Выбор напряжения внешнего адаптера для питания Arduino и реле

Я разрабатываю простую схему на основе Arduino Nano, которая будет управлять реле. Ограничение состоит в том, что он будет работать без присмотра в запечатанной коробке в течение многих дней/недель/месяцев. Поэтому я беспокоюсь о выборе источника питания и о том, как питать от него Arduino Nano и реле с точки зрения долговечности/нагрева.

Кроме того, я хочу использовать внешний силовой трансформатор, чтобы поддерживать низкое напряжение в цепи, и я хотел бы использовать релейный модуль со всеми необходимыми схемами для управления через Arduino.

Могу предположить следующие варианты:

1) Используйте адаптер 9 В, реле 5 В, подайте питание на Arduino через его нерегулируемый входной контакт с помощью 9 В, силовое реле через выходной контакт Arduino 5 В.

2) Используйте адаптер 12 В, реле 12 В, реле питания напрямую от Vin, запитайте Arduino 12 В через нерегулируемый входной контакт источника питания.

3) Используйте адаптер 12 В, реле 12 В, реле питания напрямую от Vin, используйте понижающий преобразователь, чтобы получить 7 В на входной контакт нерегулируемого источника питания Arduino.

Вариант 1: я не уверен в требованиях к мощности релейного модуля при питании через Arduino.

Вариант 2: 12 В — это верхний предел того, что может выдержать встроенный линейный регулятор.

Вариант 3: Дополнительные компоненты, но потенциально более безопасные/стабильные?

В качестве подвопроса, как я могу получить приличный источник питания с хорошим регулируемым выходом? Меня волнует "шум"? Должен ли я получить импульсный блок питания или трансформаторный? Мне нужно, чтобы у них были «заглушки» для облегчения установки и некое подобие соответствия электрическим нормам.

Какая нагрузка (напряжение, мощность) управляется реле?
@Majid_L Это актуально? Большинство имеющихся у меня реле рассчитаны на 250 В переменного тока при 10 А или 30 В постоянного тока при 10 А. Однако я бы переключил только безопасное напряжение «уровня сигнала» (максимум 12 В).
Я бы предпочел выбрать адаптер с напряжением, подходящим для напряжения моей нагрузки. Например, если вы собираетесь управлять двигателем на 12 В, вам лучше выбрать адаптер на 12 В вместо адаптера на 9 В.
Ах я вижу. В этом случае нагрузка на реле может быть любой. Он не будет управляться / питаться от схемы управления.

Ответы (1)

tl; dr адаптер 9 В или 5 В, Arduino питает фиксирующее реле 5 В

Если нагрузка не будет переключаться очень часто, вам следует использовать реле с фиксацией. На самом деле единственное правильное использование реле без фиксации - это устройство, которое время от времени переключается в одно состояние (включено или выключено) на короткие промежутки времени. Если устройство не переключается чаще, чем раз в пару секунд, используйте реле с фиксацией.

Если вы используете однообмоточное реле с фиксацией, вы можете подключить его катушку к 2 цифровым выходам и настроить их на вход с высоким импедансом, когда реле находится в стабильном состоянии. Когда вы хотите, чтобы реле переключилось в одно положение, вы на несколько миллисекунд подаете на один из выводов его катушки высокий уровень, а на другой — низкий уровень (см. техническое описание). Если вы хотите, чтобы реле переключилось в другую сторону, вы делаете обратное - подаете на другое реле высокий уровень, а на первый низкий уровень.

Напряжение срабатывания не имеет ничего общего с напряжением или мощностью, проходящей через реле. Нет никаких преимуществ в использовании реле на 12 В, и для него вам понадобится внешний драйвер (или, по крайней мере, пара транзистор/дарлингтон). Решение, которое я предложил выше, с реле с фиксацией на 5В, является оптимальным. Просто поместите два диода в противоположную сторону параллельно катушке, чтобы предотвратить повреждение вашего Arduino скачками напряжения, вызванными коллапсирующим магнитным полем.

Спасибо за упоминание реле блокировки. Я буду иметь в виду этот вариант, хотя я думаю, что для этого проекта лучше всего подойдет обычное реле. В основном выключался, включался 2-3 раза в день на минуту или около того.
Итак, вы подтверждаете, что реле 5 В против 12 В не имеет никакого значения? Я измерил реле 5 В, и его потребляемый ток составляет всего 70 мА, поэтому Arduino должен быть в состоянии обеспечить это.
Напряжение абсолютно ни на что не влияет. Если это 5 В и ток достаточно низкий, вы просто используете Arduino без внешней схемы. Если это 12 В, вам нужен транзистор, который может работать с 12 В при 70 мА (практически любой обычный транзистор: BC547, BC337, BC517, 2N2222) или (логический уровень) MOSFET. Теперь у вас, кажется, есть проблема: вы действительно не должны потреблять> 20 мА от вывода Arduino дольше нескольких секунд. Больше информации здесь .
У вашей проблемы есть два решения: либо использовать внешний транзистор (или массив транзисторов), либо запараллелить несколько выходов и переключать их одновременно. Я нарисую 2 схемы. Какое реле Вы используете?
Подождите минуту; вам не нужно получать 20 мА от вывода Arduino только для переключения транзистора BJ, верно? По крайней мере, не для нагрузки < 100 мА ... Так что это не должно быть проблемой.
Если вы используете BJT, то отлично! Таких проблем нет. Базовый ток любого маленького транзистора значительно ниже 20 мА при нагрузке 70 мА. Я думал, что вы пытаетесь переключить реле напрямую с помощью контактов Arduino.
Большое спасибо за время, которое вы тратите на это; Пожалуйста, не тратьте больше время на рисование схем и т. Д., На мой вопрос уже дан ответ (реле 5 В против 12 В, требования к питанию при переходе на 5-вольтовый вывод Arduino и т. Д.). Я очень ценю это, еще раз спасибо!
Нет проблем, правда. Я создал проекты, в которых используются десятки сигнальных реле, управляемых микроконтроллерами, а также проекты с силовыми реле (как механическими, так и полупроводниковыми). Знания доступны в Интернете, но рассредоточены. Я действительно должен написать подробное руководство, так как я уже потратил на него так много времени.