Creación de una placa optoaislante para Raspberry Pi

Tengo una placa de relés que compré en dx.com y no estoy seguro de su confiabilidad. Si falla, entonces puede dañar mi Pi, ¿verdad? Así que busqué en Google y leí que el optoaislador proporciona un aislamiento completo. A pesar de que la placa de relés está construida con un optoaislador, aún así no confiaré en él.

Elegí PIC 817 para esto. No hay una razón fuerte detrás de esto. Encontré su esquema de datos aquí . Por lo que entiendo, la entrada de funcionamiento debe ser 1.2v 20mA.

El relé requiere 5v para encender/apagar y 5v para operar la placa de relés.

Basado en esto, hice el siguiente circuito y calculé R1 usando la ley de Ohm.

(3.3v - 1.2v)/0.02A = 105 Ohms

También quiero alimentar el relé desde Pi. Creo que debería mantener un diodo entre ellos para que siempre sea unidireccional y no haya corriente proveniente de la placa de relés a Pi. Y creo que el diodo con un mínimo de 5v debería funcionar para este propósito. Escogí 1N4007 porque es fácil de conseguir para mí. Sus clasificaciones son 1000v y 1A. ¿O debería usar un transistor en su lugar?

¿Es correcto el siguiente circuito? ¿Necesito algún componente extra? y también se puede reemplazar todo esto por cualquier IC disponible?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Respuestas (2)

En primer lugar, probablemente no necesite el PIC 817 en absoluto. Hay un transistor o "algo" en la entrada de la placa de relés que mantiene la Pi fuera de peligro. A menos que tengas algún extraño accidente.

Dicho esto, el PIC 817 está mal cableado. Como se sabe, el colector cortará el Pi 5V a tierra cuando se active. Necesita una resistencia pullup en lugar del cable directo al diodo. Tenga en cuenta que su lógica será "activa baja" al usar el optoacoplador. Un "1" en el GPIO activará el optoacoplador que bajará las placas de relé CH1/2 y desactivará el relé.

El GPIO en el Pi probablemente también correrá el riesgo de ser frito por su diodo PIC 817. ¿Ha buscado cuál es la corriente máxima permitida de Pi GPIO? Creo que es bastante bajo.

También debe verificar qué corriente necesita el relé. Los relés hk3ff-dc5v-shg parecen tener una resistencia de bobina de 70 ohmios. Eso sería aprox. 0,14 A en el regulador de 5 V si se dibujan ambos relés. ¿Eso esta bien?

¿Qué sucede si la placa de relés utiliza algunos componentes de mala calidad? ¿Qué sucede si falla el transistor en la placa de relés? Busqué en Google y creo que la corriente GPIO permitida es de 1.2v, entonces no estoy tan seguro de que no estoy obteniendo los resultados de Google adecuados.
1.2V es un voltaje. No una corriente. Google para: corriente de salida Raspberry Pi GPIO. Como dijo biggcsdiccvs en la otra respuesta, el tipo de modo de falla en el que el tablero de relés mata a su GPIO es poco probable.
lo siento, son 3.3V a 16mA si GPIO como entrada y 3.3v, 50mA de salida GPIO. No quiero correr ningún riesgo con mi rPi. ¿Qué pasa si hay un cortocircuito dentro del relé, aún así no dañaría mi Pi? La página wiki también menciona su importancia.

En primer lugar, no necesita preocuparse de que la placa de relés falle de tal manera que destruya su Raspberry Pi. Ese es un modo de falla extremadamente improbable. Y si lo está alimentando desde la misma fuente, tampoco está completamente protegido, incluso con ese diodo. Pero, de nuevo, es un escenario poco probable, básicamente algo así como un relámpago / aumento de potencia en el circuito de carga lo suficientemente fuerte como para crear un arco en la bobina del relé. Y el optoacoplador aún no le brindaría una protección completa contra eso.

Desafortunadamente, no está claro cuáles son los niveles de voltaje de control para el tablero de relés. Si son 5 V como dices y tu placa genera 3.3, entonces hay un problema, pero no veo de dónde obtuviste esa información. La placa de relés tiene transistores de control y supongo que funcionará bien con señales de control de 3,3 V.

Pero si realmente quiere usar un optoacoplador, puede hacerlo. Al menos funcionará como un cambiador de nivel. Sin embargo, su circuito no funcionará: freirá su optoacoplador o el D1 innecesario tan pronto como envíe corriente a través del LED del optoacoplador. El optoacoplador no requiere una tensión de alimentación separada. Puede pensar en él como un relé de estado sólido polarizado. Puede insertar una resistencia de carga (digamos, 10k) entre el pin 3 del optoacoplador y tierra y conectar esa unión a la entrada respectiva de la placa de relés. Por cierto, necesita un optoacoplador separado para cada canal, por supuesto. Además, la corriente de excitación de 20 mA sería innecesaria, 5 mA serían suficientes, por lo tanto, haga que R1 sea de 400 ohmios.

¡Buena suerte con tu proyecto!

¡gracias! El voltaje de control para la placa de relés es de 5v, sin embargo, la gente ha informado que también funciona con 3.3v. ¿Qué sucede si la placa de relés tiene un cortocircuito? ¿Todavía no freiría mi Pi? Estoy tratando de entender el esquema del nuevo circuito que me diste, dibujaré el nuevo circuito pronto. ¿Y también hay algo para proteger Pi incluso si enciendo el relé con Pi? como había mencionado: 'Y si lo está alimentando desde la misma fuente, tampoco está completamente protegido, incluso con ese diodo'
La pregunta es cómo se cortocircuita. La forma en que eso afectaría a tu Pi es muy, muy poco probable. Simplemente encienda la placa de relés desde el mismo suministro de 5V si hay uno. No estoy familiarizado con los detalles de Pi y no estoy seguro de si la salida de 5 V de Pi usa un regulador. Si es así, asegúrese de que pueda proporcionar suficiente corriente para operar su (s) relé (s), como dijo @ Dejvid_no1. Yo me preocuparía más por eso. Si no puede, y su voltaje de suministro externo es demasiado alto para esta placa, puede usar un regulador separado para él o usar relés de estado sólido en su lugar. Muchas maneras de hacer esto.
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