Relay schaltet nicht unter Last

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Hallo Zusammen,

Ich versuche gerade die angehängte Schaltung zum laufen zu kriegen.
Ich verwende folgende Teile:
Arduino Nano IoT 33 (3.3V), Powered over USB
Grove - 4-Channel SPDT Relay - used with i2c
TSR 1-2450 DC/DC Converter
Adafruit Logic Level Converter 757
Motor: 12V DC Linarmotor (max 30W) Motor

Das Programm dazu:

#include <multi_channel_relay.h>
Multi_Channel_Relay relay;

void setup()
{
  relay.begin(0x11); 
}

void loop()
{
  relay.turn_on_channel(1);
  delay(1000);
  relay.turn_off_channel(1);
  delay(1000);
}

Wenn der Motor nicht angeschlossen ist, schaltet das Relay zuverlässig an und aus.
Sobald der Motor angeschlossen ist, schaltet das Relay nicht mehr. Auch die LED SW1 auf dem Relayboard bleibt an. Frage ich den Status ab (relay.getChannelState()) steht da aber aus.
Das Relay schaltet erst wieder ab, wenn der Motor in Endposition ist und wieder ein Abschaltbefehl kommt.

Bemerkt habe ich das Verhalten beim Aufbau mit 2 Relay zum umkehren der Pole, damit ich aber sicher bin habe ich das ganze mal wie angefügt aufgebaut, damit muss ich natürlich die Kabel vom Motor jedes mal tauschen wenn der Motor in Endstellung ist.

Kann mir das evtl. jemand erklären? Was kann ich an der Schaltung verändern?

Bin relativ neu in Sachen Elektronik und habe schon ewig gebraucht um die Lösung mit dem Level Shifter herauszufinden (5V <> 3.3V), aber jetzt dachte ich eigentlich ich hätte die Schaltung im Griff...

Gruss Bieler

schema1.png
schema1.png800×662 235 KB

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Welche Leistung hat das 12V Netzteil?

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Das hat 25A, zu viel? Hab das nur zum testen.

Neue Info: Habe das ganze jetzt noch mit einem "Normalen" Arduino Nano getestet, dort kann ich das Relay direkt anschliessen, ohne Level Shifter, damit funktioniert das Relay auch unter Last einwandfrei. Muss wohl was mit den3.3V, Level Shifter und DCDC Wandler sein...

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Nein nicht zuviel, solange du keine Kurzschlüsse produzierst. Ich wollte nur sicher sein, dass nicht etwa die 12V Versorgung unter Last einbricht.
Wenn du hast, kannst du mal versuchen, einen Elektrolyt-Kondensator , sagen wir mal 100uf od. 220uf/10V (wenn er mehr als 10V hat ist das auch egal) am Ausgang des TRACO DC/DC Konverters anzuschliessen.
Unbeding die Polarität des Kondensators beachten. In der Regel ist der Minus (-) gekenzeichnet.
Dieser Kondensator puffert die 5V des DC/DC Konverters und hilft besonders im Schaltmoment des Relais die Spannung zu halten.

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Hi

Bitte packe bei den 25A eine Sicherung dazwischen - habe (allerdings mit 60A) eine China-Kroko-Strippe in Sekundenbruchteilen verdampft - Gleiches passiert mit einem Arduino, wenn man mit einem Schraubendreher irrtümlich zwei falsche Pins brückt ...

Die Sicherung hilft Dir NICHT, den Arduino vor dem Tode zu beschützen, Die hilft DIR, weil die Leitungen bei einem Fehler nicht abbrennen.

MfG

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Habe den Kondensator (220uf/50V) zwischen Ausgang +5V vom DC/DC-Converter und Masse gehängt, das hat leider nichts gebracht. Messe dort auch 5V. Ohne Last schaltetet es wieder sauber, unter Last bleibt es hängen.
Am Arduino Nano direkt angeschlossen, schaltet das Relay immer noch einwandfrei.

@postmaster-ino: Werde mal schauen ob ich noch nen anderen Trafo habe, der Lag hier grad so rum, aber 25A klingt für mich schon nicht ungefährlich, da hast du recht.
Das ganze wird später über eine 12Ah-Batterie und Solarpanel betrieben, ist jetzt nur für den Testaufbau.

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Hast du eine Freilaufdiode am Motor angeschlossen ?
Ohne könnte es Probleme geben.

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Der Levelshifter ist ein I2C Levelshifter.
Um Relais zu treiben, ist er nicht gedacht.

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combie:
Der Levelshifter ist ein I2C Levelshifter.
Um Relais zu treiben, ist er nicht gedacht.

Lt. TO ist das ein Relaismodul, das per I2C gesteuert wird.

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@bieler: Hast Du mal versucht , statt des Motors ne LED , oder besser noch ne 12V Glühlampe (z.B aus dem Autobereich) am Relais anzuschliessen , um zu testen, ob da das Relais auch "hängen" bleibt.
Wenn ja hast du ein Problem mit der Relais-Platine.
Oder mal eines der anderen Relais versucht?

Den Kondensator darfst Du aber trozdem drinlassen, schaden tut der keinesfalls - im gegenteil, er macht die 5V Versorgung Impulsfester.

Hab mir Dein Relaismodul noch genauer angeschaut, und eigentlich müsste das so funktionieren, wie Du es gezeichnet hast. Die Relais sollten die 30W des Linearantriebs ebenfalls verkraften - den aufgedrukten Daten zufolge. Mach doch bitte mal den test mit ner LED , und auch Glühlampe, wenss da wieder hängt, hat entweder die Platine einen weg (eher unwahrseinlich wegen dem Isolations-Schlitz), oderdas Relais hat intern nen Schluss.
Das kannst du auch gegenprüfen, wenn Du statt Relais 1 einfach mal testweise Relais 2 benutzt.

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@Hotsystems: die Freilaufdiode über dem Motor kann er aber nur jetzt zum test so nutzen, denn wenns endlich klappt mit dem Schalten, will er ja 2 Relais nutzen, um den Motor umzupolen. Dann wäre eine Diode zwischen den Motoranschlüssen fatal.

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Deltaflyer:
@Hotsystems: die Freilaufdiode über dem Motor kann er aber nur jetzt zum test so nutzen, denn wenns endlich klappt mit dem Schalten, will er ja 2 Relais nutzen, um den Motor umzupolen. Dann wäre eine Diode zwischen den Motoranschlüssen fatal.

Ist mir schon klar....nur jetzt verwendet er ein Relais und nur eine Richtung.

Alles weitere sehen wir später.
Dann kann er das umbauen oder einen entsprechenden Treiber verwenden.

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@HotSystems: Hab leider keine Freilaufdiode gefunden, müsste ich erstmal bestellen. Wie Deltaflyer schreibt, wäre das aber bloss zum testen und müsste später anders gemacht werden.
@Deltaflyer:
Ich habe zwei solche Relais und es mit beiden versucht. Habe das ganze auch an Relais 2 versucht. Der Versuch mit einem anderen 12V-Verbraucher steht noch aus, die Glühlampe vom Auto wäre eine gute Idee.

Das interessante ist ja, dass es mit einem Arduino Nano direkt angeschlossen klappt. Da dieses unter 5V läuft, kann ich das Relais mit I2C direkt anschliessen, brauche also da keinen LevelShifter und DC/DC-Wandler. Das heisst, im "Normalbetrieb" funktioniert das Relais, mit LevelShifter und DC/DC-Wandler funktioniert es ohne Last auch, nur mit Last geht es nicht.

Alternativ könnte ich das normale Nano nehmen, um WLAN erweitern und das Projekt damit machen. Aber kann ja nicht sein, dass ich mit dem IoT33 das 5V-Relais nicht schalten kann.

Ich schaue jetzt mal ob ich die 5V evtl. auch noch anderswo her bekommen kann (irgendwo hab ich bestimmt noch nen 5V Trafo), die Freilaufdiode und der Kondensator sind ja darauf aus, dass sich die Spannung vom 12V-Trafo verändert, wenn der Motor angesteuert wird, damit könnte ich das prüfen.

Offtopic: @combie: Bist du derselbe combie wie vor Jahren im PHPForum?

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bieler:
@HotSystems: Hab leider keine Freilaufdiode gefunden, müsste ich erstmal bestellen. Wie Deltaflyer schreibt, wäre das aber bloss zum testen und müsste später anders gemacht werden.

Es geht nicht um das Testen....es geht darum Störungen zu verhindern.

Informiere dich mal über Freilaufdioden !

Wenn du jetzt schon Probleme hast und die nicht beseitigt bekommst, solltest du untersuchen wo die herkommen.

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bieler:
Ich schaue jetzt mal ob ich die 5V evtl. auch noch anderswo her bekommen kann (irgendwo hab ich bestimmt noch nen 5V Trafo), die Freilaufdiode und der Kondensator sind ja darauf aus, dass sich die Spannung vom 12V-Trafo verändert, wenn der Motor angesteuert wird, damit könnte ich das prüfen.

Mit einem 5V Trafo wird das nix.
Du brauchst eine stabile 5Volt Gleichspannung.
Ein Trafo liefert "nur" eine Wechselspannung.

Und wo ist eine Freilaufdiode drauf ?

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@HotSystems, schon klar, werde das auch ausprobieren, hab halt nur hier grad keine Freilaufdiode.

Hab drei weitere Tests gemacht:

  1. Separate 5V - gleiches Verhalten. Ebenso wenn ich dessen Masse mit der vom Arduino zusammenschliesse.
    Finde ich komisch, weil ja jetzt 12V und 5V komplett getrennt sind, wie dies auch beim Betrieb mit normalem Nano der Fall ist.
  2. Test: Anderer 12V-Verbraucher: gleiches Verhalten. Ist leider aber auch ein "Motor", ein Drehsolenoid, weis also nicht wie gut der Test wirklich ist, suche mal noch eine 12V Birne.
  3. Test: Das Arduino über denselben separaten 5V Trafo angeschlossen wie das Relais (Nicht mehr über USB). Dasselbe Resultat.

Zudem habe ich vom Levelshifter mal A3&A4 benutzt, bringt auch nichts.

@HotSystems: Sorry, ist der Begriff "Trafo" falsch für eine 5V Spannungsversorgung?
Für 12V: VOLTCRAFT FSP 1225
Für 5V: Mean WEILL MDR-60-5
Sollte doch passen? oder verstehe ich noch was falsch?

Und wo ist eine Freilaufdiode drauf ?

Hast du dich wohl verlesen. Habe geschrieben, dass die Freilaufdiode und der Kondensator dazu da sind, Spannungsschwankungen am 5V zu verhindern, welche vom 12V her kommen. Nicht das irgendwie eine drauf wäre.

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bieler:
@HotSystems: Sorry, ist der Begriff "Trafo" falsch für eine 5V Spannungsversorgung?
Für 12V: VOLTCRAFT FSP 1225
Für 5V: Mean WEILL MDR-60-5
Sollte doch passen? oder verstehe ich noch was falsch?
Hast du dich wohl verlesen. Habe geschrieben, dass die Freilaufdiode und der Kondensator dazu da sind, Spannungsschwankungen am 5V zu verhindern, welche vom 12V her kommen. Nicht das irgendwie eine drauf wäre.

Ja, ein Trafo ist "meist" nur ein Teil, welcher eine Wechselspannung nach oben oder unten transformiert.

Besser ist der Begriff "Netzteil", leider gibt es da auch in der Qualität sehr unterschiedliche.
Das 5Volt Netzteil sollte schon passen.
Bei dem VOLTKRAFT bin ich mir unsicher.

11 bis 15 Volt, wo kann man die einstellen ?

Und ja, mit der Freilaufdiode habe ich mich verlesen.
Die ist aber nicht zur Stabilisierung da, sondern soll Spannungspitzen beim Öffnen des Relaiskontaktes verhindern.

Das passiert auch beim Kontaktprellen, wenn dieser einschaltet (anzieht).

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HotSystems:
11 bis 15 Volt, wo kann man die einstellen ?

Aus der Beschreibung:

Die Ausgangsspannung ist über ein Poti an der Unterseite einstellbar.

Gruß Tommy

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Das 12V Netzteil hat ein Poti ja und ist sauber bei 12V eingestellt.

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Lt. TO ist das ein Relaismodul, das per I2C gesteuert wird.

Och..
Dann nehme ich alles zurück, und behaupte ab jetzt das Gegenteil.
-> Der Levelshifter ist voll OK, für den Zweck.

will er ja 2 Relais nutzen, um den Motor umzupolen. Dann wäre eine Diode zwischen den Motoranschlüssen fatal.

Deswegen soll da ja auch ein Snubber dran.

Alternativ, mit 4 Dioden gegen GND und Vcc ableiten.
So wie es auch die Halbleiter H-Brücken tun

Offtopic: @combie: Bist du derselbe combie wie vor Jahren im PHPForum?

Ja.
Nur mit deutlich weniger Ahnung (in/über C++ als in/über PHP/SQL/Servertechnik) und hier dann auch ohne jegliche Macht.

Und du dann der selbe bieler? ! ? !