Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zwei Stunden Timer, ungenau


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von Martin H. (martinhaag)


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Grüezi,

ich würde gerne eine Abschaltverzögerung von etwa zwei Stunden umsetzen. 
Bereich so 90-250min wären ok.
Gegeben: Steckernetzteil 12VDC, Last ca. 1A
Die Schaltung soll von Lötanfängern nachgebaut werden, daher sollten nur 
wenige, günstige und THT Teile mit Rastermass >=2.54mm verwendet werden.

Annahme:
Schalten würde ein P-Mosfet, Leckstrom vom Gate so 0.1uA
Über Taster dann EIN / AUS  oder eben nach 2h automatisch aus
Ein Elko mit zB 1000uF an 7.2Mohm hätte rechnerisch die 2h Zeitkonstante 
(bei rund 1.4uA Entladung)

Probleme:
Leckstrom der ersten zwei Elkos gemäss Datenblatt grösser 10uA 
(Zeitkonstante daher im *****)
Bei langsam sinkender Gatespannung durchläuft der Mosfet den 
"halb-leitendenden" Zustand

Frage:
Gibt es eine Lösung in für diese Anforderung?
Gerne noch mehr Infos, wenn ich was vergessen habe.

Grüsse Martin

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Nimm CD4536.

von Falk B. (falk)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Martin H. schrieb:
> ich würde gerne eine Abschaltverzögerung von etwa zwei Stunden umsetzen.
Vergiss das mit dem RC-Glied und dem "Schaltmosfet". Nimm einen CMOS 
Oszillator/Zähler 4060 und häng dahinter deinen Mosfet.

> Schalten würde ein P-Mosfet
Musst du unbedingt die Highside schalten?

von H. H. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Nimm einen CMOS
> Oszillator/Zähler 4060 und häng dahinter deinen Mosfet.

Mit einem 4536 wird das bei seinen Vorgaben erheblich einfacher.

von Martin H. (martinhaag)


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> Nimm CD4536
der zählt max 2^24 bei 3Mhz also rund 5Sek, für mehr müssten also 
nochmal externe FlipFlops ran?

> Oszillator/Zähler 4060
Find ich bei meinem Distri grad nicht, gibt es eine genauere Bezeichnung

> Schalten würde ein P-Mosfet
> Musst du unbedingt die Highside schalten?
Die Schwesterschaltung macht das so, muss aber nicht sein, wenn es 
deutlich hilft. (RDSon und Preis ist mir egal)

Übrigens: Mehr als 8 Pins (CD4536) ist für Lötanfänger so ne Sache, bei 
Fehlern schwer zu entlöten

Beitrag #7424656 wurde vom Autor gelöscht.
von Thomas U. (charley10)


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Martin H. schrieb:
>> Nimm CD4536
> der zählt max 2^24 bei 3Mhz also rund 5Sek, für mehr müssten also
> nochmal externe FlipFlops ran?
>
>> Oszillator/Zähler 4060
> Find ich bei meinem Distri grad nicht, gibt es eine genauere Bezeichnung
>
>> Schalten würde ein P-Mosfet
>> Musst du unbedingt die Highside schalten?
> Die Schwesterschaltung macht das so, muss aber nicht sein, wenn es
> deutlich hilft. (RDSon und Preis ist mir egal)
>
> Übrigens: Mehr als 8 Pins (CD4536) ist für Lötanfänger so ne Sache, bei
> Fehlern schwer zu entlöten

Soo schwer ist das doch nicht! Die Pins werden mit einem spitzen 
Seitenschneider einzeln am Gehäuse abgetrennt und einzeln entlötet...
Ansonsten mit einer breiten LK-Spitze mit viel Zinn einschwemmen und 
rausziehen. Reihe für Reihe und wechselseitig. Das geht mit L-Sn60PbCu2 
richtig gut...

von H. H. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Martin H. schrieb:
>> Nimm CD4536
> der zählt max 2^24 bei 3Mhz also rund 5Sek, für mehr müssten also
> nochmal externe FlipFlops ran?

Du kannst den auch bei 1Hz laufen lassen.


Schau dir die Schaltung an. Pins 6 und 9..12 müssen natürlich für deine 
2h sinnvoll an GND oder Vdd geschaltet werden.

von Falk B. (falk)


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Martin H. schrieb:
> der zählt max 2^24 bei 3Mhz also rund 5Sek, für mehr müssten also
> nochmal externe FlipFlops ran?

Wer sagt, daß der mit 3 MHz laufen soll?

>> Oszillator/Zähler 4060
> Find ich bei meinem Distri grad nicht, gibt es eine genauere Bezeichnung

HEF4060, CD4060.

>> Schalten würde ein P-Mosfet
>> Musst du unbedingt die Highside schalten?
> Die Schwesterschaltung macht das so, muss aber nicht sein, wenn es
> deutlich hilft.

Ist egal.

> Übrigens: Mehr als 8 Pins (CD4536) ist für Lötanfänger so ne Sache, bei
> Fehlern schwer zu entlöten

Es wurden schon IC-Sockel erfunden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Martin H. schrieb:
> der zählt max 2^24 bei 3Mhz also rund 5Sek, für mehr müssten also
> nochmal externe FlipFlops ran?
Nein, takte den einfach mit ein paar kHz...

Martin H. schrieb:
> Die Schwesterschaltung macht das so
Da würde mich doch die Anwendung noch interessieren.

Martin H. schrieb:
> Gerne noch mehr Infos, wenn ich was vergessen habe.
Von welcher Schwester in welcher Schaltung redest du da? Brauchst du da 
überhaupt einen Schalttransistor? Was wird geschaltet? Wieviele mA 
werden an Laststrom benötigt?

von Michael B. (laberkopp)


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Martin H. schrieb:
> Gibt es eine Lösung in für diese Anforderung?

Üblich ist der CD4536 für solche Zeiten, Toaster etc.

Er läuft direkt an 12V und steuert normale MOSFET direkt an.

Martin H. schrieb:
> Übrigens: Mehr als 8 Pins (CD4536) ist für Lötanfänger so ne Sache, bei
> Fehlern schwer zu entlöten

Dann löte eine Fassung ein

ProblemehabendieLeute.

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von Andreas M. (elektronenbremser)


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Warum nicht den NE555?

von C. D. (derschmied)


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Falk B. schrieb:
> Es wurden schon IC-Sockel erfunden.

..und Oszillatoren die dort hineinpassen. Zusammen mit 2x 4060 kann man 
dem Nachwuchs sogar noch einfache Mathematik mitgeben sowie über 
Steckbrücken / Codierschalter den Zeitrahmen von Sekunden bis hin zu 
mehreren Stunden variieren.

Gruß, DerSchmied

Edit: CD4040be paßt auch, nur die Teiler sind anders gestaffelt.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Martin H. schrieb:
> Ein Elko mit zB 1000uF an 7.2Mohm hätte rechnerisch die 2h Zeitkonstante

Nur, wenn du die üblichen Toleranzen von Elkos, die durchaus bei 40% 
(±10 .. ±20) liegen können, und den Leckstrom (z.T. einige hundert µA) 
ignorierst.
Genaue Angaben dazu im Datenblatt.

von Michael B. (laberkopp)


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Andreas M. schrieb:
> Warum nicht den NE555?

Für 2 Stunden ?

Warum wohl hören die Diagramme im Datenblatt bei 10 Sekunden auf ?

von Peter D. (peda)


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Michael B. schrieb:
> Üblich ist der CD4536 für solche Zeiten, Toaster etc.

Warum schlägt Google immer nur diese uralten schlechten Scans von TI 
vor?
Es gibt doch ordentliche Datenblätter:
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc14536b-d.pdf

von Klaus H. (hildek)


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Andreas M. schrieb:
> Warum nicht den NE555?

Für 90-250min? Quatsch!

Meine Lieblingsvariante für eine derartige Aufgabe: ein kleiner Tiny und 
mit einem Poti ließe sich der Bereich sogar einstellen.

: Bearbeitet durch User
von Martin H. (martinhaag)


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ok ich fasse mal zusammen:

analog über Kondensator + Widerstand, Zeitkonstante = murks

CD4536, HEF4060 oder CD4060
Frequenz mit externen Bauteilen vorwählen,
Entsprechende Bits so setzen, dass sich die gewünschte Zeit einstellt
(alternativ, wie immer Microprozessor)

Danke und bis zum nächsten mal
Grüsse Martin

von Klaus H. (hildek)


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Martin H. schrieb:
> analog über Kondensator + Widerstand, Zeitkonstante = murks
>
> CD4536, HEF4060 oder CD4060
> Frequenz mit externen Bauteilen vorwählen,
> Entsprechende Bits so setzen, dass sich die gewünschte Zeit einstellt
> (alternativ, wie immer Microprozessor)

Richtig zusammengefasst.
Dazu sagen möchte ich noch: Die µC-Lösung baut jedenfalls kleiner als 
jede andere Variante und mit weniger Komponenten.

von Peter N. (alv)


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Klaus H. schrieb:
> Andreas M. schrieb:
>> Warum nicht den NE555?
>
> Für 90-250min? Quatsch!

Warum nicht?

Ich habe vor Ewigkeiten mal eine "Eieruhr" mit NE555 gebaut.
1 min - 1 Std über Drehschalter mit verschiedenen Widerständen und 
2200µ-Elko.
Die Widerstandswerte hatte ich mittels Widerstandsdekade ermittelt.

Noch Jahre später ging das Ding im Stundenbereich <1 min falsch.

von Falk B. (falk)


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Peter N. schrieb:
>> Andreas M. schrieb:
>>> Warum nicht den NE555?
>>
>> Für 90-250min? Quatsch!
>
> Warum nicht?

Weil es Murks ist, wurde mehrfach erklärt. Es werden zu große Elkos mit 
zu großen, bisweilen arg temperaturabhängigen Leckströmen und zu großen 
Widerständen benötigt. Die digitale Variante ist DEUTLICH kleiner, 
zuverlässiger und genauer.

> Ich habe vor Ewigkeiten mal eine "Eieruhr" mit NE555 gebaut.
> 1 min - 1 Std über Drehschalter mit verschiedenen Widerständen und
> 2200µ-Elko.
> Die Widerstandswerte hatte ich mittels Widerstandsdekade ermittelt.
>
> Noch Jahre später ging das Ding im Stundenbereich <1 min falsch.

Tja, dann hattest du Glück mit deinen Elkos.

von Klaus H. (hildek)


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Peter N. schrieb:
> Warum nicht?

Sorry, dass ich mich zu dem Ausdruck habe hinreisen lassen - ist sonst 
nicht meine Art 🙄. Übrigens: Eieruhr mit einer Stunde?? Steinhart! 😉

Falk B. hat dir zum Thema auch mit meinen Argumenten schon geantwortet.
Lange Zeiten sind zumindest eine Pfriemelei - auch du hast mit der 
Widerstandsdekade die Werte bestimmt. Und solltest du den NE555 oder den 
Elko mal austauschen müssen, dann geht das wieder von vorne los. Zudem: 
mich stört immer der Platzbedarf; mit einem Tiny13 oder 25 reichen mit 
Poti 5cm².

Nur, wenn es mit dem µC ganz einfach sein soll (interner oder Watchdog 
Oszillator), dann ist die Genauigkeit über Temperatur und Alterung auch 
nicht besser. War, soweit ich das verstanden habe, hier auch nicht 
gefordert. Sonst muss man doch noch einen Quarz bemühen ...

von Stefan F. (Gast)


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Martin H. schrieb:
> Schalten würde ein P-Mosfet

Die schalten aber nicht wie Relais, sondern sind analoge Bauteile.

> Gibt es eine Lösung in für diese Anforderung?

Schmitt-Trigger, z.B. CD4584 oder CD40106

Ich würde allerdings auch den oben empfohlenen CD4536 oder CD4060 
bevorzugen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Stefan F. schrieb:
>> Schalten würde ein P-Mosfet
> Die schalten aber nicht wie Relais, sondern sind analoge Bauteile.

Beiträge 55538

Noch 17, na endlich.

von Hp M. (nachtmix)


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Klaus H. schrieb:
> Sorry, dass ich mich zu dem Ausdruck habe hinreisen lassen - ist sonst
> nicht meine Art 🙄. Übrigens: Eieruhr mit einer Stunde?? Steinhart! 😉

Vielleicht ist das keine Eieruhr, sondern ein schneller Brüter.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter N. schrieb:
> Die Widerstandswerte hatte ich mittels Widerstandsdekade ermittelt.
Und das müsste dann an jeder einzelnen von den Lötanfängern nachgebauten 
Schaltung extra durchgeführt werden, denn

Martin H. schrieb:
> Die Schaltung soll von Lötanfängern nachgebaut werden
Dann würde ich ein paar ATtiny im DIL8 Gehäuse vorprogrammieren und die 
von den Lötanfängern einlöten lassen. Die Versorgung der µC aus den 12V 
kann locker mit einem Shuntregler (Vorwiderstand und Z-Diode) erledigt 
werden. Noch den obligatorischen Blockkondensator dazu und ich habe für 
den eigentlichen Zeitgeber grade mal 4 Bauteile mit insgesamt 14 Pins 
gebraucht.

Dahinter dann ein LL-Mosfet und ein Pulldown von G nach S. Fertig.
Die Aufgabe wurde mit nur 19 Lötstellen gelöst (na gut, die Versorgung 
und die Last muss auch noch irgendwie dran, aber das ist bei jeder 
anderen Lösung auch der Fall).

: Bearbeitet durch Moderator
von Bruno V. (bruno_v)


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Lothar M. schrieb:
> Und das müsste dann an jeder einzelnen von den Lötanfängern nachgebauten
> Schaltung extra durchgeführt werden, denn

Ja. Eben

Wenn es Lötanfänger sind, dann vermutlich Kinder/junge Erwachsene. Ein 
tiny wäre da eine black Box, ohne Chance, Feuer zu fangen.

4060 & Co sehr spezialisiert.

Ein 555 gäbe per Variation von R und C, Oszi dran, 
Alternativschaltungen, ...,  einen guten Start in die eigene Erkundung 
von Elektronik.

Und wenn man dann die Schaltung rauf und runter durch hat, kann ja gerne 
der Tiny als Vergleich das Potential der uC zeigen.

Ein 4060&Co macht hingegen nur Sinn, wenn es auf Cents ankommt. Das ist 
für Bastler egal

(Btw.: Genauigkeit war dem TO relativ egal)

: Bearbeitet durch User
von Mi N. (msx)


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Martin H. schrieb:
> Über Taster dann EIN / AUS  oder eben nach 2h automatisch aus

Habe ich etwas überlesen? Daß der selbe Taster auch wieder vorzeitig 
Ausschalten können soll, wurde von keiner der vorgeschlagenen 
Schaltungen umgesetzt.

Wenn es sowieso ein fertiges IC sein darf, dann wäre wie erwähnt auch 
ein kleiner 8-pol. µC sinnvoll. EIN/AUS über einen Eingangspin und 
Zeiteinstellung von 60 - 180 Minuten mit linearem Poti per ADC. Bei 
Mittelstellung wären es dann die geforderten 2 Stunden.

@TO: Kannst Du ATtiny25 programmiern? Dann könnte ich Dir das Programm 
um eine Zeiteinstellung erweitern: 
Beitrag "Re: EIN-AUS mit Taster per Interrupt, ATtiny25 o.ä."

Nachtrag:
Alternative Einstellung per Poti 0,x - 240 Minuten. Mit einem 270° Poti 
kann die Zeit aber nur recht grob gestellt werden.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Martin H. schrieb:
> Über Taster dann EIN / AUS  oder eben nach 2h automatisch aus

Also Toggle + Timer.
Diskret wird das schon aufwendig. Ich würde daher auch nen ATtiny13 oder 
25 nehmen.

von H. H. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Martin H. schrieb:
>> Über Taster dann EIN / AUS  oder eben nach 2h automatisch aus
>
> Also Toggle + Timer.

"Taster" kann auch Plural sein.

von Michael B. (laberkopp)


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Peter D. schrieb:
> Diskret wird das schon aufwendig

Macht jeder Toaster. Daher wurde der übliche Toaster-IC mehrfach 
empfohlen. Scheint hier aber keinen zu interessieren. Achso, stimmt, 
uugh zu viele Pins, da wird ihm ja ganz schwindelig. Stattdessen wird 
irgendwas zusammenfabuliert von Leuten, die nur den NE555 kennen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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von Michael B. (laberkopp)


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Vielleicht U6046B / U6047B wenn er denn noch welche bekommt.

von Bruno V. (bruno_v)


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Michael B. schrieb:
> Stattdessen wird
> irgendwas zusammenfabuliert von Leuten, die nur den NE555 kennen.

Der TO hat nichts über den Zweck der Aufgabe geäußert, außer Anfänger 
und +-40% reicht.

Anfänger haben nix von einem "Spezial-IC". Wenn der TO die Anfänger an 
µC oder Digitaltechnik heranführen will, OK. Wenn eher analog, dann 
lieber 555.

von H. H. (Gast)


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von Peter N. (alv)


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H. H. schrieb:
> Bruno V. schrieb:
>> Wenn eher analog, dann lieber 555.
>
> Bloß keine ICs!
>
> https://www.kondensatorschaden.de/wp-content/uploads/2017/03/Ne555Nachbau.jpg

War das der Probeaufbau, bevor der 555 in IC gegossen wurde?

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