Tại sao rơle thường xuyên được điều khiển bởi opt optplers?

Kể từ sự ra đời của nhiều bảng phát triển vi điều khiển, như Arduino, đã có một số mô-đun chuyển tiếp được bán để điều khiển tải AC chính.

Rất nhiều trong số này dường như sử dụng một bộ ghép quang, bóng bán dẫn trình điều khiển và rơle để điều khiển tải (ví dụ trên Amazon )

Tại sao họ thực hiện như thế này?

Một số suy nghĩ của tôi:

• Rơle cung cấp khả năng cách ly tốt hoặc tốt hơn so với hầu hết các bộ ghép quang
• Vẫn còn một bóng bán dẫn trình điều khiển, vì vậy nó không phải là thành phần tiết kiệm
• Vẫn có bảo vệ kickback quy nạp, vì vậy nó không phải là thành phần tiết kiệm
• Bộ ghép nối không rẻ như bóng bán dẫn, do đó chi phí bổ sung so với chỉ một bóng bán dẫn trình điều khiển
• Không cần phải đáp ứng bất kỳ yêu cầu quy định nào vì đây là những sản phẩm DIY
• Tôi chưa bao giờ thấy rơle chính nhỏ được điều khiển bởi bộ ghép quang trong thiết bị thương mại
• Một số bảng này dường như không được thiết kế rực rỡ (không liên quan đến giải phóng mặt bằng hoặc dây leo), vì vậy ngay cả khi bộ ghép quang chỉ đơn giản là cung cấp hai lớp cách ly, bảng vẫn thất bại.

Đầu tiên, một liên kết có thể lâu dài hơn cho sản phẩm này là ở đây . Và sơ đồ là đây . (Chỉnh sửa 29/11/2015: Trớ trêu thay hai liên kết của tôi hiện đã bị hỏng và liên kết Amazon của OP vẫn hữu ích)

Hai lý do hợp lý để sử dụng optoisolators ở đây:

• Thiết bị điều khiển có thể ở rất xa để nó không chia sẻ tham chiếu mặt đất chung với bảng chuyển tiếp (trừ khi được kết nối qua cáp dài). Sử dụng optoisolator có nghĩa là tín hiệu điều khiển được sử dụng hoàn toàn như một tín hiệu khác biệt giữa Vcc và tín hiệu điều khiển, cả hai đều có nguồn gốc từ mạch điều khiển; sự khác biệt tiềm năng mặt đất sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động.

• Điện áp cuộn dây rơle không nhất thiết phải giống như Vcc của bộ điều khiển. Nó thậm chí có thể được tạo ra bởi một nguồn cung cấp ngoại tuyến (không vi phạm). Bộ quang điện sau đó cung cấp sự cách ly giữa JD-VCCnguồn cung cấp có khả năng không bị vi phạm và các mạch điều khiển.

Có lẽ là một số hoặc lý do, nhưng điều quan trọng nhất là nó sẽ ngăn điện áp thoáng qua làm hỏng bóng bán dẫn lái xe. Và tùy thuộc vào ứng dụng, nó sẽ giúp ngăn tiếng ồn AC can thiệp vào phần còn lại của mạch.

Bạn đưa ra một số điểm tốt, tuy nhiên bộ ghép quang thường được sử dụng để cách ly các thành phần khỏi các nguồn bên ngoài nguy hiểm tiềm tàng. Chúng rẻ và đơn giản để thực hiện. Và họ có khả năng có thể cung cấp bảo vệ nhiều hơn một diode. Và tất nhiên, như bạn đã chỉ ra:

Một số bảng này dường như không được thiết kế rực rỡ (không liên quan đến giải phóng mặt bằng hoặc dây leo), vì vậy ngay cả khi bộ ghép quang chỉ đơn giản là cung cấp hai lớp cách ly, bảng vẫn thất bại.

Tôi nghi ngờ một phần lớn lý do phải làm với ý tưởng rằng nếu có hai rào cản cách ly, sẽ tiếp tục có một rào cản cách ly ngay cả khi một người vô tình hoặc cố ý bắc cầu. Khi làm việc với các mạch điện, đặc biệt nếu một trong số đó là klutz, đôi khi người ta có thể rút ngắn một số thứ thực sự không nên rút ngắn (ví dụ: vì một clip phạm vi mặt đất quyết định hoàn tác và tự bay qua bảng). Thêm một lớp cách ly bổ sung làm giảm khả năng tai nạn như vậy sẽ gây ra thiệt hại đáng kể cho bất cứ điều gì. Hầu hết các sản phẩm được sản xuất hàng loạt sẽ không bao giờ có trên bàn làm việc của bất kỳ ai, ít hơn một bàn làm việc thuộc về klutz, nhưng nhiều sản phẩm pha chế tại nhà sẽ dành nhiều thời gian cho các bàn làm việc như vậy. Hơn nữa, bảng ủ nhà thường được làm mà không có mặt nạ hàn,

Ngoài việc cung cấp bảo vệ chống lại cầu nối ngẫu nhiên, nếu có hai rào cản cách ly hoàn toàn, có thể (nếu cẩn thận) để cầu một trong khi thực hiện chẩn đoán liên quan đến bên kia trong khi duy trì hàng rào cách ly giữa hai phần chính của hệ thống. Ví dụ, nếu muốn xác định khoảng thời gian trôi qua giữa bộ xử lý đặt công suất đầu ra và công suất nhận điện từ, người ta có thể bắt đầu bằng cách xác nhận mặt đất cuộn dây rơle và mặt đất tiếp xúc được cách ly, bắc cầu nối đất và CPU nối đất và đo thời gian giữa đầu ra CPU và cuộn dây rơle. Sau đó, người ta có thể cô lập mặt đất cuộn dây rơle và mặt đất CPU và - sau khi kiểm tra kỹ xem chúng có thực sự bị cô lập không, bắc cầu nối đất cuộn dây và mặt đất tiếp xúc và đo thời gian giữa cuộn dây và những thứ họ điều khiển. Thực hiện các phép đo như vậy trong một hệ thống chỉ có một sự cô lập duy nhất có thể sẽ yêu cầu có một phạm vi với hai đầu dò được cách ly với nhau. Giàn khoan như vậy tồn tại, nhưng chúng thường đắt tiền.

Rơle thực sự cung cấp sự cách ly AC khá kém đối với nguồn nhiễu RẤT RẤT - một công tắc chuyển mạch tiếp xúc cơ học khi nó chuyển đổi một tải chắc chắn ít nhiều cảm ứng, và thường ở điện áp chính, với dv / dt có thể là hàng trăm volt mỗi micro giây.

Rơle nhỏ giá rẻ thường đặc biệt xấu, và làm cho chúng tốt hơn có xu hướng làm cho rơle đắt hơn, lớn hơn và kém hiệu quả hơn.

Mạch có nhiều đầu vào và đầu ra đặc biệt dễ bị.

Khi được sử dụng đúng cách, một opto có thể giúp ngăn ngừa nhiễu gây ra thông qua khớp nối tiếp xúc cuộn dây ảnh hưởng đến các mạch.

Không thiếu các ví dụ trong diễn đàn đau buồn này từ nguồn này (ví dụ: rơle cộng với đặt lại ngẫu nhiên khi tải được chuyển đổi), và rất nhiều ví dụ về thiết bị công nghiệp và thiết kế mạnh mẽ tốt, trong đó optos được sử dụng kết hợp với rơle.

Một lý do rất tốt là có các bộ nguồn riêng biệt cho logic và các bộ phận giao diện nguồn. Phần logic trong thiết kế bình thường được cấp nguồn ở mức 5V hoặc 3,3V và được cách ly về điện với phần nguồn, trong đó nguồn cung cấp phổ biến nhất là 24V, do đó cần có một bộ ghép quang.

Đúng là có thể tránh sử dụng rơle có cuộn dây định mức 5V, nhưng nhiều rơle không có sẵn với cuộn dây này và cần có công suất cao hơn nhiều ở phía 5V, với bộ chuyển đổi DC / DC lớn hơn .

Thông thường hơn là sử dụng nguồn cung cấp không được kiểm soát tại hiện trường, 12V hoặc 24V, ô tô hoặc công nghiệp (rơle không cần điện áp rất chính xác) và bộ chuyển đổi DC / DC cách ly điện cực nhỏ để lấy ra 5V / 3.3V cho phần logic , vì vậy các khớp nối bị cô lập là cần thiết.

Tôi nghi ngờ rằng đây chỉ là một trường hợp của những người có sở thích đang cố gắng bắt đầu một bảng mạch bán kinh doanh. Họ có thể làm phức tạp bảng của họ chỉ đơn giản là làm cho nó trông phức tạp hơn, bởi vì sự phức tạp biện minh cho sự tồn tại của thiết bị điện tử và xuất hiện để tăng thêm giá trị.

Tôi chắc rằng nếu bạn liên hệ với nhà cung cấp, họ sẽ có một câu chuyện thuyết phục rằng mạch của họ là làm thế nào nó có việc phải làm, và họ có nó làm sẵn, điều đơn giản nhất là chỉ cần mua board của họ.

Mọi thứ bạn cần để điều khiển tải AC với điện áp nhỏ và dòng điện có thể được tìm thấy trong một thành phần duy nhất: rơle trạng thái rắn như thế này .

Bất kỳ bảng nào có thể lái 20 mA vào đèn LED đều có thể sử dụng bảng này, điều đó có nghĩa là bạn không cần một bảng đặc biệt.

Lý do quan trọng nhất là cuộn dây trong rơle là một tải khá phức tạp trong mạch. Như chúng ta đã biết, một diode được yêu cầu để bảo vệ mạch khỏi dòng điện ngược được đặt từ cuộn dây khi tắt nguồn rơle. Đôi khi phương pháp này không đủ cho nguồn cung cấp điện được cấu hình kém, vì hầu hết các mô-đun DIY đều có. Bộ điều khiển thường nhận được một xung hoặc thậm chí bị sa thải bởi rơle. Tôi nghĩ rằng nếu nguồn cung cấp đủ mạnh, bộ cách ly quang là không cần thiết.

Khi sử dụng Rơle hầu hết thời gian, bạn sẽ muốn tách GND VÀ VDD kỹ thuật số mcu khỏi (các) rơle GND và vcc, sau đó bạn nhận được các dòng GND VÀ VDD rất sạch .....

nếu một rơle trả lại EMS, chọn điện áp cao và nhanh và - KHÔNG - bảo vệ diode flyback và tv. bóng bán dẫn bên trong bộ ghép quang sẽ phá hủy từ phía rơle, do đó, resean chính, là sự phân tách hoàn toàn của gnd, đường dây điện.

nếu rơle được sử dụng cho AC, nó có thể phát EMC đến các vòng tròn từ, GND, VCC, do đó, bộ ghép quang sẽ giải quyết hầu hết điều này