Dlaczego przekaźniki są tak często napędzane przez transoptory?

Od czasu pojawienia się wielu płyt rozwojowych mikrokontrolerów, takich jak Arduino, sprzedano szereg modułów przekaźnikowych do sterowania obciążeniami prądu przemiennego.

Wiele z nich wydaje się używać transoptora, tranzystora sterownika i przekaźnika do sterowania obciążeniem (przykład na Amazon )

Dlaczego są wdrażane w ten sposób?

Niektóre z moich myśli:

• Przekaźniki zapewniają równie dobrą lub lepszą izolację niż większość transoptorów
• Nadal obecny jest tranzystor sterownika, więc nie oszczędza on komponentów
• Nadal istnieje indukcyjne zabezpieczenie przed odrzutem, więc nie oszczędza ono komponentów
• Transoptory nie są tak tanie jak tranzystory, więc dodatkowy koszt w porównaniu do samego tranzystora sterownika
• Nie ma potrzeby spełniać żadnych wymagań regulacyjnych, ponieważ są to produkty dla majsterkowiczów
• Nigdy nie widziałem małych przekaźników sieciowych napędzanych przez transoptory w sprzęcie komercyjnym
• Wiele z tych płyt nie wydaje się być genialnie zaprojektowanych (bez względu na prześwit lub pełzanie), więc nawet jeśli transoptor ma po prostu zapewnić dwie warstwy izolacji, płytka zawodzi.

Po pierwsze, prawdopodobnie bardziej trwały link do tego produktu jest tutaj . A schemat jest tutaj . (Edytuj 7/29/2015: Jak na ironię moje dwa linki są teraz zepsute, a link Amazon OP jest nadal przydatny)

Dwa powody, dla których warto tutaj stosować optoizolatory:

• Urządzenie sterujące może znajdować się bardzo daleko, aby nie dzieliło wspólnego odniesienia masy z płytą przekaźnika (z wyjątkiem połączenia za pomocą długiego kabla). Zastosowanie optoizolatora oznacza, że ​​sygnał sterujący jest wykorzystywany wyłącznie jako sygnał różnicowy między Vcc a sygnałem sterującym, oba pochodzące z obwodu sterownika; różnice potencjałów gruntu nie wpłyną na działanie.

• Napięcie cewki przekaźnika niekoniecznie jest takie samo jak napięcie Vcc sterownika. Może to być nawet generowane przez dostawę off-line (bez izolacji). Optoizolator zapewnia następnie izolację między potencjalnie niezaizolowanym JD-VCCźródłem zasilania a obwodami sterownika.

Prawdopodobnie z wielu powodów, ale najważniejsze jest to, że zapobiegnie to uszkodzeniu tranzystora napędowego przez napięcie przejściowe. W zależności od zastosowania pomoże to uniknąć zakłóceń prądu przemiennego w pozostałej części obwodu.

Przywołujesz kilka dobrych punktów, jednak transoptory są zwykle używane do izolowania komponentów od potencjalnie niebezpiecznych źródeł zewnętrznych. Są tanie i łatwe do wdrożenia. I potencjalnie mogą zaoferować więcej ochrony niż dioda. I oczywiście, jak zauważyłeś:

Wiele z tych płyt nie wydaje się być genialnie zaprojektowanych (bez względu na prześwit lub pełzanie), więc nawet jeśli transoptor ma po prostu zapewnić dwie warstwy izolacji, płytka zawodzi.

Podejrzewam, że duża część tego powodu wiąże się z pomysłem, że jeśli istnieją dwie bariery izolacyjne, nadal będą istniały bariery izolacyjne, nawet jeśli jedna zostanie przypadkowo lub celowo zmostkowana. Podczas pracy z obwodami, zwłaszcza jeśli jest się klutzem, czasami można krótko zwierać rzeczy, których tak naprawdę nie powinno się zwierać (np. Dlatego, że zacisk uziemienia lunety decyduje się rozpiąć i cisnąć się na całej planszy). Dodanie dodatkowej warstwy izolacji zmniejsza prawdopodobieństwo, że taki wypadek spowoduje znaczne szkody. Większość masowo produkowanych produktów nigdy nie będzie na żadnym stole warsztatowym, a tym bardziej na stole warsztatowym należącym do klutza, ale wiele produktów do domowego zaparzania poświęci dużo czasu na takie stoły warsztatowe. Co więcej, tablice do domowego parzenia są często wytwarzane bez maski lutowniczej,

Oprócz zapewnienia ochrony przed przypadkowym zmostkowaniem, jeśli istnieją dwie pełne bariery izolacyjne, może być możliwe (jeśli jedna jest ostrożna) mostkowanie jednej podczas wykonywania diagnostyki obejmującej drugą przy jednoczesnym zachowaniu bariery izolacyjnej między dwiema głównymi częściami systemu. Na przykład, jeśli chce się określić czas, jaki upływa między ustawieniem procesora na wyjściu a mocą elektromagnesu, można rozpocząć od potwierdzenia, że ​​uziemienie cewki przekaźnika i uziemienie po stronie styku zostały odizolowane, mostkując masę przekaźnika i procesor uziemienie i pomiar czasu między wyjściem CPU a cewką przekaźnika. Następnie można było odizolować masę cewki przekaźnika i masę procesora, a po dwukrotnym sprawdzeniu, czy naprawdę były odizolowane, zmostkować uziemienie cewki przekaźnika i uziemienie po stronie styku i mierzyć czasy między cewką a kontrolowanymi przez nie przedmiotami. Wykonywanie takich pomiarów w systemie z pojedynczą izolacją prawdopodobnie wymagałoby posiadania lunety z dwiema sondami, które były odizolowane od siebie. Takie platformy istnieją, ale są na ogół drogie.

Przekaźniki faktycznie zapewniają raczej słabą izolację prądu przemiennego do BARDZO głośnego źródła zakłóceń - mechaniczne przełączanie łuku elektrycznego podczas przełączania obciążenia, które nieuchronnie jest mniej lub bardziej indukcyjne i często pod napięciem sieciowym, przy dv / dt, które mogą wynosić setki woltów na mikrosekunda.

Tanie małe przekaźniki zazwyczaj są szczególnie złe, a ich poprawa powoduje, że przekaźnik jest droższy, większy i mniej wydajny.

Obwody z wieloma wejściami i wyjściami są szczególnie podatne.

Przy prawidłowym zastosowaniu opto może pomóc w zapobieganiu zakłóceniom spowodowanym przez połączenie cewki stykowej w obwodach.

Na tym forum żalu z tego źródła nie brakuje przykładów (przekaźnik plus losowe resetowanie, gdy obciążenia są przełączane, na przykład), a także wielu przykładów solidnego urządzenia i projektów przemysłowych, w których optos są używane w połączeniu z przekaźnikami.

Bardzo dobrym powodem jest posiadanie osobnych zasilaczy dla elementów logiki i interfejsu zasilania. Sekcja logiczna jest w normalnej konstrukcji zasilana napięciem 5 V lub 3,3 V i jest galwanicznie izolowana od sekcji zasilania, gdzie najbardziej powszechnym źródłem zasilania jest 24 V, więc konieczny jest transoptor.

Prawdą jest, że można tego uniknąć za pomocą przekaźnika z cewką o napięciu znamionowym 5 V, ale wiele przekaźników nie jest dostępnych z tymi cewkami i konieczne byłoby posiadanie znacznie wyższej mocy po stronie 5 V, z większą przetwornicą DC / DC .

Bardziej powszechne jest stosowanie zasilania nieregulowanego w terenie, 12 V lub 24 V, samochodowego lub przemysłowego (przekaźniki nie wymagają bardzo precyzyjnego napięcia) i małej galwanicznie izolowanej przetwornicy DC / DC do uzyskania napięcia 5 V / 3,3 V tylko dla sekcji logicznej , więc konieczne są izolowane łączniki.

Podejrzewam, że to tylko przypadek hobbystów, którzy próbują założyć firmę sprzedającą płytki drukowane. Mogą komplikować swoją płytkę po prostu, aby wyglądała bardziej skomplikowana, ponieważ komplikacja uzasadnia istnienie elektroniki i wydaje się zwiększać wartość.

Jestem pewien, że jeśli skontaktować się z dostawcą, będą musieli przekonującą historię, że ich obwód jak to ma być zrobione, a oni mają to gotowe, najłatwiej jest po prostu kupić ich płytę.

Wszystko, czego potrzebujesz do kontrolowania obciążenia prądem przemiennym za pomocą małego napięcia i prądu, można znaleźć w jednym elemencie: przekaźniku półprzewodnikowym, takim jak ten .

Może to wykorzystać dowolna płytka, która może doprowadzić 20 mA do diody LED, co oznacza, że ​​nie potrzebujesz specjalnej płytki.

Najważniejszym powodem jest to, że cewka w przekaźniku jest dość złożonym obciążeniem w obwodzie. Jak wiemy, dioda jest wymagana do ochrony obwodu przed prądem wstecznym indukowanym z cewki po wyłączeniu przekaźnika. Czasami ta metoda nie wystarcza do źle skonfigurowanego zasilacza, jak ma to większość modułów DIY. Kontrolery często otrzymują impuls lub nawet zostały zwolnione przez przekaźnik. Myślę, że jeśli zasilacz jest wystarczająco solidny, izolator optyczny nie jest konieczny.

przy użyciu przekaźnika A przez większość czasu będziesz chciał oddzielić cyfrowy mcu GND i VDD od przekaźnika (ów) GND i vcc, wtedy uzyskasz bardzo czyste linie mcu GND I VDD .....

jeśli przekaźnik zwróci EMS, ostry i szybki impuls napięcia oraz - NIE - zabezpieczenie przed cofnięciem diody i telewizora. tranzystor wewnątrz transoptora niszczy od strony przekaźnika, więc głównym reseanem jest całkowite rozdzielenie linii mocy.

jeśli przekaźnik jest używany do prądu przemiennego, może emitować EMC do obwodów z GND, VCC, więc transoptor rozwiąże większość tego