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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Anfängerin braucht hilfe: 12V Schalten


Autor: Andrea Lange (andrea1)
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Hallo,

ich würde gerne 12V (DC) über einen Microcontroller schalten. Es soll 
wie hier (http://www.prouc.de/main.php?in=6) über einen Optokoppler 
getrennt werden. Das Ganze muss 2-4A vertragen.

Ich bin gerade erst in das Thema Microcontroller & Elektronik 
eingestiegen. Vieleicht ist jemand so nett und hilft mir weiter?

Vielen lieben Dank,

Andrea

: Verschoben durch Admin
Autor: Thomas Hempe (tux85)
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Guten Morgen

Benutze hinter deinem Optokoppler einen P-Mosfet. Über die Suche hier 
findest du eine Tabelle welcher Typ was kann da sollte einer dabei sein. 
Ein IRF4905 scheint mir geeignet.


Grüße
    Thomas

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: David .. (david1)
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Ich benutze bei meiner Laminatorsteuerung diesen Transistor:

http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=5328;PROVID=2402

An der Basis hab ich 2k und dann zu den 5V vom µC,und am Kollektor GND, 
dadrüber schalt ich dann GND für's Relais dass die Heizung der 
ehemaligen Fixiereinheit eines Laserdruckers steuert.

Der kann auch bis 10A schalten, bischen oversized bei mir, hat aber 
schon ne integrierte Freiilaufdiode, die konnt ich mir dann auf der 
Platine sparen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  David S. (david1)

>http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=5328;PROVID=2402

Ein 10A Darlington. Naja.

>An der Basis hab ich 2k und dann zu den 5V vom µC,und am Kollektor GND,

Kaum. Das ist ein NPN. Dort muss der Emitter an GND.

>Der kann auch bis 10A schalten, bischen oversized bei mir, hat aber
>schon ne integrierte Freiilaufdiode, die konnt ich mir dann auf der
>Platine sparen.

Nöö, das klappt nicht. Dein Transistor bekommt bei jedem Ausschalten 
ordentlich eins auf die Mütze. Lange macht der das nicht mit. Wie man es 
besser, nein RICHTIG, macht, siehe Relais mit Logik ansteuern.

MFG
Falk

Autor: oszi40 (Gast)
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Die Freilaufdiode gehört über die Spule. Sonst wird die induktive 
Abschaltspannung evtl. in der ganzen Schaltung verteilt.

Die interne Schutzdiode im Transistor sollte nur für den Transistor das 
"Rettungsboot" sein.

Autor: Andrea Lange (andrea1)
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Guten Morgen,

super schon so viele Antworten. Vielen Dank!

Leider überfordert mich das Ganze noch ein wenig. Vieleicht mag mir 
jemand noch mit einem Schaltplan und konkreter Bauteilbezeichnung 
weiterhelfen. Ich möchte 12V eines Akkus über einen Microcontroller 
schalten, wobei ca. 2-4Ampere fließen. Das Ganze soll auf jeden Fall 
durch einen Optokoppler getrennt werden.

Danke,

Andrea

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  oszi40 (Gast)

>Die interne Schutzdiode im Transistor sollte nur für den Transistor das
>"Rettungsboot" sein.

Transistoren haben KEINERLEI Schutzdiode. Bipolare schon gar nicht. 
Lediglich bei MOSFETs gibt es eine, technologisch bedingte, antiparallel 
zwischen Drain-Source liegende Diode, auch Bodydiode genannt. Die wird 
aber in einer normalen Relaisansteuerung per Sourceschaltung NIE 
leitfähig. Schrieb ich bereits. Ist auch im Artikel [[Relais mit Logik 
ansteuern]] explizit gesagt.

@  Andrea Lange (andrea1)

>weiterhelfen. Ich möchte 12V eines Akkus über einen Microcontroller
>schalten, wobei ca. 2-4Ampere fließen.

Das ist doch schon mal eine Aussage!

> Das Ganze soll auf jeden Fall durch einen Optokoppler getrennt werden.

Warum glaubst du, einen Optokoppler zu benötigen?

MfG
Falk

Autor: Andrea Lange (andrea1)
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Falk Brunner schrieb:
>> Das Ganze soll auf jeden Fall durch einen Optokoppler getrennt werden.
>
> Warum glaubst du, einen Optokoppler zu benötigen?
>
> MfG
> Falk

Guten morgen Falk,

um eine rückwirkungsfreie Signalübertragung zu erreichen ;-) und weil 
das Gerät, dass an dem 12V Akku hängt den MC stört.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hallo Andrea hier ist die Schaltung die du suchst.

Gruss Helmut

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Helmut Lenzen (helmi1)

>      V12SCH.png
>Hallo Andrea hier ist die Schaltung die du suchst.

Würde ich nicht so machen. Ich bin mehr und mehr ein Fan von High Side 
Schaltern, ist ausserdem einfacher.

Siehe Anhang.

MFG
Falk

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@Falk

Es gibt halt mehrere Wege die nach Rom fuehren. Jetzt kann Andrea sich 
einen Weg aussuchen je nach dem was sie in der Bastelkiste an Bauteilen 
liegen hat.
Man koennte das ganze auch noch mit einem PNP Transistor oder einem 
Relais aufbauen.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Bei Schaltanwendungen wie dieser hier sind mir Mosfets auch lieber. Bei
4A kommt man mit dem IRF5303 noch ohne Kühlkörper (bzw. mit etwas Kupfer
der Platine als Kühlung) aus, während man dem TIP122 einen Kühlkörper in
der Größenordnung von 10K/W spendieren sollte.

Autor: Andrea Lange (andrea1)
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Falk Brunner schrieb:
> Siehe Anhang.
>
> MFG
> Falk

Hallo Falk,

vielen Dank! Ich habe mir heute nochmal den Akku angesehen. Der hat gar 
keine 12V, sondern 3,7V. Wie muss ich deine Schaltung jetzt anpassen? 
Aus den Datenblättern werde ich einfach (noch nicht) schlaut.

R2 muss verkleiner werden oder liege ich da falsch?

Grüße,

Andrea

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andrea Lange (andrea1)

>vielen Dank! Ich habe mir heute nochmal den Akku angesehen. Der hat gar
>keine 12V, sondern 3,7V.

Na sowas aber auch!

> Wie muss ich deine Schaltung jetzt anpassen?

Dann wird es so oder so eng, denn mit 3,7V und ggf. weniger einen 
LeistungsMOSFET für 4A voll aufzusteuern wird knapp. Man kann versuchen, 
mit einem massiv überdimensionierten MOSFET zu arbeiten, z.B. IRF7416, 
dort sind zwei Stück drin, die schaltet man mit allen drei Anschlüssen 
parallel. Das könnte klappen.

>R2 muss verkleiner werden oder liege ich da falsch?

Du liegst falsch.

MfG
Falk

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Falk Brunner schrieb:
> @  oszi40 (Gast)
>
>>Die interne Schutzdiode im Transistor sollte nur für den Transistor das
>>"Rettungsboot" sein.
>
> Transistoren haben KEINERLEI Schutzdiode.

Transistoren mit Schutzdiode haben aber eine Schutzdiode.

Lustig, dass die im Datenblatt von ST erwähnt wird, aber im "MOSPEC" 
Datenblatt nicht.

http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/B/D...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Simon K. (simon) Benutzerseite

>> Transistoren haben KEINERLEI Schutzdiode.

>Transistoren mit Schutzdiode haben aber eine Schutzdiode.

Das ist keine SCHUTZDIODE! Das ist eine Freilaufdiode, welche aber NUR 
in Halb-oder Vollbrücken zur Wirkung kommt. Ich wiederhole mich. Warum 
eigentlich?

http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...

MFG
Falk

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Falk Brunner schrieb:
> Dann wird es so oder so eng, denn mit 3,7V und ggf. weniger einen
> LeistungsMOSFET für 4A voll aufzusteuern wird knapp.

@Andrea & Falk:

Zum Glück ist damit ja auch die maximale DS-Spannung deutlich unter 12V
gefallen, damit wird die Auswahl wieder größer. Ich würde nicht den
IRF7416 nehmen, sondern einen, der für Ugs<3V spezifiziert ist. Der
IRF7220 hat maximal 20mΩ bei Ugs=2,5V und ist sogar bei Reichelt
erhältlich. Bei 4A werden nur 320mW verbraten, man muss sich also nicht
einmal viele Gedanken um die Kühlung machen.

Autor: Andrea Lange (andrea1)
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Yalu X. schrieb:
> @Andrea & Falk:
>
> Zum Glück ist damit ja auch die maximale DS-Spannung deutlich unter 12V
> gefallen, damit wird die Auswahl wieder größer. Ich würde nicht den
> IRF7416 nehmen, sondern einen, der für Ugs<3V spezifiziert ist. Der
> IRF7220 hat maximal 20mΩ bei Ugs=2,5V und ist sogar bei Reichelt
> erhältlich. Bei 4A werden nur 320mW verbraten, man muss sich also nicht
> einmal viele Gedanken um die Kühlung machen.

Guten Morgen,

wäre jemand nochmal so nett mir einen Schaltplan mit Opto und IRF7220 zu 
zaubern?

Vielen lieben Dank,

Andrea

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Andrea Lange (andrea1)

>wäre jemand nochmal so nett mir einen Schaltplan mit Opto und IRF7220 zu
>zaubern?

An dem Schaltplan ändert sich nichts.

MFG
Falk

Autor: Frank M. (Gast)
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Hallo,

ich habe ein änliches Problem. Ich möchte einen Lipo (22,2V/6S bzw. 
44,4V/12S) über einen MC schalten. Die Schaltung sollte 60-120 Ampere 
aushalten und nach Möglichkeit keine Kühlflächen benötigen.

Vieleicht kann mir jemand von euch Profis verraten, welche Bauteile ich 
da am besten einsetze?

Gruß,

Frank

Autor: Falk Brunner (falk)
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FETTE MOSFETs

Autor: Frank M. (Gast)
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Hallo Falk,

das habe ich mir fast gedacht ;-) Nur leider geht es mit wie dem 
Threadstarter. Mir fehlt einfach die Erfahrung :-( ...

Autor: Ich (Gast)
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@Frank M.

Wenn du wenig Kühlkörper haben willst nimm eine Mosfet mit
niedrigem Gate-Source Widerstand. Zusätzlich kannst mehrere Mosfets 
nehmen
und parallel schalten. Das reduziert nochmal ordenlich ich Leistung
am Mosfet-->P=R*I*I

Autor: Ich (Gast)
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@Andrea

Dein Problem ist denk ich auch mit einem NPN Transitor und mit einem
kleinem Relais zu lösen.
Emitter->GND (Controller)
Collector-> Das Relai rein (Schutzdiode nicht vergessen)
Basis ->direkt auf den Portpin (über Widerstand)

Dann kannst dir den Optokoppler sparen den galvanisch getrennt ist
das ganze dann auch

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Frank M. (Gast)
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Hallo Falk,

vielen Dank für den Link. Ich verstehe nur Bahnhof :-) ... Ich habe hier 
ein (nein, mehrere) Modellflugzeug und würde gerne einen Schalter 
zwischen Lipo und Regler "basteln". Im Prizip so etwas: 
<http://www.hoelleinshop.com/Safety-Power-Switch-60...

Also nur einmal anschalten bzw. ausschalten und nicht ständig an/aus.

Autor: BMK (Gast)
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Nur mal ein/ausschalten sollte kein Problem sein.

Da nimmt man einen möglichst niederohmigen MOSFET
mit passender Spannungsfestigkeit, etwa 40V, z.B. diesen:

http://www.vishay.com/docs/68899/sir470dp.pdf
(gibts bei mouser.com)

und schaltet mehrere davon parallel, etwa einen pro 20A
Damit wird die Minus-Leitung vom Akku geschaltet.

Für den Aus-Zustand sorgt ein 10k vom Gate zu Minus
Für den Ein-Zustand sorgt ein kleiner Schalter von + zu Gate.

Autor: Sven H. (dsb_sven)
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Wie wäre es denn mit nem Relais?

Da gibts doch bestimmt was ausm kfz Bereich...

btw.: Halbleiter parallel schalten?

Autor: Helmut (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eine Frage zu der Schaltung von Falk 
(Beitrag "Re: Anfängerin braucht hilfe: 12V Schalten")

Wie berechne ich den benötigten Gatewiderstand und wie finde ich den 
passenden Mosfet? Konkret habe ich hier eine Glühautomatik, die 1.2V 
(max. 4-5 Ampere) per Relai schaltet. Vor allem aus Platz und 
Gewichtsgründen würde ich das Relai gerne durch einen Mosfet ersetzen. 
Vieleicht ist hier jemand so nett und kann mir erklären, wie ich zum 
passenden Mosfet komme und wie ich dann den Entsprechenden Widerstand 
berechne.

Vielen Dank,

Helmut

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Helmut (Gast)

>Wie berechne ich den benötigten Gatewiderstand

Pi mal Daumen. Der muss klein genug sein, um den MOSFEt in halbwegs 
akzeptabler Zeit zu sperren, sprich, das gate zu entladen. Und er muss 
groß genug sein, damit der Optokoppler das Gate noch auf Masse zuiehen 
kann.

> und wie finde ich den passenden Mosfet?

Vielleicht in der MOSFET-Übersicht.

> Konkret habe ich hier eine Glühautomatik, die 1.2V

Für Glühwein? ;-) Und sind das WIRKLICH 1 KOMMA 2 Volt?

>Vieleicht ist hier jemand so nett und kann mir erklären, wie ich zum
>passenden Mosfet komme

Such dir einen, der mindesten 10A schalten kann, dann hast du Reserven.

> und wie ich dann den Entsprechenden Widerstand berechne.

Bei 1,2V geht die Schaltung sowieso nicht.

MFG
Falk

Autor: nix_könner (Gast)
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> Für Glühwein? ;-) Und sind das WIRKLICH 1 KOMMA 2 Volt?

ja, Glühkerzen für Glühkerzenmotoren im Modelbaubereich werden
 mit ca. 1,2-2,x Volt betrieben

Autor: Rudi (Gast)
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>>Lipo (22,2V/6S bzw. 44,4V/12S) über einen MC schalten.

>Da nimmt man einen möglichst niederohmigen MOSFET mit passender 
Spannungsfestigkeit, etwa 40V

jo, das passt suuper!

einen TLP250, eine 12V-Z-Diode, einen 47µF/63V, einen passenden 
Vorwidderstand, um bei 44.4V-12V etwas Strom durch die Z-Diode fliessen 
zu lassen und ein paar P-Kanal MOSFETs mit deutlich höherer 
Spannungsfestigkeit als 40V, die parallel geschaltet die 44.4V 
durchschalten.

Es gab hier im Forum vor kurzem erst die Aussage, das 
Synchrongleichrichtung nun auch für höhere Spannungen interessant wird, 
weil entsprechende Halbleiter zur Verfügung stünden.
Gleiches gilt selbstverständlich auch für allen anderen Fälle, in denen 
hohe Spannungen geschaltet werden sollen.

Es ging aber eigenlich darum, 12V bzw. 3.7Volt mit 2 bis 4A zu schalten. 
Ihr erinnert euch sicher...

Autor: Kongo Müller (Gast)
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Hey.

> Es ging aber eigenlich darum, 12V bzw. 3.7Volt mit 2 bis 4A zu schalten.
> Ihr erinnert euch sicher...

Klar doch. :-)

Und wenn man es ganz einfach möchte, mimmt man Finder 34.81-9024. Das 
ist ein "Megaoptokoppler", der 24V bis zu 2A direkt schalten kann.

Siehe http://www.finder-relais.net/de/finder-relais-serie-34.pdf Seite 
2.

Unter uns, ich persönlich finde die Teile etwas teuer, für das was sie 
können. Die 2A ist zwar schon recht brauchbar, aber 24V finde ich eher 
knapp.
Hoffentlich haben sie wenigstens ein paar Schutzschaltungen an Board.
Auf der anderen Seite sind die Teile Sockelbar, und wenn eines kaputt 
geht, ist es schnell getauscht.

Kongo Müller

Autor: Helmut (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
>> Konkret habe ich hier eine Glühautomatik, die 1.2V
> Für Glühwein? ;-) Und sind das WIRKLICH 1 KOMMA 2 Volt?

Hallo Falk,

ja, es sind tatsächlich 1 Komma 2 Volt für eine Glühweinautomatik ;-)

> Bei 1,2V geht die Schaltung sowieso nicht.

Wie könnte man die 1.2V (max. 5 Ampere) denn schalten, wenn man kein 
Relai benutzen will?

> MFG
> Falk

Grüße,

Helmut

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Helmut (Gast)

>Wie könnte man die 1.2V (max. 5 Ampere) denn schalten, wenn man kein
>Relai benutzen will?

Mit einem MOSFET, wie immer. Z.B. mit einem IRF7413, dort sind sogar 
zwei Stück drin, die sollte man parallel schalten. Zur Ansteuerung 
braucht man aber 5V am Gate.

MfG
Falk

Autor: Helmut (Gast)
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Hallo Falk,

kann ich das Gate direkt an einen MC (z.B.: ATTiny13) Port hängen und 
damit schalten?

Grüße,

Helmut

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Helmut (Gast)

>kann ich das Gate direkt an einen MC (z.B.: ATTiny13) Port hängen und
>damit schalten?

ja

Autor: Ahmed (Gast)
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Hallo,
ich suche nach einer Schaltung mit Standard Fixed Output LDO Regulators
damit sie 12v als Input nimmt und liefert 5v 1,5A als Output.

Input : 12V
Output : 5V (fixed) und 1,5A ( es ist wichtig um 1,5A zu liefern

Danke

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