单片机控制继电器不稳定问题

1万 · 2011-7-13 10:04

我感觉楼主的思路有点乱电源问题解决电源单片机电路有问题就解决之如果是继电器干扰你可以先不用看看

1万 · 2011-7-13 10:12

自从加了限流电阻以后，DC电源显示的电流读数最大只有30mA，去掉稳压管之后，在10mA到20mA之间跳变。
DivingBear 发表于 2011-7-13 09:52

这个数据肯定是错的！否则也不会出现继电器吸合后24V电压会严重下降。
估摸你的电路整体功耗电流在50mA左右。
也不知道你的板子到底有些什么东西，一下又冒出个RF模块...

只看该作者 · 2011-7-13 10:24

我感觉楼主的思路有点乱电源问题解决电源单片机电路有问题就解决之如果是继电器干扰你可以先不用看看
eydj2008 发表于 2011-7-13 10:04

Eydj2008，你可能还没理解我的想法。
经过这么多高手的指点，我慢慢在排除和厘清一些疑虑。
1.电源供电目前看是够的，
2.单片机也是工作正常的。
3.因为layout的问题（全板铺地），继电器在开关的瞬间产生的高频噪声是我现在系统不稳定的关键原因。继电器的干扰分为两部分，一部分是控制端的电感的开关之间的回程电压，一部分是输出端的开关产生的电磁干扰。这些噪声通过下边的地耦合到MCU供电电路的地和3.3V上。
1）对于输出端的干扰，我现在把输出端接到隔离变压器的前端，这部分干扰应该无法透过隔离变压器影响单片机了。
2）对于控制端（线圈），上电和去电阶段产生的高压依然对于地有影响，如我之前抓的波形。
我现在是在现有基础上尽量抑制这些干扰，然后让单片机能稳定工作。这样我才有信心下一板改进layout后，单片机会更稳定。
如果我现在不把干扰抑制了，下一板改进电路后，干扰减小，但是还是对单片机有轻微干扰，难道我还要再去问怎么办？然后再打一板来验证？

只看该作者 · 2011-7-13 10:34

这个数据肯定是错的！否则也不会出现继电器吸合后24V电压会严重下降。
估摸你的电路整体功耗电流在50mA左右。
也不知道你的板子到底有些什么东西，一下又冒出个RF模块... ...
t.jm 发表于 2011-7-13 10:12

是TI的CC1110啊，之前一直没驱动RF模块的，只是用里面的8051做编程控制。后边是驱动了RF来接收无线控制信号。
我也觉得有点低的离谱了，继电器的功率450mW，LM317上至少有5mA的静态电流，怎么都不该低于20mA的电流的。估计是DC稳压电源的读数不准，毕竟它的最高精度只有10mA了。
50mA比较靠谱，如果电流不够，我可以加大安规电容到1uF看看，按照你的公式能提供57.6mA的电流。
T.jm你看到我昨晚发的那个3.3V的noise波形了吗？这种高频波有可能是地上边耦合过来的。有什么好的建议能抑制它们吗？希望给点建议啊。在这种干扰下，单片机还是能持续工作的，比之前的状况要好的多，仅仅是计时器被干扰了，3秒的时间间隔又变成1.5秒了。

1万 · 2011-7-13 10:38

63# DivingBear

意思是说你要是取掉继电器单片机工作正常了？你确定吗？是继电器带来的干扰？
这种情况还是比较少见的。

1万 · 2011-7-13 10:44

64# DivingBear
疑惑同LS！
现在板子能工作了吗？MCU不会死机、复位了吗？仅仅是延时不正确？

只看该作者 · 2011-7-13 11:28

不带继电器的话，波形如下：
24V和3.3V

3.3V和继电器控制IO

控制IOrising抓的波形

控制IOfalling抓的波形

不带继电器的话，整个系统很少noise，很稳定。
带上继电器的，目前我只能做到比较稳定，很难复现死机，复位和擦除的状况，只见到计时器不是很稳定的状况，这个还在和软件研究看看有没有可能是程序的错误。
如果按照之前的接法，把继电器的输出端也接到板子上，只多只能点亮一次负载，此后就什么都乱了，不出五个循环，就死机或者flash被擦除了。

1万 · 2011-7-13 11:41

你要是只换DC电源呢是不是也正常？

1万 · 2011-7-13 11:49

3S变1.5S可能是程序问题了，叫写程序的关掉不用的IO中断，不用的IO设置高/设置低也可试试。

只看该作者 · 2011-7-13 11:51

对的，只换DC电源供电，系统也稳定的，这时候继电器只有控制端动作的，输出端没有接电。电压之前量过，很稳定，没有太高的ripple和drop。

2万 · 2011-7-13 12:01

那就是你的电源存在问题，瞬间功率不足，TI的单片机对电源也比较敏感。

1万 · 2011-7-13 13:40

相信老手们看到这里已经很明显了所以前面你那些一大堆的推论都没啥意义.

1万 · 2011-7-13 13:44

我分析是继电器工作时一下吃掉电容上的能量导致单片机供电不足总是工作在这种状态单片机受不了的.要么重启,要么IO不正常.
所以开始就建议你换成开关电源去做这个悲功的事儿为了省钱弄个电容, 我只知道电容应付小功率的负载问题不大.继电器有点吃力.

只看该作者 · 2011-7-13 13:48

我把情况分类抓了一些波形，请大家帮忙分析：
完全去掉继电器，接上继电器但是不接负载的灯（输出端有电压无电流），接上负载的灯三种情况，量出控制IO在开关继电器时候的noise以及控制IO的时间间隔。
第一种情况，完全去掉继电器。3.3V上没有干扰存在，只是控制IO略有ripple或者drop。这种完全可以加小电容来滤掉。控制时间1.5秒循环（目前设置值就是1.5s）。

第二种情况，接上继电器，线圈端受控制，但是输出端没有接负载的灯泡。开继电器的时候，3.3V上有noise，这个noise已经可能导致程序死机或者复位。而关断继电器的时候，未见noise，控制时间1.5S循环，但偶尔会变成3秒。

第三种情况，接上负载的灯泡。可以看到在开关的时候，3.3V上都有剧烈瞬间干扰，很容易抓到控制时间的变化。到目前为止，单片机经常会死机，复位，但是一直没有被擦除FLASH。比之之前继电器焊在电路板上要稳定一点儿了。

只看该作者 · 2011-7-13 14:11

那就是你的电源存在问题，瞬间功率不足，TI的单片机对电源也比较敏感。
pa2792 发表于 2011-7-13 12:01

我抓了24V的波形，在开关继电器的期间，电压只有2V的变化，放大时间系数，可以全程无法捕捉到低于24V的noise，10ms的纹波正好是100Hz的交流特征。

能分享一下你说瞬间功率不足的推论过程吗？
或者告诉我应该如何正确的去捕捉这个功率不足的点儿？谢谢啊。
我暂时还是**我的继电器开关干扰的3.3V的观点。

只看该作者 · 2011-7-13 14:23

我分析是继电器工作时一下吃掉电容上的能量导致单片机供电不足总是工作在这种状态单片机受不了的.要么重启,要么IO不正常.
所以开始就建议你换成开关电源去做这个悲功的事儿为了省钱弄个电容, 我只知道电容 ...
eydj2008 发表于 2011-7-13 13:44

我量出来的是noise，不是单纯的drop。
不单纯是省钱，我的整个产品的尺寸有限制，用开关电源就无法做到小型化了。
我之前做笔记本的，现在从头开始学做电源这块儿，别人的建议批评，我自己去尝试摸索，然后提出疑问再被建议批评，才能学到东西。
倒是你说的开关电源和变压器有什么区别？你有没有用过小型化封装的？我之后要做一个转发器和四路调光电路，不知道你有没有什么好的建议？

只看该作者 · 2011-7-13 14:33

说道功率不足，我手头有个美国的产品，也是我设计的原型，我就是抄它的供电电路，用的是0.68uF降压，然后过DF10S的整流桥，后边接一个47uF@63V的电容和1N4749的1W24V的稳压管，再过78L05出5V电给PIC16C771供电，然后通过BC847BS的双NPN管去推JQ1AP-B-24V这个24V的继电器，保护用的二极管看起来就是1N4000系列的。
电路简单的要死，基本没有太多滤波电容和保护线路，但是工作很稳定，我抓过它的24V电和5V电，几乎没有noise。

1万 · 2011-7-13 17:33

本帖最后由 eydj2008 于 2011-7-13 17:43 编辑

那你还问这么多对比一下就知道你那里的不对了

楼主啊我都快晕了有些CPU不能直接接入市电的具体原因不太清楚估计CPU设计上的问题。以前用过90PWM3 是可以的真不知道你是啥情况

只看该作者 · 2011-7-13 20:31

本帖最后由 DivingBear 于 2011-7-13 20:32 编辑

下午去电子市场买了几块面包板，一些电子元件，按照电路图搭了模拟板。现在跑了半个小时，未见有异常。抓了3.3V和控制IO的波形，上电去电瞬间有阻尼振荡，约有1V。

临走做了个小测试，在控制脚到地之间加了个104的电容滤波，波形如下

然后换了个105的电容滤波，波形如下

前者为打开继电器的波形，后者为关闭继电器的波形，顺序没错。
很好玩的波形。

只看该作者 · 2011-7-13 20:33

表示同楼主的波形神奇的相似。。。改日贴图。。。崩溃中

单片机控制继电器不稳定问题

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