N-канальный полевой МОП-транзистор, используемый для управления реле 5 В от контакта 3,3 В ESP8266.

Сегодня первый раз "поигрался" с реле.

У меня был доступен только N-канальный MOSFET (IRLZ44N), и я хотел управлять реле с контакта GPIO ESP8266, т.е. использовать сигнал 3,3 В для управления входным контактом реле, который ожидает 0 или 5 В.

ESP8266 управляет реле 5 В с N-канальным MOSFET

  • У меня был под рукой резистор на 10 кОм, поэтому я использовал его для ограничения тока фетровых ворот. Насколько я понимаю, МОП-транзисторы заботятся только о напряжении, а не о токе, поэтому «большой» ограничитель тока на затворе в любом случае не должен иметь значения.

  • Когда IRLZ44N выключен, вход реле подключен к 5 В через R1, а когда он включен, вход замыкается на землю. В этом режиме работы необходим резистор; без него 5 В в конечном итоге попадут прямо на землю.

Схема работает - я проверил, реле срабатывает как положено. Но замерив напряжения, увидел, что напряжение после R1 не 5В; меньше, так как на вход реле идет некоторый ток. При этом напряжение падает с 5В до 3,5В; на вход реле поступает примерно 5 мА, а 1,5 В в конечном итоге теряется на R1.

Кажется, что если бы я использовал резистор R1 большего размера, схема не работала бы — напряжение падало бы слишком сильно. И как есть, 3,5 В может быть предельной ситуацией для реле. РЕДАКТИРОВАТЬ: Использование сигнала 3,3 В от ESP непосредственно на входе IN1 не приводит к срабатыванию реле, поэтому кажется, что 3,5 В, которые мы достигаем с помощью этой схемы, действительно пограничны.

Еще одна разочаровывающая вещь в этой схеме: когда реле выключено, мы теряем ток через R1.

Не могли бы вы, ребята, порекомендовать лучшую схему для использования с моим IRLZ44N, чтобы преобразовать 3,3 В ESP8266 в 5 В и оптимально управлять моим реле?

Заранее спасибо.

Хм, у механических реле есть катушки, а не «In, Gnd, Vcc». У тебя реально реле или модуль? И хотя идеальные затворы полевых транзисторов не заботятся о токе, настоящие полевые транзисторы имеют паразитный конденсатор, поэтому было бы лучше использовать более низкий резистор (хотя здесь это не такая большая проблема).
Именно это реле: tkkrlab.nl/wiki/Arduino_KY-019_5V_relay_module — действительно, это модуль.
Вероятно, ваша схема N-FET не нужна и несколько бесполезна, однако ваша ссылка не содержит достоверной документации о внутренней схеме реле, поэтому невозможно сделать какие-либо окончательные заявления. Печатная плата кажется достаточно простой, чтобы вы могли перепроектировать ее с помощью комбинации визуального осмотра и некоторых измерений омметра, когда она ни к чему не подключена.
@ChrisStratton Моя первая попытка, очевидно, заключалась в использовании сигнала 3,3 В как есть на контакте IN1 модуля, но реле не сработало, поэтому «ненужная» часть, по крайней мере, спорна :-) Несмотря на это, предполагая, что мы действительно нужно 5 В, и что единственный доступный полевой транзистор - это N-канальный ... есть идеи по лучшей схеме, чтобы поднять 3,3 до 5?
Нашел "схему" модуля на этом сайте. Вероятно, это неверно, поскольку S8550 является частью PNP, они, вероятно, имели в виду S8050.
Я не знаю, что именно у вас за блок К1, но это не "реле". Реле - это просто катушки на входной стороне. Поскольку у вас есть соединения VCC, IN и GND для входа, очевидно, что перед реальным реле есть какая-то активная схема. Без таблицы данных невозможно узнать, что на самом деле хочет этот блок. Все это говорит о том, что управление настоящим реле будет проще и может быть выполнено с помощью подмножества деталей, которые вы уже используете.
@ttsiodras - вы, вероятно, можете использовать 3,3 В на входе, но, возможно, потребуется подать около 5 В на линию Vcc. Однако безопасность этой комбинации (для ESP8266) нельзя точно определить, не зная внутренней схемы релейного модуля. В наиболее вероятной цепи это было бы безопасно , но это только предположение, мы на самом деле не знаем, что внутри, поэтому мы на самом деле не знаем, безопасно ли это.
@ChrisStratton «вам может потребоваться подать около 5 В на VCC» - я уже делаю это; не уверен, что вы имеете в виду здесь. Этот модуль, по-видимому, был разработан для Arduinos — вы подаете на него 5 В на VCC, и в зависимости от сигнала IN1 он подключает/отключает НО/НЗ сторону реле.
Если он спроектирован разумно , 5 В на питании и 3,3 В на входе будут работать. Но на самом деле мы не знаем, что там. Попробуйте измерить, какая часть напряжения питания падает на самой катушке реле по сравнению с предполагаемым транзистором, когда он пытается включиться.
@ChrisStratton Я бы предпочел не возиться с модулем и не разбирать его. Причина, по которой я разместил вопрос, заключалась в том, чтобы посмотреть, может ли кто-нибудь предоставить лучшую схему слева, но, к сожалению, все сосредоточены на реле.
Я голосую за то, чтобы закрыть этот вопрос как не по теме, потому что автор не может предоставить требуемую техническую документацию и прямо отказывается проводить измерения недокументированного устройства, которые могли бы раскрыть необходимую информацию.

Ответы (2)

На сайте нашел следующую схему . Вероятно, в некоторых частях это неверно , поскольку S8550 является частью PNP, они, вероятно, имели в виду S8050 .

введите описание изображения здесь

Поскольку вы заявили, что прямое подключение сигнала 3,3 В не работает, вы можете попробовать одно из следующих действий (учитывая ограничение N-FET):

  • Используйте свой IRLZ44 для прямого управления реле
  • Поместите резистор параллельно R3, чтобы увеличить ток, поступающий в базу NPN, и попробуйте снова запустить его с 3,3 В.

PS: я надеюсь, что вы на самом деле не подключаете GND к AC с помощью своего реле, так как это может быть довольно неприятно/опасно:

введите описание изображения здесь

О ps: :-) Об остальном, если бы это была схема моего релейного модуля, я не понимаю, почему 3,3 В ESP не будут работать как есть; BJT будет проводить, нет? Но, честно говоря, я все еще надеюсь на решение, которое не требует открытия релейного модуля, то есть схему, которая дает «лучшие» 5 В, чем мои жалкие 3,5 В (с использованием N-FET).
Ну, вы можете использовать меньший R3, но он будет потреблять больше энергии, когда вы хотите, чтобы реле было выключено. Я также подумал, что странно, что 3,3 В недостаточно для включения транзистора ... но, возможно, базовый резистор выше 1 кОм или транзистор имеет низкое значение Hfe. Может быть стоит попробовать просто добавить резистор параллельно.
Входной сигнал 3,3 В, вероятно, в порядке, но на реле может потребоваться питание ближе к 5 В. Однако либо ваше исходное измерение 5 мА неверно, либо это не те значения схемы и компонентов вашего релейного модуля.
@ChrisStratton - я предполагал, что OP всегда обеспечивает питание 5 В независимо от входного сигнала.
@ChrisStratton Я подаю 5 В на VCC - в зависимости от IN1 (0/5 В) модуль подключает / отключает НО / НЗ сторону реле. Почему-то все фокусируются на реле, хотя мой вопрос остается в силе независимо от реле... От 3,3 до 5В, через n-FET...
@ttsiodras - люди игнорируют переход от 3,3 В к 5 В через NFET, поскольку N-канальное устройство является неправильной частью для получения тока от более высокого напряжения, а также потому, что перевод уровня не имеет отношения к эффективному решению вашей проблемы.
@ChrisStratton «неправильная часть для работы» - я принимаю это как ответ, что нет хорошего решения этой проблемы с N-FET. Вы можете опубликовать это как таковое? Я уважаю ваш опыт и следовал вашим советам в прошлом - я просто хотел убедиться, что не упустил ничего очевидного.
Дело не в том, что нет хороших решений, но (и мне очень жаль, если это звучит резко) большинство здравомыслящих людей будут избегать предоставления информации о том, как управлять модулем, схемы которого вы сами не можете найти/предоставить. Итак, нет таблицы, нет решения.
@WesleyLee Спасибо, Уэс. Я надеялся на универсальное решение для 3.3-> 5 с n-fets, но из отзывов здесь понял, что его нет.
Существуют другие переключатели уровня с N-FET, отличные от того, который вы использовали, например этот , но у них будет та же проблема, что и у R3, поскольку они также зависят от подтягиваний. Другие варианты будут более сложными, чем просто прямое управление реле с помощью IRLZ44. (Может быть, N-FET с высокой стороны? Тогда вам понадобится какое-то напряжение возбуждения, намного превышающее 3,3 В для затвора..)

Доступны реле на 3 В и релейные модули.

У меня была аналогичная проблема, и я протестировал BT136 на светодиодной лампе мощностью 10 Вт, и она сработала.

Для BT136 требуется всего 10 мА при 2 В, но он опасен для здоровья, если не используется оптопара.

\ref ESP MCU, прямой привод BT136

N-канальный полевой МОП-транзистор, используемый для управления реле 5 В от контакта 3,3 В ESP8266.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v