Обратная EMF от реле, вызывающая срабатывание на входном выводе

Я устраиваю световое шоу для своего пикапа.

Я установил различные мощные прожекторы и световые панели в специальный блок реле/предохранителей в моторном отсеке. Эти реле подключены к панели переключателей на приборной панели и прекрасно работают с помощью ручных переключателей.

Впоследствии я создал мозг...

  • Arduino Uno R3, запрограммированный на 3 различных световых последовательности;
  • Релейный модуль 8 В 5 В, приводимый в действие цифровыми выводами 6-12, каждое реле на модуле зажигает отдельный индикатор (через существующие реле в моторном отсеке).
  • 4-канальный радиочастотный приемник обеспечивает цифровой вывод от 3 до 5 для выбора одной из трех последовательностей и прерывание цифрового вывода 2 в качестве кнопки остановки/сброса.

Я настроил это так, чтобы запустить последовательность с радиочастотной кнопки, и запрограммировал Arduino на запуск реле, включая стробоскоп, который отлично работал на светодиодах, которые я подключил во время тестирования.

Однако, когда я подключаю их к переключателям на приборной панели (в свою очередь, запуская реле в моторном отсеке), Arduino получает положительный сигнал на выводе INPUT_PULL 2 после пары вспышек. Я думаю, что это как-то связано с помехами, вызванными обратной ЭДС от катушек реле в моторном отсеке, возможно, из-за удара по релейному модулю, из-за чего он срабатывает на вывод прерывания 2 и вызывает сброс.

Похоже, мне нужен сноб. Я думаю, что лучший ответ-установить обратный диод поперек катушки на реле в моторном отсеке, но я пытался понять, как я могу подключить их в синей коробке, не демонтируя реле, установленные в моторном отсеке. Я подумал, что, может быть, я мог бы подключить общую землю к ручному переключателю (длинный путь достижения той же схемы), что помогло, но после еще нескольких вспышек Arduino получает сигнал для повторного сброса. У меня есть много диодов и RC-схем от Amazon, которые я собирался попробовать, возможно, через контакты реле модуля.

Это схема для одного из восьми источников света.

Пожалуйста, посоветуйте, как я могу уменьшить эти помехи с помощью snubbers или какой-либо другой модификации, в идеале в синем поле.

Спасибо

Circuit

ОБНОВЛЕНИЕ:

Мне удалось получить рабочую настройку, удалив резистор и подачу 5 В на радиочастотное реле. Также добавляем диод от земли к верхней стороне разъема реле модуля. Смотрите обновленную схему ниже. Кажется, это работает, хотя я попробую добавить RC-снабберы, как было предложено.

, 👍1

Обсуждение

Я не вижу, как реле "реле для света 1" может мешать работе Arduino, кроме того, что изменение нагрузки создает некоторый шум на 12 В постоянного тока. Я думаю, что реальная проблема заключается в запуске 8 реле от 5 В, созданных регулятором напряжения UNOs. Особенно с шумным входом 12 В. Я не думаю, что схема питания UNOs предназначена для автомобилей. Я бы купил одно из этих зарядных устройств для телефонов для автомобилей и использовал его для питания UNO и релейной платы., @Gerben

У меня есть один из них, изначально он был отключен от USB-подключения 5 В, прочитал статью, в которой говорится, что вы не должны подключать их к USB-разъему. Поэтому я даже попытался использовать батарею 9 В, чтобы попытаться изолировать проблему. На данный момент я просто пытаюсь использовать 1 реле, пока оно не заработает., @Matt D

@Gerben, кажется, я должен немного расширить сеть для полного раскрытия. Я сузил круг поисков до чего-то другого... У меня есть 4-кнопочный радиочастотный пульт дистанционного управления, приемник находится в синем поле, одна из кнопок запускает другое реле, которое имеет вход прерывания в Arduino, и выполняет _Init(). Похоже, это срабатывает, когда "реле для света 1" отключено. Я обновлю вопрос и диаграмму., @Matt D

Поскольку проблема в том, что Arduino публикует схему, а не завитую вещь, показывающую, как она подключена, показывая все соединения и питание., @Gil

@Гил, я не совсем понимаю, о чем ты меня просишь... Вы хотите сказать, что в моей принципиальной схеме недостаточно деталей? Я открыт для предложений о том, как я могу улучшить этот вопрос., @Matt D

Вы показываете Arduino+, подключенный к электрической системе автомобиля, это Vin? Какую еще защиту, если таковая имеется, вы добавили в этот канал? Большинство, если не все электромеханические устройства, такие как реле, будут генерировать шум при циклическом включении, который обычно появляется в системе 12 В. Вы показываете три разных основания, все они должны быть одинаковыми. Приняли ли вы какие-либо меры предосторожности в отношении шума генератора?, @Gil

Нет, все как есть, подключено к батарее, кроме предохранителей, хотя у меня есть USB-адаптер 5 В, как у прикуривателей. Символ, подобный земле, обозначен для шасси автомобиля, все они подключены обратно к автомобильному аккумулятору. Проблема, которую я вижу, заключается в некоторых помехах от обратной ЭДС реле света 1, каким-то образом посылающего положительный сигнал на цифровой вывод Arduino 2 с включенным подключением., @Matt D

Вы используете внутренний подтягивающий резистор на выводе 2? Внутренний вывод составляет от 20 до 50 тысяч, но на этом выводе также есть 10-килограммовый внешний вывод. Это должно быть либо подтягивание, либо опускание, но не то и другое одновременно. Также рассмотрите возможность использования резистора 1K вместо резистора 10K для обеспечения более сильного отката и большей помехозащищенности. И вы могли бы заменить все реле на МОП-транзисторы., @tim

@тим спасибо за информацию, честно говоря, мои знания об этом немного подзабыты по сравнению с моей электроникой 30-летней давности. Мне нужно немного почитать о съеме и снятии, а также о МОП-транзисторах. С этими 30 годами я наивно думал, что запуск Arduino с реле похож на компьютерную логику, теперь я помню, что это не так, мне кажется, что для меня все вернулось к основам :)., @Matt D

Этот резистор 10K должен быть полностью удален. Это не приносит ничего полезного и фактически приводит к тому, что входные данные слишком чувствительны к шуму. Вы должны использовать подтягивающий резистор 10 К или менее вместо внутреннего (очень слабого) подтягивающего резистора., @Majenko


2 ответа

Лучший ответ:

3

В вашей схеме есть две вещи, которые необходимо решить. Во-первых, это сети snubber. Они используются для предотвращения (или быстрого тушения) искр между контактами переключающего устройства (например, реле). Вы должны прикрепить по одному на контакты каждого реле. Именно эти искры создают большую часть "воздушных" электромагнитных помех.

Диод на катушке реле имеет дело только с "проводным" электромагнитным излучением (в форме индуцированной обратной ЭДС) и не имеет отношения к вашей схеме из-за гальванической развязки реле первой ступени и схемы драйвера в модуле.

Вторая и более важная вещь, с которой нужно иметь дело, - это ваш входной контакт. Во-первых, встроенный подтягивающий резистор очень и очень слабый. Обычно она составляет около 30 Ком, и это очень легко преодолеть" воздушным " электромагнитным излучениям. Вам следует избегать его использования. Вместо этого следует использовать внешний подтягивающий резистор не более 10 Ком (я бы рекомендовал 1 коМ в качестве хорошего значения).

Во-вторых, у вас есть резистор 10 Ком, последовательно соединенный с вашими переключающими контактами. Это не поможет получить низкий уровень логики при замкнутых контактах переключателя, так как он образует резистивный делитель с подтягивающим резистором. Как бы то ни было, это просто работает с внутренним подтягиванием, так как внутреннее подтягивание больше, чем резистор серии 10 Ком. Уменьшите подтягивание с помощью внешнего устройства, и этого больше не будет.

Этот резистор 10 Ком следует полностью удалить.

Вот ваша схема с изменениями красным цветом:

,

Это выглядит как хороший план, я попробую. На самом деле я попробовал несколько вещей и заставил их работать. Сначала я удалил резистор, удалил провод 5 В к тому же реле, оставленному как INPUT_PULLUP. Затем я добавил диод от земли к верхней стороне реле модуля для обратного хода. Кажется, это работает, стробоскоп и все такое, но у меня может быть бомба замедленного действия!!, @Matt D

Добавлена обновленная схема с моими изменениями. Мысли?, @Matt D

@MattD Я бы все равно рекомендовал добавить меньший подтягивающий резистор на входном выводе. Это поможет ему быть более невосприимчивым к шуму. Демпферы по-прежнему рекомендуется добавлять, хотя добавленный вами диод выполняет большую часть работы демпфера для индуктивной нагрузки второго реле. Однако вам следует подумать о добавлении одного из них к контактам второго реле, хотя бы для того, чтобы увеличить их срок службы., @Majenko

Спасибо за вашу помощь, сейчас все работает, есть 4 входа и 8 выходов, чтобы сделать то же самое, это довольно много проводов, я думаю, мне нужно будет собрать плату, чтобы все это привести в порядок., @Matt D

Внутренняя подтяжка была в порядке, когда машина не работала, но ее было недостаточно при включенном двигателе. Установка внешнего подтягивающего резистора 1K работала с удовольствием, даже во время работы. Спасибо!, @Matt D

1

Вот общее представление об альтернативе MOSFET для включения и выключения света.


Нажмите, чтобы имитировать в Фальстаде.

Вы можете щелкнуть переключатель и вход H/L, чтобы увидеть, как он работает во время выполнения моделирования.

МОП-транзистор p-канала последовательно со светом 1 может быть FQP27P06.

N-канальные МОП-транзисторы имеют гораздо меньшую мощность.

Использование МОП-транзисторов устраняет как помехи RFI/EMI от искр на контактах реле, так и скачки напряжения/шумы от коллапсирующего электрического поля катушек реле.

,

Мне нравится эта идея (все еще не могу прийти в себя, тбх)... но я не могу обойти проводку в моторном отсеке, это должно быть существующее реле. Я думаю, что в данный момент для меня это слишком большие перемены, хотя я рассмотрю некоторые из них, если в конечном итоге продолжу. Спасибо, @Matt D

Смотрите также: