mein erster Post, obwohl ich schon sehr lange ein stiller Mitleser bin.
Projekt: Smart-Home mit Arduino Mega2560 R3/ Rollladen, Licht etc. mit Tastern steuern.
Da ich den (billigen) 16-fach Relais-Karten nicht traue, und den Sinn der darauf befestigten Optokoppler nicht verstehe, habe ich Fragen:
Die Kartendesigner wählen 12V, wandeln auf 5V runter, damit dann vor und nach den Optokopplern dieselbe Spannungsversorgung 5V genutzt wird und gehen dann wieder mithilfe des ULN2803A wieder auf 12V - das ist doch nicht der Sinn, oder?
Ist ein ULN2804A hierfür besser geeignet, da er mit 12V an den Inputs umgehen kann?
Auf den Karten sind ULN2803A verbaut.
For ULN2803A (each driver for 5 V, TTL/CMOS)
For ULN2804A (each driver for 6-15V CMOS/PMOS)
Sind die beiden Optokoppler auf meinem Schaltplan an der gewählten Stelle richtig bzw. geeignet?
Ich möchte, dass alles 24/7 läuft und sehr lange hält - also kein Kondensator aufquillt etc.
Sollte ich andere Bauteile wählen? Oder einen ganz anderen Ansatz wählen?
Im Schaltbild oben den 5V-Teil,
in der Mitte mithilfe der Optokoppler eine Trennung
und unten alles, was mit 12V betätigt / gesteuert wird
sebalenz:
Projekt: Smart-Home mit Arduino Mega2560 R3/ Rollladen, Licht etc. mit Tastern steuern.
Da ich den (billigen) 16-fach Relais-Karten nicht traue, und den Sinn der darauf befestigten Optokoppler nicht verstehe, habe ich Fragen:
https://i.imgur.com/8o4uQ1j.gif
ACH! jetzt im Quote sehe ich was, was ich beim lesen nicht hatte...
Bitte hole Dein Bild von da hierher - so wie mit dem Schaltplan.
Der Bilderdienstleister löscht das Bild; kein Mensch weiss, was Du meinst.
Und ich habe da eh keinen Zugriff drauf und weiss nicht was Du da hast.
Aus Deiner Beschreibung könnte ich rauslesen, das Du ein Relaisboard hast, welches wie folgt aussieht:
Sain Smart SKU: 101-70-C01
Der hat aber auch 16 (für jeden Kanal einen) Optokoppler.
Auch Du machst ja jetzt mit OK.
Also was ist der Unterschied zwischen Deinem und dem vom fC? Aus dem Schaltbild lässt sich das nicht herauslesen.
Hallo sebalenz,
zunächst war mir nicht klar was deine Frage eigentlich ist, aber ich glaube das ich es herausgefunden habe. Scheinbar hast du dem AC~ Zeichen am Relay keine Beachtung geschenkt oder dir ist die Bedeutung nicht klar.
Die Bedeutung ist, das an diesem Teil der Schaltung eine Potentiell gefährliche Spannung anliegen kann (nicht muss). Wenn es also möglich ist das hohe Spannungen in einem Teil einer Schaltung auftreten kann dann versucht man schaltungsteile zu trennen. Es gibt dann meist einen Steuerungsteil mit niedrigen Spannungen und einen Hochvoltteil für die Ausgänge. Diese beiden Teile müssen (in Deutschland laut VDE) galvanisch voneinander getrennt sein. Diese Galvanische Trennung erreicht man dadurch das bei einem Optokoppler keine Tatsächliche Elektrische Verbindung zwischen Eingang und Ausgang besteht. Die Verbindung besteht nur durch Licht. Damit gibt es eine Physikalische Trennung zwischen Steuerung und der Potentiell gefährlichen Spannung.
Das alles hat aber keinen direkten Einfluss auf die Langzeitstabilität der Schaltung, da kommt es wohl eher auf die Qualität der verbauten Komponenten an. Ein Relais hat zum Beispiel eine begrenzte Lebensdauer, die von vielen Faktoren abhängt. Da muss man sich in die Datenblätter einlesen. In der Regel hat sich bei meinem Experimenten mit den Arduino Komponenten gezeigt, das die eher überdimensioniert sind, da sie ja eher darauf setzen was am Markt am leichtesten für Otto normal Bürger verfügbar ist, als was am aller aller günstigsten überhaupt möglich ist und die Anforderungen noch gerade so erfüllen kann. Das macht man in der Regel bei Autos.
mfg
Gemelon
Gemelon:
[Scheinbar hast du dem AC~ Zeichen am Relay keine Beachtung geschenkt oder dir ist die Bedeutung nicht klar.
Die Bedeutung ist, das an diesem Teil der Schaltung eine Potentiell gefährliche Spannung anliegen kann (nicht muss).
AC~ heißt erst mal nichts anderes als Wechselspannung und zwar doppelt gemoppelt. AC = Wechselspannung, ~ = Wechselspannung oder bei Arduinopins PWM.
Ob die gefährlich ist, hängt von vielen Faktoren (z.B. der Spannung) ab. Das können auch 12V Wechselspannung sein und die sind ungefährlich. Also nicht willkürliche Interpretationen als gegebene Gesetze hinstellen.
Ähhhhm... ja is klar? ???
Tommy56, ganz, ganz, ganz genau genommen und Wissenschaftlich super exakt hast du natürlich extrem recht.
AAAAAAAber: Das ist doch kein Forum für Atomwissenschaftler . Umgangssprachlich und in der REALEN Welt wird halt vieles nicht so super exakt wahrgenommen wie es formuliert wird. Soll heißen: AC bedeutet Alternating Current und soll Wechselstrom auf Deutsch bedeuten. Das ~ soll diese nochmal Symbolisch verdeutlichen in dem Schaltzeichen. Wissenschaftlich korrekt hat das tatsächlich noch überhaupt nichts zu sagen über die Spannung noch den Strom noch über die Gefährlichkeit des Ganzen. Damit hat Tommy56 absolut und ohne jeden Zweifel recht.
Aber last euch aus meinen nur sehr kurzen, etwas mehr als 54 jahren, erfahrungen aus meinem Job als Elekronik Ingenieur sagen, dass wenn einer an ein Relays AC~ dran schreibt und Optokoppler vorsieht, das er damit etwas aussagen will. Auch wenn er nicht für jeden nicht wissenden dran schreibt "Hier wirds gefählich", elektroniker wissen das auch so.
Unabhängig von dem finde ich, viele der für den Arduino entworfenen Sachen recht durchdacht und in der Anwendung problemlos, solange man sich an die Regeln des gesunden Menschenverstandes hält und genau das scheint der Produzent dieser Relaiskarte getan zu haben. Was die Lebensdauer und die Betriebssicherheit angeht, was ja die Anfangsfrage war, hängt das stark von den Betriebsbedingungen ab.
Noch etwas zu den verwendeten Spannungen: 5V werden im Steuerungsteil verwendet, weil viele ICs heute zutage eine 5V Versorgungsspannung benötigen. Die 12V im Powerteil kommen wahrscheinlich daher, weil der Entwickler einen ULN2804A verwendet hat (warum auch immer). Dieser Baustein hat einen 10,5Ohm Widersand an der Basis des Bipolar Eingangstransistors und damit ergibt sich eine Steuerspannung von ca. 6V – 15V an der Basis. 12V ist eine übliche Spannung und so erscheint mir das als eine logische Entscheidung diese zu verwenden, ohne den Rest der Schaltung zu kennen.
Gemelon:
Die 12V im Powerteil kommen wahrscheinlich daher, weil der Entwickler einen ULN2804A verwendet hat (warum auch immer). Dieser Baustein hat einen 10,5Ohm Widersand an der Basis des Bipolar Eingangstransistors...
Ja richtig, da habe ich mich vertan. Aber ich habe mich auch bei dem Baustein vertan, sebalenz hat ja geschrieben das ein ULN2803A verbaut, welcher ja für TTL-Pegel geeignet wäre. Da wir den Rest der Schaltung nicht kennen und nicht wissen ob der Entwickler eventuell eine Verwendung in einem Auto im Auge hatte, können wir nicht gewiss sagen warum 12V verwendet wurden. Sicher Scheint mir jedoch das die Schaltung so geplant wurde, das sie auch für Netzspannung verwendet werden kann wenn man das möchte.
[...] Der Bilderdienstleister löscht das Bild; kein Mensch weiss, was Du meinst. [...]
Aus Deiner Beschreibung könnte ich rauslesen, das Du ein Relaisboard hast, welches wie folgt aussieht:
Sain Smart SKU: 101-70-C01[...]
Richtig, dieses Board habe ich. Bild ist jetzt unten angefügt.
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[...] Der hat aber auch 16 (für jeden Kanal einen) Optokoppler. Auch Du machst ja jetzt mit OK. Also was ist der Unterschied zwischen Deinem und dem vom fC? Aus dem Schaltbild lässt sich das nicht herauslesen.
Ich hatte mit dem Multimeter auf Durchgang geprüft (Verbindung = dann piepst es) und festgestellt, dass die Optokoppler keine galvanische Trennung herstellen.
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[...] Scheinbar hast du dem AC~ Zeichen am Relay keine Beachtung geschenkt oder dir ist die Bedeutung nicht klar. [...]
Meine damit 230V Wechselspannung. Habe im Schaltbild ein Textfeld hinzugeügt.
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Hatte mich grob am 16er-Board orientiert. Ich werde vermutlich über 50 Relais benötigen.
Verbauen werde ich Hutschienen-Relais von WAGO (788-303). Diese werden wiederum Stromstoßschalter betätigen / schalten (HAGER EPN 510) und das 12V-Netzteil ist von MEAN WELL Modell DR-60-12.
Alles im Sicherungskasten auf Hutschiene. Falls ein Relais defekt gehen sollte, kann man einfach tauschen.
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Noch etwas zu den verwendeten Spannungen: 5V werden im Steuerungsteil verwendet, weil viele ICs heute zutage eine 5V Versorgungsspannung benötigen. Die 12V im Powerteil kommen wahrscheinlich daher, weil der Entwickler einen ULN2804A verwendet hat (warum auch immer). Dieser Baustein hat einen 10,5 k Ohm Widersand an der Basis des Bipolar Eingangstransistors und damit ergibt sich eine Steuerspannung von ca. 6V – 15V an der Basis. 12V ist eine übliche Spannung und so erscheint mir das als eine logische Entscheidung diese zu verwenden, ohne den Rest der Schaltung zu kennen.
Die 16-er Boards haben ULN2803A.
Allerdings möchte ich eine saubere Trennung zwischen 5V im Arduino-Teil und 12V im Relais-Ansteuerungs-Teil.
Dazwischen dann die Optokoppler.
Bei Reichelt hatte ich ULN2803A gekauft und auf dem Breadboard experimentiert. Er schaltet auch auf Masse durch, sobald am Eingang 12V anliegen. Aber laut Datenblatt ist er wohl nur "5V, TTL/CMOS" geeignet.
Im Datenblatt des ULN2804A steht "for 6-15V CMOS/PMOS"
Ist der denn geeignet? - ich kann mit den Begriffen nix anfangen und bin verwirrt, da der ULN2803A auch mit 12V funktioniert und auch noch nicht warm wurde / explodiert ist
An alle: Besten Dank für eure bisherigen Antworten !
Schönes Relais. Ist das nicht ein bisschen überdimensioniert, nur um einen Stromstoßrelais zu schalten? Warum dann nicht direkt mit diesen Relais ? Stromverbrauch zu hoch?
Bei Stromstossrelais weisst du nicht ohne weiteres, wie sie nach einem Stromausfall/Reset stehen. Da brauchst zusätzliche Hardware und Eingänge.
wenn schon Stromstoßrelais, dann würde ich die Karten nehmen mit 16 blauen Relais drauf. Das ist am billigsten und einfachsten zum verdrahten.
sebalenz:
Allerdings möchte ich eine saubere Trennung zwischen 5V im Arduino-Teil und 12V im Relais-Ansteuerungs-Teil.
Dazwischen dann die Optokoppler.
Bei Reichelt hatte ich ULN2803A gekauft und auf dem Breadboard experimentiert. Er schaltet auch auf Masse durch, sobald am Eingang 12V anliegen. Aber laut Datenblatt ist er wohl nur "5V, TTL/CMOS" geeignet.
Im Datenblatt des ULN2804A steht "for 6-15V CMOS/PMOS"
Ist der denn geeignet? - ich kann mit den Begriffen nix anfangen und bin verwirrt, da der ULN2803A auch mit 12V funktioniert und auch noch nicht warm wurde / explodiert ist
Warum willst die eine Trennung zwischen 5 und 12V mit Optokoppler? Ein Grund fällt mir, selbst nach reiflicher Überlegung, nicht ein.
Sicher wird der ULN2803A auch bei 12V durchhalten. Der max. Basisstrom durch eine Darlingtonstufe ist laut Datenblatt (wenn ich richtig orientiert bin) bei 25mA. Durch die drei Eingangsspannungsteilerwiderstände wird es zu diesem Maximalstrom aber wohl nicht kommen.
urdaino:
Warum willst die eine Trennung zwischen 5 und 12V mit Optokoppler? Ein Grund fällt mir, selbst nach reiflicher Überlegung, nicht ein.
Sicher wird der ULN2803A auch bei 12V durchhalten. Der max. Basisstrom durch eine Darlingtonstufe ist laut Datenblatt (wenn ich richtig orientiert bin) bei 25mA. Durch die drei Eingangsspannungsteilerwiderstände wird es zu diesem Maximalstrom aber wohl nicht kommen.
Habe mich am 16er-Board orientiert. Dort sind auch Optokoppler verbaut.
Aber sind Optokoppler denn nicht dafür da, hohe Spannungen vom Rest zu trennen?
Ja, 12V und 5V sind beide niedrig, aber der 12V-Teil ist mit dem 230VAC-Teil verbunden.
Und direkt vor dem WAGO-Relais kann ich keine Optokoppler verbauen.
sebalenz:
Aber sind Optokoppler denn nicht dafür da, hohe Spannungen vom Rest zu trennen?
Ja, 12V und 5V sind beide niedrig, aber der 12V-Teil ist mit dem 230VAC-Teil verbunden.
Und direkt vor dem WAGO-Relais kann ich keine Optokoppler verbauen.
Optokoppler sind für die galvanische Trennung gedacht. Zwischen 5 und 12V muss man aber nicht galvanisch trennen.
Und falls du Angst hast, dass eine Verbindung zwischen den 12V- und den 230V~ zustande kommen könnte, dann nimm eine vernünftige Relaisplatine. Den Rest baust du ja auch vernünftig, wie ich sehe. Warum an dieser Stelle nicht und sparen?
Nachtrag: Der ULN2803A kann pro Kanal 500mA ansteuern. Alle Kanäle zusammen 2,5A. Du kannst deine Waagorelais' also direkt ansteuern. 8x40mA pro Spule macht...
nein Optokoppler diene dazu eine Potentialtrennung herzustellen. Das gilt grungsätzlich auch für Relais. natürlich kann man dann je nach Bauteil und/ oder Beschaltung auch höhere Spannungen anschliessen.
Deine Idee ist völlig überdimensioniert, Anzahl der Bauteile verringern bringt hier mehr Betriebssicherheit. Selbst die schlechtesten Relais haben 10000 Schaltintervalle, und das gilt bei Nennstrom an den Kontakten.
Du kannst auch einen Transitstor an den Ausgang des Arduino an 12V legen und dann ein beliebiges 12 V Relais nehmen. Dann hast Du 2 Widerstände, eine Diode, einen Transstor als Bauteile. Von Wago gibts die Dinger auch als normales Klemmen-Relais da bist Du dann auf der Ausgangsseite des Relais auch industrietauglich. Kannst ja auch 24V nehmen dann ist auch das Industtrie standard.
. Umgangssprachlich und in der REALEN Welt wird halt vieles nicht so super exakt wahrgenommen wie es formuliert wird. Soll heißen: AC bedeutet Alternating Current und soll Wechselstrom auf Deutsch bedeuten. Das ~ soll diese nochmal Symbolisch verdeutlichen in dem Schaltzeichen. Wissenschaftlich korrekt hat das tatsächlich noch überhaupt nichts zu sagen über die Spannung noch den Strom noch über die Gefährlichkeit des Ganzen. Damit hat Tommy56 absolut und ohne jeden Zweifel recht.
