Caídas de +5V reguladas cuando los relés están encendidos

Una fuente de alimentación regulada RAC02-055C/277 proporciona 5V a un Arduino que controla 2 relés . La fuente de alimentación está clasificada para proporcionar 2 W de potencia.

Al conectar un multímetro entre uno de los cables de la fuente de alimentación al bus de +5 V (que se conecta al pin de 5 V de Arduino y los pines de +5 V de los relés), y otro multímetro a través de los rieles de +5 V y GND, la corriente lee y 98.6 mAel el voltaje 4.969 Ves

Cuando se enciende uno de los relés, las lecturas son 209.4 mAy 4.911 V.

Cuando ambos relés están encendidos, las lecturas son 301.9 mAy 4.869 V.

¿Cómo podemos evitar que la salida de voltaje del suministro caiga/cambie cada vez que los relés se encienden y apagan? El riel de +5V se usa para sesgar una señal de entrada, por lo que un +Vcc que cambia constantemente dará lecturas inexactas.

¿Cómo estás midiendo la corriente?
@IgnacioVazquez-Abrams Usando el multímetro, con los cables rojos conectados al 400 mAconector del multímetro, usando el mAmodo de medición en DCla configuración. El multímetro está conectado entre el cable de salida de +5 V de la fuente de alimentación y el riel de +5 V en la placa de prueba (que está conectado al pin de 5 V de Arduino)
Además, ¿cuál es su entrada de voltaje? ¿Cuál es la parte exacta (regulador) que está utilizando? Hay 2 disponibles con salida de 5V, el primero no puede manejar ninguna carga y tampoco puede manejar su carga actual total. Cuando una carga se acerca a su máximo, el nivel de voltaje caerá.
No es una buena idea usar directamente un riel de voltaje como voltaje de referencia exactamente por esta razón.
Mi último comentario fue un poco fuera de lugar sobre el manejo de la carga total, estaba sumando sus cargas... pero, la hoja de datos da una tolerancia de voltaje de salida de +-5%. El 5 % de 5 V es 0,25 V, lo que significa que podría bajar a 4,75 V y seguir estando dentro de las especificaciones de la hoja de datos para un funcionamiento normal.
@KurtE.Clothier El voltaje de entrada es de 110 V CA. Estoy usando las salidas +Voy -Vode la fuente de alimentación. Estoy usando Fluke 179, por lo que el voltaje de carga para la entrada de 400 mA es de 2 mV/mA. ¿Significa que si tuviera que usar la versión de 3W (RAC03-05SC/277), la caída de voltaje sería menor?
Es posible, considerando que una salida suele ser más estable con menos carga. Pero como dije antes, el resultado que describe está dentro de la tolerancia dada en la hoja de datos, por lo que está dentro de las especificaciones.

Respuestas (3)

De acuerdo con la hoja de datos, la caída de voltaje está dentro de las especificaciones:

"Regulación de voltaje de carga 10% a 100% carga completa ±6% máx." Si la carga "completa" es de 400 mA para una versión de salida de 2 W y 5 V, entonces obtendrá una carga de hasta el 75 % para entonces. (4,869 V/5,0 V) * 100 nos da el 97,38 % de la regulación del voltaje de carga, que todavía está dentro de lo razonable.

Le sugiero que use una referencia más constante. Algunas personas usan un diodo de referencia (zener) o tal vez otro pequeño regulador lineal que va de 5 V a 3,3 V, pero es más una referencia que una "fuente de alimentación", por así decirlo. Básicamente, necesita algo que actúe como una referencia estable y que no cambie constantemente debido a cambios tan grandes en la carga cuando uno o ambos relés se encienden.

Editar: para usar una resistencia y un diodo zener como referencia de voltaje, consulte esta pregunta y su respuesta de Anindo para saber cómo hacerlo, y calcule la resistencia requerida para que funcione. Usando un diodo Zener como referencia de voltaje

puede poner una resistencia en serie con un diodo zener a tierra desde la salida de su regulador y usar el voltaje sobre el zener como referencia para su circuito de polarización. Aquí se muestra un ejemplo realmente simple: circuitlab.com/circuit/7f3ndq/zener-diode-voltage-reference
Me imagino que tiene la intención de usar un regulador de derivación Zener para reducir la salida de 5 V a 3,3 V como referencia en lugar de reemplazar el regulador de la fuente de alimentación ...
@ KurtE.Clothier Probé un regulador LM317T para generar una salida de 2.0 V, conectando su pin de entrada al riel cambiante de + 5 V de la fuente de alimentación. No tengo ningún diodo zener conmigo ahora. Sin embargo, noto que cae de 1,90 V sin relés encendidos, 1,63 V con un relé encendido, hasta 1,496 V con ambos relés encendidos. ¿Significa que este regulador no es adecuado?
Lo sentimos, la caída en la salida del LM317T se debe a que la fuente de alimentación se desconectó accidentalmente y Arduino fue alimentado por USB en su lugar. LM317T proporciona una tensión constante de 1,999 V a 2,0 V cuando los relés se activan y desactivan. Usará estos 2.0V como voltaje de referencia.
LM317 puede ser complicado de hacer bien... Sugeriría algo con una salida constante.
@ KurtE.Clothier ¿Será más simple un diodo zener de 2V? ¿Cómo decide cuándo usar un diodo zener y cuándo usar un regulador como LM317?
bueno, el regulador es más caro y más grande. Un zener de 2V probablemente cuesta $ 0.20 y solo necesita una resistencia simple como fuente de corriente para mantener el voltaje sobre el zener. Busque ejemplos. The Art of Electronics de Horowitz y Hill (1980) en la página 331+ (capítulo 6.14) analiza los diodos zener como las referencias de voltaje más básicas y sus consideraciones de temperatura. El libro sugiere que por debajo de la marca de 6V, son muy estables con respecto a los cambios actuales. Una simple referencia de resistencia y zener es definitivamente una buena opción para su caso @Nyxynyx
¡@Nyxynyx también el LM317 sufrirá los mismos problemas de carga y línea! Donde el Zener será estable bajo cambios de carga/línea para la mayoría de los casos
@Nyxynyx, un generador de voltaje de referencia simple solo necesita unos pocos cientos de nA o de mA. Un Zener es genial para eso. Un regulador completo como el lm317 es más para una fuente de alimentación del regulador. Puede hacer ambas cosas, pero un lm317 es excesivo para lo que necesita.
Vea la discusión aquí sobre el mismo tema y el uso de ellos como referencias de voltaje. La respuesta a la pregunta de Anindo muestra cómo calcular la resistencia requerida para dar resultados apropiados. Sin embargo, esto se basa en la hoja de datos, así que asegúrese de mirar eso. electronics.stackexchange.com/questions/57977/… He editado mi respuesta original con esta sugerencia
También puede consultar esta guía que hice... es para un regulador de derivación Zener, pero el principio es más o menos el mismo. instructables.com/id/Zener-Diode-Shunt-Regulator

Las cosas más importantes para la regulación de carga son la pérdida de distribución (pérdida conductiva o de cobre) y la regulación de carga especificada. En este caso, la salida cae aproximadamente un 2 % por encima del rango de carga de prueba. Esto está dentro de las especificaciones de la pieza (+/-6 % de 10 % a 100 % de carga). Para pérdidas conductivas, los suministros incluirán frecuentemente líneas de detección remota, pero este modelo no tiene ninguna detección remota. Parece que lo único que puede hacer para una caída de CC si planea continuar usando este suministro sería aumentar el grosor del cobre o una distribución más corta (e incluso entonces parece que aún podría quedarse corto solo por cumplir con las especificaciones).

Su fuente de alimentación tiene una precisión de voltaje de salida del 5 %, o +- 0,25 V para una fuente de 5 V. ¡Se está comportando dentro de sus límites especificados!

Debe usar una fuente de alimentación separada para el voltaje de polarización. Si los relés permanecen encendidos solo por cortos períodos de tiempo, podría ser posible desacoplar el voltaje de polarización usando capacitores y una resistencia en la línea que lo carga.

Caídas de +5V reguladas cuando los relés están encendidos
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v