Миниобзор: модули на базе 12 В реле. Использование в самодельном УМЗЧ.


Миниобзор релейных модулей, использование в УМЗЧ.


Чисто из жадности (на перспективу) были заказаны одноканальные и двухканальные релейные модули на 12 В.
Сопротивление обмотки реле 400 Ом.

1. Одноканальный модуль.

Поскольку продавец не удосужился привести схему, пришлось рисовать после получения.
Вот что получилось.


Схема — полный привет.
Управлять ТТЛ уровнями нельзя (чуть было не спалил микросхему, подключив её выход ко входу модуля).
Требуется открытый коллектор или открытый сток.
На входе схемы присутствует +11,3 В. При замыкании входа на землю происходит срабатывание реле.

Модули (равно как и обзор) прождали полтора года, пока до них дело дошло.

Для одноканального модуля нашлась задача: включение усилителя мощности (УМ) синхронно с мультимедийным проигрывателем Asus O!Play HDP-R1.

Идея простая, как мычание коровы: при включении плеера на его USB-портах появляется питание 5 В, что можно использовать для управления. Да, задним умом я понял, что надо было заказывать модули с 5 В реле.

Получилась вот такая схема:

Твёрдотельное реле РКП1А (КР293КП1А) необходимо, чтобы сохранить гальваноразвязку между нулём USB-порта плеера
и массой УМ.
Контактная группа реле — в параллель контактам сетевого выключателя УМ.

Такая особенность сетапа.
Плеер — (HDMI кабель) — ТВ (только видео)
Плеер — (оптика) — ЦАП SMSL — Громкость (PGA2311) — УМ (чисто оконечник) — АС
Таким образом, плеер гальванически развязан со звуковой системой.


Тут и ежу понятно, что реле с 5 В обмоткой упростило бы реализацию.
А пока что вот так:

Трёхконтактный разъём — от вентилятора. РКП1А на проводах спрятано под изолентой.

Испытание: подал 5 В от повербанки, всё работает.

2. Двухканальный модуль 12 В.

Фото честно позаимствовано у продавца.

На кой бес разработчик использовал оптопары — тайна, покрытая мраком.
Печатные проводники покрыты чёрным лаком, поэтому поленился срисовывать схему.
Каналы имеют общий ноль (землю). На входах (аналогично одноканальному модулю) присутствует напряжение +9,6 В.
Для срабатывания реле необходимо соответствующий вход «посадить» на землю.

Чувствительность (по току) каждого входа очень высокая: достаточно повесить резистор 33 кОм (между входом и землёй), чтобы реле сработало. Ток при этом около 0,3 мА.

Для двухканального модуля была припасена проверенная схема защиты акустических систем (АС) из какого-то журнала Радио 80-х годов:


Два экземпляра этой схемы (с другими номиналами) трудятся в других УМ (в одном с 90-х годов, в другом — примерно с 2012 года ).
Схема была собрана в симуляторе, чтобы оптимизировать порог срабатывания (ток модуля 0,3 мА, равный току базы Q1).

R1 и C1 — это ФНЧ 1-го порядка: при появлении постоянного напряжения открывается транзистор U1 или U2.
Переменная составляющая (предельный случай ~30 В (амплитудное значение), 20 Гц) уменьшается ФНЧ до значения ~0,5 В (т.е. ниже порогового напряжения открывания транзисторов U1 или U2).
Поскольку U2 включен по схеме с ОБ, то чувствительность по минусовой постоянке несколько ниже, чем по плюсовой.
Защита срабатывает при появлении постоянного напряжения на выходе УМ более +0,75 В или менее минус 2 В.

Плата защиты и двухканальный модуль, установленные в корпусе УМЗЧ:

Питание — постоянка 12 В (от того же БП, от которого работает одноканальный модуль).

Проверка работоспособности защиты АС — батарейка АА 1,5 В (1,65 В на холостом ходу).
Подключил на вход одного канала платы защиты (плюсом на вход): реле сработало; подключил батарейку минусом на вход, тоже сработало.

На этом всё. Подписывайтесь на мой тыртруб канал.
О постройке усилителя читайте «в следующем номере». ))
Всем здоровья!

Кот греется на солнце


Планирую купить +11 Добавить в избранное +34 +51
+
avatar
  • nsn
  • 28 ноября 2020, 12:32
+5
2. Двухканальный модуль 12 В.
Фото честно позаимствовано у продавца.
Честно позаимствовано фото модуля на 5 В.
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 ноября 2020, 12:45
+8
Я не понял нарисованную схему, если честно. Там же на входе оптопара (на модуле стоит же). Где она на схеме? Вот если транзистор оптопары управляет PNP-ключом, а на светодиод — входные TTL-уровни, все становится на свои места и выглядит вполне нормально. Но — где?
+
avatar
  • notemp
  • 28 ноября 2020, 13:13
+8
У автора схема действительно странная, хотя это обычный ардуиновский релейный модуль.
+
avatar
0
Похоже, у автора одноканальный модуль построен без оптрона.Те модули, что с оптроном выглядят несколько иначе и оптрон у них отчётливо виден.
+
avatar
+3
Добавил в обзор фото модуля.
+
avatar
0
Ну да, у Вашего модуля простой транзисторный ключ без опторазвязки как в 2,4 и 8-канальных.
+
avatar
+3
На кой бес разработчик использовал оптопары
Твёрдотельное реле РКП1А (КР293КП1А) необходимо, чтобы сохранить гальваноразвязку
Что-то Вы не во всём уверены…
+
avatar
  • kirich
  • 28 ноября 2020, 12:56
+17
На кой бес разработчик использовал оптопары — тайна, покрытая мраком.
могу рассказать.
Делали мы как-то очень давно какое-то устройство, еще во времена 90S1200, и стояли там реле.
Так вот в некоторых ситуациях срабатывание реле выносило мозг контроллеру и он зависал. Причем помеха была настолько сильной, что пролазила через транзистор управление реле и делитель в его базе.
Установка оптрона (даже с общей землей) полностью решала проблему.

После этого могу сказать что если хотите защиту от помех, ставьте оптроны.
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 ноября 2020, 13:16
+4
Но даже и в случае оптрона не надо забывать про довольно ощутимую проходную емкость, которая тоже может подгадить в особо тяжелых ситуациях.

Когда-то давно видел вполне заводское изделие, где на посадочные места оптронов (с «растопыркой») были установлены дискретные светодиоды и фототранзисторы, объединенные пластиковой трубкой — вот тут с емкостью и пробивным напряжением существенно лучше (правда, в том изделии непонятно было, зачем так сделано. Или в этот момент не было оптронов на складе).
+
avatar
  • kirich
  • 28 ноября 2020, 13:21
+4
довольно ощутимую проходную емкость, которая тоже может подгадить в особо тяжелых ситуациях.
Ну это уже для совсем тяжелых случаев. Но суть в том, что оптрон здесь стоит не просто так.
Кроме того с оптроном можно сделать включение по лог 1 или по лог 0.
+
avatar
  • notemp
  • 28 ноября 2020, 13:24
0
Тут он скорее для согласования напряжений (если не устанавливать перемычку VCC — JD-VCC)
+
avatar
  • kirich
  • 28 ноября 2020, 13:25
+2
Одно другому не мешает :)
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 ноября 2020, 13:26
0
Суть-то в том, что его нет на нарисованной схеме (https://youtu.be/94OlHLsnoGE). А вообще, конечно, если реле, да еще чем-то сетевым управляет, то оптрон очень даже к месту.
+
avatar
+2
В одноканальных модулях оптрон отсутствует.
+
avatar
0
После этого могу сказать что если хотите защиту от помех, ставьте оптроны.
В моём случае сигнал на двухканальный модуль — от платы фильтров (от коллектров транзисторов).
Так что там нечему зависать. ))
+
avatar
  • kirich
  • 28 ноября 2020, 13:34
+3
А при чем здесь Ваш модуль? Ответ касался непосредственно платы реле и Вашего вопроса —
На кой бес
+
avatar
  • u3712
  • 28 ноября 2020, 13:25
+2
Поскольку U2 включен по схеме с ОБ, то чувствительность по минусовой постоянке несколько ниже, чем по плюсовой.
В h21э раз. Всего лишь. ))

Твёрдотельное реле РКП1А (КР293КП1А) необходимо, чтобы сохранить гальваноразвязку между нулём USB-порта плеера
Кто надумает повторять: есть такая PC817(B), вполне достаточно. Оптрон на MOSFET здесь — как пятая нога.
+
avatar
  • Bald
  • 28 ноября 2020, 13:45
+1
Ну если все не нравиться, ни схема, ни обтроны… Взяли бы просто реле и вопросы бы отпали
+
avatar
+3
Кот греется на солнце
«Знатный зверюга — мех, мясо! Шкварок нажарю… »
+
avatar
  • home
  • 28 ноября 2020, 18:48
0
«Управлять ТТЛ уровнями нельзя (чуть было не спалил микросхему, подключив её выход ко входу модуля).»
МОЖНО и ничего не спалится… R1 и Q1 для этого и стоят и подключив не будет 12 В на ТТЛ выходе
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 ноября 2020, 18:52
0
Но ток под 5 mA попрет в верхний защитный диод логического выхода. Что не есть хорошо в любом случае.
+
avatar
  • home
  • 28 ноября 2020, 19:15
0
хорошо хоть согласны что не сгорит.
Для ТТЛ 5мА нормально…
Вообще просто повторите теорию не путайте читателей
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 ноября 2020, 19:28
+2
Про TTL — просто забыть. Поскольку, хоть и говорят о TTL-уровнях, по факту у 100% современных микроконтроллеров (эти релейные модули типично позиционируются для arduinщиков) CMOS-выходы. И втекающий ток идет не через выходной ключ, а через защитный диод i/o. При этом, если само устройство малопотребляющее (менее 5 mA), то идет это напряжение прямиком на шину питания. А дальше уже вполне возможны разные варианты, один из которых действительно «выгорание».

В данном конкретном случае — речь идет о 5V USB шины. Подавать туда 12V пусть даже с токоограничением — затея реально опасная.
+
avatar
0
Да ваще здорово, еще и питаться будет от 12 в. :-)
+
avatar
  • kirwer
  • 28 ноября 2020, 22:25
0
Когда зашел посмотреть что значить УМЗЧ и не увидел ответа…
+
avatar
+3
+
avatar
  • kirich
  • 29 ноября 2020, 00:11
+6
что значить УМЗЧ
А здесь все предельно просто, обзор явно рассчитан на определенную квалификацию, те кто может спаять эту схему, знают и что такое УМЗЧ, а просто пользователям оно как бы и не надо.
+
avatar
  • DDimann
  • 29 ноября 2020, 08:45
0
обзор явно рассчитан на определенную квалификацию
Не та у меня стала квалификация…
Долго рассматривал схему и думал — а где тут реле?
Никогда не видел такого варианта графического обозначения реле на схеме, нормоконтроль встал бы в ступор…
+
avatar
  • kirich
  • 29 ноября 2020, 10:46
+3
Никогда не видел такого варианта графического обозначения реле на схеме
Скорее всего у автора в программе не было, но да, здесь я с Вами полностью согласен, схема должна быть читаемой.
+
avatar
  • scaldov
  • 29 ноября 2020, 10:04
0
на слова УМЗЧ + реле у меня возникают только такие ассоциации:
https://aliexpress.ru/item/item/4001010587787.html