗？还是在220Vac输入的地方加？ ...
DivingBear 发表于 2011-7-12 15:49

灯泡负载的电流是不能让它经过R82的，你把Relay3脚接到R82前面再试试吧。

只看该作者 · 2011-7-12 16:37

收到，谢谢T.jm的建议，我这就改电路图。

1万 · 2011-7-12 16:39

35# DivingBear
你先跳线修改测试一下结果如何吧。

2万 · 2011-7-12 16:39

你电源是变压器还是楼上说的阻容减压？供电功率是否满足需要，TVS加载单片机前端的VCC上。继电器VCC的电源线是怎么个走法？

2万 · 2011-7-12 16:40

需要注意大电流的元器件的电流回路。

只看该作者 · 2011-7-12 17:09

To T.jm：看了你的建议，我又测了一下别人的原始板子，发现你说的果然正确，以前都没注意到，果然是高手啊。能请教一下你为什么要这么接吗？还有我现在把继电器的输出端接到隔离电源的输入了，然后隔离电源的输出给板子供电，这样完全排除了输出端的干扰。板子可以比较稳定的运行了。看来主要是输出端对于电源有干扰。我把图改了一下，请指正。、

1万 · 2011-7-12 17:16

39# DivingBear
问题解决就好，我题的其它那些建议你还是都照做吧，这样会更好！

这里我要提一个我的看法，就是前面也说了：如果哪个MCU被一个继电器线圈吸合、断开就“干扰”得无**常工作了，哪怕是你的PCB确实也布得不怎么好，这样的MCU都还是别用！电源部分的不合理除外！抗干扰是MCU的基本要求！

只看该作者 · 2011-7-12 17:19

你电源是变压器还是楼上说的阻容减压？供电功率是否满足需要，TVS加载单片机前端的VCC上。继电器VCC的电源线是怎么个走法？
pa2792 发表于 2011-7-12 16:39

是阻容降压，为了能上示波器我买了个220V转220V的隔离变压器。目前用的电容为68uF，理论上能提供60mA的电流。而用DC稳压电源测量24V的电流，稳定状态需要40mA，继电器开关时候需要50mA，供电功率应该是够的。因为我现在板子的IN2层是一整块地，所以220V的交流输入，继电器的线圈端和输出端的扰频应该都对地有干扰。我之前有抓一些波形图在之前的帖子里，能看到3.3V的电还是比较稳定的，没有明显的ripple和drop。

单片机控制继电器不稳定问题

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