Schemat PCB - przepływ prądu w odcinkach obwodu

[lucek20]

Mam pytanie odnośnie schematu. Jaki prąd będzie płynął na poszczególnych odcinkach masy? Buduję sterownik który będzie sterował pompą 100 wat, gdzie prąd będzie około 8.5A, oraz trzema elektrozaworami,. Pytanie może głupie, ale nie jestem elektronikiem, mało tego nie kończyłem szkoły gdzie miałem chociaż trochę elektroniki. A informacja ta jest mi potrzebna do dobrania odpowiedniej szerokości ścieżek, A że ogranicza mnie powierzchnia, nie mogę wszędzie dać 120 millis.

Ja rozumiem to tak, że w punkcie 5 będzie płynął prąd ponad 11A. W punkcie 1,2,3 - po 500mA, 5 - 800 mA, a punkt 4? Proszę bez krzyku, po prostu jestem zielony.

I drugie pytanko. Chcę użyć optoizolatora. Znalazłem schemat na necie. Na podstawie go zbudowałem schemat poniżej. Nie rozumiem jednak czegoś. Rezystor R3(czerwone kółko). Jakim cudem będę sterował elektrozaworem skoro do bazy tranzystora dochodzi napięcie 5V? W takim wypadku elektrozawór będzie cały czas otwarty.  Czy źle to rozumiem, proszę o wytłumaczenie.

 

  

Taki o to schemat tlp281 znalazłem i wszystkie tak wyglądają:

Edytowano Lipiec 5, 2022 przez lucek20

[H1M4W4R1]

1. Tranzystory BJT (NPN, PNP) są sterowane prądowo, a nie napięciowo, więc napięcie przyłożone nie jest kluczowe do prawidłowego działania układu (oczywiście musi mieć konkretną wartość, by tranzystor mógł osiągnąć nasycenie, ale 5V powinno w większości wypadków wystarczyć).

2. Jaki jest sens stosowania optoizolatora jeżeli łączysz masę wysokonapięciową z niskonapięciową? W takim przypadku transoptor nie będzie działał w pełni prawidłowo (masy powinny być osobne). Sam też ostatnio zrobiłem ten "błąd".

3. Jeżeli chcesz zasilać pompę to przy niej polecam dodać jakiś kondensator rzędu 4700uF (tylko dla samej pompy)

4. Po co używasz sterownika do MOSFET'a? Do sterowania MOSFET'em wystarczy zwykły tranzystor BJT. Raczej nie będziesz podawał na pompę PWM o częstotliwości rzędu setek kiloherców? 

5. Jeżeli dobrze widzę (nie wiem co to za mikrokontroler) to do VIN podłączyłeś 3.3V, a na moje oko jest to ESP32, który wykorzystuje LDO typ. 1117, więc minimalne napięcie na VIN powinno wynosić ok. 5V.

6. Jesteś pewien, że ten ekspander wyprowadzeń jest konieczny? Na moje oko układ da się zrobić bez niego.

7. Nie bierz tranzystorów "na styk", bo możesz się zdziwić jak bardzo potrafią się rozgrzać. [Zwykle tranzystor pracujący w górnym limicie swoich parametrów już dawno przekroczył limit termiczny].

[lucek20]

58 minut temu, H1M4W4R1 napisał:

1. Tranzystory BJT (NPN, PNP) są sterowane prądowo, a nie napięciowo, więc napięcie przyłożone nie jest kluczowe do prawidłowego działania układu (oczywiście musi mieć konkretną wartość, by tranzystor mógł osiągnąć nasycenie, ale 5V powinno w większości wypadków wystarczyć).

2. Jaki jest sens stosowania optoizolatora jeżeli łączysz masę wysokonapięciową z niskonapięciową? W takim przypadku transoptor nie będzie działał w pełni prawidłowo (masy powinny być osobne). Sam też ostatnio zrobiłem ten "błąd".

3. Jeżeli chcesz zasilać pompę to przy niej polecam dodać jakiś kondensator rzędu 4700uF (tylko dla samej pompy)

4. Po co używasz sterownika do MOSFET'a? Do sterowania MOSFET'em wystarczy zwykły tranzystor BJT. Raczej nie będziesz podawał na pompę PWM o częstotliwości rzędu setek kiloherców? 

5. Jeżeli dobrze widzę (nie wiem co to za mikrokontroler) to do VIN podłączyłeś 3.3V, a na moje oko jest to ESP32, który wykorzystuje LDO typ. 1117, więc minimalne napięcie na VIN powinno wynosić ok. 5V.

6. Jesteś pewien, że ten ekspander wyprowadzeń jest konieczny? Na moje oko układ da się zrobić bez niego.

7. Nie bierz tranzystorów "na styk", bo możesz się zdziwić jak bardzo potrafią się rozgrzać. [Zwykle tranzystor pracujący w górnym limicie swoich parametrów już dawno przekroczył limit termiczny].

1. Dzięki, teraz czaję.

3. Dzięki za podpowiedź

4. No pewnie, że nie będę. Pomyślę nad twoim rozwiązaniem.

5. ESP32, nie sugeruj się tym, używam "gołego" esp gdzie pin vin tak naprawdę jest pinem 3.3v. Do tego nie umieściłem elementów do uruchomienia esp32, a są tylko, że na innym schemacie. 

6. Tak, jest konieczny ponieważ na płytce znajdzie się jeszcze ds3231, wyświetlacz tft, sim800c, 3 przepływomierze, dht22 i możliwość podpięcia czujnika wilgotności gleby.

7. Elektrozawór pobiera max 500 mA, a bc 817-40 ma 0,8A. więc trochę zapasu jest. Poszukam jeszcze czegoś innego.

 

2. No właśnie tylko jak to rozdzielić? wszystkie elementy będą zasilane z akumulatora 12 V.  Nawet przetwornica setp down (lm2596) będzie podłączona do tego samego akumulatora co pompa. Na moje oko, a mam krzywe...  to na rozdzielenie w tym wypadku nie ma szans. 

Edytowano Lipiec 5, 2022 przez lucek20

[ethanak]

A propos 6: użyj czegoś co może działac na 400kHz - PCF tego nie potrafi.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[ethanak]

A i jeszcze z ciekawości: używasz naprawdę gołego ESP32 czy modułu typu WROOM/WROVER?

[lucek20]

Dlatego dałem cudzysłów, żeby nie brać tego dosłownie 😅 miałem na myśli WROOM. 

Dzięki za zwrócenie uwagi, z łba mi to wyszło. PCA8574 działa na 400khz, jego użyję.

 

[lucek20]

A jeszcze mam takie pytanie. Na sąsiednim forum dostałem taką odpowiedź na podobne pytanie (ten sam schemat) "Teraz z elektrycznego punktu widzenia jest chyba OK. Jednak po włączeniu zasilania wszystkie zawory zostaną włączone. ESP programowo będzie mógł je później wyłączyć. Nie wiem czy jest to zgodne z założeniami.
Zamiast rezystorów w kolektorach tranzystorów wyjściowych zastosuj diody. Bez tego w chwili odłączania indukcyjnego obciążeni powstaną przepięcia. Jest duże prawdopodobieństwo, że doprowadzi to do uszkodzenia tranzystorów." Prawda to? 

i jeszcze jedno.

Dnia 5.07.2022 o 11:31, H1M4W4R1 napisał:

4. Po co używasz sterownika do MOSFET'a? Do sterowania MOSFET'em wystarczy zwykły tranzystor BJT. Raczej nie będziesz podawał na pompę PWM o częstotliwości rzędu setek kiloherców? 

Czyli najlepiej dać kolejny tranzystor np bc817 i podpiąć go pod czwarty kanał na tlp281? I czy ma sens wstawienie optoizolatora skoro nie mam możliwości rozdzielenia masy? Zdecydowałem się na niego ponieważ, chciałem uniknąć zakłóceń które powodują elektrozawory i pompa. W poprzedniej wersji miałem ogromny problem z zakłóceniami, które powodowały niepoprawne odczyty z przepływomierza. 

[Christophorus]

Dnia 11.07.2022 o 11:22, lucek20 napisał:

Zamiast rezystorów w kolektorach tranzystorów wyjściowych zastosuj diody. Bez tego w chwili odłączania indukcyjnego obciążeni powstaną przepięcia. Jest duże prawdopodobieństwo, że doprowadzi to do uszkodzenia tranzystorów." Prawda to? 

Na schemacie w pierwszym poście masz te diody (ss34). Stosowanie optoizalotorów miało by sens, gdybyś miał dwa osobne źródła zasilania. Bez osobnych źródeł zasilania zakłócenia wywołane przez silnik i cewki elektrozaworów przedostaną się do modułu mikrokontrolera przez obwody zasilania. Poniżej masz przykładowy schemat sterowania przekaźnikiem - cewką. Widoczna jest dioda zabezpieczająca tranzystor. Tranzystor oczywiście o prądzie kolektora wystarczającym do włączenia cewki elektrozaworu. Do diody tej można dołączyć równolegle kondensator 100nF dodatkowo tłumiący zakłócenia z cewki elektrozaworu.

Piszesz o prądzie pompy 8,5A, dla takiego prądu szerokość ścieżki na płytce drukowanej powinna wynosić około 5,8 mm lub więcej. Mogą być trudności z doprowadzeniem tak szerokiej ścieżki do wyprowadzeń tranzystora w obudowie TO220. Inne rozwiązania to dwie ścieżki na dwóch warstwach płytki drukowanej lub wzmocnienie ich przylutowanym przewodem miedzianym lub "warstwą" spoiwa lutowniczego.