[zheka 1]

Господа, оцените разводку платы для блока автомобильных реле.

Смысл схемы следующий - общий провод обмоток реле подключен к плюсу. Минусы на реле отдельные, приходят с микросхемы-коммутатора, содержащей ключ на полевом транзисторе.

Минусы приходят на блок реле через разъем J_IN1, содержащий 37 контактов и разъем J_IN2, содержащий 3 дополнительных контакта и плюсовой, общий для реле контакт.

Обмотка реле - 12 вольтовая, кушает 30 мА, транзисторный ключ миксрохемы, подающей минус на обмотку реле держит до 2 А, кроме того имеет схему защиты. Про реле вроде бы все.

 

Теперь контактная группа - общий плюс - широкий синий полигон справа подключается к плюсовой клемме аккумулятора. А на плате распадается на дорожки, которые идут к общему контакту переключателя. Коммутируемый же контакт от каждого реле идет на разъем (JACK1, JACK2) а с разъема на потребитель. Минус потребителя подсоединен черпез корпус автомобиля к минусу аккумулятора. Да, забыл написать - коммутируемые реле цепи защищены предохранителями F1-F40.

Требования по току:

Максимальный коммутируемый ток - 5 Ампер, на остальных поменьше, есть и миллиамперы. Суммарный ток, идущий через общий плюсовой провод при коммутации всех реле одновременно - 30 Ампер. Напряжение - 12 вольт.

 

ЧТобы проще было разобраться в ее хитросплетениях, дам пояснения:

Все проводники в слое TOP (красного цвета), идущие от JACK1 и JACK2 - идут к контактной группе реле, ширина их 2 мм. Вертикальные проводники в слое TOP, идущие от одного реле к другому - соединяют в одну кучу обмотки реле ширина их 2 мм, а ширина главного общего проводника, в который они впадают - 5 мм.

Широкие горизонтальные проводники в слое BOTTOM (синего цвета) впадающие в широкий полигон в правой части платы (щирина его 20 мм) - соединяют общие выводы контактной группы реле, ширина их 5 мм. Тонкие горизонтальные проводники в этом же слое, идущие от J_IN1 - это минусы, питающие обмотку реле, ширина этих проводников - 0.4 мм..

 

Оцените пожалуйста разводку.

У меня возник вопрос - могу ли я при таком ТЗ кинуть общий плюсовой провод обмоток реле на общий плюсовой провод котактной группы, по которому может протекать до 30 Ампер?

Хватит ли ширины проводников? Текстолит FR4, толщина меди 35 мкм.

Изменено 10 февраля, 2011 пользователем zheka

[Vasily_ 50]

Вот можете посчитать на нужный ток http://circuitcalculator.com/wordpress/200...dth-calculator/

[zheka 1]

Спасибо, посчитаю.

В остальном интересует - на наступил ли я в проектировании платы на какие-нибудь известные грабли?

Да и собственно беспокоит вопрос про то можно ли сажать плюсовые провода реле на общий плючовой полигон, или лучше отдельным проводом от аккумулятора?.

 

Интересный калькулятор.

Вот только не пойму, почему для одного и того же тока, и одной и той же прогнозируемой величины нагрева проводника, ширина дорожки во внутреннем слое должна быть больше? ПО идее, от внутренней дорожки лучше отводится тепло, чем от той, которая на воздухе.

Изменено 10 февраля, 2011 пользователем zheka

[firstvald 23]

Дело то в том что реле - по сути токовый трансформатор. То что проистекает в цепи контактов транслируется через обмотку в цепь управления. У вас ключи которые обмоткой управляют защищены? Если да , вопросов нет.

[zheka 1]

То что проистекает в цепи контактов транслируется через обмотку в цепь управления.

 

Ух ты... а это как? Я до сегодняшгео для думал, что реле это гальваническая развязка. Объясните мне, как помеха из контактной группы попадет на обмотку? И если попадет, то что за бурю она там вызовет?

 

Хотя мы скорее всего неправильно поняли друг друга. Я имел ввиду вот что:

 

1 вариант - "+" аккумулятора -> провод длиной 50 см -> плата -> разветвление: одна ветвь к общим выводам контактных групп реле, другая ветвь - к общим выводам обмоток реле.

2 вариант - "+" аккумулятора-> два провода: один провод 50 см - на плату с реле, к общим выводам контактных групп, второй провод идет мимо платы - 2 метра, на другую плату с контроллером, а с платы в составе общего кабеля длиной еще 2 метра - на плату с реле, к общему проводнику, питающему все реле. Именно этот вариант у меня на плате.

 

Какой вариант предпочтительнее?

 

ПО поводу ключей - они рассчитаны на 2 Ампера и, кажется на 40 вольт, то есть это их рабочий режим. А защищены они от того, что страшнее этих двух ампер и 40 вольт. Кроме того, защищены о короткого замыкания, и перегрева. В любом случае, в даташите на ключи написано - для соленоидов и реле. А мое реле кушает 30 мА.

Изменено 10 февраля, 2011 пользователем zheka

[yakub_EZ 0]

Ключи могут пробится от ЭДС самоиндукции возникающей с обмотки реле. ЭДС запросто может составить сотню вольт. Решается шунтированием обмотки диодом. Кроме того это приводит к снижению уровня момех создаваемых реле

[=AK= 13]

- Соединять плюс обмотки реле и плюс контактных групп крайне нежелательно

- Раздачу плюса для контактных групп реле лучше выполнить не проводниками, а контактными площадками. При изготовлении ПП контактные площадки покрываются слоем припоя, это уменьшает сопротивление проводников.

- Синюю "гребенку", раздающую плюс на контакты, желательно превратить в "сетку", пробросив несколько широких вертикальных объединяющих проводников на красном слое. Это в несколько раз уменьшит сопротивление цепи раздачи плюса для самых левых реле.

[zheka 1]

Синюю "гребенку", раздающую плюс на контакты, желательно превратить в "сетку", пробросив несколько широких вертикальных объединяющих проводников на красном слое. Это в несколько раз уменьшит сопротивление цепи раздачи плюса для самых левых реле.

 

Скажите, а стоит ли?

от этой платы к потребителям будут идти провода длиной до 2-х метров. Какой смысл экономить на 15 см на плате?

 

Раздачу плюса для контактных групп реле лучше выполнить не проводниками, а контактными площадками. При изготовлении ПП контактные площадки покрываются слоем припоя, это уменьшает сопротивление проводников.

 

Вот это не понял. Что в вашем понимании контактная площадка? У меня плюс идет на контактную группу по медной дорожке шириной 5 мм - что еще надо?

 

- Соединять плюс обмотки реле и плюс контактных групп крайне нежелательно

 

Я так и думал. И, собственно, отказался от этого.

 

 

Ключи могут пробится от ЭДС самоиндукции возникающей с обмотки реле. ЭДС запросто может составить сотню вольт. Решается шунтированием обмотки диодом.

 

Комплексной защиты, встроенной в саму микросхему не хватит?

Изменено 11 февраля, 2011 пользователем zheka

[yakub_EZ 0]

Комплексной защиты, встроенной в саму микросхему не хватит?

Вопрос снят. Если предусмотрено, то хорошо. Сигнал ЭДС с обмотки пробегает хорошее растояние, это создает дополнительные наводки, не хорошо конечно, но и не смертельно

[=AK= 13]

Скажите, а стоит ли?

от этой платы к потребителям будут идти провода длиной до 2-х метров. Какой смысл экономить на 15 см на плате?

Сопротивление индивидуальных проводов - не проблема. Проблемой может быть сопротивление общих проводов, т.е. цепь раздачи плюса на контакты. Возьмем два реле в одном ряду слева. Одно реле коммутирует 5А, второе - несколько мА. Когда контакты малосигнального реле замкнуты, а контакты сильноточного реле замыкаются или размыкаются, то в малосигнальной цепи наводится помеха, прямо пропорциональная сопротивлению и индуктивности общей для обоих реле цепи, т.е., цепи раздачи плюса на контакты. Пробросив несколько вертикальных проводничков, вы величину этой (перекрестной) помехи заметно уменьшите.

 

Вот это не понял. Что в вашем понимании контактная площадка? У меня плюс идет на контактную группу по медной дорожке шириной 5 мм - что еще надо?

Контактная площадка свободна от паяльной маски (solder mask) и подвергается лужению при изготовлении ПП. Если сделаете проводники из SMD контактных площадок или наложите на проводники полигоны, line или fill в слое solder mask, они будут облужены. Облуженные проводники уже имеют меньше сопротивление.

 

Если вы будете паять волной, а эти облуженные проводники находятся в нижнем слое, то они вдобавок получат "подушку" из припоя, что дополнительно уменьшит сопротивление. Тут возможно тонкое мухлевание, связанное с силами поверхностного натяжения припоя: чтобы слой припоя был равномерным и "толстым", может оказаться лучше, если широкие проводники будут вскрыты в слое solder mask не целиком, а узкими полосами вдоль длины проводника.

[zheka 1]

Теперь ясно.

Но вот если я буду гребенку превращать в решетку - там такие извитиые дорожки получатся.. Есть некоторые места, где я не представляю себе такой дорожки без 2-3 переходных отверстий.

 

 

Знаете, я наверное решетку делать не буду, не потому что с вами не согласен, а по совокупности факторов. Плата будет делаться в домашних условиях (на производстве такую плату оценили в 4 000 рублей - дороговто). Устройства, которые будут коммутироваться с помощью этих реле изначально предназначены для эксплуатации в автомобиле, так что разработаны с расчетом на всевохможные помехи. Кроме того, если какие два потребителя и будут конфликтовать - можно переткнуть провод, ибо на основной плате, где микроконтроллер, дисплей, есть программная возможность переназначения каналов.

 

Еще вопрос - на полигоне справа у меня отверстие, в которое планирую вставить шпильку, а уже на нее накручивать основной 30-амперный общий провод. Шпилька М5 подойдет? Ничего если провод будет медный, а шпилька из нержавейки или цинковая? Что лучше сделать с минусами потребителей - в общий провод их, или по возможности цеплять провод на корпус автомобиля?

[demiurg_spb 0]

То что проистекает в цепи контактов транслируется через обмотку в цепь управления.

Всё ещё и от типа реле зависит. Есть "правильные" вытянутые, у которых сила и управление на почтенном расстоянии в отличие от самых дешёвых квадратных релюх.

[zheka 1]

А что скажете насчет переходных отверстий на 5 Ампер? Проволочкой из меди какой толщины их пропаивать?

[zheka 1]

На всякий случай хочу спросить - для индикации того, какое реле сработало, параллельно обмотке реле хочу поставить цепочку из светоджиода и резистора. Никаких неприятных сюрпризов от такого соседства ожидать не придется?

[rezident 0]

Никаких неприятных сюрпризов от такого соседства ожидать не придется?

Это штатное решение в промавтоматике. Только модули индикации для управления реле DC и AC разные. По ссылке сам модуль индикации (6-24V DC) внизу колодки расположен. Модуль, как и реле, съемный.