Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Покритикуйте, пожалуйста, схему
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
aspID
Для управления нагрузкой ("люстра" на экспедиционном багажнике + обогревы стекол и зеркал) хочу использовать МК.
Прошу проверить меня в части подключения L4949 и, если есть строгие замечания - в части управления нагрузкой. Для обогрева стекол и зеркал задумываюсь об установки реле.
Кнопки заведены на входы программных прерываний, поскольку кнопок будет 5, а бОльший, чем 2313 контроллер ставить не хочется. Фильтрация дребезга кнопок управления планируется на программном уровне.
Выходов будет 8, при этом расчитываю вписаться в максимальный ток L4949 даже при включении всех потребителей
Abell
Пусковой и номинальный ток потребителей известен?
Токи короткого замыкания в проводке предусмотрели?
Что будет сгорать - предохранители или контроллер - прикинули?
Имхо и по опыту - не нагружайте автомобильный электронный блок силовыми токами (за исключением цепей, требующих плавной регулировки), дайте ему релюшками пощелкать и достаточно sm.gif
Для выхода же на реле достаточно открытого коллектора (ULN2003 кажется, и иже с ними).

P.S. +5 откуда берется? Пардо, 4949 увидел уже sm.gif
P.P.S. Землю лучше бы явно разделить, на слабую и силовую, иначе помехи от ключей могут вызвать сбой.
P.P.P.S. Если не будете ставить специализированные ключевые микросхемы на выход контроллера, надо бы после R5 резистор на землю кинуть, иначе в третьем состоянии выходов контроллера Q2 своим обратным током коллектора может приоткрыться laughing.gif
P.P.P.P.S. И таки-да, внутренний RC-генератор, которым Вы собираетесь тактироваться, в автомобильных реалиях (температура, помехи, и прочее) может повести себя непредсказуемо, со всеми вытекающими laughing.gif
kovigor
Цитата(aspID @ Jul 11 2014, 21:03) *
Прошу проверить меня в части подключения L4949.

Эта ИС выдерживает всего-то 28В по питанию и до 40В - в импульсе. Маловато. Хоть бы вольт 60 выдерживала. Да и защиты по питанию у вас фактически никакой нет. И еще, зачем вам Low Dropout при входных 12В и выходных 5В ? Откажитесь от идеи использовать Low Dropout и подберите стабилизатор с большим допустимым питающим напряжением. Да, и ток какой планируется ? Даже 100 мА при 7 В разницы дадут 0.7 Вт. L4949 разогреется, и весьма неслабо. В общем, не нравится мне все это ...
aspID
Цитата(Abell @ Jul 12 2014, 01:43) *
Пусковой и номинальный ток потребителей известен?

Так ведь они будут ходить через MOSFET, а там все в рамках дозволенного

Цитата(Abell @ Jul 12 2014, 01:43) *
Токи короткого замыкания в проводке предусмотрели?

Вот об этом не подумал. Спасибо! Буду искать способы защиты MOSFET от КЗ

Цитата(Abell @ Jul 12 2014, 01:43) *
Что будет сгорать - предохранители или контроллер - прикинули?

Ну, раз предохранитель есть, то конечно же, контроллер laughing.gif

Цитата(Abell @ Jul 12 2014, 01:43) *
P.P.S. Землю лучше бы явно разделить, на слабую и силовую, иначе помехи от ключей могут вызвать сбой.

Ээээ.... признаться, не знаю, как это сделать.

Цитата(kovigor @ Jul 12 2014, 01:50) *
Эта ИС выдерживает всего-то 28В по питанию и до 40В - в импульсе. Маловато. Хоть бы вольт 60 выдерживала.

Тем не менее, почему-то чаще всего именно она рекомендуется и используется в автомобильных схемах...

Цитата(kovigor @ Jul 12 2014, 01:50) *
И еще, зачем вам Low Dropout при входных 12В и выходных 5В ? Откажитесь от идеи использовать Low Dropout

Схему включения брал из ДШ, эту часть просто использовал, без понимания мат.части. Т.е. можно просто оставить вывод в воздухе?

За остальные озвученные рекомендации спасибо.
Voldemari4
Цитата
Цитата
И еще, зачем вам Low Dropout при входных 12В и выходных 5В ? Откажитесь от идеи использовать Low Dropout

Схему включения брал из ДШ, эту часть просто использовал, без понимания мат.части. Т.е. можно просто оставить вывод в воздухе?

Наверное имелось в виду, что вы используете стабилизатор класса Low Dropout, то есть на нем малое падение напряжения.
Myron
Цитата(aspID @ Jul 12 2014, 08:36) *
почему-то чаще всего именно она рекомендуется и используется в автомобильных схемах...


Приведите хотя бы одну схему от производителя серийной электроики для машин с этой микросхемой (L4949). Но не радиолюбительскую.

Abell
Цитата(aspID @ Jul 12 2014, 17:36) *
Так ведь они будут ходить через MOSFET, а там все в рамках дозволенного

Они будут ходить от плюса аккумулятора через различные цепи к нагрузке. Логичнее было бы силовые провода вести на блок реле/предохранителей, а не тянуть к электронному блоку толстенный плюсовой провод. Предохранитель на всю цепь будет один, на максимально допустимый ток? Или уже после мосфетов, на каждую нагрузку?
Цитата(aspID @ Jul 12 2014, 17:36) *
Вот об этом не подумал. Спасибо! Буду искать способы защиты MOSFET от КЗ
...
Ну, раз предохранитель есть, то конечно же, контроллер laughing.gif

Контроллер - имел в виду не микроконтроллер, а весь блок в сборе, извиняюсь.

Судя по оборудованию, Вы для вездехода этот контроллер готовите? Надежность учитывается, или просто захотелось микроконтроллер применить?
Я сейчас как раз занимаюсь электрооборудованием вездеходов, стараюсь избегать ненужных электронных узлов в силовых цепях, не нужны они там sm.gif Люстра на багажнике, к примеру, включается через реле, просто кнопкой с приборной панели, силовой провод даже в кабину не приходит. И никакого дребезга, что характерно laughing.gif
kovigor
Цитата(aspID @ Jul 12 2014, 16:36)
Тем не менее, почему-то чаще всего именно она рекомендуется и используется в автомобильных схемах...

Кто вам такое сказал ? Эта L4949, похоже, типичная экзотика. Терпеть не могу экзотических решений без острой необходимости. Почему бы не подобрать ИС из семейства 7805, но рассчитанную на автомобильный диапазон питающих напряжений ? Наверняка такие есть, и не одна ...
aspID
Цитата(kovigor @ Jul 13 2014, 03:57) *
Кто вам такое сказал ? Эта L4949, похоже, типичная экзотика. Терпеть не могу экзотических решений без острой необходимости. Почему бы не подобрать ИС из семейства 7805, но рассчитанную на автомобильный диапазон питающих напряжений ? Наверняка такие есть, и не одна ...

Из ДШ: "It is designed for supplying microcontroller/microprocessor controlled systems particularly in automotive applications"
Решения на них серийные встречал, но не воочию, а "в этих ваших интернетах". Поэтому на нее и ориентировался. А 7805 была мысль поставить, да довольно быстро отсоветовали.

Abell, надежнее тумблера с релюшкой, наверное, сложно что-то придумать, и это, пожалуй, правильно. В частности, на случай затопления blush.gif Но на данный момент моего развития у меня просто кризис и я не хочу в авто иметь самолетную панель
Plain
Цитата(aspID @ Jul 11 2014, 21:03) *
Прошу проверить меня в части подключения L4949

Поскольку 1N6277 выгорит при первой же неожиданности, поэтому не только указанное, но и всё остальное накроется тогда же (кроме предохранителя, разумеется). Почитайте, на досуге, ГОСТ на автоэлектронику, ну или просто замените на схеме все фразы "+12 В" на "+60 В".

Цитата
если есть строгие замечания - в части управления нагрузкой. Для обогрева стекол и зеркал задумываюсь об установки реле.

Если ток нагрузки неизвестен, то "задумываться" бесполезно — она всё равно выжгет всё. А если известен, то почему он нигде до сих пор не указан?

Защищённые ключи делаются по схеме источников тока — если ток нагрузки превышает номинальный, напряжение на ключе сразу резко увеличивается, контроллер это видит и на безопасное время отключает его. Почитайте паспорт любого готового такого ключа.

Цитата
Кнопки заведены на входы программных прерываний

Т.е. основная программа не их, а, типа, контроль полёта ракеты? Вы вообще её вправе прерывать, у Вас имеются на это все необходимые полномочия?

Цитата
Фильтрация дребезга кнопок управления планируется на программном уровне.

Тогда зачем параллельно контактам нехилые конденсаторы? Чтобы быстренько их приварить?

Цитата
расчитываю вписаться в максимальный ток L4949 даже при включении всех потребителей

Ещё один непостижимый засекреченный расчёт, потому что всей этой схеме потреблять больше 1 мА просто неприлично, хватит резистора и TL431.
Myron
Цитата(aspID @ Jul 12 2014, 21:41) *
Из ДШ: "It is designed for supplying microcontroller/microprocessor controlled systems particularly in automotive applications" Решения на них серийные встречал, ...
В мире полно компонентов - конденсаторов, резисторов, ИС - с указанием в ДШ "automotive applications". Получить о них информацию легко, набрав в поиске Digi-Key сайта automotive (см. например, сомпоненты и их ДШ http://www.digikey.com/product-search/en?l...p;x=18&y=15). Но это не значит, что их можно прямо подключать к бортовой авто сети, это указание (automotive) о соответствующей надежности компонентов и, стало быть, о возможной сфере применения. Или, скажем так, подключать то можете, но за результат отвечает только сам подключивший.
aspID
в общем, все сводится к тому, что "брось каку, возьми панель от вертолета и набор релюшек". С этого и стоит, наверное, начинать набивать свои шишки... Спасибо.
kovigor
Цитата(aspID @ Jul 13 2014, 19:32) *
в общем, все сводится к тому, что ...

Нет, нужно всего-то подобрать стабилизатор с входным напряжением от 60В и выше и реализовать защиту от бросков напряжения в бортовой сети. Вот, у Maxim, а вообще, их достаточно, а еще можно импульсник применить:

http://para.maximintegrated.com/search.mvp...amp;tree=master

И очень желательно не забыть защититься еще и от ошибочной переполюсовки питания. Точнее, это не просто желательно, но даже обязательно. Прошерстите этот форум, такая задача всплывала на нем уже не раз ...
Меджикивис
Цитата(Abell @ Jul 11 2014, 18:43) *
Имхо и по опыту - не нагружайте автомобильный электронный блок силовыми токами (за исключением цепей, требующих плавной регулировки), дайте ему релюшками пощелкать и достаточно sm.gif
Вот это очень поддержу. Как раз вот мне дали на ремонт преобразователь от автобуса "Богдан", 24V/12V. Открываю, смотрю. Три электролита лопнули. Спрашиваю, что приключилось. Оказывается какой-то дятел дочиста посадил аккумулятор, так что не мог завестись. Ну и принял гениальное решение - стартануть автобус от сварочного инвертора.
Но это же не ГАЗ-51! В современном автобусе электроники дофига. Сгорело ВСЁ! В частности в преобразователе о котором речь, выгорел и силовой мосфет, и Шоттки, а TL494 я даже проверять не стал, заменил сразу. (Может и еще чего убито в схеме, эта работа еще впереди.)
Релюшки бы выдержали...
kovigor
Цитата(Меджикивис @ Jul 13 2014, 21:35) *
Но это же не ГАЗ-51!

Из ГАЗ-51 от такого тоже бы кишки полезли. У сварочника на дуге в рабочем режиме, если я не ошибаюсь, вольт 30. А на холостом ходу и 60 - не предел sm.gif
Меджикивис
Ну, на "Богдане" бортовая сеть 24V, так что 30 было бы не страшно. Но инвертор-то был по вероятности современнный, на импульсном преобразователе...
Это ведь никто в расчет тоже не принял.

artkam
TI для защиты электроники от бросков напряжения в бортовой сети автомобиля рекомендует такую схему...
kovigor
Цитата(artkam @ Jul 13 2014, 22:15) *
TI для защиты электроники от бросков напряжения в бортовой сети автомобиля рекомендует такую схему...

Спасибо, мне тоже интересно ...
Abell
Цитата(aspID @ Jul 13 2014, 20:32) *
в общем, все сводится к тому, что "брось каку, возьми панель от вертолета и набор релюшек". С этого и стоит, наверное, начинать набивать свои шишки... Спасибо.

Шишки набить можно любым способом sm.gif
Просто логически подумайте и разделите задачу на несколько этапов. Начать лучше с нагрузки. Коммутировать силовую нагрузку электронными ключами лучше по минусу, в этом случае короткое замыкание выхода на массу к катастрофе не приведет, ключ останется жив. Короткие замыкания плюса, питающего нагрузку, на массу защищает предохранитель. Что будет нагрузкой - непосредственно потребитель или коммутирующее реле - неважно. Соответственно, силовой плюс пойдет мимо электронного блока, так безопаснее.
Далее, размещение и питание электронного блока. Питать электронику лучше отдельным проводом от аккумулятора, там выбросов меньше. Предохранитель, разумеется, должен быть. Размещать блок следует в месте с минимальным перепадом температур, в вентилируемом корпусе желательно, исключить воздействие влаги.
Далее, органы управления. Что это будет - кнопки, тумблеры - тоже неважно. Лучше всего, если эти кнопки будут замыкать цепь на массу, а со стороны электронного блока подтянуты к бортовой сети. В этом случае короткие замыкания по входу что на массу, что на бортсеть - к катастрофе не приведут.
Разложите структурно схему на блоки и все станет понятно laughing.gif
Вообще, в автомобильной электронике никакая паранойа лишней не будет. Помните, что может быть пожар, как на ходу, так и на стоянке. Удачи sm.gif
Abell
Забыл добавить по поводу массы:
Силовая масса отдельным проводом, сигнальная (для слаботочных цепей блока) - отдельным, лучше из разных точек кузова автомобиля. Иначе на сопротивлении провода сильный ток создаст падение напряжения, которое "приподнимет" слаботочные цепи, соответственно все входные сигналы получат отрицательный потенциал. В импульсе еще и индуктивность провода добавится, и будет то, что современные разработчики гордо называют "глюк, баг", а на деле - ошибка конструктора laughing.gif
Herz
Цитата(artkam @ Jul 13 2014, 22:15) *
TI для защиты электроники от бросков напряжения в бортовой сети автомобиля рекомендует такую схему...

Только зачем столько пикселей? Ни в сжатом виде, ни в развёрнутом такое вложение читать невозможно: либо слишком мелко, либо чересчур крупно.
artkam
Цитата(Herz @ Jul 14 2014, 13:40) *
Только зачем столько пикселей? Ни в сжатом виде, ни в развёрнутом такое вложение читать невозможно: либо слишком мелко, либо чересчур крупно.


Извиняюсь, подправил.
aspID
Цитата(kovigor @ Jul 14 2014, 00:12) *
И очень желательно не забыть защититься еще и от ошибочной переполюсовки питания. Точнее, это не просто желательно, но даже обязательно. Прошерстите этот форум, такая задача всплывала на нем уже не раз ...

От переполюсовки можно и диодный мостик собрать. Главное - не разбаловаться при этом, часто надеясь на такую защиту. За ссылку отдельное спасибо.


Цитата(Abell @ Jul 14 2014, 13:42) *
Коммутировать силовую нагрузку электронными ключами лучше по минусу, в этом случае короткое замыкание выхода на массу к катастрофе не приведет, ключ останется жив. Короткие замыкания плюса, питающего нагрузку, на массу защищает предохранитель. Что будет нагрузкой - непосредственно потребитель или коммутирующее реле - неважно. Соответственно, силовой плюс пойдет мимо электронного блока, так безопаснее.

Согласен, но поскольку потребители будут находиться за пределами салона авто, подавать постоянно туда "плюс" крайне не хочется. Подумаю над тем, чтобы в будущем подавать этот плюс на все сразу через реле при необходимости включения любого из потребителей, а далее управлять "минусом"

Цитата(Abell @ Jul 14 2014, 13:42) *
Далее, размещение и питание электронного блока. (...) Далее, органы управления.

Да, спасибо, это все учтено, управление "плюсом" без необходимости стараюсь тоже не делать.

P.S. может, для питания МК просто зарядку от сотового взять за 100 рублей? rolleyes.gif Только тогда встанет вопрос с "массами"... Управлять через оптопару?
artkam
Недавно разбирали такую автомобильную "зарядку" для "айфона". Внутри присутствуют лишь пара конденсаторов и стабилизатор типа 7805...
Abell
Цитата(aspID @ Jul 15 2014, 06:46) *
Согласен, но поскольку потребители будут находиться за пределами салона авто, подавать постоянно туда "плюс" крайне не хочется.

Не надо туда постоянный плюс подавать sm.gif Постоянный плюс подавать на реле sm.gif Реле управляется электронным блоком по минусу и подает плюс на нагрузку sm.gif А если даже и придется подавать наружу постоянный плюс - то предохранитель обязательно нужен, и ничего страшного в этом нет laughing.gif
Цитата
Подумаю над тем, чтобы в будущем подавать этот плюс на все сразу через реле при необходимости включения любого из потребителей, а далее управлять "минусом"

Подумайте, если хочется. Но лучше бы на каждого потребителя иметь свою цепь питания с предохранителем и реле, надежнее так. Один силовой ключ на одного потребителя получается, а в Вашем варианте - два последовательно. Не забывайте о надежности и допустимом токе через контакты реле. В Вашем варианте при неисправности реле или предохранителя в его цепи откажет группа потребителей, это может быть критично - во-первых, и при включении всех потребителей ток через контакты одного реле может вызвать их перегрев и расплавление проводов - во-вторых.
Я ни в коей мере не хочу ограничивать полет Вашей фантазии, просто указываю на очевидные грабли, которые рано или поздно возникнут на Вашем пути. Поэтому лучше заранее постараться все предусмотреть, особенно - в части управления нагрузкой. Какой там будет микроконтроллер, какие кнопки управления, чем его питать и на каком языке программировать - дело вообще десятое.
aspID
Цитата(Abell @ Jul 15 2014, 12:34) *
Подумайте, если хочется.

Иногда думать надо меньше, чем хочется. Я в голове накрутил куда более "навороченную" схему, а почему-то банальный вариант, описанный Вами вообще даже не предположил. Я правильно понял, имеется в виду вот такой подход (плюс токоограничивающий резистор в цепи обмотки реле)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Одно "но" - я хотел обойтись если не минимальными, то по крайней мере, небольшими размерами устройства, из-за этого и не хотел большого количества реле использовать. Ток на каждого потребителя в пределах 5А за исключением нагревателя стекол/зеркал - на них релейная схема.
Aner
... все же релюхе в обратку диод нужен. И затвор притянул бы к земле, дабы избежать при подаче питания ... ну и тд.
Abell
Цитата(aspID @ Jul 15 2014, 12:56) *
Я правильно понял, имеется в виду вот такой подход (плюс токоограничивающий резистор в цепи обмотки реле)

Верно. Но токоограничивающий резистор в цепи реле не нужен, номинальный ток управления автомобильных реле общего назначения меньше 100мА. А вот демпфирующий диод параллельно обмотке не помешает (в некоторых сериях реле он уже имеется, да и специализированные ключевые микросхемы его, как правило, содержат).
Цитата(aspID @ Jul 15 2014, 12:56) *
Одно "но" - я хотел обойтись если не минимальными, то по крайней мере, небольшими размерами устройства, из-за этого и не хотел большого количества реле использовать. Ток на каждого потребителя в пределах 5А за исключением нагревателя стекол/зеркал - на них релейная схема.

Силовые реле и предохранители совсем необязательно размещать собственно в электронном блоке. Можно вынести их в подкапотное пространство/моторный отсек, на внедорожниках и вездеходах там обычно вполне хватает места, да и силовая проводка рядом. А с электронным блоком связать сигнальным жгутом, его предохранителями защищать необязательно sm.gif
Как-то так laughing.gif
ДЕЙЛ
в самой первой схеме последовательно с выводом затвора нужно поставить резистор 10-20 Ом для защиты от колебательных выбросов на затворе, который с каналом образует конденсатор. Суть в том, что цепь можно представить RLC эквивалентом и при неудачном сочетании параметров переходная функция может иметь выброс в 2 раза больше уровня подаваемого напряжения - т.н. звон фронтов с возможными неприятными последствиями в виде пробоя затвора от вроде бы 5 вольт и лишеного нагрева транзистора. Так вот резистор в несколько Ом гарантированно защищает от такого дребезга при реальном соотношении L и С порядка наногенри и пикофарадов. Моделировал в MathCAD на досуге.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.