Сброс Arduino Nano после срабатывания электромагнитного клапана

Я пытаюсь управлять небольшими пластиковыми электромагнитными клапанами на 12 В с помощью Arduino Nano. У меня есть Arduino Nano, подключенный к 4-канальному релейному модулю Sainsmart 5 В, и, наконец, подключенный к электромагнитным клапанам, которые питаются от внешнего преобразователя переменного тока в постоянный.

Клапаны контролируют подачу газа в резервуары с морской водой для эксперимента по морской биологии. Таким образом, мне нужно, чтобы электромагнитные клапаны открывались и закрывались очень быстро (порядка десятых до сотых долей секунды).

Проблема в том, что после срабатывания соленоидных клапанов мой Arduino сбрасывается и повторно инициализируется, и это нарушает синхронизацию потока газа.

Я изолировал проблему от электромагнитных клапанов с питанием (код, Arduino, реле и соленоиды работают отлично, когда соленоиды обесточены. Как только я подключаю их, проблема возобновляется). Я думаю, что скачки обратного напряжения вызывают сброс моего Arduino, но я не совсем уверен.

Я рассматривал возможность добавления обратноходовых диодов, но слышал, что они замедляют работу реле, и опять же, мне нужно, чтобы синхронизация была очень быстрой. Кто-нибудь знает, решит ли мою проблему добавление диода, и если да, то насколько это замедлит работу реле?

Мои познания в электрофизике ограничены, поэтому, если бы вы могли объяснить свои объяснения более простым языком, я был бы признателен, но любая помощь будет приветствоваться.

Добро пожаловать на EE.SE. Схема лучше слов. Вы можете добавить его с помощью кнопки CircuitLab на панели инструментов редактора. Дважды щелкните компонент, чтобы изменить его свойства. «R» = поворот, «H» = горизонтальное отражение. 'V' = вертикальный флип. Обратите внимание, что когда вы используете кнопку CircuitLab на панели инструментов редактора, редактируемая схема сохраняется в вашем сообщении. Это позволяет нам легко копировать и редактировать наши ответы. Вам не нужна учетная запись CircuitLab, нет скриншотов, нет загрузки изображений, нет фоновой сетки. Добавьте также ссылку на таблицу данных модуля реле.
Классические проблемы, игнорирующие отсутствие иммунитета к электромагнитным помехам. Без схемы, фотографий и ваших исследовательских навыков вы застряли.

Ответы (3)

Вы на правильном пути. Индуктивные нагрузки, такие как соленоиды, обычно нуждаются в обратноходовом диоде для предотвращения скачков напряжения при переключении из включенного состояния в выключенное.

Десятые и сотые доли секунды — это не так уж и быстро для электронных устройств. Я подозреваю, что вам подойдет почти любой тип диода. Даже относительно медленные диоды по-прежнему будут иметь время обратного восстановления, измеряемое в микросекундах, и ваша скорость переключения значительно ниже.

Подключение осциллографа к линии питания соленоида должно помочь подтвердить, что это ваша основная причина. Это также может помочь вам определить конкретный диод для установки в зависимости от размера и формы перерегулирования.

В этом посте есть похожий вопрос и несколько хороших ответов: electronics.stackexchange.com/questions/26944/… Зенеровский диод — это гораздо более быстрый способ отключить соленоиды, если ваша схема может с этим справиться.
На самом деле скорость восстановления диода не определяет время выключения соленоида. v = L di/dt. Обратный диод используется только как обратное напряжение для любого номинала диода, и на самом деле это плохой выбор, вообще говоря, для рассеивания тока намагничивания, и поэтому многие производители реле теперь рекомендуют другие типы подавления катушки. Проверьте эту ссылку .

Учтите, что у вас, скорее всего, уже есть обратноходовые диоды в модуле реле, и вы, похоже, не замечаете, что ваши реле «медленные». Ваши лампы не будут казаться медленнее с диодами обратного хода, если только затухание электромагнитного поля не является ограничивающим фактором, в отличие от механического движения, и я сомневаюсь, что это будет так.

Использование стабилитрона должно решить вашу проблему, сохраняя при этом достаточно высокую скорость. Поскольку соленоиды обладают индуктивностью, быстрое переключение приводит к размагничиванию соленоида в схеме. Вы обязательно должны использовать обратноходовой диод при работе с индуктивной нагрузкой. Зенеровский диод должен хорошо с этим справляться.