Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12V Relais mittels Treiber über Raspberry Pi schalten.


von Tobias F. (tfriedrich85)


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Hallo zusammen,

ich habe die Herausforderung, dass ich über einen GPIO Ausgang des 
Raspberrys (5V) ein Relais mit 12V schalten möchte um damit Steckdosen 
oder andere Verbraucher im Haus zu schalten.

Hier Beispielhaft ein Relais:
https://www.amazon.de/Eltako-2078037-R12-100-12V-Elektromechanische-Schaltrelais/dp/B0014DRL2M

Damit das gelingt hatte ich vor mit Relais-Treibern zu arbeiten, z.B.

ich http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003lv.pdf

Aber leider kommt der Treiber nur auf eine Spannung von 8V. Habt Ihr 
Ideen wie ich dieses Problem noch lösen könnte? Gibt es Treiber die die 
Spannung von 5V auf 12V bringen können?

Vielen Dank
Tobias

von Hubert (Gast)


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von Falk B. (falk)


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@ Tobias Friedrich (tfriedrich85)

>ich habe die Herausforderung, dass ich über einen GPIO Ausgang des
>Raspberrys (5V)

Wirklich? ICh meine, der hat nur 3,3V IOs.

>ein Relais mit 12V schalten möchte um damit Steckdosen
>oder andere Verbraucher im Haus zu schalten.

Na hoffentlich ist dein Aufbau gut isoliert . .

>https://www.amazon.de/Eltako-2078037-R12-100-12V-E...

Die sind OK.

>ich http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003lv.pdf

Der Klassiker.

>Aber leider kommt der Treiber nur auf eine Spannung von 8V. Habt Ihr
>Ideen wie ich dieses Problem noch lösen könnte? Gibt es Treiber die die
>Spannung von 5V auf 12V bringen können?

Das macht der Treiber schon. Allerdings braucht er 12V am Relais.
Und nicht vergessen, die Masse von der Himbeere und deinem 12V Netzteil 
zu verbinden.

von Sebastian S. (amateur)


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Dafür gibt es zwei einfache Möglichkeiten:
1.   Einen guten Zauberstab oder
2.a. Irgend eine Quelle für 12V
2.b. Falls die 5V Quelle genügend Dampf übrig hat, einen DC/DC-Wandler,
     der aus 5V, deine 12 V macht.

Danach: Siehe obiger Link.

12V Relais reden nicht nur über 12V, sondern sie bestehen sogar darauf.
Pass aber auf, dass die beiden Spannungen immer gut getrennt bleiben, 
sonst haust Du Dir den Ras-Pi aus der Platine.

von Karl (Gast)


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Tobias F. schrieb:
> Damit das gelingt hatte ich vor mit Relais-Treibern zu arbeiten, z.B.

ULN2003 ohne LV, geht bis 50V
ULN2803, geht für 8 Relais, bis 50V

Oder wenn es nur ein Relais sein soll die Variante mit dem Transistor 
aus obigem Link.

ACHTUNG! Das Eltako R12-100-12V ist ein Wechselspannungsrelais (AC), das 
solltest Du nicht mit 12V Gleichspannung (DC) schalten. Dafür brauchst 
Du ein Eltako R12-100-12V DC oder was Vergleichbares:

https://www.amazon.de/Eltako-R12-100-12V-DC-Schaltrelais/dp/B0018L9WCM/ref=sr_1_1?s=diy&ie=UTF8&qid=1515788409&sr=1-1
https://www.amazon.de/Finder-Koppelrelais-blauer-Fassung-49-52-7-012-0050/dp/B000WVFX1S/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1515788284&sr=8-3
https://www.amazon.de/finder-38-51-7-012-0050-Finder-Koppelrelais-St%C3%BCck/dp/B0020DCVK2/ref=sr_1_5?ie=UTF8&qid=1515788284&sr=8-5

von Tobias F. (tfriedrich85)


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Hallo zusammen,

vielen Dank für die nützlichen Hinweise, ich werde dem Rat von Karl 
folgen und diesen Treiber nehmen:

ULN2803, geht für 8 Relais, bis 50V

um dieses Relais zu schalten

https://www.amazon.de/Eltako-R12-100-12V-DC-Schalt...

Ich halte euch auf dem laufenden ob das gut geklappt hat. Vielen Dank

Grüße Tobias

von Tobias F. (tfriedrich85)


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Hallo zusammen,

ich hab noch ein bisschen im Internet herum gelesen und festgestellt, 
dass man vom Raspberry über den MCP23017 zum ULN2803 und danach zum 
Relais gehen darf. Da sind oft noch Optokoppler und Widerstände 
dazwischen. Ich finde leider kein Schaltbild dazu habt ihr in diesem 
Fall bereits Erfahrungen gemacht. Was ist da üblich?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Tobias F. schrieb:
> Was ist da üblich?

Üblich ist das, was zum Ziel führt.
Natürlich kann man einen IO-Expander mit I2C Interface verwenden oder 
Optokoppler dazwischen bauen. Ein Relais sorgt schon für eine 
galvanische Trennung. Ob da in der Ansteuerung noch eine weitere 
Isolation erforderlich ist, wage ich zu bezweifeln. IO-Expander kommen 
oft aus Gründen der Modularität oder bei knappen IO-Pins zum Einsatz. 
Bei einem einzigen Relais scheint mir das arg überzogen und ein 
einfacher TUN sollte es tun.

von Falk B. (falk)


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@ Tobias Friedrich (tfriedrich85)

>dass man vom Raspberry über den MCP23017 zum ULN2803 und danach zum
>Relais gehen darf. Da sind oft noch Optokoppler und Widerstände
>dazwischen. Ich finde leider kein Schaltbild dazu habt ihr in diesem
>Fall bereits Erfahrungen gemacht. Was ist da üblich?

Ein einfacher Treiber ala ULN2803 und fertig. Optokoppler braucht kein 
Mensch, das ist nix als esotherischer Schwachsinn!

von Karl (Gast)


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Tobias F. schrieb:
> dass man vom Raspberry über den MCP23017 zum ULN2803 und danach zum
> Relais gehen darf.

Darf man, muss man aber nicht. Der MCP23017 wird über einen seriellen 
I2C Bus angesprochen. Vorteil, Du kannst eine ganze Menge verschiedene 
Bausteine an diesen Bus hängen und auch 8, 16, 32... 64 Relais über dann 
8 MCP mit 8 verschiedenen Adressen schalten. Und brauchst dafür nur zwei 
GPIOs Nachteil: Die Ansteuerung ist etwas aufwendiger.

Du kannst auch den ULN2803 - nur diesen, nicht den 2801 oder 2802 oder 
2804 - direkt an 8 der GPIOs hängen. Nachteil: Du brauchst wirklich 8 
GPIOs, oder für 16 Relais deren 16, 64 Relais sind so nicht möglich. 
Vorteil: Die Ansteuerung ist einfacher.

> Da sind oft noch Optokoppler und Widerstände
> dazwischen.

Die Widerstände sind im ULN2803 schon drin. Die Optokoppler sind auf den 
bei Amazon oder Ebay angebotenen Chinaplatinen mit diesen hübschen 
blauen Relais drin. Vorteil der Optokoppler: Man kann die Spannung der 
Relais von der Spannung des steuernden Raspberry oder Arduino nochmal 
trennen, was die Schaltung ziemlich idiotensicher macht. Braucht man 
aber eigentlich nicht. Nachteil dieser Relaisplatinen allgemeinen: Sie 
werden zwar so beworben, sind aber für das Schalten von 230V 
Netzspannung mit dem Raspi nicht zugelassen: Die Isolationsabstände sind 
zu gering.

von Tobias F. (tfriedrich85)


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Hallo zusammen,

vielen Dank nochmal.

Das heißt es gibt 2 gute Varianten, entweder:

1. MCP23017 -> ULN 2803-> "Normales" 12V Relais 
(https://www.amazon.de/Eltako-R12-100-12V-DC-Schalt...)

Die I2C Ansteuerung hab ich schon in den Griff bekommen.

oder

2. MCP 23017 -> Blau Relaisplatte aus China mit ULN2803 und Optokoppler 
-> Normales 12V Relais.

Dann kann ich eigentlich auch ohne die netten chinesischen Relaisplatten 
auskommen und lege dafür eine intensive Lötsession ein.

Vielen Dank!

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Falk B. schrieb:
> Optokoppler braucht kein
> Mensch,

na na können sinnvoll sein, aber nicht wie auf den typischen Arduino 
Relais.

1. sind die Relais Schrott und für unsere 230V nicht gut geeignet
2. machen die Optos keine ordentliche Trennung
3. wollen die meisten am IN 5V und viel zu viel Strom und für den PI 
auch so beworben oft unbrauchbar!

von dolf (Gast)


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Karl schrieb:
> Die Isolationsabstände sind
> zu gering.
ja 7 .... 10mm sollten es sein.
und die relais selber sind für 230v nicht zugelassen da zu geringe 
prüfspannung.
4kv prüfspannung sollten es mindestens sein!

von dolf (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> 1. sind die Relais Schrott und für unsere 230V nicht gut geeignet
> 2. machen die Optos keine ordentliche Trennung
> 3. wollen die meisten am IN 5V und viel zu viel Strom und für den PI
> auch so beworben oft unbrauchbar!

nicht gut geeignet / oft unbrauchbar?

chinamüll hoch drei!

die relais sind schrott und potenziell gefährlich.
das muß man klar sagen.
absolut ungeeignet!
das wissen wohl auch die hersteller der chinaböller daher auch der 
zusätzliche optokoppler.
diese optokoppler sind wohl auch nur b ware und benötigen daher recht 
viel strom an der led.
es darf halt nix kosten.
wer billig kauft kauft oft zwei mal.
wenn man geeignete relais nimmt und die mindest kriechstrecken einhält 
sind 4kv prüfspannung überhaupt kein problem.

von Falk B. (falk)


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@ dolf (Gast)

>die relais sind schrott und potenziell gefährlich.
>das muß man klar sagen.
>absolut ungeeignet!

eben.

>das wissen wohl auch die hersteller der chinaböller daher auch der
>zusätzliche optokoppler.

Sie sind sinnlos und gaukeln Sicherheit vor, die NICHT gegeben ist! Denn 
woher kommen denn die 12V für die Relaisansteuerung? Von einem 
getrennten Netzteil, das im Fehlerfall die 230V Netzspannung aushält? 
Eher nicht, sondern in den allermeisten Fällen direkt von der Steuerung 
und damit ist die galvanische Trennung hinüber.

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