Силові виходи KC868-A16: MOSFET замість реле

На платі A6 вихід — це реле: три клеми, сухий контакт, можна комутувати що завгодно, хоч 220 В. На A16 вихід — одна клема, і на ній, коли канал увімкнений, з'являється плюс живлення. Хто підключає A16 «як A6», отримує або мертвий канал, або згорілий транзистор. Ця стаття каже, що саме на клемі, куди дівати другий дріт навантаження і які навантаження сюди підходять без нічого проміжного.

Що на клемі виходу#

Кожен із шістнадцяти каналів влаштований однаково (аркуш Relays схеми):

Принципова схема виходів KC868-A16: два розширювачі PCF8574P, шістнадцять оптопар TLP181 і шістнадцять польових транзисторів NCE60P10K із захисними діодами M7

Прошивка виставляє біт на розширювачі PCF8574P (адреси 0x24 для каналів 1–8 і 0x25 для 9–16, обидва на шині I2C плати).
Біт засвічує оптопару TLP181 — вона гальванічно відділяє логіку 3.3 В від силової частини.
Оптопара відкриває P-канальний польовий транзистор NCE60P10K (60 В, 10 А за маркуванням), що стоїть у плюсі: його вхід сидить на клемі 12/24V колодки, вихід — на клемі Yn.
Паралельно виходу — захисний діод M7 на землю: він гасить викид самоіндукції котушки клапана або реле, тож зовнішній діод, як для саморобного ключа, тут не потрібен.
Поруч світлодіод стану — по ньому видно, що канал відкритий, навіть коли навантаження не підключене.

Отже, вихід — ключ у плюсі. Увімкнений канал подає на клему Yn ту напругу, що подана на клему 12/24V цієї колодки. Навантаження вмикається між Yn і мінусом блока живлення:

Підключення навантаження до виходу KC868-A16: плюс блока живлення окремим дротом на клему 12/24V, вихід Y1 на клапан 12 В, вихід Y2 на плюс входу твердотілки, мінуси клапана, твердотілки, плати й блока живлення зведені в спільний мінус

Важливо

Клема 12/24V є на кожній колодці окремо — на 1–8 своя, на 9–16 своя. Обидві треба з'єднати з плюсом блока живлення. Незапитана колодка виглядає як робоча (світлодіоди каналів світяться), але на її клемах нуль.

Що можна вішати напряму#

Усе, що працює від постійних 12 (або 24) В і вмикається одним дротом:

Навантаження	Як	Примітка
соленоїдний клапан 12 В	`Yn` → клапан → мінус	типовий 0.3 А; діод усередині плати вже є
перистальтична помпа 12 В	те саме	тільки увімкнено/вимкнено — обертів цим виходом не регулюють
вентилятор 12 В	те саме	те саме
вхід твердотілки «3–32 В DC»	`Yn` → `+` входу, `−` входу → мінус	12 В у діапазоні входу; струм 10–15 мА
контактор із котушкою 12/24 В DC	`Yn` → A1, A2 → мінус	для трифазного ТЕНа або мотора
вхід блока реле KC868-E16	`Yn` → `Kn` блока	окрема схема нижче

Реального струму через один канал без заміру я не назву: транзистор десятиамперний, але доріжки й клемники плати — ні, а Kincony для цієї ревізії числа не публікує. Для клапанів, помп і входів реле це не має значення — вони беруть частки ампера. Для навантаження від кількох ампер (гріюча стрічка, потужна помпа) ставте між виходом і навантаженням контактор або автомобільне реле, а не сподівайтеся на транзистор.

Обережно

На виходи A16 не можна подавати 220 В — ні через клему 12/24V, ні як навантаження. Це не сухий контакт. Усе мережеве комутується твердотілкою, контактором або блоком реле, а вихід A16 лише вмикає їхнє коло керування.

Блок реле KC868-E16: коли потрібні сухі контакти#

Якщо потрібні саме реле — наприклад, мотор мішалки на 220 В без частотника або кілька ТЕНів по 2 кВт — Kincony пропонує до A16 блок KC868-E16: 16 реле з нормально розімкненими контактами, плюс і мінус 12 В на вході, 16 клем керування.

Блок реле KC868-E16 на DIN-рейку — шістнадцять реле, вхідна гребінка 1–16 і клеми GND / +12V

Схема від Kincony — дроти від виходів Y1…Y16 на входи 1…16 блока, плюс і мінус блока живлення на +12V і GND блока, той самий плюс на клеми 12/24V обох колодок A16:

Схема підключення блока реле KC868-E16 до KC868-A16: блок живлення 12 В 4.5 А, плюс на обидві колодки виходів і на блок реле, виходи A16 на входи реле, навантаження 220 В через контакти NO/COM

Для прошивки нічого не змінюється: канал Yn і далі «вихід n», а що на ньому висить — реле в блоці чи клапан — контролеру байдуже.

Нотатка

Не плутати з KC868-E16S із каталогу: це окремий контролер із власним ESP32 і шістнадцятьма реле, альтернатива A16, а не блок до неї. E16 без літери S — «німий» блок реле, який лише слухає виходи A16.

ТЕН на цьому виході: лише вмикання й вимикання#

Найважливіше обмеження, і воно в прошивці, а не в залізі.

Коли нагрівач привʼязаний до власного виходу плати, oCBot керує ним як реле: потужність нижча за 1% — вимкнено, будь-яка інша — увімкнено (rb_environment.cpp, гілка IT_RELAY_OUTPUT). Часо-пропорційне керування — «5 секунд увімкнено, 5 вимкнено» для половини потужності — працює тільки для каналів плати розширення (IT_BOARD_*, режим RB_OUT_SLOW_PWM). На A6 це не заважає: там ТЕН веде вбудований плавний вихід. На A16 плавних виходів нуль.

Звідси правило для A16: ТЕН — через PCA9685 і буфер ULN2803, а вихід плати лишити під клапани, помпи й аварійну твердотілку. Комплект у каталозі так і називається — «Плавний нагрів на KC868-A16»; чому буфер обовʼязковий — окрема стаття.

Виняток, де вихід A16 під ТЕН доречний: другий, «доводочний» нагрівач, який сценарій вмикає повністю на розгін і вимикає біля робочої точки, — ролі h_2…h_6 у сценарії парогенератора саме такі. Йому плавність не потрібна.

Що перевірити перед подачею живлення#

Плюс блока живлення — на клему 12V DC і на обидві клеми 12/24V.
Мінус блока живлення — на GND плати і на мінуси всіх навантажень. Другий дріт клапана, що йде «на плату», — це помилка: на платі для нього клеми немає.
Жодного дроту від 220 В на колодках виходів.
Полярність: соленоїдному клапану байдуже, у помпи з колекторним мотором вона задає напрямок обертання, у входу твердотілки — обовʼязкова: + на Yn.
До старту прошивки всі виходи вимкнені: розширювач PCF8574 після подачі живлення тримає ніжки у високому стані, а канали A16 активні низьким рівнем (active_low у розкладці плати), тож клапани від подачі живлення не відкриваються.

Суміжні статті#

Контролер Kincony KC868-A16 — огляд плати й решта серії.
Підключення живлення й USB — скільки ампер треба блоку живлення під ці навантаження.
Твердотілки на платі розширення — як на A16 зробити регульований нагрів.
Вибір і підключення клапанів — які клапани брати й що буде без спільної землі.

← ПопередняПідключення живлення й USB на KC868-A16 Наступна →Сухі контакти й аналогові входи KC868-A16