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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Treiberschaltung für uC, Magnet Spule mit 1 A/ 24 V DC Schalten


Autor: Raphael Lang (Firma: AVC Cooporation) (rapheal)
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Hallo Zusammen,

Ich möchte einen Elktro Magneten mit meinem PIC 18F uC mit Gleichstrom 
schalten der Elektro Magnet braucht 1 A / 24 V. Schalten will ich circa 
alle 50 ms mit 150 ms high Level, also 150 ms fließt 1 A und dann wieder 
50 ms Pause.
Zur Zeit benütze ich ein Optelektronisches Relais (SS-Relai) das aber 
relativ teuer ist. Kennt jemand ein paar bessere Schaltungen mit relativ 
wenigen Bauteilen um die 1 A / 24V mit dem uC durchzuschalten ?
oder gute Links ?

Vielen Dank

Raph

Autor: MaWin (Gast)
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Zwar kannst du einfach per Transistor und Freilaufiode schalten
wegen 1A und nur 20mA Ausgangsstrom des uC ein Darlinton oder ein 
LogicLevel MOSFET,
aber dann sind beide Stromkreise an einem Punkt, dem Massepunkt,
miteinander verbunden. und erfahrungsgemäss produziert das immer
wieder Probleme mit Störungen.

Falls du also einen ordentlichen Aufbau hinbekommst, tut es:

       +-Spule-+-- +24V
       |       |
       +--|>|--+
       |  BA157
uC ---|I IRF7401
       |S
     Masse

Autor: Raphael Lang (Firma: AVC Cooporation) (rapheal)
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Vielen Dank,

brauche ich noch einen Basis Vorwiederstand ?

sollte man den IRF7401 durch den uC über eine Optokoppler schalten, wenn 
ich vorhab mehrer Elektro Magneten anzusteuern  ?.

uC----  +5V
     |  |                        |
     v->v  Opto.                 |
     |  |            __         /
------  ------------|  |-------|     IRF7401
                     R          \
                                 |
                                 |

Autor: Floh (Gast)
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Raphael Lang schrieb:
> brauche ich noch einen Basis Vorwiederstand ?

nein, da der vorgeschlagene ein MOSFET ist.

Raphael Lang schrieb:
> sollte man den IRF7401 durch den uC über eine Optokoppler schalten, wenn
> ich vorhab mehrer Elektro Magneten anzusteuern  ?.

Kann man machen, allerdings fehlt hier ein Pulldown-Widerstand, um den 
MOSFET wieder sicher zu sperren:

 uC----  +5V
      |  |                        |
      v->v  Opto.                 |
      |  |                       /
 ------  -----------------------|     IRF7401
                    _|_          \
                    | |           |
                    |_|           |
                     |            |
                   __|____________|__
:-)

Autor: Raphael Lang (Firma: AVC Cooporation) (rapheal)
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Super Danke,

kann der MOSFET die Leistung von 1A/24 V ~ 24 W abtun...
im Datenblatt steht Power Dissipation von 2.5 W ?
oder versteh ich das Datenblatt falsch ?

Gruß


Raph

Autor: MaWin (Gast)
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> uC----  +5V
>      |  |
>      v->v  Opto.
       |
LED-Vorwiderstand
       |
     Masse

Auf die Art hättest du (wieder/immer noch) eine galvanische Trennung,
die Störungen fernhält, wenn deine +5V nicht dieselben sind die der uC 
bekommt (dann allerdings wäre der Optokoppler Unsinn).

Warum nimmst du allerdings nicht gleich ein PhotoMOS Relais wie AQY272 ?

Da wäre bereits alles eingebaut (ausser LED-Vorwiderstand, der BA157 und 
deiner Magnetspule) und es braucht auch keine +5V.

Autor: Floh (Gast)
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Raphael Lang schrieb:
> kann der MOSFET die Leistung von 1A/24 V ~ 24 W abtun...
> im Datenblatt steht Power Dissipation von 2.5 W ?
> oder versteh ich das Datenblatt falsch ?

Die 24 Volt fallen ja fast komplett an der Last ab,
die Verlustleistung ist beim Mosfet nur durch den On-Widerstand gegeben:

P = I^2 x R

R im Datenblatt nachschauen, Strom ist dein 1 A.
Ausrechnen. :-)

Autor: Raphael Lang (Firma: AVC Cooporation) (rapheal)
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...hab schon ein Photomos Relais bestellt
sind aber relativ teuer, und ich brauch mehrere deswegen wollte ich 
schauen
ob es alternativ Lösungen für so um die 3 Euro pro Treiber gibt...


kann der MOSFET die Leistung von 1A/24 V ~ 24 W abtun...
im Datenblatt steht Power Dissipation von 2.5 W ?
oder versteh ich das Datenblatt falsch ?

Gruß

Raph

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Bei den Schaltzeiten wird das nichts gescheites mit der einfachen 
Schaltung mit Freilaufdiode...
Hochsperrende Treiber sind hier angesagt.

Autor: Raphael Lang (Firma: AVC Cooporation) (rapheal)
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H.joachim Seifert schrieb:
> Bei den Schaltzeiten wird das nichts gescheites mit der einfachen
> Schaltung mit Freilaufdiode...
> Hochsperrende Treiber sind hier angesagt.

Hallo H.joachim Seifert

Was sind Hochsperrende Treiber ?

Im Prinzip schalte ich ja mit 4 Hz ist ja eigentlich Gleichspannung

Gruß

Raph

Autor: MaWin (Gast)
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> kann der MOSFET die Leistung von 1A/24 V ~ 24 W abtun...

Nee, soll er auch nicht, die 24V braucht deine Magnetspule,
der Transistor verheizt (wenn alles richtig angeschlossen ist)
keine 0.24V, also gerade mal 0.24 Watt.

Wenn du's billigst haben willst, lass Optokoppler und Transistoren und 
Dioden und alle Bauteile weg und
nimm einen ULN2803, der bedient gleich 4 Magnetventile in dem je 2 Ein- 
und Ausgänge parallel geschaltet werden.


> H.joachim Seifert (crazyhorse)
> Bei den Schaltzeiten wird das nichts gescheites mit der einfachen
> Schaltung mit Freilaufdiode...
> Hochsperrende Treiber sind hier angesagt.

Verrückte Pferde als Troll ?
"hochsperrende treiber" gibt 0 Google Hits, das sollte reichen
um Trolls zu entlarven.
Und 5 Hz sind zu schnell ? Die Schaltung arbeitet bei Schaltreglern 
problemlos bis in den Megahetzbereich.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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jaja, Mawin, du bist ein ganz Schlauer, denkst du zumindest.
5Hz sagen erst mal gar nichts aus. Aber 24V/1A ist schon ein ganz 
schöner Brummer. Er wird ja nicht ohne Sinn und Verstand 150ms ein und 
50ms ausschalten wollen. Es soll sich sicher was am Magnetfeld tun, 
oder?
In den 50ms Pause passiert da so gut wie nichts, da der Strom 
weiterfliesst (durch die Diode deiner Primitivschaltung).
Also, schnell ausschalten, und das bedingt hohe Abschaltspannung 
zulassen. Und so landet man schnell bei Treibern in der 200V-Klasse.
Du Pfeife.

Autor: Raphael (Gast)
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Hallo Zusammen,
steuer jetzt die Spule mit 2x  ULN2803 in Paralell betrieb
mit 24V/0,6 A an kann aber auch bis 32V / 0,8 A gehen
funktioniert ganz gut am uC Port habe aber bedenken da ich fürt mein
Projekt 100 ( Ja is ein bischen viel) Elektro Magnete ansteuern will.
Denke das wird sich nicht serios ohne optokopler galvanische trennung 
machen lasse... ?

Gruß Raphael und danke für die guten Ratschläge

Autor: Joachim B. (jojo84)
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Hm, du kannst keinen ordentliche galvaniche Trennung aufbauen, du kannst 
keine Verlustleistung ausrechnen, hast sicher noch nichts von 
Schieberegistern gehört, bedienst dich eines katastrophalen Schreibstils 
und willst dann in die ">10A-Klasse" einsteigen?
Ich bin mir nicht sicher, ob das ein wirklich kluges Vorhaben ist...
Sorry, nimms mir nicht zu übel, aber meinst du nicht, daß du da anders 
rangehen solltest?

Gruß

@Pferd:
bleib mal ruhig... kein Grund ausfallend zu werden. Damit machst du dir 
nur unnötig Feinde...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Raphael (Gast)

>steuer jetzt die Spule mit 2x  ULN2803 in Paralell betrieb

Zwei Ausgänge oder Zwei ICs?

>funktioniert ganz gut am uC Port habe aber bedenken da ich fürt mein
>Projekt 100 ( Ja is ein bischen viel) Elektro Magnete ansteuern will.

Tja, braucht man viele Treiber oder Transistoren. Für popelige 24V/0,6A 
tut es ein kleiner MOSFET, IRF7301 ist dein Freund. 2 MOSFETs im SO-8 
Gehäuse für 30 Cent. Macht 50 ICs und 30EUR bei 100 Kanälen.

>Denke das wird sich nicht serios ohne optokopler galvanische trennung
>machen lasse... ?

Du denkst? Denke ich nicht. ;-)
Kein Mensch braucht hier eine galvanische Trennung.
Aber mach mal, wenn es dich glücklich macht.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@H.joachim Seifert (crazyhorse)

>Bei den Schaltzeiten wird das nichts gescheites mit der einfachen
>Schaltung mit Freilaufdiode...
>Hochsperrende Treiber sind hier angesagt.

Kommt drauf an. Der OP hat sich dazu ja nicht geäußert. Ich glaub nicht 
dass es Einspritzventile oder so sind. Und man muss es im Zweifelsfall 
nicht übertreiben, wenn man als Entmagnetisierungsspannung = 
Nennspannung ansetzt. Wenn das überhaupt nötig ist. Über diese Frage 
sollten wir uns erst den Kopf einschlagen, wenn der OP mal sagt, was 
denn diese Magneten machen sollen. 8-0

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Ach, rechnen müsste man können. Macht natürlich nur 15 EUR für 50 
IRF7301 :-0

Autor: raph (Gast)
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danke für eure Ratschläge...

Ich werde noch das ganze galvanisch trennen mit einem cny 70
da ich nicht will das mein schönens PIC Board einen Schaden nimmt.
aber funktioniert ganz gut mit dem ULM2308.... da sind auch schon 
Freilauf Dioden drinn.

Kann mich noch grop erinnern das man mit diese OP amp Schaltung:

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/1/10/Op-s...

so in etwa galvanisch trennen kann ?

Macht das sinn für den Eingan vom ULM zum AUgang uC

Gruß

Raphael

Autor: MaWin (Gast)
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> so in etwa galvanisch trennen kann ?

Nein. Falsch erinnert.

> Macht das sinn für den Eingan vom ULM zum AUgang uC

Da du es so bilig wie möglich haben willst, macht das keinen Sinn,
falls du es ohne galnanische Trennug auch störsicher aufgebaut bekommst,
denn eine galvanische Trennung ist immer teurer.

Eventuell lohnt es sich, die Magnetspulen in einer Matrix zu 
verschalten, wenn nur eine der 100 eingeschaltet sein muß, weil man dann 
mit weniger Elektronik (10 + 10 statt 100) auskommt.

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