Регулируемый +5В падает при включении реле

Регулируемый источник питания RAC02-055C/277 подает 5 В на Arduino, управляющий двумя реле . Блок питания рассчитан на мощность 2 Вт.

Подключив мультиметр между одним из проводов источника питания и шиной +5 В (который подключается к контакту 5 В Arduino и контактам реле + 5 В), а другой мультиметр — к шинам +5 В и GND, показания тока 98.6 mAи напряжение есть 4.969 V.

При включении одного из реле показания равны 209.4 mAи 4.911 V.

Когда оба реле включены, показания равны 301.9 mAи 4.869 V.

Как мы можем предотвратить падение/изменение выходного напряжения источника питания при включении и выключении реле? Шина +5 В используется для смещения входного сигнала, поэтому постоянно меняющееся напряжение +Vcc будет давать неточные показания.

Как вы измеряете ток?
@ IgnacioVazquez-Abrams Используя мультиметр, с красными проводами, подключенными к 400 mAразъему мультиметра, используя mAрежим измерения в DCнастройках. Мультиметр подключается между выходным проводом +5 В источника питания и шиной +5 В на макетной плате (которая подключена к контакту 5 В Arduino).
Кроме того, какое у вас входное напряжение? Какую именно часть (регулятор) вы используете? Доступны 2 с выходом 5 В, первый не может справиться ни с одной нагрузкой, и ни один из них не может справиться с общей текущей нагрузкой. Когда нагрузка приближается к своему максимуму, уровень напряжения падает.
Именно по этой причине не рекомендуется напрямую использовать шину напряжения в качестве опорного напряжения.
Мой последний комментарий был немного неверным по поводу обработки общей нагрузки, я суммировал ваши нагрузки... но в техническом описании указан допуск по выходному напряжению +-5%. 5% от 5 В составляет 0,25 В, что означает, что оно может снизиться до 4,75 В и по-прежнему соответствовать спецификации для нормальной работы.
@ KurtE.Clothier Входное напряжение составляет 110 В переменного тока. Я использую выходы +Voи -Voблока питания. Я использую Fluke 179, поэтому напряжение нагрузки для входа 400 мА составляет 2 мВ/мА. Значит ли это, что если бы я использовал версию 3 Вт (RAC03-05SC/277), падение напряжения было бы меньше?
Это возможно, учитывая, что выход обычно более стабилен при меньшей нагрузке. Но, как я уже говорил ранее, выходной сигнал, который вы описываете, находится в пределах заданного допуска в таблице данных, поэтому он находится в пределах спецификации.

Ответы (3)

Согласно даташиту, падение напряжения находится в пределах спецификации:

«Регулирование напряжения нагрузки от 10% до 100% полной нагрузки ±6% макс.» Если «полная» нагрузка составляет 400 мА для версии с выходом 2 Вт и 5 В, то к тому времени вы получаете до 75% нагрузки. (4,869 В / 5,0 В) * 100 дает нам 97,38% регулирования напряжения нагрузки, что все еще в пределах разумного.

Я предлагаю вам использовать более постоянный эталон. Некоторые люди используют эталонный (стабилитрон) диод или, может быть, другой небольшой линейный регулятор, который переключается с 5 В на 3,3 В, но это скорее эталон, чем «источник питания», так сказать. В основном вам нужно что-то, чтобы действовать как стабильный эталон, а не постоянно меняющийся из-за таких больших изменений нагрузки, когда одно или оба реле включаются.

Редактировать: Чтобы использовать резистор и стабилитрон в качестве опорного напряжения, см. этот вопрос и ответ Аниндо о том, как это сделать, и рассчитайте необходимое сопротивление, чтобы заставить его работать. Использование стабилитрона в качестве опорного напряжения

вы можете подключить резистор последовательно со стабилитроном к земле с выхода вашего регулятора и использовать напряжение на стабилитроне в качестве эталона для вашей цепи смещения. Здесь показан очень простой пример: Circuitlab.com/circuit/7f3ndq/zener-diode-voltage-reference .
Я предполагаю, что вы намереваетесь использовать шунтирующий регулятор Зенера, чтобы понизить выходное напряжение 5 В до 3,3 В для справки, а не заменить регулятор источника питания ...
@ KurtE.Clothier Я попробовал регулятор LM317T для вывода 2,0 В, подключив его входной контакт к изменяющейся шине + 5 В от источника питания. У меня сейчас нет с собой стабилитрона. Однако я заметил, что оно падает с 1,90 В без включенных реле, 1,63 В с одним реле до 1,496 В с обоими реле. Значит ли это, что этот регулятор не подходит?
Извините, падение выходной мощности LM317T связано с тем, что источник питания был случайно отключен, а вместо этого Arduino питалась от USB. LM317T выдает стабильное напряжение от 1,999 В до 2,0 В при включении и выключении реле. Будем использовать эти 2,0 В в качестве опорного напряжения.
LM317 может быть сложно настроить правильно ... Я бы предложил что-то с постоянным выходом.
@ KurtE.Clothier Будет ли 2-вольтовый стабилитрон проще? Как вы решаете, когда использовать стабилитрон, а когда регулятор типа LM317?
Ну регулятор дороже и крупнее. Стабилитрон на 2 В, вероятно, стоит 0,20 доллара, и ему нужен только простой резистор в качестве источника тока для поддержания напряжения на стабилитроне. Посмотрите вокруг для примеров. В книге Горовица и Хилла «Искусство электроники» (1980) на стр. 331+ (глава 6.14) стабилитроны рассматриваются как основные эталоны напряжения, а также учитываются их температурные характеристики. Книга предполагает, что ниже отметки 6В они очень стабильны в отношении текущих изменений. Простой резистор и опорный стабилитрон, безусловно, хороший вариант для вашего случая @Nyxynyx
@Nyxynyx также LM317 будет страдать от тех же проблем с нагрузкой и линией! Где стабилитрон будет стабильным при изменении нагрузки/линии в большинстве случаев
@Nyxynyx, простому генератору опорного напряжения требуется всего несколько сотен нА или единиц мА. Зенер отлично подходит для этого. Полный регулятор, такой как lm317, больше подходит для источника питания регулятора. Он может делать и то, и другое, но lm317 - это излишество для того, что вам нужно.
См. здесь обсуждение той же темы и их использование в качестве эталонов напряжения. Ответ на вопрос Аниндо показывает, как рассчитать необходимое сопротивление, чтобы получить соответствующие результаты. Это основано на таблице данных, поэтому обязательно посмотрите на нее. electronics.stackexchange.com/questions/57977/… Я отредактировал свой первоначальный ответ с этим предложением
Вы также можете ознакомиться с этим руководством, которое я сделал... это для шунтирующего регулятора Зенера, но принцип почти такой же. instructables.com/id/стабилитрон-диод-шунт-регулятор

Самыми важными факторами регулирования нагрузки являются потери при распределении (потери из-за проводимости или потери в меди) и регулирование заданной нагрузки. В этом случае выход падает примерно на 2% по сравнению с диапазоном тестовой нагрузки. Это соответствует спецификации для детали (+/-6% от 10% до 100% нагрузки). Из-за кондуктивных потерь источники питания часто включают линии дистанционного измерения, но эта модель не имеет дистанционного измерения. Похоже, что единственное, что вы можете сделать для падения постоянного тока, если вы планируете продолжать использовать этот источник, — это увеличить толщину меди или сократить распределение (и даже в этом случае кажется, что он все еще может не соответствовать спецификации).

Ваш блок питания имеет точность выходного напряжения 5% или +- 0,25 В для источника питания 5 В. Он ведет себя в заданных пределах!

Вы должны использовать отдельный источник питания для напряжения смещения. Если реле остается включенным только в течение коротких периодов времени, возможно, можно будет развязать напряжение смещения с помощью конденсаторов и резистора в линии, заряжающей его.