Hallo,
ich möchte meine elektrischen Fensterheber über einen Mikrocontroller
ansteuern. Dazu möchte ich gerne einen H-Brücken-IC verwenden. Ins Auge
gefasst habe ich einen L2602 (DIP) oder L2603 (TO220). Beide gibt's bei
Reichelt und halten sich gerade so in meinen Preisrahmen.
Weiß jemand, wieviel Strom so ein Fensterheber Motor i.d.R. fließen
lässt, insbesondere beim Blockieren? Im Blockschaltbild meines
Fensterhebermotors ist ein Widerstand in Reihe zum Motor geschaltet. Die
KFZ-Sicherung fliegt ja auch nicht beim Blockieren, so dass der Strom
hoffentlich nicht so groß ist (wenn doch, welche alternative
H-Brücken-Treiber könnt ihr empfehlen? Bitte kein SMD!)
Ich könnte die Ansteuerung zwar auch über jeweils zwei Relais mit
Wechslerkontakte machen, aber dann hätte ich ja eine kurze
Anzugsverzögerung der Relais beim Bedienen. Außerdem brauchen die 2
Relais mehr Platz und ich würde die Steuerung, wenn möglich, gerne
direkt unter den Schaltern unterbringen.
Hintergrund ist, dass sich bei meinem KFZ (Toyota Aygo) die Fensterheber
nur auf der jeweiligen Seite bedienen lassen. Als Fahrer kann ich also
nicht das Beifahrerfenster bedienen. Ich möchte auch keine
Zusatzschalter einbauen, sondern per schnellen Doppelklick einfach die
Seite wechseln können. Zudem möchte ich Realisieren, dass bei einem
kurzen Anklicken die Fenster automatisch weiter zu oder auffahren (ohne
das ich den Taster halten muss, wie es momentan der Fall ist). Auch
möchte ich, dass beim Verriegeln der Zentralverriegelung automatisch die
Fenster zufahren. Eventuell dann auch eine Automatik, die beim
Entriegeln der Zentralverriegelung wieder in die letzte Stellung
auffahren lässt (indem beim Zufahren die Zeit gemessen wurde bis zum
Blockieren). Das automatische Wiederauffahren könnte ich dann noch so
realisieren, dass dies nur erfolgt, wenn das Verschließen der
Zentralverriegelung in weniger als 1Stunde erfolgt ist (am nächsten
kalten morgen, möchte ich nicht, dass die Fenster wieder automatisch
auffahren). Ich könnte ggf. auch noch einen Temperatursensor am ADC
anschließen, der bei >30Grad Innenraumtemperatur jedes mal beim
Entriegeln automatisch die Fenster ganz öffnet und vieles mehr...
All das ist softwaretechnisch mit einem Mikrocontroller sicher kein
großes Problem für mich. Mein Problem ist eben nur die Ansteuerung der
Motoren, die bisher stupid direkt über die Schalter gesteuert werden.
...sowas wird mit wechsler relais gemacht, zb von omron. wahlweise dann
auchnoch mit nem mosfet in reihe für pwm.
blockiererkennung ist verdammt tricky, nurmal so vorweg. über die
rechtliche komponete schweige ich mich mal aus, aber das ist ja wohl
kein "kleiner eingriff" mehr.
tip: 3-5A im normalbetrieb, schätzungsweise 15-25A im block.
Klaus.
> Ins Auge gefasst habe ich einen L2602 (DIP) oder L2603 (TO220)
Die sind dafür ein bissel zu schwach. Eingesetzt wird z.B. der VNH3SP30
(30A, aber SMD).
> Ins Auge gefasst habe ich einen L2602 (DIP) oder L2603 (TO220).
Gnadenlos unterdimensioniert.
> Weiß jemand, wieviel Strom so ein Fensterheber Motor i.d.R. fließen
lässt, insbesondere beim Blockieren?
Über 10A, meist unter 20A.
> Beide gibt's bei Reichelt und halten sich gerade so in meinen Preisrahmen.
Dann wirst du wohl doch richtige MOSFETs nehmen muessen.
Pollin BTS7741G wird nicht reichen.
nochmals - in bosch steuergeräten nutzt man ua wechslerrelais von omron.
die kosten vielleicht 1.20 und + mosfet ist das ganze dann auch pwm
fähig (wenn man das braucht).
Klaus.
Okay. Ihr habt recht! Ich habe gerade mal nachgemessen:
Fenster auf -> 3A
Fenster zu -> 4,5-5A
Blockade (=ganz auf oder zu): >10A (Messbereichsende meines MM)
Von den hohen Strömen bin ich schon ein wenig überrascht.
Also muss ich wohl oder übel doch auf Relais zurückgreifen. Bevor ich 4
Mosfets aufwendig einzeln verschalte, nehme ich lieber zwei
Wechslerrelais. Der Platz wird sich da kaum unterschieden.
Von welchen Hersteller die Relais sind, ist eigentlich irrelevant, sie
müssen dann eben nur ~20A abschalten können. Da habe ich glaub ich schon
das passende bei Pollin gefunden - direkt zwei in einem Gehäuse:
http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=NQ==&a=Njk1OTU2OTk=
Zum Rechtlichen: Inwiefern stellt das ein Problem da? Ich will die
Platine nur zwischen den Fensterheberschalter und den Stecker des
Schalters klemmen. Das sind 4 Anschlüsse: +/- und die beiden Leitungen
zum Motor. Die Fensterheber sind von Hause aus absolut dumm: Da gibt es
keinerlei Elektronik drin, die bei Blockade (=Fenster im Anschlag)
abschaltet.
Vielen Dank für die Tipps,
Kermit
Vergessen: Zusätzlich will ich später mal einen Impuls von den
ZV-Stellmotoren abgreifen und mit dem uC auswerten. Auch die Leitung
liegt ja schon in der Tür. Das alles sind doch keine
sicherheitsrelevanten System: Kann das rechtlich wirklich ein Problem
darstellen?
> Das alles sind doch keine sicherheitsrelevanten System:
Nee klar- ausser wenn jemand dadurch zu Schaden kommt. Und das passiert
bei Fensterhebern schnell, insbesondere bei Kindern.
Die Relais müssen dabei einiges aushalten und machen auch mächtig
Störungen. Ich hab sowas auch gebaut und hatte anfangs da einige
Probleme beim Abschalten. Der blockierende Motor wird dabei dann ja
kurzgeschlossen bei der 2 Relais Variante. Von daher vielleicht doch
lieber einen FET rein, auch wenn man kein PWM braucht.
Eben, darum ist die Doppelbedienung (die es bei mir ja nicht gibt) nicht
einfach mit Parallelschalten getan, weil man sonst ein Kurzschluss
produziert. Das haben wohl einige, die sich einfach einen zweiten
Schalter einbauen wollten, bei diesem Fahrzeug schon leidlich erfahren
;)
Hier hat mal jemand die Originalschaltung vom Aygo eingestellt:
http://img441.imageshack.us/img441/1932/powerwindowaygo3dz6.jpg
Hm, jetzt stellt sich mir das nächste Problem: Welchen Widerstand kann
ich als Shunt nehmen, um denn Blockierstrom zu messen, bzw. mit einem
Analog-Komperator auszuwerten: Wenn ich einen 0,1 Ohm 5W
Hochlastwiderstand vor Ground schalte, dann ist der Widerstand
hoffnungslos überlastet:
Mal (optimistisch und zum besseren rechnen) angenommen, der
Blockierstrom ist 10A (größer als 15A kann er eigentlich nicht sein,
weil die Fensterheber zusammen mit 30A abgesichert sind): Dann hätte die
Hebermotorspule in dem Moment einen Widerstand von 12V/10A = 1,2 Ohm.
Über einem 0,1Ohm Widerstand würden dann 12V*0,1/(1,2+0,1)=0,92V
abfallen, was ich gut via Mikrocontroller auswerten könnte (0,6-0,7V als
Schwelle) bei 5V Vref.
Den Blockierstrom würde ich dann noch rund 0,5sek halten wollen, damit
der Motor nicht bei jeden kleinsten Widerstand sofort stehen bleibt,
bzw. überhaupt erst mal anlaufen kann.
Soweit so gut. Wenn ich aber die Leistung im Widerstand berechne: 0,92V
* 10A = 9,2W, so ist der Widerstand schon rund um das doppelte
überlastet (und das nur mit 10A gerechnet! 15A sind wohl realistischer).
Hält ein Hochlastwiderstand kurzzeitig für 0,5sek auch die doppelte bis
dreifache Leistung aus? Sonst würde ich welche parallel schalten müssen,
was wegen den Toleranzen der Widerstände natürlich auch nicht ganz so
optimal ist. Vor allem sind solche Widerstände ja nicht gerade klein und
unter dem Fensterheber-Schalter, wo ja schon das fette Twin-Relais rein
soll, ist nicht sehr viel Platz.
Zuleitung geht nicht, weil ich ja ein Potential gegen Masse brauche. Und
die "Ableitung" geht vermutlich irgendwo direkt an die Karosserie. Aber
da schaue ich noch mal genau nach.
@Thomas: Sorrt, war ein Zahlendreher: L6202 und L6203 meinte ich
ursprünglich.
Ich habe die Keramik-Drahtwiderstände von Reichelt verwendet mit 0,1
Ohm. Bei mir fließt bei bewegtem Fenster ein Strom von 3-5A (wären dann
ja max. 2,5W) und beim blockieren bis zu 20A, aber da ich dann innerhalb
von 100ms abschalte gab es noch nie Probleme.
Kurzzeitig vertragen 5W Widerstaende mehr als 5W, es gibt Diagramme in
den Datenblaetter der Hersteller. schliesslich ist es ein Waermeproblem.
Ich wuerde keine Zuleitungen nehmen, Kupfer hat eine
Temperaturabhaengigkeit. Man koennte aber Hallsensoren
(magnetfeldabhaengige Widerstanede, Magnetfeldschalter) nehmen und neben
die Zuleitung kleben. In der Tuer gibt es keine Stoerfelder. Aber gute
MOSFET-Treiber (Stichwort ProFET, gibt auch andere) signalisieren von
selbst Uebertrom.
Vergiss bitte nicht die noch viel höheren Ströme, wenn das Fenster im
Winter etwas vereist ist. Da gehts leicht auf 30A Anruckstrom, bis die
Scheibe sich losgerissen hat.
Bei Opel wird der Strom gemessen und über Magnetsensor direkt am Motor
die Umdrehungen gezählt. Muss man nach Batterie abklemmen einmalig
Synchronisieren, und dann klappt die Abschaltung schmerzfrei, wenn man
die Hand dazwischen hält.
Der Aygo wurde ab Julie 05 verkauft und hat mit sicherheit ein
Onboard-Diagnosesystem. Da denke ich aber nicht an das assbach uralte
Lampen-Blink-System aus meinem 90iger MR2, sondern an das OBD2-ähnliche,
was Toyota seit ca. 98 standartmässig in die neuen Modelle einbaut.
Aber was hat das mit den Fensterhebern zu tun?
Ich werde mir auch noch so eine Schaltung für meinen MR2 basteln.
Dabei will ich aber auf alle Relais verzichten und nur FETs verwenden.
Eine H-Brücke über einen MC mit den originalen schaltern angesteuert.
Sieht dann aus wie original, die Funktion ist aber besser.
Von mechanischen Kontakten heutzutage halte ich nicht viel, jedenfalls
bei solchen Anwndungen nicht. Selbst auf Arbeit ziehen die
Halbleiterrelais ein, weil sie an bestimmten Stellen einfach länger
halten und zuverlässiger sind, besonders bei hohen Strömen.
Gruss Stefan
