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ULN2003驱动继电器系统严重的自干扰问题,讨论ing

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楼主
qingheworkshop|  楼主 | 2008-1-1 11:39 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
起因:一个产品需要使用多路继电器输出,原来的方案:采用LPC932扩展了四川国腾的IO扩展芯片GM8166,输出口经74HC04后驱动ULN2803达林顿驱动器驱动12V的T93小继电器,继电器板是另外一块板,采用排线连接。问题是:不接入继电器板时,控制正常,通过指示灯观察。一旦接入继电器,就会频繁出现继电器全部吸合的情况,比如,输出IO1时,IO1-16全部吸合。后来认为是GM8166抗干扰性能差,再加上GM8166停产,更换了方案。
第二方案:LPC932+94HC595+ULN2003,74HC595和ULN2003都画在一块板子上,继电器在另外一块板上。ULN2003电源12V已经接上,并且继电器板上的继电器另外又加了续流二极管。
结果:故障跟原来一样,不接继电器板时,一切正常,控制每个输出口都正确,通过在ULN2003输出后接入的指示灯可以观察出来。
      一旦接入继电器板,更加严重,每次都是整个继电器板上的所有继电器都吸合,指示灯全亮。当仅IO1输出时,IO1-IO16灯全亮,继电器全吸合。用万用表测量,仅仅ULN2003的输入口IO1有5V电压,其他各路ULN2003的输入口都是0V,这说明74HC595输出正确(74HC595输出加了10K下拉),问题出在ULN2003上。测量各个ULN2003的输入端均是0V,但是其对应输出口却是2-4V不等,本来应该是12V才正确,说明ULN2003输出管在输入为0V的情况下导通了,并且还不是完全导通,如果完全导通,输出口电压应接近0V才对。
      百思不得其解,ULN2003为什么在收到什么类型的干扰后,导致后级达林顿管导通了,查看数据手册,ULN2003的输入口是有下拉的,但为何会出现这种情况。我以前使用MC1413驱动很多继电器,这种问题头一次遇到,纳闷!难道印制板布局导致这种干扰,但我觉得,即便是板子布得很差,因为很低得频率,也不应该出现这种干扰。
      贴上原理图和板图大家看看。图太大,只抓了一部分起因:一个产品需要使用多路继电器输出,原来的方案:采用LPC932扩展了四川国腾的IO扩展芯片GM8166,输出口经74HC04后驱动ULN2803达林顿驱动器驱动12V的T93小继电器,继电器板是另外一块板,采用排线连接。问题是:不接入继电器板时,控制正常,通过指示灯观察。一旦接入继电器,就会频繁出现继电器全部吸合的情况,比如,输出IO1时,IO1-16全部吸合。后来认为是GM8166抗干扰性能差,再加上GM8166停产,更换了方案。
第二方案:LPC932+94HC595+ULN2003,74HC595和ULN2003都画在一块板子上,继电器在另外一块板上。ULN2003电源12V已经接上,并且继电器板上的继电器另外又加了续流二极管。
结果:故障跟原来一样,不接继电器板时,一切正常,控制每个输出口都正确,通过在ULN2003输出后接入的指示灯可以观察出来。
      一旦接入继电器板,更加严重,每次都是整个继电器板上的所有继电器都吸合,指示灯全亮。当仅IO1输出时,IO1-IO16灯全亮,继电器全吸合。用万用表测量,仅仅ULN2003的输入口IO1有5V电压,其他各路ULN2003的输入口都是0V,这说明74HC595输出正确(74HC595输出加了10K下拉),问题出在ULN2003上。测量各个ULN2003的输入端均是0V,但是其对应输出口却是2-4V不等,本来应该是12V才正确,说明ULN2003输出管在输入为0V的情况下导通了,并且还不是完全导通,如果完全导通,输出口电压应接近0V才对。
      百思不得其解,ULN2003为什么在收到什么类型的干扰后,导致后级达林顿管导通了,查看数据手册,ULN2003的输入口是有下拉的,但为何会出现这种情况。我以前使用MC1413驱动很多继电器,这种问题头一次遇到,纳闷!难道印制板布局导致这种干扰,但我觉得,即便是板子布得很差,因为很低得频率,也不应该出现这种干扰。
      不会贴图,但积分已够了,谁帮帮我

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沙发
yewuyi| | 2008-1-1 12:30 | 只看该作者

躺椅先舒服一下~~

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板凳
qingheworkshop|  楼主 | 2008-1-1 13:03 | 只看该作者

一不小心复制了2便,谁教教我贴图,我贴上来看看

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地板
fsaok| | 2008-1-1 13:13 | 只看该作者

没看到图,不好说

可以用mc1413代换试一下

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5
hq_y| | 2008-1-1 13:23 | 只看该作者

mcu被干扰的情况极少~~~~~~~~~~`

拿示波器看看波形吧!

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6
xwj| | 2008-1-1 13:53 | 只看该作者

先看下COM是怎么接的?

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7
qingheworkshop|  楼主 | 2008-1-1 13:57 | 只看该作者

COM端接12V,我觉得图应该没有问题,这种电路用了很多了

COM端接12V,另外,继电器线圈还加了1N4148。我觉得图应该没有问题,这种电路用了很多了,从来没有遇到这样得问题,会不会是电源12V构成环路得问题:电源板的12V->继电器线圈(另外一块板)->主板ULN2003-》主板ULN2003地线->电源板

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8
hq_y| | 2008-1-1 13:59 | 只看该作者

考虑一下电源的容量吧

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9
谈的元| | 2008-1-1 14:28 | 只看该作者

最好是PCB的切图

才好分析

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10
icecut| | 2008-1-1 14:54 | 只看该作者

贴图

链接地址:    
  链接标题:    
  链接图片:  [上传图片/文件(300K以内(JPG|GIF|RAR|PDF))]上传管理    
看见了吗,点上传图片,就在发帖的框下面。
最好吧你的电源框图也画一下。

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11
icecut| | 2008-1-1 15:18 | 只看该作者

想想

是不是地线的问题?ULN2003地,是输入和输出的参考地电平,灌电流驱动,测试一下地平面的波形,还有确认一下你买的芯片是正品。
1.刚加电的时候,是不是正常,
2,发送io1的时候出问题,
3.取消IO1是否有效。
4,判断CPU是否频繁复位。确定CPU稳定。
5.最好能用示波器测试:电源波形,地多选几个点测试,ULNIO输入
6,可以只接1路继电器测试。

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12
zusen| | 2008-1-1 16:20 | 只看该作者

很少遇到,一般用2803驱动

还是看看电源吧,感觉不是2003和继电器的问题,应该是你主电源问题

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13
21ele| | 2008-1-2 00:02 | 只看该作者

猜测是com端电压和输入高电平电压不一致引起!

建议:
1.换其它系列的,2803不知道有没有同系列其的。2003有2004什么的。
2.2803输入接上拉,二极管隔离,单片机输出低通过二极管拉低2803输入。

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14
hotpower| | 2008-1-2 00:39 | 只看该作者

ULN2003/ULN2803/ULN2804的COM端应该接"最高电压"

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15
zhaoyu2005| | 2008-1-2 08:24 | 只看该作者

5L的,MCU被干扰的挺多的,也许你没有见过

不信你用AT89S52继电器(不用光耦隔离),然后控制云台动作(交流24V供电的),反复动几下试试。
LZ,感觉不是ULN2003的问题,以前用过,不带云台没有问题,带上云台,动一会儿就乱套了,云台乱动,MCU对按键也不响应了,明显是受干扰发疯了

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16
mohanwei| | 2008-1-2 09:06 | 只看该作者

怎么以前没有人发表这方面的看法呢……看来还是设计的问

可能某些地方楼主想当然……但是通过文字别人又没留意到……
我就见过用默认的10mil走线全自动布线做射频功放的,换了N个功放管还怪性能差……

有原理图和PCB图,别人可能一眼就看出来问题所在了

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17
fsaok| | 2008-1-2 09:08 | 只看该作者

mcu被干扰的情况极多~~~~~~~~~~`

同意楼上,mcu被干扰的情况极多~~~~~~~~~~`,太常见了

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18
日之泉| | 2008-1-2 09:24 | 只看该作者

我以前也碰到过LZ的问题

后来用光藕隔离+双电源:单片机+5V,继电器+12V个不相干。继电器吸收用7D390压敏电阻。我用的是AVR

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19
5880527| | 2008-1-2 09:38 | 只看该作者

台湾永宏PLC里输出继电器都没用光耦隔离,也用的ULN2003

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20
yejin1221| | 2014-6-24 11:03 | 只看该作者
我们这边用595扩展。用静电模拟干扰,1000V就出现随机乱的问题。无论怎么都会存在,挡都挡不住。

扩展正常换方案咧

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