Raspberry Pi: Hohe Last-Ströme im 24V Bereich schalten?

Gast #4527191
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Guten Tag zusammen,

für ein Projekt habe ich folgendes Vorhaben und hoffe ihr könnt mir 
dabei helfen:

Wir haben 2 Hubmagnete paralell geschaltet, die bei 24V Eingangsspannung 
einen gemessenen Gesamt-Nennstrom von ca. 3,5 Ampere aufnehmen.
Diese 2 Hubmagnete müssen über einen GPIO Ausgang beschaltet werden.

Mein Vorhaben war folgendes:
Um den mechanischen Verschleiß auf die Dauer auszuschließen hätte ich 
einen Optokoppler mit 3,3V Eingangs-/Steuerspannung gewählt, der 
wiederrum meine 24 V über einen Leistungsoptokoppler ansteuert, welcher 
dann meinen Last-Strom von 3,5 Ampere durchschalten kann.

Solch ein Optokoppler habe ich mir vorgestellt, um den 
Leistungsoptokoppler zu schalten: 
https://www.reichelt.de/?ARTICLE=156016&PROVID=2788&wt_mc=amc141526782519998&gclid=CJrm78To6MsCFQ-3Gwod-xkJ9w
Leider finde ich diesen nur in 24V Eingangsspannung, gibt es diese auch 
speziell für 3,3V ?

Und als Leistungsoptokoppler hätte ich diesen gewählt: 
https://www.conrad.de/de/157-mm-hoher-optokoppler-ssr-serie-418170249024-1-st-finder-418170249024-last-strom-5-a-schaltspannung-15-35-vdc-502726.html

Kann mir jemand sagen ob das so realisierbar ist oder gibt es für diesen 
Anwendungsfall ganz andere, bessere Schaltungsarten ?

Liebe Grüße
Gast #4527213
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Harald W. schrieb:
> Bastelwastel schrieb:
>
>> gibt es für diesen Anwendungsfall ganz andere, bessere Schaltungsarten ?
>
> Ein einzelner MosFet würde vermutlich auch reichen.

Danke für die schnelle Antwort :)

Haben Sie zufällig einen Link von einem passenden MosFet, der dafür 
geeignet wäre?

Wie schauts mit dem aus? Ist der mit 3,3V ansteuerbar?
https://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-540/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2891&ARTICLE=8795

Liebe Grüße
Gast #4527247
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Hallo, ein FET aus der IRLxxx-Serie von International Rectifier wär gut 
geeignet. (Das L steht für Logic, d.h. es ist nur niedrige Gatespannung 
zum Durchschalten erforderlich). Oder gleich einen BTS621 (=ITS621) von 
Infineon, ist ein Zweikanal Highside-Schalter mit allerlei 
Schutzeinrichtungen, sozusagen das Rund-Um-Sorglos-Paket.
Gast #4527250
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Bastelwastel schrieb:
> Kann mir jemand sagen ob das so realisierbar ist oder gibt es für diesen
> Anwendungsfall ganz andere, bessere Schaltungsarten ?

Ohne Schaltplan ist das immer schwierig. Ich hoffe, du hast an eine 
Freilaufdiode gedacht.

Guck dir mal den IRF3708. Die max U_DS ist allerdings nicht sehr 
großzügig.
Der IRLB3034 wäre vielleicht etwas übertrieben ;-)
#4527875
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Harald W. schrieb:
> Ein einzelner MosFet würde vermutlich auch reichen.

aus dem PI ohne MOSFET Treiber?

Ein Leistungsmosfet hat doch erhebliche Gatekapzitäten und diese wollen 
schnell umgeladen werden und die üblichen logig level FETs mögen auch 
nicht so recht bei 3,3V

Also ich finde nur FET zu dünne als Antwort!

meine Lösung wäre ein CNY17-F4 mit CTR 400% der kann mit 3mA 
Eingangststrom immerhin 120mA schalten und damit einen weiteren Treiber 
oder das SSR direkt ansteuern.

Wir hatten letztens was gebaut mit
A-Senco SSR Art. Nr. SSR 520 zur Schaltung von DC - Kreisen (IL bis 10A 
-- 12 ..60VDC) Steuerstrom 3,5-45mA
Gast #4528594
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Vielen Dank für eure Antworten!

Die Lösung wird wohl der MOSFET sein. Wir haben das heute probiert mit 
einer einfachen Mosfet-Schaltung und es funktioniert.

Leider reichen die 3,3V als Gatespannung nicht aus, um die volle 
Leistung durchzuschalten.
Die volle Leistung erreiche ich nur wenn ich 5 Volt an das Gate anlege.
Ich habe den nächst Besten benutzt, den ich auffinden konnte. Es war ein 
IRFZ44N.

Ich muss nun also ein Zweiter Transistor davor bauen, welcher mit 3,3V 
an der Basis beschalten wird, der dann wiederrum meinen Leistungs-MOSFET 
mit 5V durchschaltet, dann sollte es funktionieren.

Ich habe als Tipp eine "Darlington Schaltung" bekommen, was meint ihr 
dazu?
#4528786
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holger schrieb:
>>Ich habe als Tipp eine "Darlington Schaltung" bekommen, was meint ihr
>>dazu?
>
> Das ist Blödsinn. Zeig mal was man dir da aufgeschwatzt hat.

Nicht zwingend: wenn damit gemeint ist, dass der BJT den MOSFET 
schaltet, dann nicht. Vorausgesetzt die Widerstände sind am richtigen 
Ort und richtig dimensioniert.

Wenn etwas mit zwei BJTs gemeint ist, dann ist es wirklich blödsinn 
wegen der U_CE.

Noch besser wäre aber natürlich ein LL-MOSFET mit geeigneten Daten. 
IRLZ44 oder IRLZ34 zum Besipiel. Die sollten mit 3.3V U_GS klar kommen. 
Der 34er glaube ich ist etwas besser als der 44er in der Hinsicht.

Cheers
Gast #4530065
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So, wir haben heute mal eine Schaltung aufgebaut und soweit funktioniert 
das perfekt.

Ich habe die Schaltung mal als Anhang eingefügt, falls sich jemand dafür 
interresiert :)

Der 8 Ohm Wiederstand soll den Hubmagnet darstellen. Dioden habe ich 
noch keine drinnen, die kommen aber noch rein.

Was meint ihr? Verbesserungsvorschläge?
Angehängte Dateien:

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