Hallo liebe Gemeinde, hier mal eine kleine Schaltung aus der Praxis, als es vor ein paar Tagem mal wieder schnell gehen sollte. Ein 24V/210mA Relais sollte über VCC geschaltet werden. Die erste einfache Schaltstufe mit nur einem BC327 (PNP) wurde beim Verpolen der Relaisspule mit intergierter Freilaufdiode zerstört. Also muss jetzt was Kurzschlußfestes her. Doch eine einfache Strombegrenzung geht bei 210mA nicht so einfach und einen fetten TO220 Transistor mit Kühlkörper konnte und wollte ich nicht einbauen. Also muss eine schnelle Stromabschaltung her, die wie ein Sicherungsautomat wirkt. Sprich, nach der Abschaltung muss erstmal das Steuersignal deaktiviert werden, um den Schalter wieder aktivieren zu können. Doch wie? Ahhh, mit einem Minithyristor! Dessen Gate wird über einen Stromshunt angesteuert, im gezündeten Zustand schließt er die Ansteuerung des Ausgangstransistors kurz. Der Minithyristor wird durch 2 Transistoren nachgebildet. Siehe Anhang. Die 1. Version wurde aufgebaut. Der ULN2003 schaltet den Basisstrom für Q2. Steigt der Laststrom durch RL und damit auch der Emitterstrom zu weit an, wird Q3 angesteuert, dazu reichen wenige uA! Wenn Q3 leitfähig wird, wird auch Q1 angesteuert, der Thyristor rastet ein. Dessen Flußspannung von Emitter zu Emitter beträgt ca. 0,8V. Das ist weniger als die beiden Diodenstrecken von D1 und Q2, damit bekommt Q2 keinen Basistrom und sperrt. Erst wenn der ULN seinen Ausgang abschaltet, verlischt der Thyristor und der Q2 kann wieder eingeschaltet werden. Die RC-Kombination parallel zu den BE-Strecken der Transistoren dienen der EMV, damit der Thyristor nicht beim kleinsten Husten auslöst, was vor allem in meiner Anwendung wichtig ist (Hochspannungsquelle mit Überschlägen an den Kontakten eines HV-Relais, welches hier mit 24V angesteuert wird). Die Abschaltschwelle liegt bei ca. I = 0,4V / R1 = 0,4V / 1,5R ~270mA Die 2. Version mit LED habe ich nicht getestet, sollte aber funktionieren. Die LED leuchtet, wenn der Thyristor gezündet hat und signalisiert damit die ausgelöste Überstromsicherung. Einziger Nachteil ist ein kurzes Aufblitzen der LED beim Einschalten. Natürtlich gibt es fertige Smart Switches, welche das alles mit deutlich weniger Beuteilen und Platz können, die hat man aber nicht immer parat oder kann sie aus anderen Gründen nicht verwenden. Es gibt immer mal eine Nische für eine diskrete Lösung alter Schule. Viel Spaß damit
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Interessanter Beitrag. Hattest du eventuell auch die Nutzung eine Polyfuse erwägt? Falls ja, was sprach dagegen?
Falk B. schrieb: > hier mal eine kleine Schaltung Uff, das ist ja erine halbe Platine voll. Falk B. schrieb: > Der Minithyristor wird durch 2 Transistoren nachgebildet Vielleicht hätte man sich wenigstens einen Thyristor suchen sollen.
1 | +-------+ |
2 | Pin --680R--+---|ULN2003|--RL-- +24V |
3 | | +-------+ |
4 | _|_ | GND |
5 | BT149 /_\------+ |
6 | | | |
7 | | 2R2 |
8 | | | |
9 | GND --------+-------+ |
Stefan ⛄ F. schrieb: > Hattest du eventuell auch die Nutzung eine Polyfuse erwägt? Falls ja, > was sprach dagegen? Die lösen meistens erst aus, wenn der Rest schon bei den Engelein ist. Der Artikel sollte m.M.n. in Projekte & Code verschoben werden, hier geht er ja nach 1 Woche unter.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Hattest du eventuell auch die Nutzung eine Polyfuse erwägt? Ja. > Falls ja, > was sprach dagegen? Der Transistor stribt schneller als die Polyfuse reagiert.
Matthias S. schrieb: > Der Artikel sollte m.M.n. in Projekte & Code verschoben werden, hier > geht er ja nach 1 Woche unter. Ich hab ihn im Artikel Transistor verlinkt.
Michael B. schrieb: > Vielleicht hätte man sich wenigstens einen Thyristor suchen sollen. Es musste schnell gehen und ich hatte nix passendes in der Schublade. Außerdem sollte/musste VCC geschaltet werden. Außerdem schalter der ULN noch andere Sachen. Wie bereits geschrieben ist das eine Nischenlösung.
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Falk B. schrieb: > Die erste einfache Schaltstufe mit nur einem BC327 > (PNP) wurde beim Verpolen der Relaisspule mit intergierter Freilaufdiode > zerstört. Also muss jetzt was Kurzschlußfestes her. Wenn du statt der 24V aus Versehen 230V Netzspannung anschließt, stirbt das Ding immer noch ;-) Wäre es nicht einfacher gewesen, die Freilaufdiode in die Ansteuerschaltung zu verlegen und ein Relais ohne integrierte Freilaufdiode zu verwenden?
Wolfgang schrieb: > Wäre es nicht einfacher gewesen, die Freilaufdiode in die > Ansteuerschaltung zu verlegen und ein Relais ohne integrierte > Freilaufdiode zu verwenden? Na, das kann ja jeder. Um den Aufwand noch weiter zu erhöhen, hätte man auch 48-Volt Relais verwenden können und dafür mittels astabilen Multivibrators noch eine Verdoppler-Schaltung betreiben können.
Michael B. schrieb: > Uff, das ist ja erine halbe Platine voll. > > Vielleicht hätte man sich wenigstens einen Thyristor suchen sollen. knifflig, das wäre ein ziemlich exotisches Teil mehr. Die Transistoren und selbst der Optokoppler sind viel weiter verbreitet und schon am Lager. Jetzt stell dir vor, alle Teile werden auf der Platine sowieso gebraucht. Dann kostet dein Thyristor oder ein High Side Switch einen Gurt mehr und ist plötzlich die teuerste Lösung... Aber richtig standesgemäß wäre nur ein ESP32 statt dem Thyristor. Das spart nämlich auch die LED, die Fehlermeldung geht per WLAN in die Cloud ;)
Wolfgang schrieb: > Wäre es nicht einfacher gewesen, die Freilaufdiode in die > Ansteuerschaltung zu verlegen und ein Relais ohne integrierte > Freilaufdiode zu verwenden? Nein, denn das Ganze ist ein Prüfaufbau für Hochspannungsrelais, da ist das Relais nicht wählbar.
Falk B. schrieb: > hier mal eine kleine Schaltung aus der Praxis, Danke, gefällt mir! Warum hast du die beiden Cs so groß gewählt? Die verlängern ja die Dauer bis abgeschaltet wird. In deinem Anwendungsfall (Relais, Freilaufdiode) könnte es zum Schutz der Diode auch locker um Faktor 10 schneller gehen. Im korrekten Betrieb mit einem Relais (Induktivität) wäre ja ein Einschaltstrompeak nicht zu erwarten. Oder gab es in der Praxis noch ein paar Nebeneffekte? Generell kann man mit den beiden Cs die Reaktionsgeschwindigkeit in anderen Anwendungsfällen an seine Gegebenheiten anpassen.
HildeK schrieb: > Warum hast du die beiden Cs so groß gewählt? War eine Pi mal Daumen Entscheidung. Ohne die Cs lief es nicht stabil, sobald die HV-Überschläge am Relais einsetzten, fiel das Relais ab. > Die verlängern ja die Dauer > bis abgeschaltet wird. Ja, aber ich glaube da reden wir bestenfalls von ein paar Dutzend Mikrosekunden. Ich hab es allerdings nicht gemessen, nur mehrfach mit hartem Kurzschluß getestet. > In deinem Anwendungsfall (Relais, Freilaufdiode) > könnte es zum Schutz der Diode auch locker um Faktor 10 schneller gehen. Naja, der Transistor war da eher die Schwachstelle, der ist abgefackelt. > Im korrekten Betrieb mit einem Relais (Induktivität) wäre ja ein > Einschaltstrompeak nicht zu erwarten. Oder gab es in der Praxis noch ein > paar Nebeneffekte? Die EMV vom brutzelnen Funken am Relaiskontakt (Messung der Durchschlagsspannung bei ca. 15kV) Wenn einer mal sowas sucht, RL42 https://www.spselectronic.com/de/produkte/hochfrequenzrelais/
Falk B. schrieb: > War eine Pi mal Daumen Entscheidung. OK. Mein Daumen scheint kleiner zu sein - ich wäre bei 10n gelandet 😀. > Ohne die Cs lief es nicht stabil, > sobald die HV-Überschläge am Relais einsetzten, fiel das Relais ab. Ja, verständlich. Das hatte ich nicht bedacht, obwohl du es erwähnt hast: Falk B. schrieb: > Hochspannungsquelle mit > Überschlägen an den Kontakten eines HV-Relais,
Falk B. schrieb: > Die EMV vom brutzelnen Funken am Relaiskontakt (Messung der > Durchschlagsspannung bei ca. 15kV) Hi, Aufbau mit geschirmten Kabeln und VDRs/ Surge Suppressordioden, da wo nötig. Prüfschaltung (µP) in Metallgehäuse. Sinnvoll erden. (Saubere Erde) Die Sache mit Opto ist begrüßenswert. Hier bei mir habe ich lange nach effektivem Blitzschutz gesucht. (Bei DCF77 Dachaktivantenne mit DC-Fernspeisung) Meine Idee: Statt Optokoppler eine Glasfaserkabel gestützte Übertragung. Ist praktisch ein Optokoppler, nur die Länge zwischen "Sendediode" und "Empfängertransistor" (GBic) ist etwas beliebiger wählbar. (Oder Toslink "Gelumpe") ciao gustav
Karl B. schrieb: > Hi, > Aufbau mit geschirmten Kabeln und VDRs/ Surge Suppressordioden, da wo > nötig. Jaja, die Experten und ihre Tips . . . > Prüfschaltung (µP) in Metallgehäuse. Sinnvoll erden. (Saubere Erde) Glaubst du, ich bin auf der Wurstsuppe hergeschwommen und hab mein Diplom im Lotto gewonnen? > Die Sache mit Opto ist begrüßenswert. Die ist nur Spielerei, hab ich gar nicht eingabaut. > Hier bei mir habe ich lange nach effektivem Blitzschutz gesucht. (Bei > DCF77 Dachaktivantenne mit DC-Fernspeisung) > Meine Idee: Statt Optokoppler eine Glasfaserkabel gestützte Übertragung. > Ist praktisch ein Optokoppler, nur die Länge zwischen "Sendediode" und > "Empfängertransistor" (GBic) ist etwas beliebiger wählbar. > (Oder Toslink "Gelumpe") Jaja, vielen Dank für deine wertvollen, sachdienlichen Hinweise. Man sieht, daß du der EMV-Experte schlechthin bist.
Falk B. schrieb: > Karl B. schrieb: >> Hi, >> Aufbau mit geschirmten Kabeln und VDRs/ Surge Suppressordioden, da wo >> nötig. > > Jaja, die Experten und ihre Tips . . . > >> Prüfschaltung (µP) in Metallgehäuse. Sinnvoll erden. (Saubere Erde) > > Glaubst du, ich bin auf der Wurstsuppe hergeschwommen und hab mein > Diplom im Lotto gewonnen? > >> Die Sache mit Opto ist begrüßenswert. > > Die ist nur Spielerei, hab ich gar nicht eingabaut. > >> Hier bei mir habe ich lange nach effektivem Blitzschutz gesucht. (Bei >> DCF77 Dachaktivantenne mit DC-Fernspeisung) >> Meine Idee: Statt Optokoppler eine Glasfaserkabel gestützte Übertragung. >> Ist praktisch ein Optokoppler, nur die Länge zwischen "Sendediode" und >> "Empfängertransistor" (GBic) ist etwas beliebiger wählbar. >> (Oder Toslink "Gelumpe") > > Jaja, vielen Dank für deine wertvollen, sachdienlichen Hinweise. > Man sieht, daß du der EMV-Experte schlechthin bist. Oijoijoi.... Da bläst aber Einer die Leute an. Vorschlag: Frage mal einen normalen Elektriker (ohne Diplom scnr), was er macht, wenn er ein Relais mit eingebauter Freilaufdiode das erste Mal falsch herum angesteckt hatte. a) er schließt das Relais richtigherum an, nachdem er den Schalttransistor getauscht hat und kennzeichnet den Anschluß der Kathode b) er geht davon aus, daß die Dioden vom Hersteller wahllos mal sorum oder mal rosum eingebaut werden c) er hat alle Zeit der Welt, ersinnt und baut eine Schutzschaltung, die das erneute Mist-Geschick verhindern soll d) er ruft einen bekannten Thyristor als Telefonjoker an
Der Wahnsinn hat einen Namen schrieb: > a) er schließt das Relais richtigherum an, nachdem er den > Schalttransistor getauscht hat und kennzeichnet den Anschluß der Kathode Nein, er wirft das Relais weg, weil die Diode kaputt ist. > b) er geht davon aus, daß die Dioden vom Hersteller wahllos mal sorum > oder mal rosum eingebaut werden Er hat ggf. nur zwei gleichfarbige Käbelchen gefunden und weiß nichts weiter, als dass da ein Relais dahinter ist - weil ein anderer normaler Elektriker gar nicht geblickt hat, dass das ggf. polrichtig betrieben werden muss. > c) er hat alle Zeit der Welt, ersinnt und baut eine Schutzschaltung, die > das erneute Mist-Geschick verhindern soll Die Schaltung kann man nicht nur verwenden um in einem Relais eingebaute Dioden zu schützen. Wenn dir dazu nichts weiter einfällt, dann ist das eben so.
Falk B. schrieb: > Glaubst du, ich bin auf der Wurstsuppe hergeschwommen und hab mein > Diplom im Lotto gewonnen? Mal überlegen: Falk B. schrieb: > Die erste einfache Schaltstufe mit nur einem BC327 > (PNP) wurde beim Verpolen der Relaisspule mit intergierter Freilaufdiode > zerstört. Hmmm, na ja...
Falk B. schrieb: > Glaubst du, ich bin auf der Wurstsuppe hergeschwommen Hi, Deutschland Schlaraffenland. Genug Wurstsuppe für alle. Können sogar drin schwimmen. SCNR Finde die Artikelseite von Falk nicht. Gibt's die überhaupt noch? ciao gustav
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Karl B. schrieb: > Finde die Artikelseite von Falk nicht. > Gibt's die überhaupt noch? Ja, es ist und wie er sagte, es ist ein Link auf diesen Thread. Hier in dem Abschnitt zu finden: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F
Hi, danke für den Link. Ich meinte, es gibt doch noch Autorenseiten? https://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Spezialseiten ciao gustav
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