Проблема с управлением нагрузкой с помощью транзистора

[Ильяс Эреджепов]

Здравствуйте!
Совсем новичок в электронике. Захотел собрать что-то практичное, решил что это будет авто полив комнатных цветов.)))
Собрал схему (в прикрепленных), завилось, микроконтролер работает, шьется, но беда, подключенная помпа ведет себя неадекватно. 
При запуске все работает как надо. включается помпа на заданное время, потому отключается. Но со временем (секунд через 5) начинает жить своей жизнью.

Подскажите пожалуйста, подойдет ли биполярный транзистор для таких задач или нужно менять на мосфет? Никаких других идей у меня нет.
Схему придумывал сам, так что могу поверить что она неправильная))) 
 

В прикрепленных полная схема и тот кусок который сбоит. 

В качестве нагрузки выступает мини-помпа 5V.

Edited January 29, 2022 by Ильяс Эреджепов

[Adver]

[Falconist]

Навскидку транзистору не хватает базового тока, он не полностью открывается и потому греется. Но нужно видеть схему со всеми номиналами. !Фрагмента" мало, нужна полная.

P.S. По ГОСТу в конце названия точка не ставится.

[Adver]

[Ильяс Эреджепов]

18 минут назад, Falconist сказал:

!Фрагмента" мало, нужна полная.

Полную тоже прикрепил.)))

[Adver]

30.03.2023 Приглашаем на вебинар «Обзор литиевых батареек и аккумуляторов FANSO и EVE. Особенности выбора батареек для импульсных устройств»

Компания Компэл приглашает на вебинар, посвященный литиевым батарейкам и аккумуляторам (химическим источникам тока, ХИТ) производства FANSO и EVE.
Мы расскажем об особенностях выбора литиевых батареек для устройств, работающих в импульсном режиме и в широком диапазоне температур, рассмотрим типы батареек, наиболее оптимальных для этих устройств, разберем, на что следует обращать основное внимание, чтобы избежать распространенных проблем. В программу мероприятия также включены вопросы о пассивации/депассивации, влиянии условий эксплуатации на основные параметры батареек, продлении срока службы батарейки и многое другое.

Подробнее >>

[Falconist]

Нарисуйте "классическую" схему, а то по этим "кусочкам" не хочу разбираться. 

[Adver]

Литиевые батарейки FANSO EVE Energy. Кросс-референс с продукцией основных производителей

Литиевые батарейки широко применяются в различном электронном оборудовании гражданского назначения, таком как GPS-трекеры, приборы учета ресурсов, устройства IoT-технологий и прочее.
В настоящий момент с доступностью продукции некоторых производителей есть определенные трудности. Для их преодоления можно воспользоваться кросс-референсами по цилиндрическим и дисковым батарейкам и подобрать для своего устройства источник питания известного производителя FANSO EVE Energy. Батарейки этой компании доступны и не зависят от меняющихся условий рынка.

Подробнее >>
 

[Ильяс Эреджепов]

4 минуты назад, Falconist сказал:

////////////////

В каком смысле "классическую". Без разделения для питания и земли?

Edited January 29, 2022 by Falconist
Оверквотинг

[Adver]

Новые серии ИП NSP-1600/3200 от MEAN WELL. Мощные и управляемые!

Компания MEAN WELL разработала две новые серии мощных управляемых источников питания – NSP-1600 и NSP-3200 с высотой 1U и выходной мощностью 1600 и 3200 Вт, соответственно. В новых сериях NSP-1600/ NSP-3200 реализована интеллектуальная система управления вентилятором (термостатическое управление). Также за счет исключения нескольких функций, избыточных для некоторых приложений, снижена стоимость этих изделий по сравнению с предшественниками. 

Подробнее>>

[v1ct0r]

22 минуты назад, Ильяс Эреджепов сказал:

Но со временем (секунд через 5) начинает жить своей жизнью.

мне кажется дело в прошивке

в чем заключается эта жизнь?

[Adver]

[Falconist]

"Классическая" - как по ГОСТу положено: слева направо, сверху вниз. Питание - сверху, земля - снизу. Для примера: 

[Ильяс Эреджепов]

Помпа запускается хаотично. Прошивку я постарался отдебажить.
Может ли сборка влиять. Я не имею в виду что я где-то замкнул + и землю, а качество пайки или расположение.

Схему постараюсь переделать. 

[Pont 007]

4 минуты назад, Ильяс Эреджепов сказал:

Помпа запускается хаотично.

А если посмотреть что происходит с упаривающими сигналами ? Осциллограф есть ? 

[Ильяс Эреджепов]

Осциллографа нет. Я добавил светодиод на ту же ножу. Что бы просмотреть это на базе транзистора что-то творится или в цепи +5.
Результат не обнадеживает.
Чаще всего горит тускло и помпа работает.
Иногда не горит в то время как помпа работает.
Иногда горит (в нужное время) а помпа не работает.
Поведение меняется если перезапустить. Реже в процессе работы.
Я совсем запутался.

Edited January 29, 2022 by Ильяс Эреджепов

[Pont 007]

3 минуты назад, Ильяс Эреджепов сказал:

Иногда не горит в то время как помпа работает.
Иногда горит а помпа не работает

Там бы лучше пошли полевые транзисторы скажем снятые с материнкой платы.. А так заместо BC337 попробовать бы КТ972 

[Ильяс Эреджепов]

10 часов назад, Pont 007 сказал:

////////////////

Я подумал о тем что биполярный шалит. Но я не понимаю как ток получается что светодиод горит. хотя на ноге должен быть низкий уровень. Через эмиттер на базу попадает + заряд что ли и он загорается?

Edited January 30, 2022 by Falconist
Оверквотинг

[Pont 007]

Только что, Ильяс Эреджепов сказал:

Я подумал о тем что биполярный шалит.

Слабые вы выбрали транзисторы, плюс ещё и они не составные (относительно малое усиления по току), как ключи для мотора этого вполне может не хватать. 

@Ильяс Эреджепов Ток пусковой у помпы какой ? 

[Ильяс Эреджепов]

Just now, Pont 007 said:

Слабые вы выбрали транзисторы, плюс ещё и они не составные (относительно малое усиления по току), как ключи для мотора этого вполне может не хватать. 

Куплю КТ972. Попробую заменить. Спасибо.

[Sximik]

25 минут назад, Ильяс Эреджепов сказал:

Я добавил светодиод на ту же ножу.

1. Мультиметром в этой ситуации было бы информативнее.

2. Насколько 3,3В питания контроллера независимо (стабильно) от 5В питания помпы (индуктивной нагрузки)? Помпы питание контроллера точно не просаживают?

3. А опторазвязку выполнить? Тогда состояние выхода с контроллера контролировал бы тупо светиком, а с ключиком разбирался бы уже отдельно. Ну просто так было бы меньше связанных неизвестных.

 

 

Edited January 29, 2022 by Sximik

[Ильяс Эреджепов]

1 minute ago, Sximik said:

Мультиметром в этой ситуации было бы информативнее.

Мультиметр в момент когда нога должна быть на низком уровне показывает 2.58v

3 minutes ago, Sximik said:

Насколько 5В питания контроллера независимо (стабильно) от 5В питания помпы (индуктивной нагрузки)?

Контроллер питается 3.3v. питание подается с линейного стабилизатора.
+5v подается с другого стабилизатора.
Напряжение соответствует.
Земля общая.
 

5 minutes ago, Sximik said:

3. А опторазвязку выполнить? Тогда состояние выхода с контроллера контролировал бы тупо светиком, а с ключиком разбирался бы уже отдельно. Ну просто так было бы меньше связанных неизвестных.

Подумал что можно сделать по проще. Каюсь.)) Если не прокатит с более мощным ключем. Попробую развязать. Спасибо за совет.

[Sximik]

1 минуту назад, Ильяс Эреджепов сказал:

+5v подается с другого стабилизатора.
Напряжение соответствует.

Насколько соответствует в том смысле, что короткие провалы мультиметр просто не видит!? Меня по этому поводу еще обвес конденсаторов вокруг линейников смущают, 100нФ это так, помехи срезать, а вот ни одного даже на 22..47мкФ не вижу (а сам к АТТинькам питание и через 100мкФ подводил, Тиньки не жаловались).

[oleg_s]

R6 маловато сопротивление, увеличьте раз в десять

Edited January 29, 2022 by oleg_s

[Sximik]

11 минут назад, Ильяс Эреджепов сказал:

Мультиметр в момент когда нога должна быть на низком уровне показывает 2.58v

Вы вот эти, описанные вами режимы,

А) Чаще всего горит тускло и помпа работает.
Б) Иногда не горит в то время как помпа работает.
В) Иногда горит (в нужное время) а помпа не работает.

мультиметром гляньте.

[El-Shang]

Вывод NRST микроконтроллера подтянуть к +3.3V резистором номиналом 3-10 КОм. Vdd и Vdda объединить вместе и поставить максимально близко конденсатор 100-300 нФ. После 1N4001 поставить электролитический или танталовый конденсатор ёмкостью 47-100 мкФ. На выход линейных стабилизаторов электролиты или керамику ёмкостью порядка 2.2 мкФ. 

Edited January 29, 2022 by El-Shang

[Ильяс Эреджепов]

5 minutes ago, El-Shang said:

Вывод NRST микроконтроллера подтянуть к +3.3V резистором номиналом 3-10 КОм

А для чего это делается? В даташите на stm32f030 есть только конденсатор на 100нФ.
 

 

11 minutes ago, El-Shang said:

Vdd и Vdda объединить вместе и поставить максимально близко конденсатор 100-300 нФ

Это есть. В схеме я забыл подключить Vdda, но на плате это сделано. и в параллель 2 конденсатор на 100нФ стоит.
 

 

12 minutes ago, El-Shang said:

После 1N4001 поставить электролитический или танталовый конденсатор ёмкостью 47-100 мкФ

Тот же вопрос что и к первой цитате. Зачем это делается? Я не оспариваю, просто интересуюсь.))

14 minutes ago, El-Shang said:

На выход линейных стабилизаторов электролиты или керамику ёмкостью порядка 2.2 мкФ. 

В даташите линейного стабилизатора были указанны четкие номиналы кондеров. Я подумал что здесь их подбирать не надо. Почему нужно взять 2.2мкФ?

22 minutes ago, Sximik said:

Насколько соответствует в том смысле, что короткие провалы мультиметр просто не видит!?

Об этом я не подумал.

 

22 minutes ago, Sximik said:

Меня по этому поводу еще обвес конденсаторов вокруг линейников смущают, 100нФ это так, помехи срезать, а вот ни одного даже на 22..47мкФ не вижу (а сам к АТТинькам питание и через 100мкФ подводил, Тиньки не жаловались).

Номиналы я взял из даташита для стабилизаторов.

20 minutes ago, oleg_s said:

R6 маловато сопротивление, увеличьте раз в десять

Тут я действительно взял первый попавшийся. Поменяю. Спасибо.

[El-Shang]

Quote

А для чего это делается? В даташите на stm32f030 есть только конденсатор на 100нФ.

Для улучшения помехоустойчивости. В процессе работы устройства на этом выводе могут возникать различные флуктуации — кратковременные увеличения и уменьшения напряжения. Особенно это характерно в приложениях, в которых выполняется коммутация существенных нагрузок, либо работающих рядом с таковыми. Происхождение они могут иметь как кондуктивное (распространяются "по проводам"), так и электромагнитное, когда помеха (а это она и есть) распространяется по воздуху. 

На странице 66 даташита приведены электрические характеристики из которых следует, что сброс будет сгенерирован, если напряжение упадёт до 0.3 Вольта на время 100-500 наносекунд. Я не совсем чётко понимаю в чём разница между input filtered pulse и input not filtered pulse. В любом случае это весьма малая величина. Если воздействие помехи приведёт к выполнению этих условий — контроллер будет сброшен.

Далее, в той же таблице указано, какой номинал имеет встроенный подтягивающий резистор — минимум 25 КОм. Совместно с конденсатором он образует RC цепочку с постоянной времени t₁ = RC = 25*10³*100*10^-9 =2.5*10^-3 секунд. Если мы подключаем внешний резистор номиналом, скажем, 2.5 КОм, то получим постоянную времени t₂ = RC = 2.5*10³*100*10^-9 = 0.25*10^-3 секунд. Чем меньше постоянная времени — тем быстрее заряжается и разряжается конденсатор. В нашем случае t₁ > t₂, а из этого следует, что наличие внешнего резистора номиналом условных 2.5 КОм уменьшит время, за который конденсатор зарядится обратно до V_IH(NRST) если внезапно провалился до V_IL(NRST) (смотрим даташит). А значит уменьшит вероятность того, что этот импульс будет истолкован как валидный сброс (те самые сотни наносекунд).

 

Quote

Тот же вопрос что и к первой цитате. Зачем это делается? Я не оспариваю, просто интересуюсь.))

Если нагрузка достаточно велика плюс отсутствует "мягкий старт", то в момент её включение напряжение V₁ (~9 вольт в данном случае), от которого питается схема, резко просаживается на величину dV₁ определяемое оммическим сопротивлением проводов, дифференциальным сопротивлением диода и собственными характеристиками первичного источника питания. dV₁ носит ступенчатый характер и стабилизаторы U2 и U3 могут не успеть её отработать, что породит просадку напряжения на их выходах. Для 5-ти Вольт это не критично, а вот 3.3 могут обидеться. Ёмкий конденсатор создаёт локальный резервуар энергии с низким сопротивлением (импедансом), растягивая dV1 во времени так что стабилизаторы имеют достаточно времени, чтобы приспособиться к новым условиям. Тоже верно и когда нагрузка отключается, там процесс обратный.

Quote

В даташите линейного стабилизатора были указанны четкие номиналы кондеров. Я подумал что здесь их подбирать не надо. Почему нужно взять 2.2мкФ?

Это значение на вскидку. У стабилизаторов конечное быстродействие, так что резкое изменение входного напряжения или нагрузки ведут к временным отклонениям напряжения от заданного. Не знаю, как этот термин звучит в русскоязычной терминологии, на английском это load transient response. Почитать можно, к примеру, здесь. Смысл его  в том же — создать локальный запас энергии и растянуть переходной процесс. Таким образом ещё и уровень помех уменьшается. Но слишком большим его тоже ставить нельзя, это может нарушить стабильность работы стабилизатора. Единицы микрофарад точно не должны вызвать проблем. 

==================================================================================

Да, пятивольтовый стабилизатор смотрится подозрительно. Если верить имени, то он всего лишь на 100 мА. А от него аж 4 помпы запитано. 

 

 

[Sximik]

11 часов назад, El-Shang сказал:

он всего лишь на 100 мА. А от него аж 4 помпы запитано. 

особенно с учетом того, что

14 часов назад, Pont 007 сказал:

Ток пусковой у помпы какой ? 

, а пусковые токи могут быть и в 3..6 раз выше номинальный рабочих. И нет информации по алгоритму прошивки, допустим ли одновременный пуск и(или) работа двух и более помп.