Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hydraulik 24V Magnetventil mit Arduino steuern


von Hannes X. (emacs)


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Hallo!

Ich habe mir einen Traktor mit Allradlenkung zusammengebaut.
Da man aber nicht ständig während der Fahrt zurückschauen kann, weiß man 
leider selten wie die Räder der Hinterachse stehen.

Jetzt möchte ich per Arduino (genauer Olimexino 328, wie ein Arduino 
UNO) die Funktion, dass sich die Hinterräder per Knopfdruck gerade 
stellen.

Diese Hinterräder werden hydraulisch mit 24V/3A Magnetventilen 
verstellt.

Ich möchte euch jetzt bitten meine Schaltung kurz zu überprüfen, ob 
alles so funktioniert wie gewünscht, wobei es hierbei eigentlich nur um 
den Teil mit den MOSFET geht.
Der Teil mit den Sensoren zur Feststellung der Radstellung funktioniert 
soweit.(Falls gewünscht kann ich gerne noch Informationen zu diesem Teil 
nachreichen)

Zur Erläuterung meiner Schaltung:
x Power Source 24V / zur Not auch 12V
x L1 ist das Magnetventil mit 12/24V mit 3A
x D1 ist eine Schottky-Diode da ich gelesen habe dass bei Spulen ein 
Induktionsstrom entstehen kann.
Ich hätte dazu Vishay 100V 5A DO-204AR und Lite-On 100V 5A DO-201AD zur 
Verfügung.
x R1 ein Pullup-Widerstand mit 10K
x Q1 P-Channel MOSFET, da die Ventile die Masse über den Gehäusestecker 
beziehen.
Als MOSFET hätte ich an einen IRF5305 oder IRF4905 gedacht.

Kann man die Schaltung so lassen?
Passen die von mir gedachten MOSFETS?

Noch eine Anmerkung:
Ich bin eigentlich IT-ler und habe nicht wirklich Ahnung von Elektronik. 
Schaltung ist nach bestem Gewissen und Recherche hier im Forum und im 
Internet entstanden.

Vielen Dank im Voraus!

Lg
Hannes

von Falk B. (falk)


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>Ich möchte euch jetzt bitten meine Schaltung kurz zu überprüfen, ob
>alles so funktioniert wie gewünscht,

nein. Siehe Relais mit Logik ansteuern.

>x Q1 P-Channel MOSFET, da die Ventile die Masse über den Gehäusestecker
>beziehen.

Dann brauchst du noch einen Pegelwandler.

>Kann man die Schaltung so lassen?

Nein.

von Hannes X. (emacs)


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Hallo Falk,

erstmal danke für die schnelle Rückmeldung.

> nein. Siehe Relais mit Logik ansteuern.
Könntest du bitte diese Antwort ein bisschen genauer ausführen, da ich 
wie gesagt nicht besonders Elektronik erfahren bin.
Diesen Artikel habe ich mir auch bereits mehrfach durchgelesen.


> Dann brauchst du noch einen Pegelwandler.
Warum brauche ich den Pegelwandler? Ich dachte mir dass ich einen 
Logic-Level MOSFET verwende um genau das zu umgehen.
Und soweit ich das verstanden habe schaltet der IRF4905 bei 5V voll 
durch.

lg

von MaWin (Gast)


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> Diesen Artikel habe ich mir auch bereits mehrfach durchgelesen.

Und warum dann ein völlig andere Schaltung aufgemalt ?

Wie kann es sein, daß man nicht mal 3 Bauteile unfallfrei miteinander 
verbinden kann ?

> Ich dachte mir dass ich einen Logic-Level MOSFET verwende
> um genau das zu umgehen.

Gute Idee.

Wie kommt man dann auf einen P-Kanal MOSFET ?


> Und soweit ich das verstanden habe schaltet der IRF4905
> bei 5V voll durch.

Wo steht beim IRF4905 was von LogicLevel ?

Was ist an continous drain current, VGS@-10V so schwer zu verstehen ?

von Harald W. (wilhelms)


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Hannes XXX schrieb:

> Warum brauche ich den Pegelwandler? Ich dachte mir dass ich einen
> Logic-Level MOSFET verwende um genau das zu umgehen.

Muss denn Dein Magnetventil wirklich mit Masse verbunden sein,
oder könnte ein Anschluss auch mit +24V verbunden werden? Dann
könntest Du nämlich problemlos Dein Ventil mit einem einzelnen
Transistor schalten. Die andere Schaltung geht zwar auch, ist
aber komplizierter.
Gruss
Harald

von anderes ich (Gast)


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>bei 5V voll durch.

Nicht ganz richtig. Das Gate muss 5V niedriger sein als Source um 
durchzuschalten.
Da Source bei dir auf 24V liegt, muss das Gate 24V - 5V haben (auf GND 
bezogen), also 19V.
Du schaltest mit deiner Schaltung aber U_GS zwischen -24V und -19V. Dein 
FET wird immer leitend sein, bzw. sogar zerstört werden.

Das meinte Falk mit Pegelwandler. Du musst zusehen dass das Gate 
zwischen 24V und 19V (oder auch etwas weniger) geschaltet wird (bezogen 
auf GND).

von Harald W. (wilhelms)


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Falk Brunner schrieb:

> Dann brauchst du noch einen Pegelwandler.

Es gibt doch diese schönen Automotiv-Fets, die Pegelwandler und
alles möglich andere mit drin haben. Vielleicht wäre das ja was
für Hannes. Ich hab da z.Z. aber keine Typenbezeichnung zur Hand.
Gruss
Harald

von anderes ich (Gast)


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>Ich hab da z.Z. aber keine Typenbezeichnung zur Hand

z.B.:

ITS640S2

von Harald W. (wilhelms)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Falk Brunner schrieb:
>
>> Dann brauchst du noch einen Pegelwandler.
>
> Es gibt doch diese schönen Automotiv-Fets, die Pegelwandler und
> alles möglich andere mit drin haben. Vielleicht wäre das ja was
> für Hannes. Ich hab da z.Z. aber keine Typenbezeichnung zur Hand.

Inzwischen habe ich diesen Link gefunden, der für Hannes sicherlich
interessant ist:
http://www.infineon.com/cms/de/product/automotive-ics/smart-high-and-low-side-switches/profet-tm-smart-high-side-switches/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab69e2d40357

Natürlich gibt es solche Schalter auch von anderen Herstellern.
Gruss
Harald

von spess53 (Gast)


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Hi

>Natürlich gibt es solche Schalter auch von anderen Herstellern.

Z.B. von ST:

http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/FM1965/SC1037

MfG Spess

von Hannes X. (emacs)


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Danke für die Aufklärung!

Zum Thema P-Channel:
Ja die Ventile beziehen die Masse über das Gehäuse, und ein neues Ventil 
würde ca 300Eur kosten, d.h. dass es glaube ich gescheiter ist, wenn ich 
da ein bisschen mehr in die Schaltung investiere.

@Harald und Spess
Sieht ja mal wirklich interessant aus das Teil.
Werde mir dann noch später die Datenblätter genauer anschauen.

Nur mal ne kurze Frage:
Heißt das dann, dass ich zB. den PROFET direkt mit dem Arduino 5V 
verbinden kann, und auf der anderen Seite das Ventil mit 24V und dann 
keine Dioden udgl. benötige?
Das wäre ja dann wirklich ideal, weil weniger kompliziert :-)

Hab mal kurz auf RS gesucht und diesen gefunden:
http://at.rs-online.com/web/p/intelligente-leistungsschalter/7528265/
Würde der dann passen?

lg
Hannes

von anderes ich (Gast)


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>Heißt das dann, dass ich zB. den PROFET direkt mit dem Arduino 5V
>verbinden kann, und auf der anderen Seite das Ventil mit 24V und dann
>keine Dioden udgl. benötige?

Ja.

>BTS50085

etwas überdimensioniert, aber: Ja das geht.

von Hannes X. (emacs)


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Obwohl ich jetzt das Datenblatt mehrmals gelesen habe,
jetzt nur noch eine letzte Frage, um auch wirklich sicher zu gehen:


Mit dem BTS50085 kann ich jetzt wirklich Plus schalten?




Damit ich mir nicht 10 Dinger von dem umsonst bestelle....

lg

von anderes ich (Gast)


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Ja

von Hannes X. (emacs)


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Dann erstmal vielen Dank an alle!

Ich werde die Dinger jetzt mal bestellen...

lg
Hannes

von Falk B. (falk)


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Müssen es immer die dicksten Böller sein? Für 3A Magnete braucht man 
keinen 44A(!) Schalter. Sowas hier reicht und ist billiger.

http://at.rs-online.com/web/p/intelligente-leistungsschalter/7532882/

von Hannes X. (emacs)


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@Falk

Da geb ich dir vollkommen recht!
Ich hatte mir auch, den von dir vorgeschlagenen angeschaut, jedoch stand 
auf der Übersichtsseite nur bei Voltage nur -10 bis 16V, deshalb hab ich 
den gleich wieder verworfen.

Erst im Datenblatt steht dann dass er für 40V geeignet ist.

Danke also für die Info!

lg
Hannes

von Jan (Gast)


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Hallo
wie ist denn das Ergebnis?
Hast du dein Mgnatventil schalten können?
schaltest du es "nur" oder kannst du auch die Stellung regeln?
Gruß

von Hannes (Gast)


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Hallo Jan,

ja, funktioniert einwandfrei.
In diesem Fall schalte ich die Ventile (einfache Magnetventile) nur ein 
oder aus. Aber es wäre auch überhaupt kein Problem die Stellung bei 
einem Proportionalventil zu steuern.

Hast du ein Proportionalventil?

lg

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