Estoy trabajando en un regulador térmico para un invernadero. Mi dispositivo utilizará ATtiny2313A como uC y DS18B20 como sensor térmico. También uso la pantalla LCD 1602 para monitorear la temperatura actual y establecer límites altos y bajos para el sistema de calefacción.
Quiero poder impulsar la carga del calentador durante aproximadamente 2kW (soy de Rusia, por lo que en mi línea de 230 V CA será de aproximadamente 10 amperios). Uso el relé 507-1AH-FC para conmutar la carga del calentador. De hecho, romperé la línea viva (que también tiene el fusible 10A @ 250VAC) mientras que la línea neutral permanecerá conectada. Como entendí de la hoja de datos, este relé puede manejar 12A @ 250VAC, por lo que me parece bastante bien. El voltaje de la bobina es de 5 V CC y uso el transistor KSP44 en modo de conmutación para manejar una carga tan pesada (alrededor de 106 uA) por uC.
Cuando estaba en la fase de desarrollo, usé la placa de prueba para depurar el firmware de ATtiny2313A. Durante la fase de prueba, pude ver algunas fallas extrañas, como reinicios aleatorios de uC o incluso corrupción de EEPROM (consulte la discusión aquí ). He medido algunos voltajes y descubrí que la luz de fondo de la pantalla y la bobina del relé causan una caída de voltaje grave en los rieles de la placa de pruebas (alrededor de 0,2 voltios).
Debido a esto, decidí hacer dos fuentes de alimentación, que se basan en reguladores lineales LM7805CT. Un LM7805 está montado en el disipador de calor y suministra energía exclusivamente para la bobina del relé y la luz de fondo de la pantalla LCD. El segundo LM7805 suministra energía solo a DS18B20 y ATtiny2313A. En algún lugar de Internet leí que usar dos reguladores lineales de esa manera es una mala idea.
Entonces, debido a que este es mi primer proyecto de ciclo completo (desarrollo de esquemas, enrutamiento de PCB, etc.), quiero aprender tanto como sea posible y evitar posibles dificultades. Aquí adjunté los esquemas, la PCB enrutada y los modelos 3D de la misma. Estaría muy agradecido si alguien de la comunidad me diera algún consejo útil o señalara mis errores. Solo soy un principiante y quiero sumergirme en el mundo de la ingeniería eléctrica.
Hay preguntas principales de la mayor importancia para mí:
¿Es una mala práctica usar dos o más LM7805 en paralelo? En mi caso tienen puntos en común. Generalmente tengo planos de tierra sólidos en ambos lados de PCB.
Yo uso transistor en modo interruptor. Para mis cálculos, asumí que hFE = 20, la caída de voltaje del emisor base es de 0,8 voltios y Vout para ATtiny2313A es de 4,2 voltios. Creo que estará bien que la corriente del colector sea de aproximadamente 150 uA (aunque la bobina del relé consume 106 uA), por lo que mi matemática para la resistencia base es:
(4,2 - 0,8) / 0,150 * 20 = 453 ohmios
Tomé 680 ohmios para mi valor R2. ¿Hay algún error de cálculo en ese esquema? También me pregunto si habrá algún problema porque el colector se alimenta de una línea de +5 V (el primer LM7805) mientras que la base se alimenta de la línea VCC (el segundo LM7805).
¿Cómo puedo encontrar y comprender eficientemente los bucles de tierra? Traté de separar las partes de lógica y potencia de mi esquema y usar zonas de tierra firme, pero me preocupa si aún existen bucles.
¿Es buena mi variante de amortiguador para relé? ¿O hay mejoras que podrían introducirse? Leí la nota de aplicación que decía que esta variante debería funcionar bien, pero quiero conocer las experiencias reales de los usuarios.
¡Gracias!
El pulso de corriente sucia de la bobina puede interferir tanto en la ondulación conducida como en la EMI radiada.
Por lo tanto, debe filtrarse por separado.
Ruido conducido usando Caps de ESR ultra bajo o Caps de la serie R y ESR bajo.
Ruido radiado filtrado por el rechazo de CM utilizando un área de bucle pequeña para que las rutas de avance y retorno se cancelen.
Entonces LCD y uC pueden compartir 5V sin interferencias.
Serie R (depende de la carga, pero el e-cap de ESR bajo debe tener ESR*C< 10us y 0.1uF La película de cerámica o metal debe tener un ESR más bajo y un SRF (frecuencia de autorresolución) mucho más alto.
si la bobina es de 100 mA, entonces la caída de 0,1 V está bien con 1 ohmio R con 100 uF y 0,1 uF a la bobina con abrazadera de diodo inverso.
El e-cap de ESR bajo es mejor, de lo contrario, el límite de 100uF es de 2 ohmios frente a 0,1 ohmios.
Esto atenúa el ruido en la relación Rs (1 ohm) a ESR de los límites para cargas escalonadas y ESR de 0,1 uF para la corriente de liberación.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Russel McMahon
Russel McMahon