bistabiles Relais an Batterie-Aktor

myoo Gast #2506112
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Hallo,

Ich suche eine möglichst einfache und stromsparende Lösung um ein 
bistabiles Relais an einem Batterie-Funk-Aktor 
(http://www.elv.de/HomeMatic-Schaltaktor-fuuml;r-Batteriebetrieb,-Komplettbausatz/x.aspx/cid_74/detail_10/detail2_32583/flv_/bereich_/marke_ 
) zu betreiben. Der Aktor besitzt (leider) einen Open-Drain Ausgang und 
liefert damit immer ein H bzw. L. Die ganze Schaltung sollte 
idealerweise an einem 9V Block betrieben werden.
Meine angedachte Lösung soll eine simple "Gegentakt-Schaltung" 
darstellen, an dessen Ausgang das bistabile Relais (+ Kondensator) 
geschaltet wird. Da ich wegen dem Batteriebetrieb möglichst wenig Strom 
verbrauchen möchte, habe ich mir überlegt statt der typischen 
Transistoren einfach FETs zu verwenden. Leider habe ich mit FETs bisher 
noch nicht viele Erfahrungen gesammelt. Kann die angehängte Schaltung 
überhaupt funktioniert (kein Kurzschluss beim umschalten) ? Oder hat 
jemand ggf. noch eine bessere Idee wie man daran ein bistabiles Relais 
betreiben kann ?
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Falk B. #2506561
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@  myoo (Gast)

>verbrauchen möchte, habe ich mir überlegt statt der typischen
>Transistoren einfach FETs zu verwenden.

Ja.

> Leider habe ich mit FETs bisher
>noch nicht viele Erfahrungen gesammelt. Kann die angehängte Schaltung
>überhaupt funktioniert (kein Kurzschluss beim umschalten) ?

Jain, das klappt nur, wenn die FETs aufeinander abgestimmt sind. Soooo 
schlecht sind normale Transitoren nicht. Siehe Anhang, dann ist es auch 
sehr stromsparend.

@  Harald Wilhelms (wilhelms)

>Nimm doch einen CMOS-Buffer z.B. 4009 o.ä. , schalte alle sechs
>Buffer parallel, dann müsste der Strom reichen.

Schon mal nachgesehen, wie"viel" Strom so ein 4000er IC bringt? Und 
wieviel ein typisches 9V Relais braucht?

MFG
Falk
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Harald W. #2506656
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Falk Brunner schrieb:

> Schon mal nachgesehen, wie"viel" Strom so ein 4000er IC bringt? Und
> wieviel ein typisches 9V Relais braucht?

Naja, einige mA kommen so schon zusammen, insbesondere wenn man
auf Einhaltung der Normpegel am Ausgang keinen Wert legt, Buffer
nimmt und sechs parallel schaltet. Für kleinere bistabile Relais
reichts jedenfalls. Wegen der kurzzeitigen Belastung werden die
ICs auch nicht zu warm.
Gruss
Harald
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myoo Gast #2507000
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Danke für die Vorschläge.

An einfache Logikschaltkreise hatte ich auch kurz gedacht (zumal ich 
noch einige 74HCT's hier rumliegen habe). Da diese (meines Wissens nach) 
aber auf 5V limitiert sind, hatte ich das wieder verworfen. Die 4000er 
Serie scheint ja aber bis 15V zu verkraften ? Pro Gatter aber nur 0.06 
mA (!) am Ausgang (oder habe ich ein falsches Datenblatt) ???
Das Relais (Omron G6EK mit 2 Spulen) ist auch nur für 5V (125 Ohm / 40 
mA) ausgelegt. OK - bei 9V gehört da noch ein 100 Ohm Widerstand davor. 
Aber bekommt man aus der 4000er Reihe selbst bei Parallel-Schaltung 
überhaupt kurz mal 40 mA heraus (ist ja nur kurz zum umschalten) ? Die 
FETs (?) in den CMOS-Bausteinen liefern scheinbar nicht sehr viel Strom 
- oder rauchen die bei der Last dann einfach ab ?

Falk Brunner schrieb:
> Jain, das klappt nur, wenn die FETs aufeinander abgestimmt sind. Soooo
> schlecht sind normale Transitoren nicht. Siehe Anhang, dann ist es auch
> sehr stromsparend.

Sooo schlecht sind Transistoren nicht - aber sind sie denn nicht (mit 
ein paar mA) immer stromgesteuert ? Bei der Gegentakt-Schaltung muss ja 
immer einer der Transistoren durchsteuern und "verbraucht" 
kontinuierlich ein paar mA ? Daher dachte ich dieses Problem ggf. mit 
FETs umgehen zu können. Leider scheint es die N- und P-FETs nicht ganz 
so gut abgestimmt zu geben. Ich dachte da an die Kombi BS-170 / BS-250 
oder ZVN-4206 / ZVP-2106 (reichelt.de).

Wenn das klappt möchte ich damit über das Relasis (parallel zum Programm 
der digit. Schaltuhr) meine Heizung z.Bsp. an Feiertagen/Urlaub 
automatisch zusätzlich ein (oder später auch komplett über diesen Aktor 
programmgesteuert) schalten. Die digitale Schaltuhr der Heizung läuft ja 
auch per (Mignon) Batterie mit einem bistabilen Relais über mehrere 
Jahre. Ich erhoffe mir, daß ich so mit einem 9V Block (aufgrund der 
geringeren Kapazität) auf mind. rund 1 Jahr komme.
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Falk B. #2507029
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@  myoo (Gast)

>aber auf 5V limitiert sind, hatte ich das wieder verworfen. Die 4000er
>Serie scheint ja aber bis 15V zu verkraften ?

Ja.

>Pro Gatter aber nur 0.06
>mA (!) am Ausgang (oder habe ich ein falsches Datenblatt) ???

Eher um die 1mA@10V.

>Sooo schlecht sind Transistoren nicht - aber sind sie denn nicht (mit
>ein paar mA) immer stromgesteuert ?

Ja.

> Bei der Gegentakt-Schaltung muss ja
>immer einer der Transistoren durchsteuern und "verbraucht"
>kontinuierlich ein paar mA ?

Hier nicht, ist eine Quick & Dirty Klasse-B Endstufe ohne Ruhestrom.

MfG
Falk
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Harald W. #2507034
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myoo schrieb:
> Die 4000er
> Serie scheint ja aber bis 15V zu verkraften ? Pro Gatter aber nur 0.06
> mA (!) am Ausgang (oder habe ich ein falsches Datenblatt) ???

Buffer können mehr wie einfache Gatter und bei Parallelschaltung
ist es dann noch etwas mehr. Ich hatte allerdings bei der letzten
Verwendung eines CMOS-Buffers nur eine LED zu versorgen und die
Belastbarkeit nach Minus ist ja deutlich höher.

> Das Relais (Omron G6EK mit 2 Spulen) ist auch nur für 5V (125 Ohm / 40
> mA) ausgelegt. OK - bei 9V gehört da noch ein 100 Ohm Widerstand davor.

Das ist allerdings die denkbar schlechteste Kombination. Erstens
brauchst Du bei Deiner Schaltung ja nur eine Spule und zweitens
willst Du die Hälfte Deiner kostbaren Leistung in einem Widerstand
verbraten.

> Aber bekommt man aus der 4000er Reihe selbst bei Parallel-Schaltung
> überhaupt kurz mal 40 mA heraus (ist ja nur kurz zum umschalten) ?

Ich war von etwa 10mA ausgegangen. Das würde wahrscheinlich klappen.
40mA kriegst Du so nicht zusammen.


> Ich erhoffe mir, daß ich so mit einem 9V Block (aufgrund der
> geringeren Kapazität) auf mind. rund 1 Jahr komme.

Gerade diese 9V-Blöcke haben einen ziemlich geringen Energieinhalt.
Gruss
Harald
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myoo Gast #2507339
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Harald Wilhelms schrieb:
> Das ist allerdings die denkbar schlechteste Kombination. Erstens
> brauchst Du bei Deiner Schaltung ja nur eine Spule und zweitens
> willst Du die Hälfte Deiner kostbaren Leistung in einem Widerstand
> verbraten.

Das ist leider richtig. Es gibt leider nicht sehr viele bistabile Relais 
mit einer Spule (die 2. stört ja jetzt nicht direkt ?) für 9V. Ich wußte 
auch noch nicht ob ich einen 9V Block oder 4 Mignons verwenden werde 
(Platz im Gehäuse). Habe mich daher für die universelle und nächst 
kleinere (geläufigere) 5V Variante entschieden und eine handvoll Relais 
günstig bekommen (<10€). Zumindest schaltet das Relais so auch noch, 
wenn der 9V Block langsam in die Knie geht ... ;o)

Alternativ zu Falks Variante: Bin gerade über OPVs gestolpert. Kann man 
dazu nicht auch einfach einen OPV (ala TL-072 o.ä.) in 
Impedanzwandler-Schaltung verwenden ? Die gibts auch in 8-Pin Ausführung 
(kleiner als 40xx - wg. Platz), hat einen hohen Eingangswiderstand und 
sollte ausreichend Strom liefern ? Oder zieht der mir den Ausgang nicht 
wie bei der Gegentaktschaltung auf +Ub und 0 ? Hab ich was übersehen ?
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