Реле 5В вызывает короткое замыкание при выключении

Ваша проблема в недостаточной осведомленности о решениях EMI

(только на этом сайте сотни)

Проблема заключается не в том, что реле закорачивает MCU, а в состоянии сброса из-за сдвига заземления или шума напряжения на линиях, т.е. проблема ЭМС.

Шумовые выбросы могут проводиться или излучаться полем E (напряжение) или полем H (ток), когда есть линии с высоким импедансом, расположенные рядом с нескрученными индуктивными противо-ЭДС.

Поскольку вы попробовали проводящую изоляцию, остается изоляция от излучаемого шума.

Решение этой проблемы зависит от вашей схемы и макета.

Проверить :

• диодный зажим для индуктивной нагрузки для постоянного тока, RC-демпфер для индуктивных нагрузок переменного тока
• используйте заземление от источника питания, а не общий силовой кабель заземления для импульсных нагрузок
• витая пара для индуктивной нагрузки и драйвер катушки

• экранированный кабель также помогает подавить излучение по витой паре или STP - близость кабеля и непараллельная ориентация

• добавьте ферритовые втулки для подавления шума CM.

Мнение (основанное на опыте)

• Оптоизоляция была не нужна.
• Электропроводка соленоида должна быть витой парой
• соленоиду нужен демпфер, чтобы уменьшить полосу пропускания скачка напряжения и, следовательно, напряжение перекрестных помех для сигнальных/обратных линий.
• Сигнальные кабели постоянного тока (если есть) должны быть витой парой.

• пластиковая пленка демпфирующего колпачка с рейтингом X доступна от Digikey и т. д.

Единственное, что имеет смысл в сбросе схемы при выключении реле, это то, что вы не обрабатываете сохраненный ток от соленоидной части реле. Вы делаете это с помощью обратноходового диода, который, похоже, у вас есть, но неясно, как вы его подключили. Убедитесь, что когда реле находится под напряжением, диод не горит. Кроме того, следите за направлением тока через катушку, и когда вы обесточите реле, результирующий ток должен найти рециркулирующий путь через диод.

Если у вас есть прицел, поставьте щуп на коммутационный узел катушки реле. Когда вы отключите его, если вы не подключили его правильно, вы увидите, как он поднимется до 10 или 100 вольт.

Судя по предоставленной вами информации, вы на самом деле не получаете «короткое» событие. Вместо этого может показаться, что вместо этого внутри вашего микроконтроллера происходит защелкивание. Защелкивание - это явление, которое происходит на сложных микросхемах ИС, когда на выводах детали возникают недопустимые условия сигнала, а внутренние пути паразитных цепей действуют как управляемый кремнием выпрямитель и включают и проводят ток через части кремния, которые не допустимы для тока. поток. Блокировка может варьироваться от раздражающей и требующей простого цикла питания для сброса проблемы до более серьезного типа, когда ток блокировки критически разрушает всю микросхему или ее часть.

Защелкивание обычно происходит, когда какой-либо вывод IC подключается к источнику напряжения над шиной VCC или ниже шины GND. Всплески напряжения, связанные с цепью, являются обычным триггером защелки и могут возникать из-за статического разряда или коммутационных цепей. В вашем случае наиболее вероятно, что переключение сетевого напряжения переменного тока вызывает скачки напряжения в вашей цепи.

Переключение сети переменного тока с помощью электромеханического реле может вызвать шум и скачки напряжения до 100 вольт. Шум может исходить от дребезга контактов, искрения контактов и переключения индуктивных нагрузок. Есть ряд вещей, которые вам, возможно, придется рассмотреть для изучения вашей проблемы.

1. Взгляните на свою схему с помощью осциллографа, чтобы определить, есть ли у вас скачки высокого напряжения.
2. Используйте осциллограф с надлежащими методами измерения, чтобы увидеть, есть ли серьезные скачки напряжения в заземлении.
3. Узнайте о схемах снаббера переключателя переменного тока и о том, как их можно использовать для уменьшения выбросов и шума на контактах реле.
4. Тщательно оцените, как построена ваша схема. Обязательно изолируйте и держите все провода питания переменного тока вдали от каких-либо частей цепи с низким напряжением.
5. Оцените наличие полностью отдельного трансформатора для питания 8 В и используйте его только на стороне реле оптопары. Это позволило бы полностью изолировать заземление между подсистемой MCU и подсистемой коммутации.
6. Проверьте фактическое использование реальных твердотельных реле, включающих переключение через ноль. Это может значительно уменьшить шум и пики переключения переменного тока.

Предполагая, что это происходит только тогда, когда устройство подключено, проблема заключается в электромагнитных помехах от контактов, мешающих работе MCU.

Ваш оптоизолятор не имеет никакой ценности, поскольку вы используете тот же источник питания.

Попробуйте использовать другой источник питания только для катушки реле и попытайтесь очистить схему вокруг микро и проводку к нагрузке. В частности, избегайте большего количества подключений, чем показано (например, к отладчику или модулю программирования).

Вы можете попробовать MOV через контакты, но обычно долгосрочным решением является лучшее реле и / или изоляция и лучшая компоновка (например, 4-слойная плата с заземлением).