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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung bricht beim Relais (Transistorstufe) schalten ein


Autor: Michael S. (michi88)
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Hallo,

ich schalte mit meinem Atmega8-16PU einen Transistor (BCX70J), der
wiederrum ein Relais (SIL05-1A72-71D) schaltet.

Ich habe in meiner Schaltung zusätzlich zwei Leuchtdioden, die einmal an
+5V und einmal an -5V hängen. Grundlast für die Festspannungsregler.

Wenn ich jetzt meinen Atmega einsetze, dann geht die Spannung von 4,9V
auf 4,4V runter. Sobald ich ein Relais schalte sackt sie auf 3,5 Volt
ab.

Erklären kann ich mir das nicht ganz. Hab jetzt schon mit den
Transistorvorwiderständen gespielt, aber bin noch nicht auf den
richtigen Weg gekommen. 4k7 18k und 140k getestet. Ich denke meine 
Berechnung ist einfach falsch.

Im Anhang ist der Schaltplan zu sehen.

Gruß

Michi

Relaisdatenblatt:
http://www.meder.com/fileadmin/meder/pdf/de/Produk...
Transistordatenblatt:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/infineon...

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

seit Herr Ohm sein Gesetz erlassen hat, gibt es doch nur 2 
Möglichkeiten:
Deine Stromversorgung kann den geforderten Strom nicht liefern und die 
Spannung bricht deshalb ein.

Der Stromverbrauch Deiner Schaltung ist viel höher als Du erwartet hast, 
dann such den Verursacher.

Zum Betzteil hast Du Dich ja in Schweigen gehüllt, kann man also wenig 
zu sagen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Michael S. (michi88)
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Betzteil = Netzteil?

Spannungsregler liefern max. 1A

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Michael S. wrote:

> Wenn ich jetzt meinen Atmega einsetze, dann geht die Spannung von 4,9V
> auf 4,4V runter.

Entweder deine Restbeschaltung zieht schon zuviel Strom oder dein 
Netzteil ist mies.

Autor: Michael S. (michi88)
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Stromversorgung im Anhang

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Wollen wir mal hoffen, dass dein 6V Trafo noch ein bischen Reserven hat.
Welche Spannung misst du am Eingang vom 7805 (belastet/unbelastet)?
Wieso hat der -5V Zweig keinen vernünftigen Siebelko?
Hast du schon mal die Stromaufnahme deiner Schaltung gemessen?
Die LED im - Zweig ... die wird nie leuchten :-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Na toll: Trafo 6V/0,5VA
Der kann gerade mal 80mA liefern... :-o

EDIT:
und davon braucht deine Leuchtdiode schon 5.

Autor: Michael S. (michi88)
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Sorry das is noch falsch.

Trafo hat 2x9V (2x0,25VA)

Autor: Michael S. (michi88)
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Karl heinz Buchegger wrote:
> Wollen wir mal hoffen, dass dein 6V Trafo noch ein bischen Reserven hat.
> Welche Spannung misst du am Eingang vom 7805 (belastet/unbelastet)?
> Wieso hat der -5V Zweig keinen vernünftigen Siebelko?
> Hast du schon mal die Stromaufnahme deiner Schaltung gemessen?
> Die LED im - Zweig ... die wird nie leuchten :-)

Die LED leuchtet. Schon immer :)

Ich habe ursprünglich einen Denkfehler beim Entwurf vom Netzteil gemacht 
und dem 7905 positive Eingangsspannung gegeben. Da war aber die Platine 
schon geätzt. Also hab ich Leiterbahnen unterbrochen und einen neuen 
Trafo eingesetzt. Dadurch hat der 7905 keinen Siebelko.

7805 bringt mit LED 4,9 Volt

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Michael S. wrote:
> Sorry das is noch falsch.
>
> Trafo hat 2x9V (2x0,25VA)

schön langsam wirds eng.
Das sind dann nur noch 27mA, die der Trafo liefern kann.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Michael S. wrote:
> Karl heinz Buchegger wrote:
>> Wollen wir mal hoffen, dass dein 6V Trafo noch ein bischen Reserven hat.
>> Welche Spannung misst du am Eingang vom 7805 (belastet/unbelastet)?
>> Wieso hat der -5V Zweig keinen vernünftigen Siebelko?
>> Hast du schon mal die Stromaufnahme deiner Schaltung gemessen?
>> Die LED im - Zweig ... die wird nie leuchten :-)
>
> Die LED leuchtet. Schon immer :)

Dann hast du sie anders eingebaut, als du sie eingezeichnet hast :-)

> Trafo eingesetzt. Dadurch hat der 7905 keinen Siebelko.

den braucht er aber. Mit deiner Eingangswechselspannung wird der nicht 
glücklich.

> 7805 bringt mit LED 4,9 Volt

Wieviel hat er am Eingang! Das ist die wichtige Zahl. Wenn am Eingang 
schon keine > ~8V anliegen, kann sich der 7805 abrackern soviel er will, 
er wird keine 5V hinkriegen. Und bei deinen Trafodaten braucht nicht 
viel Strom rinnen damit die Eingangsspannung einbricht weil der Trafo 
das nicht liefern kann.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael S. wrote:
> Sorry das is noch falsch.
> Trafo hat 2x9V (2x0,25VA)
Dann wird davon mehr als die Hälfte im Spannungsregler verheizt.
9V*1.4 = 12,6V --> theoretisch gehen dir 7,6V im Spannungsregler flöten. 
Praktisch ist da aber der Spulenwiderstand im Trafo auch noch mit im 
Spiel.

Fazit: Netzteil zu klein dimensioniert.

BTW:
Sowas wie der C12 (Pufferkondensator +Vcc) fehlt für die negative 
Spannung.

EDIT:
> einen Denkfehler beim Entwurf vom Netzteil gemacht
Ja, so ist es.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Power Dissipation >0,75W, die sind schnell erreicht. Mir sind die 78Lxx 
bis jetzt immer noch zu schwach gewesen wenn ich von einer etwas höheren 
Spannung herunterregeln wollte.
Das die Relais nicht schalten ist schnell erklärt, es müsste am Emitter 
eine höhere Spannung anliegen als an der Basis. Real ist es aber so das 
die Basis um 0,6V(meistens) höher liegen muss als der Emitter. Also 
Relais in den Kollektorkreis.
Habe ich dir übrigends hier schon geschrieben: 
www.mikrocontroller.net/topic/126355#1176850

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Michael S. (michi88)

>Dateianhang: sp.png (12,2 KB, 33 Downloads)

So schaltet man keine Relais.

1) Ist der Basiswiderstand beim Emitterfolger falsch
2) Nimmt man zu 99,9% ne Kollektorschaltung, da hat man nochmal 0,5V 
mehr fürs Relais und kann ausserdem noch höhere Spannungen als für den 
uC nutzen.

Siehe Relais mit Logik ansteuern

MFG
Falk

Autor: Michael S. (michi88)
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Hm, also n bissl baff bin ich dann schon, dass der Trafo für diese 
einfache Schaltung nicht reicht.

Was würdet ihr denn empfehlen? Wie viel Leistung sollte der Trafo 
bringen?

Die -5V sind für einen OpAmp.
Ich brauch aber eigentlich nur eine positive Verstärkung. Negative 
Spannungen mag der mega8 ja nicht. :)

Ist da ein RailtoRail-OpAmp sinnvoller? Dann bräuchte ich schonmal nur 
einen Trafo mit einer Wicklung und es würde der komplette negative Teil 
des Netzteils wegfallen.

Edit: Sind die Leuchtdioden als Grundlast eigentlich zwingend 
notwendig?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Michael S. (michi88)

>Was würdet ihr denn empfehlen? Wie viel Leistung sollte der Trafo
>bringen?

Rechnen?

Ein Relais hat ca. 500 Ohm Spulenwiderstand, macht 10mA/Relais, macht 
bei 4 Relais 40mA. Lassen wir mal noch 10mA für den AVR, 10mA für LEDs 
und 20mA Reserve sid wir bei 80mA@5V=400mW. Das ist aber der reine 
Verbrauch hinter dem Spannungsregler. Also sollte man schon mind. einen 
1W Trafo nehmen.

>Ist da ein RailtoRail-OpAmp sinnvoller? Dann bräuchte ich schonmal nur
>einen Trafo mit einer Wicklung und es würde der komplette negative Teil
>des Netzteils wegfallen.

Was willst du denn messen? Vielleicht reicht ein LM358, der kann am 
Eingang bis 0V runter.

>Edit: Sind die Leuchtdioden als Grundlast eigentlich zwingend

Nein.

MFG
Falk

Autor: Michael S. (michi88)
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Ich hab davor einen Hallsensor. Über den will ich dem Mikrocontroller 
wissen lassen, ob Strom fließt oder nicht.

Die Relais ziehen nie gleichzeitig an, dann kann ich den Trafo ja 
entsprechend kleiner dimensionieren.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Michael S. wrote:

> Die Relais ziehen nie gleichzeitig an, dann kann ich den Trafo ja
> entsprechend kleiner dimensionieren.

Ist keine gute Idee. Da sparst du an der falschen Stelle. Sowas rächt 
sich immer wieder. Und sei es nur, dass man dubiose Fehler stundenlang 
sucht.

Autor: was-willst-du (Gast)
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Irgendwie erstaunlich sind die gekreuzten Leitungen vor dem 
Gleichrichter, wo ist da der Sinn ?

Autor: Michael S. (michi88)
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was-willst-du wrote:
> Irgendwie erstaunlich sind die gekreuzten Leitungen vor dem
> Gleichrichter, wo ist da der Sinn ?

Geht vom routen her einfacher.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael S. wrote:
> was-willst-du wrote:
>> Irgendwie erstaunlich sind die gekreuzten Leitungen vor dem
>> Gleichrichter, wo ist da der Sinn ?
> Geht vom routen her einfacher.
Da gibts bei EAGLE den Mirror- und den Rotate-Befehl,
damit bekommst du das auch ohne Kreuzungen im Schaltplan hin.

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