单片机通过继电器控制交流220V的输出

tuzihog

单片机通过继电器控制交流220V的输出 [复制链接]

 

整个系统的要求是单片机控制四路交流220V的输出

我考虑的方案是：

市电220V通过5V2A的电源适配器输出5V

这个5V电源有两个用处：

一是经过LDO芯片输出3.3V供电STM32芯片

二是给四路继电器的线圈提供驱动电压

STM32的4个GPIO口通过光耦控制继电器线圈的驱动电压

请问各位大侠，这个方案可行不？如果可行的话，需要注意的地方有哪些？

chunyang

同一电源既供给MCU又供给继电器，那就没有必要用光耦做隔离了。要隔离，系统和继电器电源必须各自独立。当然了，设计到位的话，可以不用隔离，但初学者最好还是老老实实的隔离以降低对设计水平的要求。

maychang

既然STM32和继电器线圈共用一组电源，还要光耦何用？
用光耦目的是隔离，但共用电源，已经把隔离破坏了。

PowerAnts

"STM32的4个GPIO口通过光耦控制继电器线圈的驱动电压"

5V线圈电压的继电器至少也得五六十mA的驱动电流吧, 楼主用什么光耦这么利害? 介绍一下

qwqwqw2088

除了隔离还要注意
选用继电器时，注意大的负载会瞬间电流非常大，所以继电器电流大小要合适
单片机不能直接驱动继电器，需要有驱动电路，比如用三极管，或者UNL2003之类的芯片驱动

tuzihog

PowerAnts 发表于 2017-4-20 22:14
"STM32的4个GPIO口通过光耦控制继电器线圈的驱动电压"

5V线圈电压的继电器至少也得五六十mA的驱动电流吧 ...

这里漏写了三极管扩流

tuzihog

maychang 发表于 2017-4-20 21:55
既然STM32和继电器线圈共用一组电源，还要光耦何用？
用光耦目的是隔离，但共用电源，已经把隔离破坏了。

要给继电器线圈单独搞一个电源？

tuzihog

chunyang 发表于 2017-4-20 21:46
同一电源既供给MCU又供给继电器，那就没有必要用光耦做隔离了。要隔离，系统和继电器电源必须各自独立。当 ...

网络上的资料，说继电器本身就有隔离功能，不需要再添加光耦的，这样的说法对吗？

tuzihog

qwqwqw2088 发表于 2017-4-21 09:04
除了隔离还要注意
选用继电器时，注意大的负载会瞬间电流非常大，所以继电器电流大小要合适
单片机不能直 ...

网络上的资料，说继电器本身就有隔离功能，不需要再添加光耦的，这样的说法对吗？

负载功率是60W，正常工作电流很小，就是瞬间启动电流怎么确定啊？

maychang

tuzihog 发表于 2017-4-21 09:05
要给继电器线圈单独搞一个电源？

如果使用光耦，让光耦起到隔离作用，就应该为继电器线圈单独搞一个电源。不仅如此，为继电器线圈供电的这一路电源和为单片机供电的这一路电源之间的耦合应该尽量小，就是说，两路电源之间的分布电容应该尽量小。这可以在两路中任一路串联共模电感实现。

qwqwqw2088

tuzihog 发表于 2017-4-21 09:14
网络上的资料，说继电器本身就有隔离功能，不需要再添加光耦的，这样的说法对吗？

负载功率是60W，正 ...

一般来说，启动电流都会高于运行电流3--5倍，
要看用电设备的感抗，容抗，阻抗特性。

maychang

tuzihog 发表于 2017-4-21 09:09
网络上的资料，说继电器本身就有隔离功能，不需要再添加光耦的，这样的说法对吗？

也对，也不对。
继电器线圈与触点之间是隔离的，这没有错。但继电器线圈与触点之间距离近，二者之间分布电容较大。因此线圈与触点之间对较低频率来说是隔离的，对较高频率来说，通过触点与线圈之间的分布电容却存在耦合。
触点在闭合尤其是断开时会产生火花，这火花产生干扰信号。火花产生的干扰信号经触点与线圈之间的分布电容传递到单片机，就有可能影响单片机工作。
如果触点产生的火花很小(负载电压低电流小)，那么干扰可能并不大，不使用光耦隔离，单片机也可以正常工作，那就不必使用光耦。但若触点产生的火花较强，干扰比较大，就应该使用光耦隔离。
所以，不考虑具体使用条件，就简单地说不需要添加光耦，未免太简化了。

tuzihog

chunyang 发表于 2017-4-20 21:46
同一电源既供给MCU又供给继电器，那就没有必要用光耦做隔离了。要隔离，系统和继电器电源必须各自独立。当 ...

这种双电源输出的板子可以吗？
5V的输出供电单片机，12V的输出供电继电器线圈
链接是：
https://item.taobao.com/item.htm ... 1-9f02-1ef8b76b6671

maychang

tuzihog 发表于 2017-4-21 09:05
要给继电器线圈单独搞一个电源？

光耦起到隔离作用，是因为光耦一次侧(发光管侧)和二次侧(光电管侧)电容很小，一般仅为1pF。
所以，要让光耦充份起到隔离作用，光耦一次侧和二次侧两部分电路之间耦合就要尽量小。例如，两侧走线不宜平行且距离很近，两侧的电源之间不应该存在较大分布电容，等等。

chunyang

tuzihog 发表于 2017-4-21 09:51
这种双电源输出的板子可以吗？
5V的输出供电单片机，12V的输出供电继电器线圈
链接是：
https://item. ...

看样子很可能是独立的，每组输出有各自独立的正负端，但要跟卖家确认。

tuzihog

maychang 发表于 2017-4-21 09:39
如果使用光耦，让光耦起到隔离作用，就应该为继电器线圈单独搞一个电源。不仅如此，为继电器线圈供电的这 ...

好得，谢谢~~
我整理出来电路图后再来请教

tuzihog

qwqwqw2088 发表于 2017-4-21 09:46
一般来说，启动电流都会高于运行电流3--5倍，
要看用电设备的感抗，容抗，阻抗特性。

恩，稍后我会整理出来设备的情况，再来请教

tuzihog

maychang 发表于 2017-4-21 09:49
也对，也不对。
继电器线圈与触点之间是隔离的，这没有错。但继电器线圈与触点之间距离近，二者之间分布 ...

分析的很到位，谢谢老前辈

tuzihog

chunyang 发表于 2017-4-21 12:04
看样子很可能是独立的，每组输出有各自独立的正负端，但要跟卖家确认。

如果12V是变压器出来的，而5V是12V降压产生的，这样还能满足我的要求嘛？

tuzihog

各位大侠，帮忙看看下面的四路可行不？

DC 5V 3A的开关电源板子：

链接：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-14968876076.39.poCV6e&id=9789855568

12V 0.5A的板子：

链接：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-14968876076.25.914j6S&id=37271375789

5V 3A的电源的用途：

DCDC转化出来4V供电2G上网模块

DCDC转化出来3.3V供电单片机

供电SN74LS07和光耦的发光端

12V 0.5A的电源的用途：

继电器的线圈驱动电压，光耦的接收端驱动

疑问点：

线圈的驱动电流是20ma，一共四路继电器，12V电源的0.5A的电流是否足够？

继电器驱动部分电路（下面截图中的+24修改为12V）：

疑问点：

光耦的型号怎么确定？

SN74LS07是否必需？

四路继电器模块打算采用这个成品，大家看下有没有问题：链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-16227153009.32.CwLBkn&id=529109367671