Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik bistabiles Ventil schalten

erstmal schon vielen Dank für die ganzen Antworten schon in weniger als 
12h - Respekt!

Natürlich hatte ich vorher schon hier gesucht, aber nicht wirklich das 
gefunden, was (meiner Meinung nach) die Lösung für mein Problem ist. Bin 
eigentlich eher auf der Softwareseite unterwegs und insofern erkenne ich 
es vielleicht auch nicht direkt, selbst wenn's schon vor mir liegt.

Hier noch Fotos vom Ventil, die restlichen Beiträge werde ich dann 
direkt beantworten. Wie Ihr seht, sieht man auf den Ventilen rein gar 
nichts. Keine Typnummer, Hersteller oder sonstwas. Auf der 
Steuerungsplatine hatte ich eine Nummer entdeckt, aber die führt mich 
nur zum kompletten Produkt, nicht zu den Ventilen.

HildeK schrieb:
> Ralph W. schrieb:
>> 3) Von meinen 3,3V bzw. 5V muss ich auf die 9V kommen - mache ich das am
>> einfachsten über eine Ladungspumpe?
> Sicher nicht für mehr als 1A. Eine Ladungspumpe ist gut für wenige 10mA.
> Entweder musst du einen Boost-Schaltregler nehmen oder eher besser
> gleich alles mit 9V versorgen und die 3,3V und 5V über einen Regler
> davon ableiten.
>

Dann wird es wohl ein Step-Up Booster werden. Es kommen max. 5V aus 
meiner Solar-Laderegelung. Für den ESP regle ich dann runter. Da der 
original  Bewässerungscomputer mit zwei 1,5V Batterien läuft hatte ich 
die Hoffnung, dass da was verbaut ist, auch direkt mit 3V arbeitet und 
das alles ein bisschen einfacher wird. Tja, schade eigentlich - oder 
halt lehrreich :-)

>> 4) Und gerade fällt mir noch ein, dass ja eine Freilaufdiode parallel
>> zum Ventil geschalten werden soll. Wenn aber nun beim Öffnen und
>> Schließen der Strom in unterschiedliche Richtungen fließt - wie
>> funktioniert das dann?
> Freilaufdioden sollen davor schützen, dass die angeschlossenen
> Treiber-Halbleiter keine Überspannung abbekommen. Es reicht also, die
> Spannung auf z.B. 12V bis 20V zu begrenzen. Dazu kann man zwei z.B.
> 12V-Z-Dioden antiseriell verschalten. Diese Anordnung leitet dann bei
> Spannungen oberhalb 12V+0.7V, egal in welche Richtung.
> Wenn es eine Anordnung ist, wie sie Helge vermutet, dann wird man gar
> keine Freilaufdioden verwenden müssen. Die braucht man ja nur, wenn
> schnell der durch die Spule fließende Strom unterbrochen wird.

Weil ich über den Kondensator nie schnell unterbreche, korrekt?

Firlefanz schrieb:
> Ralph W. schrieb:
>> 1) Öffnen bei 9V und schließen bei 3V - klingt seltsam.
>
> Woher hast Du diese Annahme?

Nachdem ich keine Daten habe, konnte ich nur Messgeräte anschließen und 
langsam regeln bis es "klack" macht - und das tut's bei den oben 
genannten Werten.

> Kannst Du mal ein Bild hier einstellen?

Hab ich inzwischen nachgereicht. Ist nur leider echt überhaupt nichts 
darauf zu sehen.

Helge schrieb:

> Vielleicht so ähnlich. R1 so dimensionieren, daß 0,5A Impuls erzeugt
> wird.

Ich würde ein wenig mit der Grösse des Cs experimentieren. Wenn
Du den Wert gefunden hast, bei dem das Ventil gerade noch abfällt,
würde ich diesen Wert mit 1,5 malnehmen und einen solchen Kondensa-
or einbauen. Wobei die Grösse durchaus um +-20% variieren kann.

Forist schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Firlefanz schrieb:
>>> Kannst Du mal ein Bild hier einstellen?
>>
>>
> 
https://images.bod.com/images/firlefanz-und-co-eberhard-traum-9783753482958.jpg/500/500/Firlefanz_%26_Co..jpg
>
> Merkwürdige Vorstellungen hast du von "hier"
>
> Ralph W. schrieb:
>> Ich hoffe, dass das keine zu doofen Fragen sind und wäre über jede
>> Hilfestellung dankbar.
>
> Die Ansteuerung von Gardena Ventilen ist kein neues Problem
> Beitrag "Ansteuern von Magnetventil Gardena 1251 zur Gartenbewässerung"

Ja, hatte ich schon gesehen aber um ehrlich zu sein den Überblick 
verloren, was nun tatsächlich eine gute Lösung gewesen ist, die 
tatsächlich auch umgesetzt wurde. Aber ... und dafür danke, dass Du den 
Link nochmals geschickt hast ... ganz am Ende wird auch erwähnt, dass 
der Strom zum Schließen schon bei 2V statt 9V fließt. Der gleiche 
Effekt, den ich gesehen und der mich überrascht hatte.

>
> Ralph W. schrieb:
>> Natürlich habe ich keinerlei Bezeichnung zu den Ventilen, aber sie sind
>> bistabil, öffnen bei 9V/1.3A und schließen bei 3V/-0.5A.
>
> ... und natürlich hat Gardena keine Website. Sind es möglicherweise doch
> welche von Gardena, z.B. diese hier?
> 
https://help.gardena.com/hc/de/articles/115001177234-Welche-technischen-Daten-hat-dieses-9-V-Bew%C3%A4sserungsventil
> Ein Photo könnte deutlich den Wiedererkennungseffekt erhöhen.

Foto ist inzwischen da. Die Gardena Dinger sind viel größer - die habe 
ich auch im Garten (Oder die 24V Variante? Müsste nachsehen). Meine 
Ventile sind aus diesem Bewässerungscomputer: 
https://www.royal-gardineer.de/Digitale-Bewaesserung-REF-53609-919.shtml
Deutlich kompakter und ich fand interessant, dass das Ding über Monate 
mit zwei 1,5V Batterien funktioniert.

Diese Schaltung ist sogar Fail Safe. Bei Stromausfall schaltet T2 
automatisch durch und schaltet das Magnetventil ab.

Michael M. schrieb:
> Diese Schaltung ist sogar Fail Safe. Bei Stromausfall schaltet T2
> automatisch durch und schaltet das Magnetventil ab.

Der uC muss 12V liefern damit T3 sperrt.

Jörg R. schrieb:
> Der uC muss 12V liefern damit T3 sperrt.

Das ist ein Klax. Einfach einen NPN-Transistor in Emitterschaltung 
davorschalten, dann stimmt sogar die Logik wieder.

Vielen Dank vorerst - ich werde das demnächst mal ausprobieren. Dauert 
leider immer ein bisschen länger, weil ich nur eine begrenzte Auswahl 
ein Bauteilen rumliegen hab und try-and-error sich zieht, wenn man dann 
wieder auf keine Z-Diode hier und einen Kondensator da warten muss 
(falls da jemand einen Tipp für ein gutes/sinnvolles Paketangebot hat - 
her damit). Aber sind ja zum Glück jetzt einige Monate bis die 
Beregnungssaison wieder losgeht :-)

Cheers,
Ralph

Ralph W. schrieb:
> (falls da jemand einen Tipp für ein gutes/sinnvolles Paketangebot hat -
> her damit)

Gibts nich wirklich, viel zuviel unterschiedliche Specs, Bauformen ect.
99,99% liegt dann sinnlos bis zum Nimmerleinstag rum.
Für Eigenentwicklungen/Spielereien, lohnt allenfalls Widerstände und 
Kondensatoren.
Den Rest gezielt kaufen und nie Einzelstücke bestellen! Laut Murphy.
Dann hat man auch was zu vererben. ;)

Michael M. schrieb:
> Diese Schaltung ist sogar Fail Safe. Bei Stromausfall schaltet T2
> automatisch durch und schaltet das Magnetventil ab.

Ich hätte zu dieser Grafik mal eine Frage, eigentlich zwei Fragen:
1) was wären typische Kennzahlen für die verschiedenen Komponenten? Ich 
hab das mal in einem Simulator "nachgebaut" und irgendwie tut sich da 
gar nichts. Kann natürlich einfach daran liegen, dass ich die 
Komponenten falsch dimensioniert habe.
2) Der uC an der Basis von T3 soll ja vermutlich das ganze steuern. Ich 
brauche ja zum Öffnen wie auch zum Schließen des Ventils immer nur einen 
Impuls und ich verstehe nicht, wie ich mit einem Steuereingang diese 
zwei unterschiedliche Impulse generieren kann.

Cheers,
Ralph

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ralph W. schrieb:
>> ich verstehe nicht, wie ich mit einem Steuereingang diese
>> zwei unterschiedliche Impulse generieren kann.
>
> Die Impulse erzeugt der Kondensator. Du sollst die Schaltung nur mit
> einfachen Logikpegeln (keine Impulse) ansteuern.
>

Das war schon auch meine Vorstellung. Ich lege den Pegel "kurz" (abh. 
von den Kondensatoreigenschaften) auf high und bekomme dadurch den 
ersten Impuls zum Öffnen. Dann sollte aber der Steuerpegel wieder 
zurückfallen dürfen, weil sich der Controller schlafen legt. Nach x 
Minuten wacht er wieder auf und legt wieder high an und diesmal mal wird 
der Impuls zum Schließen generiert.

Vielleicht kann das die Schaltung ja genau so, aber ich kapier's einfach 
nicht. Und im Simulator macht sie gar nix. Leg ich 12V an die Steuerung 
tut sich gar nichts, lege ich 3V an, dann fließt zwar im Bereich von T3 
Strom aber hinten am Kondensator zieht es mir nur die Spannung auf -9V, 
aber ich sehe keinen Stromfluss. Hab die entsprechenden Bilder mal 
angehängt. Am Kondensator passiert eigentlich nie wirklich was.

Die Schaltung ganz oben im Thread tut eher das was ich mir vorstelle. 
Zwei Steuereingänge und die laden/entladen dann den Kondensator 
entsprechend. Ich komm nur noch nicht auf die richtigen Werte.

Ralph W. schrieb:
> Ich komm nur noch nicht auf die richtigen Werte.

Eine einzige 12V Versorgung genügt.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Du musst den Eingang von T3 über einen Widerstand mit GND verbinden,
> damit er schaltet.
>
> Der Transistor schaltet ein, wenn ein Strom in seine Basis fließt.
>
> So eine unvollständige Prinzipschaltung aus vielen Bauteilen ist
> wertlos, wenn man die Grundlagen nicht verstanden hat. Dann nimmst du
> doch besser wie bereits empfohlen ein Motortreiber-Modul.

Na, deshalb frage ich hier ja auch Leute, die sich damit auskennen ;-) 
Und ich will ehrlich sein - die Komplexität ein simples Ventil 
anzusprechen, hatte ich unterschätzt.

Was den Hinweis auf das Motortreiber Modul angeht ... mag für den Profi 
jetzt wieder offensichtlich sein, aber für mich funktionieren Motor und 
Ventil erstmal unterschiedlich und insofern entstehen da leider mehr 
Fragen als Antworten.

Michael M. schrieb:
> Ralph W. schrieb:
>> Ich komm nur noch nicht auf die richtigen Werte.
>
> Eine einzige 12V Versorgung genügt.

Hey, vielen Dank für die Ergänzungen. Jetzt macht der Simulator schon 
eher das, was ich erwarten würde.

Kleines Update mal eben von meiner Seite: Ich habe inzwischen einen 
L9110s Motortreiber erhalten und gestern endlich mal Zeit gefunden, ihn 
anzuschließen. Was soll ich sagen ... es geht einfach. Danke schon mal 
für diesen echt guten Hinweis. Via try and error (und mit echtem Wasser 
angeschlossen) hat sich herausgestellt, dass es scheinbar kein 9V, 
sondern ein 12V Ventil ist. Bei 9V hört man zwar ein Klicken, aber 
scheinbar reicht es nicht, um das Ventil tatsächlich zu öffnen bzw. zu 
schließen. Gebe ich 12V über den Treiber an das Ventil, klappt das aber 
prima. Nächster Punkt war dann herauszufinden, wie lang der Puls sein 
muss. Habe mich in 10ms Schritten nach oben bewegt und schon bei 30ms 
öffnet/schließt das Ventil verlässlich.

Was leider nur in unscheinbaren Nebensätzen auftaucht und deshalb 
schreibe ich es hier mal explizit: GND vom Arduino der das Steuersignal 
schickt und GND vom Motortreiber müssen zusammengelegt werden. Nicht 
ganz unlogisch, aber irgendwie geht es dann doch unter.

Momentan habe ich noch ein extra Netzteil am Treiber, werde das dieser 
Tage dann mal auf ein Step-Up Modul umstellen, weil ich langfristig ja 
mit einer einzigen Batterie arbeiten möchte. Um das Step-Up Modul und 
den Treiber nicht andauernd Stand-By Strom ziehen zulassen, würde ich 
die hinter einen Transistor setzen und den Teil der Schaltung nur 
aktivieren, wenn das Ventil wirklich bedient werden muss - gibt's da 
Gründe, die dagegen sprechen würden?

Cheers,
Ralph