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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik mit TTL 3,3V ein 5V Relais ansteuern -- Anfänger


Autor: Johannes (Gast)
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Hallo,
da ich Maschinenbauer bin, sind meine Kentnisse in Elektrotechnik nur 
rudimentär.
Mein Problem: Ich habe eine elektropneumatische Steuerung konzipiert, in 
der ich eine Advantech USB-4711A Schnittstelle verwende. Leider liefern 
mir die digitalen Ausgänge nur 3,3V nicht isolierte Spannung. (Low 
0.4Vdc/-6mA (Sink) und High 2.4 Vdc/ 6mA (Source))
Jetzt will ich ein Finder Printrelai mit 5V DC Nennspannung und 0,17W 
Spulenleistung ansteuern. Kann mir jemand sagen, wie ich das Anstelle? 
Am besten mit kurzer Skizze und Bauteilliste

Danke im Vorraus

Autor: holger (Gast)
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>Kann mir jemand sagen, wie ich das Anstelle?
>Am besten mit kurzer Skizze und Bauteilliste

BC548 mit 1k Basiswiderstand. Freilaufdiode
für das Relais 1N4148.

Autor: Olibert E. (olibert)
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Hier ist die Anleitung, die du suchst:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...

Autor: Johannes (Gast)
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Danke,
Ich habe inzwischen etwas mit einem ULN2003 TTL Treiber gefunden. 
Spricht etwas dagegen, so einen IC zu benutzen? Da ich mehrere Ausgänge 
habe, wird so die Gesamtschaltung auch kleiner.
Aber vielen Dank nochmal für die prompte Hilfe, ich habe schon viele 
Foren erlebt, wo das anders zugeht, wenn man ein totaler Newbie ist.

Autor: Sebastian (Gast)
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Der ULN2003 besteht aus sogenannten Darlington-Schaltungen, d.h. jeder 
Treiber ist mit zwei Transistoren aufgebaut. Da es NPN-Transistoren 
sind, wird mit einem positiven Eingangssignal (also hier 3.3V) die 
Masseleitung geschaltet; die Relaisspulen müssen also zwischen dem 
Ausgangspin dieses IC und der +5V Leitung angeschlossen werden. Der 
Schutzdiodenanschluß ("COM" oder ähnlich bezeichnet) geht auch an +5V.
Es gibt übrigens verschiedene Varianten, wenn der ULN2003 nicht 
empfindlich genug schaltet (3.3V müßten allerdings ausreichen), kann man 
alternativ den empfindlicheren ULN2001 (mit einem kleinen Vorwiderstand 
vor dem Eingang) verwenden.

Autor: der kleine Niels (Gast)
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nö gegen den ULN2003 spicht meines Erachtens nix.
aber halt die 1k und Freilaufdiode (für jeden einzeln versteht sich) 
nicht vergessen.

Tipp für die Zukunft: immer hübsch Datanblätter mitverlinken, dann 
kommen fundiertere Antworten. So mein Erfahrung.

Autor: Johannes (Gast)
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der kleine Niels schrieb:
> aber halt die 1k und Freilaufdiode (für jeden einzeln versteht sich)

Die Freilaufdiode, so wie ich das Schaltbild gelesen habe, ist im 
ULN2003 schon integriert:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...
Aber warum und wohin soll ich den 1k Widerstand schalten?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Johannes schrieb:
> der kleine Niels schrieb:
>> aber halt die 1k und Freilaufdiode (für jeden einzeln versteht sich)
>
> Die Freilaufdiode, so wie ich das Schaltbild gelesen habe, ist im
> ULN2003 schon integriert:
> 
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...
> Aber warum und wohin soll ich den 1k Widerstand schalten?

Zur Strombegrenzung... Das ULN2003 sollte aber auch den schon integriert 
haben (2.7K, wenn ich nicht irre). Deshalb ist das IC auch eigentlich 
fuer 5V Logik-Pegel ausgelegt...

Volker

Autor: Johannes (Gast)
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Lustig,
also jetzt mal Klartext:
Wenn ich ein ULN2003 einsetze, muss ich dann bei 3,3V einen Widerstand 
vor den Eingang schalten?
Soweit ich verstanden habe, sind die Ausgänge vom 4711 auf 6mA begrenzt:
http://origindownload.advantech.com//ProductFile/1...
Oder soll ich ein ULN2001 einsetzen?
Ich habe keine Möglichkeit auszuprobieren, da das über die Uni läuft und 
ich die Teile mühevoll übers Dezernat besorgen muss. Das muss auf Anhieb 
klappen.
Meine Relaishalter haben auch eine eingebaute Freilaufdiode, also 
braucht man sich darum keine sorgen zu machen.

Autor: Johannes (Gast)
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Warum gibts denn in dieser Richtung nicht einfach was zu kaufen? Was wie 
ein SPS I/O Modul wär schön...

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Die Industrie würde alles herstellen, was Du brauchst. Es bleibt immer 
die Frage ob Du es dann findest und bezahlen willst.

2.Wo kommen eigentlich Deine 5V her (ein 5V-Relais zieht auch etwas 
eher.)?

3.>übers Dezernat besorgen
Es gibt gelegentlich auch Entwicklungsmuster.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Linksammlung

Autor: Johannes (Gast)
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oszi40 schrieb:
> 1.Die Industrie würde alles herstellen, was Du brauchst. Es bleibt immer
> die Frage ob Du es dann findest und bezahlen willst.
Klar, bei Mailhaus gibts was für die eigenen Geräte mit Optokopplern, 
für 79€.
Mein Prof reißt mir den Kopf runter.

> 2.Wo kommen eigentlich Deine 5V her (ein 5V-Relais zieht auch etwas
> eher.)?
Die Steurung wird mit 24Vdc betrieben. Dank eines DC/DC Wanderlers mit 
1A Leistung
http://www1.business.conrad.de/scripts/wgate/zcop_...
Bestimmt nicht die eleganteste Lösung, aber der Aufwand soll ich auch in 
Grenzen halten.

> 3.>übers Dezernat besorgen
> Es gibt gelegentlich auch Entwicklungsmuster.
Leider ist dies nur ein kleines Teilproblem eines größeren Projektes und 
habe jetzt schon 2 Tage dran verschwendet. Mir reichts. Zeug bestellen, 
zusammenlöten, einschalten...

Autor: A. K. (prx)
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Johannes schrieb:

> Mein Prof reißt mir den Kopf runter.
> 1A Leistung

Dafür mit Sicherheit. ;-)

Autor: Sebastian (Gast)
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> also jetzt mal Klartext:
> Wenn ich ein ULN2003 einsetze, muss ich dann bei 3,3V einen Widerstand
> vor den Eingang schalten?

Definitiv nein.

> Soweit ich verstanden habe, sind die Ausgänge vom 4711 auf 6mA begrenzt:
> http://origindownload.advantech.com//ProductFile/1...
> Oder soll ich ein ULN2001 einsetzen?

Kein Problem. ULN2001 wäre dann ohne Vorwiderstand verwendbar, aber 
ULN2003 müßte erfahrungsgemäß gehen.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Johannes schrieb:
> Die Steurung wird mit 24Vdc betrieben. Dank eines DC/DC Wanderlers mit
> 1A Leistung

Na dann nimm doch gleich 24V-Relais. Dann klebt dir dein Prof auch den 
Kopf wieder an.

Gruss Reinhard

Autor: Johannes (Gast)
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Reinhard Kern schrieb:
> Na dann nimm doch gleich 24V-Relais.

5V Relais sind vorhanden und die 5V brauch ich sowieso noch für was 
anderes...

Ich sehe gerade, dass man die Grounds vom Eingang und vom Ausgang 
zusammenbringen muss. Dank des DC/DC Wandlers
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...
kommt dann noch die Nullung der 24V Versorgungsspannung hinzu.
Gibt es eine Möglichkeit, zB durch einen Kondensator die Nullung meines 
TTL Ausgangs zu schützen, damit der nicht was abbekommt?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Johannes schrieb:
> Lustig,
> also jetzt mal Klartext:
> Wenn ich ein ULN2003 einsetze, muss ich dann bei 3,3V einen Widerstand
> vor den Eingang schalten?

Nein, da ist ja, wie ich bereits anmerkte, der Vorwiderstand drin.


> Soweit ich verstanden habe, sind die Ausgänge vom 4711 auf 6mA begrenzt:
> [...]
> Oder soll ich ein ULN2001 einsetzen?

ULN2001 ist genau das gleiche wie ULN2003 nur ohne Vorwiderstand. Hier 
ist man flexibler, weil man extern einen "vorschaltet". Bei 6mA 
Strombegrenzung geht's zur Not auch ohne, aber Du musst das arme Ding ja 
nicht unbedingt in die Strombegrenzung treiben... ;)

Also:
Perfekte Loesung waere ULN2001 mit externem 1K Widerstand (pro 
Transistor-Stufe einen).

ULN2001 ohne Vorwiderstand ginge auch.

ULN2003 (mit internem 2K7 Widerstand) ist fuer 5V gedacht, geht aber 
auch bei 3.3V in die Saettigung, moechte ich mal annehmen.


> Meine Relaishalter haben auch eine eingebaute Freilaufdiode, also
> braucht man sich darum keine sorgen zu machen.

Freilaufdioden haben die ULN alle... Darum brauchst Du Dich also ohnehin 
nicht zu kuemmern. ;)


Volker

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