Diskuzní fórum Elektro Bastlírny

Dobrý večer všem ve spolek,

rád bych si udělal řízené ovládání relátek pomocí STM32. Na relátku bude nejspíše připojen 50W proudový zdroj. Mám víceméně kompletně návržené schéma. Ale rád bych si nechal poradit, jestli mám něco špatně v návrhu, případně, co bych měl upravit. Jde mi hlavně o tu část, kde se může objevit síťové napětí. Samozřemě chápu, že návrh schématu je polovina úspěchu a že hlavní bude, jak se to poskládá na dps, ale ptám se takhle dopředu, jestli je schéma správně.

První jsem měl v plánu využít nějaký 12V adaptér, ale nakonec jsem se rozhodl, pro transformátor a usměrňovač.

Plus měl bych několik dotazů.

U STM32F103ct4 je uváděno, že při výpadku napájení odebírá +- 1uA z bateriového zdroje pro hlavní registry a hodinový obvod, napájení od 1.8-3.6V. Pokud mám superkapacitor o velikosti 0.22F napojený na 3.3V, jak dlouho mi zvládne udržet mikrokontrolér naživu? Počítám správně, že by to mělo vydržet přibližně 5 dní? Vycházel jsem ze základního vztahu pro vybíjení kondenzátoru.

Druhý dotaz: V datasheetu STPM10 je uváděno, že maximální vstupní napětí pro proudový kanál je 0.035V. Znamená to, že pro měření proudu o maximální hodnotě 2A bych měl použít bočník s maximální hodnotou R=0.0350V/2A=0.0175ohm?

Děkuji za případné připomínky.

Nestudoval jsem to nějak detailně, tak jen moje postřehy: supercap nabíjej přes rezistor, má omezený max. nabíjecí proud, v datasheetu to bude. Navýšil bych filtrační kapacity na stabilizovaných napětích, ty stovky nF, co tam máš, jsou dost málo, šel bych alespoň na desítky µF. Měření napětí a proudu bude měření AC? Budeš měřit jen jedny půlvlny a detekovat maximum? Co ty druhé, měl bys dát antiparalelně schottky diody, jinak jsi s napětím na vstupech mimo rozsah napájecího napětí. Zatěžovat výstupy optočlenů 30mA je dost. Ledky se přes MCU spíš spínají k zemi, výstupy obvykle k zemi snesou víc proudu, ale pokud nejsi mimo specifikaci MCU (pozor na max. proud + pólem, když svítí všechny ledky), tak to není problém. 78l33 má dle datasheetu drop 2V, tedy nemůže jet z 5V, použij low drop, třeba LE33CD. Varistoru bych předřadil nějaký rezistor, hodnotu si můžeš dovolit dost velkou, tak špičkový proud může omezit ten rezistor, aniž by se varistor rozstřelil.

Tych 10mF je nutnych obavam sa ze 150mA poista nevyd4zi ten prudovy naraz. Preco su tam kondiky 35v a 16 v to bude na brane pre 12V stabilizator. Preco je na primare 1A poistka?

Když napájíš STM32 a relátka z jednoho zdroje, odděl napájení tlumivkami, vyhneš se v budoucnu " občasného divného chování " obvodu.

Zapojení vypadá dobře, ale pokud to chceš zdokonalit, tak bych popřemýšlel nad těmito body:

1) Je nutné napájet to celé ze sítě? (nestačilo by napájet to třeba adaptérem +12VDC?)...pak třeba i zvolit stepdown na 3V3

2) stabilizátor na +5V má nějaké využití? (pokusit se vyhodit spotřebič +5V)

3) Pokud seš fakt tak dobrej a budeš procesor využívat jen tak, že bude žrát 1uA, tak bych zvolil nějakou knoflíkovou baterku do DPS (procesory mívají i samostatný napájecí vstup UBAT) ....to celé promyslet v souvislosti s bodem 1)

4) Kondenzátory u stabilizátorů a MCU doladit dle datasheetu (u SMT32 není úplně špatné stáhnout si jejich vývojový kit a zkopírovat)
+ k MCU bych přihodil tantal třeba 47uF/6,3V

Fungovat to bude ale i tak jak to máš...

Je tam chyba v I2C, přes ty optočleny je jen jednosměrná komunikace, takže po odeslání příkazu nemůže zařízení slave odpovědět(příznak ACK == ?).

Všem děkuji za postřehy. Kondenzátory upravím, v těch přechodových dějí nemám takovou zkušenost, tak mě nedošla vlastně problematičnost impulsního proudu při nabíjení kondenzátoru.

Zaky píše:Měření napětí a proudu bude měření AC? Budeš měřit jen jedny půlvlny a detekovat maximum?

Jak si myslel, že budu měřit jen jedny půlvlny? Podle toho, že tam mám jen jednocestný usměrňovač? Myslel jsem, že jednocestný usměrňovač společně s filtračním kondenzátorem bude stačit na uživení STPM10. Jinak zapojení STPM10 jsem víceméně vycházel z tohoto schématu.

Ta dioda má být proti zemi, nějak jsem to zapomněl připojit, jak na to koukám.

U toho filtračního kondenzátoru, pokud snížím nabíjecí proud na cca 100mA, tak by to mělo být v pořádku, nebo se pletu? Nejsem si jistý, jestli nebude problém s tím, že bude chvíli trvat, než se výstupní napětí vyfiltruje, ale snad by to problém být neměl, ne? Ještě mě napadlo, že bych tam dal zpožděnou pojistku, která by ten startovní proudový impulz přežila. Trafo by to asi krátkodobé přetížení také zvládlo.

Přemýšlel jsem nad tím, že bych použil nějaký adaptér na 12VDC, ale nakonec jsem si řekl, že když tam kvůli relátkům budu tahat 230 V, tak rovnou zkusím udělat i napájení z 230AC. Prostě abych to měl poté v plastové krabičce, kde zapojením z jedné strany 230 V z druhé strany proudové zdroje na svorky pro relátka, případně nějaká čidla, jestli tam budu dávat a hotovo a nemusím nic víc řešit s taháním adaptéru.

Stabilizátor na 5 V mám pro napájení LCD displeje, který mám někde doma ve skříni.

Nejsem tak dobrý, abych zvládl vytvořit program, aby stm32 žral 1uA, ale pokud jsem to podle datasheetu pochopil, tak pokud dojde k výpadku napájení, tak se STM32 nastaví do nějakého režimu, kde živí akorát paměť s registry a hodinový obvod, kde to žere právě zmiňovaných 1uA. Vím, že i STM32 měl umět po nastavení všech možných registrů apod. jet při spotřebě 1uA, ale to je asi nad moje síly.

Sakra, tak to se hanbou propadám, že mi to nedošlo s tím optočlenem. Tak to bych asi použil nějaký jiný izolátor, jako je např. ADUM1402, z eBaye se dá sehnat levně a než to začnu stavět, tak to stejně ještě chvíli potrvá. A cenově to vyjde pro mě líp než, pokud bych objednával PS2502-4 z tme.

Tu 1 A pojistku jsem tam dával z toho důvodu, že při sepnutých relátkách by to mělo žrát cca 600-800, tak z toho důvodu. Proudový zdroj má sice svoji vlastní pojistku, ale myslel jsem, si že by na vstupu měla být tato pojistka. Poté jsem dal na výstup trafa 150 mA, jelikož výstup z trafa je max. 150mA. Nebo ta pojistka na vstupní části 1 A nemá smysl?

Všem děkuji ještě jednou za postřehy

Dotaz na způsob měření se týká svorek N1, NLOAD a L1, předpokládám tam měření napětí a proudu AC síťového napětí, ale třeba se pletu. Dej případně vědět, co a jak tímto plánuješ měřit.

Ano, přesně tak, jak říkáš: L1 je normálně fáze, NLOAD je spoj, kde jsou výstupový svorky ze zátěží, který je připojen na bočník a ten dále na nulák, na kterém se měří odebíraný proud + napětí na svorkách. O zbytek by se měl snad postarat chip STPM10, kam přivádím proud na IIP1,IIN1 (negative, positive) a napětí na (VIN1, VIP1). Napětí je děličem sníženo na cca na +-0.1394 V (230V), což odpovídá dovolenému limitu pro maximální napětí +-0.3 (str. 17 STPM10). Bočník bych volil (v schématu budu asi měnit), podle maximálního vstupního napětí pro proudové svorky, což je +-0.035V/2A=cca 17mΩ (pokud správně uvažuji). Jak říkám, víceméně jsem při návrhu této části vycházel z vývojového přípravku od STM, kde to mají navržené pro měření výkonu pro 230V(2-20A).

Jinak ještě k těm stabilizátorům. Říkal jsem si, jestli bych nepoužil spínaný stabilizátor z 15V na 3.3V a ostatní stabilizátory bych ovládal STM32 podle toho, jestli by bylo nutné využít aktuálně větve 12V 5V, koukal jsem, že některé stabilizátory mají pin INHIBIT, který se využívá k tomuto účelu. Jde o to, jestli to má smysl nebo ne. Díval jsem se, že při nízkém odběru proudu není ta účinnost u spínáků až tak vysoká.

Pokud to STMko hardwarově přímo umožňuje střídavinu měřit, a navíc symetricky kolem nuly i do záporna, tak pak je to OK. Netušil jsem, že to má takovouhle vychytávku, běžné převodníky toto samozřejmě neumí.