Hallo an alle, ich habe mir mit einem Atmega 8 eine Schaltuhr gebaut. Mit einem Relais wird eine Zirkulationspumpe ein- und ausgeschaltet. Funktioniert soweit einwandfrei. Der einzige Schönheitsfehler: Sobald das Relais anzieht, wird die Hintergrundbeleuchtung des LCD etwas schwächer. Also ich gehe davon aus, dass ich den Printtrafo zu schwach dimensioniert habe. Aber wie errechnet man nun die Größe des erforderlichen Trafo? Hier mein Rechen-Versuch: Atmega8 mit ext. Quarz 3,6864MHz 5V 3,6mA (lt Datenblatt) -> 0,018W Relais 5V 36 Ohm -> I= 0,14A 5V 0,14A -> 0,7W HG-Beleuchtung LCD 20mA -> 5V 0,02A -> 0,1W Die Hintergrundbeleuchtung und das Relais werden jeweils von einem BC547B angesteuert. Stromverbrauch? Mein Trafo hat 9V 1,0VA und einen 7805 Spannungsregler. Wenn ich die bekannten Werte zusammenzähle (0,018 + 0,7 + 0,1)W, dann würden nach meiner Theorie noch 0,182 W für die restlichen Bauteile der Schaltung verbleiben. Kann mir jemand sagen, ob mein Rechenweg so richtig ist, bzw was ich falsch berücksichtig habe, da ja die Beleuchtung schwächer wird. Vielen Dank schon mal.
Wenn dein Trafo bei einer Nennspannung von 9 V eine Scheinleistung von 1 VA abgeben kann, dann sind das 111 mA. Da du nur einen einfachen Längsregler benutzt (statt bspw. eines Schaltreglers), kannst du die überschüssige Spannung bis auf 5 V runter nur verheizen, es bleiben also auch dort nur 111 mA, abzüglich des Eigenstrombedarfs des 78L05 (könnten auch ein paar mA sein, müsste ich ins Datenblatt gucken). Da AVR und Hintergrundbeleuchtung zusammen ca. 25 mA aufnehmen, bleiben noch vielleicht 80 mA für das Relais, das allerdings 140 mA an Strom benötigt... Die Rechnung ist leicht vereinfacht, da die Stromaufnahme eines Brückengleichrichters mit Ladekondensator nicht exakt eine rein ohmsche Last darstellt, folglich noch eine Abweichung zu den 111 mA, die sich aus der Scheinleistung ergeben, entsteht. Macht aber hier nix, es sollte klar sein, warum der Trafo unter den gegebenen Umständen unterdimensioniert ist.
Bei diesen kleinen Trafos kann man nicht viel berechnen, da sie sehr hohe Verluste aufweisen. Bei Deiner Schaltung könntest Du aber einen Spannungsregler mit geringem Spannungsabfall (lowdrop) verwenden. Ferner würde ich das Relais nicht mit der stabilisierten Spannung versorgen, sondern ggf. per PWM ansteuern, wenn es ein 5V-Relais sein soll.
Zum einen fehlt der Verlust im Spannungsregler, zum anderen wäre es geschickter auf Strom-Basis zu rechnen. In diesem Fall rund 170mA. Als Daumenregel sollte man den Trafo nicht mehr als zu 80% belasten, in Deinem Fall solltest Du einen wählen der mind 220mA liefern kann. btw, es müsste auch ein 6V Trafo reichen.
Sehe ich auch so: 9V-Relais mit unstabilisierter Spannung betreiben. Tip: es gibt auch bistabile Relais, die brauchen nur kurz einen Impuls und halten dann den Zustand. Die haben entweder eine oder zwei Spulen.
Hallo an alle, vielen Dank für euere leicht verständlichen Antworten. Also im Nachhinein ist klar, dass mein Trafo allein mit dem Relais schon überfordert ist. Da ich das für meine weiteren Schaltungen verbessern will, noch mal eine Nachfrage: Wenn ich es richtig verstanden habe, schlagt ihr vor, das Relais mit einer unstabilisierten Spannung zu betreiben. D.h. in meinem Fall das Relais mit dem einen Kontakt (+) mit dem Gleichrichter (+) verbinden. Die Masse für das Relais wird mit dem BC547 geschaltet. Der +Kontakt des Gleichrichters geht dann weiter zum Spannungsregler (IN). Ich will nun generell 12V-Relais verwenden (da es die größte Auswahl an Relais gibt). Wenn ich dann einen Trafo mit 12V Sekundärspannung verwende, muß der Spannungsregler (7805) aber die große Spannungsdifferenz von 12V-5V=7V 'vernichten'. Ist das so richtig?
Hast du ein Multimeter? Dann kannst du mal die Spannung am Gleichrichter nachmessen. Diese kleinen Trafos sind sehr ,,weich'', d. h. sie liefern bei wenig Last eine viel höhere Spannung als die Nennspannung. Da außerdem bei wenig Last die Spannung am Lade- kondensator auf 1,41 · Ueff (minus der Flussspannung der Dioden) hochläuft, hast du vermutlich dort sowieso schon 14 V anliegen. Damit kannst du das 12-V-Relais direkt betreiben. Zwar wird die Spannung durch die Belastung mit dem Relais dann einbrechen, aber das ist nicht schlimm: der kritische Punkt für ein Relais ist der Anzug selbst, durch das Anziehen des Ankers verkleinert sich dann der Luftspalt im magnetischen Kreis, was wiederum die magnetische Feldstärke vergrößert. Dadurch hält das Relais nach dem Anziehen auch noch bei einem viel geringeren Strom (und damit einer geringeren Spannung) sicher.
Wenn Du schon ein 5V-Relais hast, nimm dieses doch. Zum Einschalten kannst Du das Relais für ca. 20-50ms zu 100% einschalten und danach auf PWM-Ansteuerung mit 30-50% übergehen. Welche Daten hat denn Deine Zirkulationspumpe? 230VAC? Dann könntest Du auch ein Halbleiterrelais verwenden, das mit 10mA Steuerstrom auskommt.
Wenn Du 12V aus dem Trafo gleichrichtest und glättest (Elko), dann sind das nicht mehr 12V, sondern (je nach Leerlaufspannung des Trafos) fast 18V. Ein 9V-Trafo ist also für Deine 12V-Relais besser geeignet. Da die höhere Spannung durch einen höheren Ladestrom wärend einer kurzen Zeitspanne (Stromflusswinkel) erkauft wird, sollte der Trafo mehr Strom vertragen (mindestens das Doppelte) als rechnerisch zusammenkommt. Achte bei der Auswahl des Trafos auch darauf, dass er nicht schon im unbelasteten Zustand am Netz warm wird, es ist nämlich viel Müll/Schrott auf dem Markt, diese Trafos sind auf BILLIG optimiert und haben einen zu knapp bemessenen Eisenkern, der schon beim Anlegen der Primärspannung (ohne Last) in die magnetische Sättigung kommt und somit fleißig (teure) Elektroenergie in Wärme umsetzt. ...
Hallo an alle, nochmal vielen Dank für Eure Unterstützung. > Wenn Du schon ein 5V-Relais hast, nimm dieses doch. Zum Einschalten > kannst Du das Relais für ca. 20-50ms zu 100% einschalten und danach auf > PWM-Ansteuerung mit 30-50% übergehen. Im Moment bin ich mit meinen (Asm-)Programmierkenntnissen noch nicht soweit, um PWM zu realisieren. Ich werde in meine Schaltuhr entweder einen stärkeren Trafo oder ein anderes Relais einlöten, je nachdem was leichter zu realisieren ist. Das Typenschild der WILO-Zirkulationspumpe zeigt 230V 31W. > Achte bei der Auswahl des Trafos auch darauf, dass er nicht schon im > unbelasteten Zustand am Netz warm wird, es ist nämlich viel Müll/Schrott > auf dem Markt,... Hallo Hannes, schön mal wieder einen guten Tipp von dir zu bekommen. Werde für meine weiteren Schaltungen 9V Trafos verwenden. Ich verwende die BLOCK-Printtrafos von Reichelt. Die sollten OK sein. Die Leerlaufspannung der verschiedenen 9V-Typen beträgt zwischen 12,9 und 14,6V. Danke auch an Jörg für die gute Erklärung. Werde mir dann als nächstes doch das PWM-Theama zu Gemüte führen.
Axel Hüser wrote: > Im Moment bin ich mit meinen (Asm-)Programmierkenntnissen noch nicht > soweit, um PWM zu realisieren. Ist in Assembler und C eigentlich dasselbe: du stellst ein paar IO-Register ein, mehr ist es nicht.
Hallo an alle, ich habe dieses Thema schon vor längerer Zeit einmal behandelt und des wollte ich keinen neuen Thread aufmachen. Ich habe mir eine Pumpensteuerung mit einem ATMEGA8 gebaut. Dieser steuert über zwei Transistoren zwei Relais an, die wiederum eine Tauchpumpe bzw. ein Hauswasserwerk schalten. Die Relais steuere so an, wie Hannes Lux mir empfohlen hatte (9V Trafo und 12V-Relais): > Wenn Du 12V aus dem Trafo gleichrichtest und glättest (Elko), dann sind > das nicht mehr 12V, sondern (je nach Leerlaufspannung des Trafos) fast > 18V. Ein 9V-Trafo ist also für Deine 12V-Relais besser geeignet. Die Schaltung funktioniert einwandfrei, solange am Relais noch kein Verbraucher hängt. Zum Test schalte ich mit den Relais eine 230V-Lampe. Nun wird beim Einschalten der Lampe immer ein Reset am uC verursacht. :-( Ich habe leider kein Programm, um euch die Stromversorgung meines uC zu zeigen. Vielleicht helfen die Details: Trafo sek. 9V 2,3VA Spannungsregler 7805 Elko vor dem 7805 1000uF Elko nach dem 7805 47uF Kann mir jemand sagen, was ich an meiner Schaltung verändern müsste? Axel
Das liegt dann wohl eher an einem nicht EMV-gerechten Aufbau der µC-Schaltung. Ursache ist der kleine Schaltfunke am Relaiskontakt beim Schalten von Lasten. Erste Maßnahme wäre unter dem Begriff 'Snubber' zu suchen. Wichtig sind aber auch: - dicht am 7805 vorne und hinten je ein 100nF Kerko - Kerkos an der Versorgung des µC, nahe an den Pins - Reset richtig beschaltet?
Hallo, > - dicht am 7805 vorne und hinten je ein 100nF Kerko ja > - Kerkos an der Versorgung des µC, nahe an den Pins im uC-Sockel habe zwischen Vcc und Gnd einen Kerko 100nF > - Reset richtig beschaltet? im Moment hängt der Reset-Pin 'in der Luft'. Sollte da ein Widerstand nach Vcc rein? Werde mal nach Snubber suchen.
>im Moment hängt der Reset-Pin 'in der Luft'. Sollte da ein Widerstand >nach Vcc rein? Und da wunderst du dich wirklich, das es nicht geht? Gucke mal hier rein: http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1619.pdf
Hallo Lippy, den Widerstand hatte ich ursprünglich nicht vorgesehen, da im AVR-Buch von Rowalt auf Seite 24 steht: 'Da der Atmega8 über einen internen Pullup verfügt, kann dieser Widerstand unbestückt bleiben'. In meinen bisherigen Schaltungen hat das auch alles gut geklappt. ABER es heisst auch weiter: 'Nur in Praxisschaltungen ist ein externer PullUp sinnvoll, um die Störsicherheit zu erhöhen'. Also das werde ich sofort nachholen, danke für den Hinweis.
>Also das werde ich sofort nachholen, danke für den Hinweis.
Ich hoffe du meinst mit nachholen nicht nur den Widerstand. Sieh dir das
ganze Dokument an und beachte es!
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Relais_mit_Rc.jpg
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Hallo, würde bitte jemand mal draufsehen, ob die Beschaltung des RC-Gliedes so korrekt ist? Für den Widerstand R2 verwende ich 240 Ohm und für den Kondensator C1 1 uF. Mache gerade eine Bestellung bei Reichelt und würde die Teile mitbestellen. Vielen Dank
Hallo, habe jetzt mal probehalber bei einem Relais ein RC-Glied eingebaut. Ausserdem habe ich den Reset um eine Diode, Widerstand und 4,7nF Kondensator erweitert. Zwar funktioniert das Ganze jetzt etwas besser, aber noch nicht 100% zuverlässig. D.h. so ca alle 10 Relais-Schaltwechsel (Ausschalten) geht der uC in den Reset. Ich denke, das Problem liegt darin, dass der uC zu Nahe an den beiden Relais positioniert ist (siehe Foto). Ich werde wohl nochmal eine neue Platine mit anderer Anordnung bauen müssen. Ist es von Vorteil die Relais auf einer getrennten Platine zu positionieren? Oder habt ihr noch einen anderen Tipp? Vielen Dank Axel
>Ich denke, das Problem liegt darin, dass der uC zu Nahe an den beiden >Relais positioniert ist (siehe Foto) Und ich bin sicher, dass das nicht wirklich der Grund ist. Ich behaupte mal, dass deine Betriebsspannung nicht sauber geblockt ist. Das lässt das Bild vermuten..
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Hallo Lippy, ich habe mal ein Schaltbild meiner Stromversorgung angehängt. Im uC-Sockel habe ich noch einen 100n-Kerko verlötet. > Ich behaupte mal, dass deine Betriebsspannung nicht sauber geblockt ist. > Das lässt das Bild vermuten.. Was ist da nicht in Ordnung?
Hat der µC die üblichen 100nF direkt zwischen VCC und GND? Ist auf dem Foto nicht zu sehen. Wie ist die Beschaltung von Reset? Auch "fliegende" Kabel können was einfangen.
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reset.png
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Hallo, > Hat der µC die üblichen 100nF zwischen VCC und GND? Ist auf dem Foto > nicht zusehen. Ist im Sockel. > Wie ist die Beschaltung von Reset? Wie Lippy vorgeschlagen hat. Siehe Bild.
Nur mal ne kurze Bemerkung zur Trafodimensionierung von oben : Benötigter Strom * 1,6 = Strom den der Trafo liefern muß Es muß ja neben dem Laststrom auch Strom für den Ladekondensator liefern, damit dieser den Laststrom liefen kann wenn die Trafospannung (Netzsinus!) unter den Wert der Spannung am Lade-C sinkt. Das vergessen viele und wundern sich das die Elektronik "spinnt".
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