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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brainstorming: Schalten bei Masse und +12V


Autor: Bernd (Gast)
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Hallo, ich suche eine Lösung für folgendes Probelm:

Ich möchte eine Lampe schalten. Ich habe einen Eingang, an dem ich 
entweder +12V anlege (Lampe leuchtet) oder ich lege Masse an (Lampe 
leuchtet auch). Wenn der Eingang offen ist (also weder 12V noch Masse) 
soll die Lampe aus sein.

Zweites Problem (für Fortgeschrittene):
Ich habe zwei Lampen und zwei Eingänge. Ich kann über einen Schalter 
(1 Schließer) bestimmen, ob ich gegen +12V oder gegen Masse schalten 
möchte. Problem: Ich habe für zwei Lampen nur einen Schalter zur 
Verfügung, kein Umschaltkontakt sondern Schalter, 2-polig, Schließer. 
Gibts da was?

Ich möchte nicht viele Bauteile verwenden, am liebsten nur zwei einfache 
Transistoren (PNP oder NPN) pro Lampe, evtl Widerstände (für Pull-Up 
oder Pull-Down Aufgabe)

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Bernd schrieb:
> entweder +12V anlege (Lampe leuchtet) oder ich lege Masse an (Lampe
> leuchtet auch). Wenn der Eingang offen ist (also weder 12V noch Masse)
> soll die Lampe aus sein.

Wenn du dir das aussuchen kannst, dann nimm einen NPN-Transistor, der 
den Eingang nach Masse zieht. So ist die Lampe dann an. Wenn der Transen 
nicht nach Masse zieht, hängt der Eingang "in der Luft" und die Lampe 
ist aus.

Dein zweites Problem verstehe ich nciht ganz.
Soll immer eine der beiden Lampen an sein?
Oder sollen die auch mal beide aus sein?
mfg mf

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Ein Vorschlag (vmtl. noch unausgereift, aber mein erster 
Brainstorming-Ansatz) wäre der angehängte.

T1 und T2 sorgen für die Erkennung von +12V oder 0V in Vbdg. mit den 
Basisspannungsteiler. Bei geschickter Wahl, kann man die Erkennung von 
+12V und 0V auch weiter zur Spannungsmitte (bei +6V) ziehen.
Für die 3 mögl. Fälle, gekennzeichnet mit a, b und c habe ich sowohl die 
Spannung am Eingang, als auch die 'Logik-Pegel' an den betreffenden 
Leitungen mal mit angegeben.
T3 sorgt übrigens für eine Invertierung des Kollektorsignals von T2. 
Über die beiden Dioden erfolgt eine Wired-AND-Schaltung, d.h nur dann, 
wenn beide Signale auf der Kathodenseite der Dioden "H" sind, ist auch 
die Basis vom Darlington T4 "H" und kann damit, als Low-Side-Treiber, 
die Lampe zum Leuchten bringen.
Benötigt man einen High-Side-Treiber, gilt es nur die T3, T4 und die 
Dioden im Prinzip an einer gedachten horizontalen Spiegelachse zu 
'spiegeln' und aus einem NPN-T3 einen PNP-T3 zu machen und das gleiche 
nochmal bei T4, sowie die Dioden um 180° drehen.

Das alles ist ohne Gewähr - wer Fehler entdeckt, darf sie gerne 
behalten. ;-)

Autor: -Gast_XIV (Gast)
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Möglicher Ansatz. Strom fließt oder eben nicht.

Autor: -Gast_XIV (Gast)
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Bernd schrieb:
> Ich habe für zwei Lampen nur einen Schalter zur
> Verfügung, kein Umschaltkontakt sondern Schalter, 2-polig, Schließer.
> Gibts da was?

Ausserhalb der Esoterik Ecke wird das nicht einfach. Wie soll eine nicht 
mit der Gabe der Telepathie gesegnete Schaltung wissen was mit 
Betätigung des einen Schalters gewollt ist?

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Raimund Rabe schrieb:
> Ein Vorschlag (vmtl. noch unausgereift, aber mein erster
> Brainstorming-Ansatz) wäre der angehängte.

Die Grundidee ist schon nicht schlecht, aber in der Tat noch 
unausgereift. Insbesondere würde, bei korrekter Dimensionierung der 
Widerstände, die Lampe nur in der Mittelstellung des Schalters leuchten.

Etwas problematisch können auch die Querströme durch die Widerstände 
sein. Leider sind sie nicht beschriftet.

Autor: Ich (Gast)
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-Gast_XIV schrieb:
>> Ich habe für zwei Lampen nur einen Schalter zur
>> Verfügung, kein Umschaltkontakt sondern Schalter, 2-polig, Schließer.
>> Gibts da was?
>
> Ausserhalb der Esoterik Ecke wird das nicht einfach. Wie soll eine nicht
> mit der Gabe der Telepathie gesegnete Schaltung wissen was mit
> Betätigung des einen Schalters gewollt ist?

erste mal an -> Lampe 1 an.
erste mal aus-> Lampe 2 an und 1 bleibt an.
zweite mal an ->  Lampe 1 wieder aus.
zweite mal aus -> ales aus.

Da gabs mal für Stehlampen eine meschaniche Lösung mit Kordel dran.
Hat mich als Kind total Fasziniert :)

Autor: mumpitz (Gast)
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Antwort:

1x uC mit ADC, dazu
1x Spannungsteiler und
2x Leistungstransistoren (je nachdem, mit welcher Spannung diese Lampen 
arbeiten)

Grüße
Markus

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Der gute alte Fensterkomparator löst dieses Problem auch, wenn der 
Eingang rel. hochohmig auf z.B. 6V gelegt wird.
Auch ein Optokoppler in einer Diodenbrücke (oder direkt einer mit 
Wechselstromeingang) geht.
Der Lösungen gibt es viele.
Ich würde auch einen popeligen 8beinigen MC nehmen.

Autor: mumpitz (Gast)
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Hallo noch mal.

Hab meine Idee mit dem uC noch etwas weiter verfolgt. Ich denke, es wird 
nicht viele Schaltungsvarianten geben, die derart klein, billig und 
leistungsstark sind.

Nimm den ATiny10 von Farnell umd 1€. An den ADC Eingang hängst du einen 
Spannungsteiler mit zwei gleich großen Widerständen. Du kannst nun 
erkennen, ob 12V, 6V oder 0V am ADC anliegen. Je nachdem schaltest du 
die übrigen 3 Ausgänge. Somit könntest du theoretisch sogar 3 Lampen 
schalten.
Alles, was du dann noch bräuchtest sind drei Leistungstransistoren mit 
eventuell kleiner Treiberstufe oder ein Optokoppler, der einen Triac im 
Nulldurchgang einschaltet.
Ohne Leistungstransistoren auf ein paar mm2 Realisierbar.

Mir würde jetzt echt keine analoge Schaltung einfallen, die ähnliche 
Eigenschaften hätte.

Hoffe geholfen zu haben!
Grüße
Markus

Autor: Bernd (Gast)
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Vielen Dank für eure Ideen, besonders die von Raimund gefällt mir gut. 
ich hatte bereits einen ähnlichen Ansatz, aber bereits verworfen. Doch 
mit der Wired-And- Schaltung ausbaufähig. Vielen Dank für diesen 
Hinweis.

Mikrocontroller kommt nicht in Frage. Ich brauche mindestens 20 solcher 
Eingangsstufen und zu den 20 Ausgangsstufen kommen noch weitere 10 
Ausgänge dazu und weitere 4 Eingänge. Habe den Großteil der Schaltung 
analog abgeklappert und hänge jetzt an diesen "Universal"-Eingängen die 
sowohl mit +, als auch mit GND angesteuert werden sollen.

ich werde mal weiter mein brain stormen lassen...
Aber Anregungen helfen immer weiter

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Andreas Schweigstill schrieb:
> Raimund Rabe schrieb:
>> Ein Vorschlag (vmtl. noch unausgereift, aber mein erster
>> Brainstorming-Ansatz) wäre der angehängte.
>
> Die Grundidee ist schon nicht schlecht, aber in der Tat noch
> unausgereift. Insbesondere würde, bei korrekter Dimensionierung der
> Widerstände, die Lampe nur in der Mittelstellung des Schalters leuchten.

Nein, bei korrekter Dimensionierung würde die Lampe bei offenem Eingang, 
wo sich dann +6V einstellen sollten, da der Basisspannungsteiler 
symmetrisch aufgebaut ist, eben nicht leuchten.
Aufgabe war die Lampe zum Leuchten zu bringen, wenn entweder 0V oder 
+12V anliegen - wie auch immer das mit einem Schalter bewerkstelligt 
wird.

> Etwas problematisch können auch die Querströme durch die Widerstände
> sein. Leider sind sie nicht beschriftet.

Ein komplett durchgerechnetes Beispiel habe ich ihm natürlich nicht zur 
Verfügung gestellt, das ist richtig. Ein bißchen Arbeit soll er sich 
auch machen (dürfen). ;-)

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