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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welcher Tranistor als Schalter im Auto


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo,

ich hoffe auf Eure Hilfe. Mit den ganzen Bauteilen der Elektrotechnik 
kenn ich mich überhaupt nicht aus.

Ich habe mir diese Schaltung bei Conrad geholt. Das Ganze ist eine 
Zeitschaltung für ein Relais. Dabei wird die Schaltung über den Taster 
START aktiviert und mit RESET kann sie vorzeitig abgebrochen werden. Nun 
möchte ich diese Schaltung im Auto verwenden, das heißt 12-15 V 
Versorgungspannung. Fals dieses irgendwie besonders wichtig ist.

Die Schalter START und RESET sollen durch Signale ersetz werden. Der 
Taster START soll durch ein Signal ersetz werden, dass bei Schaltung auf 
Masse geht. RESET soll durch ein Signal ersetz werden, das bei Schaltung 
auf 12V geht.

Welchen Transistor oder FET muss ich verwenden? Welche Widerstände sind 
wo nötig?

Als nächsten Schritt soll ein Transistor oder FET durch ein positiv 
Signal zwei Relais schalten. TYP 
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=504376.

Vielen Dank

Autor: holger (Gast)
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>ich hoffe auf Eure Hilfe. Mit den ganzen Bauteilen der Elektrotechnik
>kenn ich mich überhaupt nicht aus.
>
>Nun möchte ich diese Schaltung im Auto verwenden, das heißt 12-15 V
>Versorgungspannung. Fals dieses irgendwie besonders wichtig ist.

Das lässt du mal schön sein. Wenn du einen Crash baust
und was selbstgebasteltes in deinem Wagen gefunden wird,
dann zahlt deine Versicherung nicht.

Autor: Max (Gast)
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Erzähl nicht so ein Blödsinn, Holder! Am Ende glaubt das noch jemand.

Autor: Matthias (Gast)
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Nicht böse gemeint, aber was soll mir das helfen.

Es handelt sich um ne einfache Cominghomefunktion. Das heíßt, das 
Fahrzeug steht beim Schalten. Zum anderen war ich bereits beim TÜV und 
der sagte mir das so was kein Problem ist.

Mal nen Beispiel. Geänderte Intrumentenbeleutung oder ne Box im 
Kofferraum ist auch selbstgebastelt und ist auch nicht illegal. Also 
zurück zum Thema und ich bitte um Hilfe bei meinem Problem.

Autor: holger (Gast)
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>ich hoffe auf Eure Hilfe. Mit den ganzen Bauteilen der Elektrotechnik
>kenn ich mich überhaupt nicht aus.

Und was ist damit ?
Wenn deine Schaltung in Rauch aufgeht weil du keine
Ahnung hast, dann tötest du evtl. Menschen.

LASS ES SEIN.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Die Schalter START und RESET sollen durch Signale ersetz werden. Der
>Taster START soll durch ein Signal ersetz werden, dass bei Schaltung auf
>Masse geht. RESET soll durch ein Signal ersetz werden, das bei Schaltung
>auf 12V geht.

Bei Start ist die Polarität ja schon richtig wenn du da noch eine Diode 
(1N4148) in Reihe legst kann dort auch kein Strom reinfliessen. Anode an 
C2.

Bei Reset kannst du das Signal mit einem BC547B invertieren. C an den 
Eingang der Schalten , E and GND , an die Basis einen Widerstand so um 
die 10K.

Gruss Helmi

Autor: Matthias (Gast)
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danke

werd morgen mir die bauteile holen und es dann mal testen.

kann ich mit dem selben aufbau auch die relais schalten.

also 12v versorgung -> 1. relais -> 2. relais -> c vom bc547b. e vom 
bc547b an gnd und positives 12v signal mit 10kohm an b vom bc547b?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Also die beiden 12v Relais in Reihe an 12 V anschliessen geht nicht.
Du must die beiden schon Parallel schalten und noch eine Freilaufdiode 
dazu Parallel schalten.

Als Transistor würde ich in dem Fall einen BC337-40 empfehlen.

Das ergibt dann einen Kollektorstrom von 12V / (225 || 225) = 106mA
Bei einem Stromverstärkungsfaktor von ca. 150 beim BC337 ergibt das ein 
Basisstrom von 106mA / 150 = 0.71mA. Wenn wir jetzt einen 
übersteuerungsfaktor von 5 annehmen ergibt das ein Strom von ca. 3.5mA. 
Am Basisvorwiderstand fallen 12V - 0.7V = 11.3V ab. Das ergibt einen 
Basisvorwiderstand von 11.3 / 3.5mA = 3228 Ohm Normwert 3.3KOhm.

Damit sollte es funktionieren.

Gruss Helmi

Autor: Matthias (Gast)
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danke für die ausführliche antwort.

dann noch eins im Allgemeinen. Im Fahrzeug liegen zwischen 12-14 Volt 
an. Bei einer Berechnung wie deiner, von was sollte man da am besten 
ausgehen. Vom größeren oder kleineren Wert? Oder macht es sogar sinn ein 
positiv Signal durch einen Festspannungsregler auf konstant 5 oder 7 
Volt zu reduzieren?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die Schaltung wie sie so berechnet ist kannst du für 12 oder 14V 
brauchen.
Wie du an der berechnung des  Basisvorwiderstand erkennen kannst habe 
dort einen faktor von 5 eingerechnet. Ob da jetzt 3.5mA oder 4mA in die 
Basis fliessen ist für den Transistor egal er ist dabei voll 
durchgesteuert.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

@Holger: Steck mal deinen erhobenen Zeigefinger woanders hin.

Im Automotive-Breich werden gern High-Side-Switches von Siemens/Infinion 
benutzt. Suche mal nach BTS... . Sind zwar etwas teurer als 
Transistoren, aber mit etlichen lassen sich auch Kurzschlüsse und 
Unterbrechungen detektieren.

MfG Spess

Autor: Andre (Gast)
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Achte darauf, genügend Spannungsreserve am Transistor zu haben - in der 
Automobilelektronik geht man von bis zu 40V aus (siehe auch Stichwort 
Load-Dump).
Würde auch empfehlen ein Schalter-IC für Automotive Applikationen 
einzusetzen.

Autor: Matthias (Gast)
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also ich werd die schaltung wie sie helmi beschrieben hat aufbauen.

würde aber um größerer reserven zu haben für den bc547b den bc546b und 
für den bc337-40 den bc141 nehmen wollen. bleibt damit der rest der 
schaltung insb. die widerstände gleich.

die zeitrelaisschaltung ist soweit ich das sehe mit einem filter für die 
versorgungsspannung in form des 100müh kondensator versehen. um die 
signale der START und RESET signale zu filtern sind die 100nF 
vorgesehen. bei bedarf könnte man die doch auch noch erhöhen oder?

Autor: spess53 (Gast)
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HI

>möchte ich diese Schaltung im Auto verwenden, das heißt 12-15 V

Nö. Mit +-100V musst du schom rechnen (siehe Anhang).

MfG Spess

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Denk daran das der BC141 eine geringere Stromverstärkung hat. Laut 
Datenblatt min. Hfe von 63. Da must du den Widerstand neu berechnen.

Auch wäre noch ein LC-Filter in der Spannungsversorgung und ein Varistor 
nicht ganz verkehrt.

Autor: Matthias (Gast)
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beim bc141 komm ich jetzt auf 1.3kohm

kannst du beispiele für den lc-filter oder den varistor geben, die 
geeignet sind.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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L in der Grössenordnung von einigen 100uH .. 1mH
C dahinter Grössenordnung einigen 100uF

Varistorspannung um die 20V

Autor: Matthias (Gast)
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Das was ich jetzt zum Varisator gelesen habe, würde ich dann wie im 
Anhang umsetzen. Also nen Filter aus drei Komponenten für die Schaltung.

Autor: Matthias (Gast)
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Der Filter sollte zwei Schaltungen absichern. Beide haben laut angaben 
zusammen 100mA max.

Denke daher an folgende Bauteile.
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=535478
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=500700
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=445998

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hallo Matthias

Also der Elko ist ja wohl ein dicker Brummer. 450V Spannungsfestigkeit 
brauchst du nicht so um die 50V reichen.

Dir Drossel ist nicht gut. Der reine ohmische Anteil ist bei der schon 
14 Ohm. Bei 100mA fallen an der schon 1.4V ab.

Der Varistor ist OK fuer diese Zwecke.

Als Drossel waere die Ok.
http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flNl...


Die hat so um die 80mOhm .

Gruss Helmi

Autor: Matthias (Gast)
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danke,

hab schon bei vom verkäufer nen anderen elko bekommen. 470/63v. die 
drossel die du da vorschlägst kann ich mir leider nicht ansehen. hab 
jetzt parallel zu der drossel noch ne speerdiode gelegt. so wie das bei 
nem relais gemacht wurde.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die Nummer bei Conrad: 440138-29

Versuch die mal direkt einzugeben.

>jetzt parallel zu der drossel noch ne speerdiode gelegt.
Die brauchst du nicht. Du reist den Stromkreis ja nicht abrupt auf. 
Durch den Elko und die Last ist die ja schon bedaempft.

Gruss Helmi

Autor: Matthias (Gast)
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Aber ganz überflüssig is se doch nicht? Die Schaltung wird ja auch über 
nen Relais an und ausgeschaltet.

Ist die Drossel nicht nen bisschen schwach. Die verträgt 80mA, aber die 
beiden Relais die dort geschaltet werden müssen haben doch schon 106mA 
zusammen, ohne die Ruheströme der Schaltung.

Oder verwechsle ich da jetzt was?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Bei mir im Katalog ist die anders angegeben.
R = 80 mOhm
Da koennen einige 100mA drueber fliessen
Auf der WEB seite von denen ist ein Fehler die geben die mit 64KOhm 
ohmischen Widerstand an. Um den Wert zu erreichen muessten da 100Km 
Draht drauf sein.
Besser ist vor der Drossel noch ein C (einige 100nF) gegen Masse anstatt 
der Diode.

Autor: Matthias (Gast)
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ok werd mir dann noch diese diode besorgen. macht es dann noch sinn vor 
die drossel noch nen widerstand zu legen. also sowas um die 100 ohm als 
strombegrenzung? da meine jetzige diode nur bis 170mA ging hatte ich 
einen 70 Ohm Widerstand davorlegen wollen, da die Schaltung ja max umd 
die 110mA aufnimmt.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Bei 100 Ohm davor und 200mA Stromaufnahme fallen da 20V ab und das ist 
mehr als deine Versorgung bringt.

U = I x R

Und du brauchst auch keine Diode parallel zu Entstoerdrossel zu legen.

Wenn du die Schaltung so aufbaust

---+-----+-----L-----+------Uaus
   |     |           |
   C2    Var         C1
   |     |           |
  GND   GND         GND

L = Drossel
C1 = Elko
C2 = 100..470nF
Car = Varistor

Deine Drossel ist durch die Last und den Varistor b.z.w. durch die 
groesse der beiden Cs so bedaempft das die ganze Sache keine 
nennenswerte Spannungsueberhoehung macht. Die Drossel ist ja nicht 
alleine in der Schaltung sondern bildet mit den beiden Cs einen 
Schwingkreis der durch den Varistor und die Last bedaempft ist. Da 
koennen keine hohen Spannungsspitzen entstehen weil das ein sehr 
schlechter Schwingkreis ist.
Um nun genau zu sagen wie die Schaltung sich beim Ein/Ausschalten 
verhaelt kann man das ganze unter Spice simulieren oder die 
entsprechende DGL aufstellen und loesen. Eine Diode parallel zum L kann 
dir die Wirkung der Drossel unter Umstaenden aufheben. Wenn deine Diode 
so geschaltet ist das die Kathode am Eingang und die Anode auf dem 
Ausgang zeigt und jetzt ein negativer Transient am Eingang anliegt dann 
fliest dessen Energie ueber die Diode in dei Schaltung. Es entstehen ja 
nicht nur positive gerichtete Transienten sondern auch negative. Und 
fuer die negativen ist die Drossel qausi ueberbrueckt.

Wenn du noch eine Strombegrenzung haben willst dann bau eine Sicherung 
in den Eingang. Aber Achtung der Elko koennte dir die Sicherung 
ausloesen beim Einschalten.


Gruss Helmi

Autor: Matthias (Gast)
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Ist es wirklich nötig das der cvar vor der Spule sitz. Hab mir den 
Nachmittag eine Platine erstellt und die ist jetzt halt gerade fertig. 
Wobei der varisator halt hinter der der Spule sitzt.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Nicht unbedingt funktioniert auch so.

Gruss Helmi

Autor: taucher (Gast)
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Nur wenn der Varistor eine hohe Spannungsspitze abfangen muss, belastet 
das jedesmal die Spule. Nicht wirklich glücklich. Wenns ganz dumm läuft, 
verdampft die Spule eben.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Da wuerde ich doch eher sagen das der Varistor verdampft. Der setzt 
immer noch mehr Energie um als der Verlustwiderstand der Spule mit 80 
mOhm.

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