Kann man ein Relais auch mit 9V betreiben?
Hallo, ich beschäftige mich momentan damit ein Relais "sicher" mit einem Arduino Uno oder einem Raspberry Pi 3 zu betreiben. Sicher in dem Sinne, dass der Pi/Arduino nicht durch die 5V kaputt geht.
So ein Relais zum Beispiel:
Auf dieser Homepage gibt es eine Anleitung, die zeigt, wie man es u.a. mit galvanischer Trennung anschließt.
Meine Fragen: Ist der Arduino so wirklich sicher?
Kann man dieses Prinzip auch auf einen Raspberry Pi übertragen?
Und warum werden auf dem Bild 9V an dem Relais angeschlossen? Müssten es nicht nur 5V sein?
Gruß, Tom
5 Antworten
Klar kann man das, wenn man versteht was da wie abläuft.
Schau mal genauer hin! Es gibt da erstens diese Eingangs-Steckverbinder die zu Arduino oder Raspi verschaltet werden sollen. Zweitens gibt es Optokoppler, die den jeweiligen Stromkreis zwischen Ansteuerung und Relais trennen. Drittens sind 5 V Relais verbaut und diese bekommen ihre Spannungsversorgung über den Pin JD-VCC.
Dieser Pin ist momentan über diese Brücke zu VCC verschaltet. Folglich wird der Relaisstromkreis mit über VCC und GND versorgt und benötigt dort 5 V.
Falls der Arduino mit 3,7 oder 3,3 V versorgt wird, wäre eventuell diese seitliche Brücke JD-VCC zu VCC auf zu trennen und an JD-VCC 5 V ein zu speisen, damit die Relais 5 V bekommen. Die Optokoppler werden mit den 3,3 V an ihren jeweiligen INx Anschlüssen klar kommen.
Ist also entsprechend sicher geplant und hand habbar. Der Zeichner des obigen Planes hat einiges nicht verstanden, denn der speist 9 V an JD-VCC ein, obwohl nur 5 V Relais verbaut sind. Er hat wenigstens die Steckbrücke entfernt!
Was verbaut ist, ist doch eindeutig zu sehen! Optokoppler trennen Eingangskreise von Relais-arbeitskreisen. Die Relaisarbeitskreise arbeiten mit dem sekundären Optokreis, einem Transistor und der Relaisspule. Relais-Spulen haben eine Mindestansprech-Spannung und eine max-spannung, also einen Bereich in dem sie sicher arbeiten können.
Optokoppler hat man auch in der Audiotechnik. Und CMOS u. a. haben möglicherweise andere Betriebsspannungen. Auf der Platine und den Relais ist nichts zu erkennen, auf der verlinkten Seite steht nichts, ohne Datenblatt bleiben also nur Vermutungen.
Kannst du mir bitte erklären, woran man erkennt, dass GND zu JD-VCC und nicht zu VCC gehört?
Und ich wundere mich, was den Platinengestalter zu dieser Anordnung der Masse- und Versorgungsspannungs-Kontakte bewogen hat.
Weiß ich jetzt nicht, denk aber an die sicherungs dioden zum Pi.
Mir ist damit meiner durchgebrannt :-(
Die Relais selbst schalten bei 5V Nennspannung. Denkbar ist aber, dass die Baugruppe auch für höhere Spannungen ausgelegt ist.
Die Bauelemente Q1 bis Q4 könnten da die Anpassung realisieren.
Die größeren schwarzen Bauelemente sind wahrscheinlich Optokoppler zur galvanischen Trennung.
Hast du keine technische Beschreibung für die Relaisbaugruppe?
Die 9V-Batterie ist sicher falsch. An die Stelle müsste eine 5V-Spannungsversorgung. Man könnte das auch 1 zu 1 auf einen Raspberry übertragen, bei diesem ist es nur zwingend nötig eine Externe Stomversorgung über den JD-VCC-Pin bereit zu stellen.
Der Arduino/Raspberry Pi ist sicher auch sicher.
Mit technischen Einzelheiten, also warum genau der Arduino sicher ist, verschone ich dich mal, da das zu weit geht.
Ich hoffe ich konnte dir helfen.
Zwar dienen Relais zur galvanischen Trennung, aber das bezieht sich auf Steuereingänge einerseits und Schalterausgänge andererseits.
Was ich hier sehe, ist ganz bestimmt keine galvanische Trennung. Ob die Schaltung so überhaupt funktioniert, hängt entscheidend von der Beschaltung der Eingänge der Relaisplatine ab. Was mit einer Platine funktioniert, kann mit einer anderen Platine zum lustigen Defekteraten führen.
Möglicherweise funktioniert es mit zusätzlichen Schutzwiderständen und/oder Schutzdioden.
Aber wie gesagt, ohne Schaltbild der Platine kann ich hier überhaupt nichts definitiv sagen (außer, dass es hier eben keine galvanische Trennung zwischen Mikrocontroller und 9-V-Batterie gibt).
Außerdem bräuchte man auch noch Wissen um die Beschaltung der Ausgänge des Mikrocontrollers. Das ist bei Arduino, Raspberry, Banana und was es noch alles so gibt gleich.
außer, dass es hier eben keine galvanische Trennung zwischen Mikrocontroller und 9-V-Batterie gibt
Doch, da die 9V über einen Optokoppler geschalten werden.
Nein, es besteht keine gemeinsame Masse. Such mal, wie ein Optokoppler funktioniert, dann solltest du es verstehen.
Das Problem ist nicht der Optokoppler, sondern die Masseverbindung in der Schiene der Eingangssignale, die - nach Auffassung der Ersteller der vorgestellten Schaltung - überraschenderweise nicht nur die Massenversorgung der Relais-Ansteuerschaltung ist, sondern zusätzlich NICHT die Masse der Eingänge.
Aber dazu wäre wieder das Datenblatt der Platine interessant.
Die Masse in der Schine ist auch nicht die Masse von den Eingängen. Die Anode von der LED im Optokoppler ist mit 5V verbunden, die Katode ist mit den jeweiligen Eingängen (IN1-4) verbunden. Von dem her besteht keinerlei Verbindung zwischen GND von der Batterie und dem Arduino
Mag ja sein, aber warum? Und warum heißt es GND statt JD-GND und warum ist JD-VCC so weit weg untergebracht?
Über die Beschriftung kann man sich wirklich streiten. Es ist halt so, dass wenn es einer falsch macht, machen es alle nach (Beispiel: RC522). Es macht Sinn, dass es nicht bei der Stiftleiste mit den Eingängen ist, da man, wenn man keine externe Stromversorgung hat, die beiden Pins mit einem Jumper verbinden muss. Es wäre nur irreführend, wenn diese auch in der anderen Stiftleiste wären.
Normalerweise führt die höhere Spannung nur zu mehr Wärmeentwicklung an den Relais. Wenn allerdings daneben gewöhnliche TTL-Bausteine verbaut sind (was zu vermuten ist), werden die natürlich gegrillt.