单片机控制继电器不稳定问题

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。

1万 · 2011-7-12 17:24

39# DivingBear
因为是电容限流供电的，任何能减少板子电流的细节都要注意：
1）R3可以大点，哪怕是减小0.5mA的驱动电流也是好事！而且因该是R3比R4大！
2）R2并联在C1这里要好些。
3）U2能用固定的LDO就能减小自身的耗电，这里光是流过R6的电流就有6mA啊。

1万 · 2011-7-12 17:29

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 ...
DivingBear 发表于 2011-7-12 17:19

这说明你不懂计算电容限流电路的输出电流，你看一下我这个帖子吧，是目前手工计算中最精确、最简单的方法！
https://bbs.21ic.com/viewthread.php?tid=16456&highlight=%2Bt.jm

只看该作者 · 2011-7-12 17:33

35# DivingBear
你先跳线修改测试一下结果如何吧。
t.jm 发表于 2011-7-12 16:39

我跳线测试了，单纯的把继电器3脚跳到R84的前端，对于MCU不稳定的状况并没有改善。

1万 · 2011-7-12 17:38

我跳线测试了，单纯的把继电器3脚跳到R84的前端，对于MCU不稳定的状况并没有改善。
DivingBear 发表于 2011-7-12 17:33

还有这样的事？R84是哪个？

只看该作者 · 2011-7-12 18:20

还有这样的事？R84是哪个？
t.jm 发表于 2011-7-12 17:38

是我打错了，应该是R82，我版本进阶的时候rename了一下元件，是新电路图的R1。
你的那个电容限流的计算公式的**我拜读了。
按照你的公式计算下来24V的输出电流能力为
I24=2*50*0.68*10（-6）*（622-2*24）=39mA
用一般的容抗公式算下来
I24=220*2*3.14*50*0.68*10（-6）=46.97mA
我在计算的时候加入功率因数0.89，实际计算下来为
I24=46.97*0.89=41.8mA
这么看起来我的电路应该不足以提供系统需求的电流啊。
不过如果换用1uF的降压电容，会有两个问题，
1. 1W的稳压管的耐电流为[email=38mA@24V]38mA@24V[/email]，理论上必须换用2W的稳压管，这样系统不动作的时候，才能保证稳压管不会被烧掉。但是实际情况是，目前我在用的0.4W的稳压管明显早都该烧了啊，但是目前还没见坏。
2. 加大电流后，整流桥端电压会升高，而78L33的Vi最高只能吃到30V的电压，不知道会不会对芯片造成损坏。
我把电路图再次update了一下，请指正。

2万 · 2011-7-12 18:23

你用示波器测量继电器动作的时候，单片机的VCC是否跌落很严重了？

只看该作者 · 2011-7-12 18:55

你用示波器测量继电器动作的时候，单片机的VCC是否跌落很严重了？
pa2792 发表于 2011-7-12 18:23

在继电器闭合的时候，没有明显可见的drop或者ripple，倒是在继电器释放的时候，有一个0.2V的ripple，之前有放出过波形图。

只看该作者 · 2011-7-12 19:50

本帖最后由 DivingBear 于 2011-7-12 19:54 编辑

刚刚抓到在继电器放开的瞬间，MCU的VCC(3.3V)有很严重的电压ripple和drop。波形如图：

而程序中写入无线接收控制后，在继电器打开后，地线和3.3V上都有纹波，频率100Hz。

而24V直流电在继电器闭合时候只有7V，放开后为21V，而删除掉无线接收控制模块后（3秒开关循环），继电器闭合为25V，放开为27V。

另计时器有问题，这次设定为3秒循环，而实际测量为1.5秒循环。

只看该作者 · 2011-7-12 20:25

将继电器开关时候，MCU的VCC波形放大如下：
在继电器闭合时，多为独立脉冲，drop和ripple都有，电压从±5V到±20V

在继电器释放时，多为连续脉冲，一般为两组，电压很高。

如果在3.3V的线上穿个chock是否可以改善？如何选取？

1万 · 2011-7-12 20:36

我就不懂了设计之前怎么没有计算还是自己一个人瞎弄？话说得有点不好听不要见怪
做完了发现不对来计算。。。悲功悲料

只看该作者 · 2011-7-12 22:49

我就不懂了设计之前怎么没有计算还是自己一个人瞎弄？话说得有点不好听不要见怪
做完了发现不对来计算。。。悲功悲料
eydj2008 发表于 2011-7-12 20:36

没看懂，你是说哪里没算？阻容降压的供电电流吗？
3.3V约耗电20mA，折到24V不到3mA，继电器维持电流约20mA，LM317约有5mA的静态电流，加起来不到30mA，算上吸合时候的大电流（其实这部分电流要靠100uF的大电容来辅助）。
而0.68uF是最适合的电容容值，再往上是1uF，再往下是0.56uF，你可以算算看。
至于其他元件的耐压耐流特性也是考虑过的。
不知道你说的没算指的什么？
技术讨论，对事不对人，到没什么可生气的，只是如果你能明确指出我的错误，言之有物我会更高兴。
现在碰上的问题是继电器的电磁干扰问题，应该和我的layout和保护措施不够有关。

1万 · 2011-7-13 00:26

继电器的维持电流20MA(好像一般没这么小的,你发上资料看看或是实际测量一下电流 ) 你总设计电流才60MA? 你应该知道设计时至少应该大三到四倍吧.
你试一下吧
1.换个24V 500MA以上的稳定电源供电试一下是不是正常了来排除是不是电源干扰的问题,还是自己的程序问题.
这个大把的(有些单片机是不能直接接入大地的,这是经验问题,会被干扰)
2.D1用快速泄放二极管 1N4007好像不是的 1N4008或是SR160之类的放不了能量,干扰会很大.

只看该作者 · 2011-7-13 00:44

继电器的维持电流20MA(好像一般没这么小的,你发上资料看看或是实际测量一下电流 ) 你总设计电流才60MA? 你应该知道设计时至少应该大三到四倍吧.
你试一下吧
1.换个24V 500MA以上的稳定电源供电试一下是不是正常 ...
eydj2008 发表于 2011-7-13 00:26

1.我之前的帖子提到过，用过DC稳压电源提供24V测过，继电器不动作的电流0.04A（精度只有2位），动作的时候电流0.05A，我曾经限流到0.02A，继电器动作正常。前边有人提到过继电器的维持电流要100mA，不知道是不是24VDC继电器，24V的应该没那么高。SPEC 后附。
2.用DC稳压电源测过一切正常，但是没法带负载，因为继电器的负载和电源的220V设计在一起的。

只看该作者 · 2011-7-13 00:51

1.我之前的帖子提到过，用过DC稳压电源提供24V测过，继电器不动作的电流0.04A（精度只有2位），动作的时候电流0.05A，我曾经限流到0.02A，继电器动作正常。前边有人提到过继电器的维持电流要100mA，不知道是不是24V ...
DivingBear 发表于 2011-7-13 00:44

对于续流二极管，我之前用的1N4148，是很多人建议用4007即可。二极管的快关速度远高于继电器的反向升压的速度的。而且这个电流是泄放24V的电源回路中，过大的du/dt，也会在电流回路中形成扰流的。你可以看一下我抓的3.3V上的ripple和drop的波形图，就是这个感生电流引起的。

1万 · 2011-7-13 01:02

没法带负载是啥意思? 断电器带啥负载?? 就一开关

只看该作者 · 2011-7-13 01:06

继电器的维持电流20MA(好像一般没这么小的,你发上资料看看或是实际测量一下电流 ) 你总设计电流才60MA? 你应该知道设计时至少应该大三到四倍吧.
eydj2008 发表于 2011-7-13 00:26

我设计的是40mA，而不是60mA。
我刚才算了，稳定运行大概需要不到40mA的电流，这是我的设计基础。
虽然继电器在吸合瞬间需要的电流很大，是维持电流的两倍甚至更多，但是那是瞬态特性，如果按照这个极限值设计的话，那么大概需要100mA以上的电流供应能力。
那么在电路开路的时候，产生的电流只能从稳压管泄放，不但管子要选大功率的，而且功耗很高，二极管很容易损坏的。

只看该作者 · 2011-7-13 01:18

没法带负载是啥意思? 断电器带啥负载?? 就一开关
eydj2008 发表于 2011-7-13 01:02

继电器输出端带一个负载白炽灯的，用直流稳压电源的时候，直接接到整流桥的正负极上，就没带220V的，输出端没有电流流过，自然没有高频的噪声。而继电器本身工作正常的。

1万 · 2011-7-13 08:13

没看懂，你是说哪里没算？阻容降压的供电电流吗？
3.3V约耗电20mA，折到24V不到3mA，继电器维持电流约20mA，LM317约有5mA的静态电流，加起来不到30mA，算上吸合时候的大电流（其实这部分电流要靠100uF的大电容来辅 ...
DivingBear 发表于 2011-7-12 22:49

3.3V约耗电20mA，折到24V不到3mA 这样计算是错的，你的电源又不是开关电源，不能折算！你就别计算了，越算越错，用个好点的万用表测试吧，输入24VDC电源，板子上的稳压管可以暂时去掉，DC电源的最大输出电流就是板子工作时的最大电流。