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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 24V mit 12V-Signal durchschalten!


Autor: Oliver R. (rollinator)
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Hallo,

ich habe ein 12V-Signal, mit dem ich 24V durchschalten möchte.

Am einfachsten wäre es hier einen Transistor zu verwenden.

Wie berechne ich dabei Basiswiderstand, und Kollektorwiderstand?
Welchen Transistor nehmen?

Grüße

Ôlli

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Oliver R. schrieb:
> Hallo,
>
> ich habe ein 12V-Signal, mit dem ich 24V durchschalten möchte.
>
> Am einfachsten wäre es hier einen Transistor zu verwenden.
>
> Wie berechne ich dabei Basiswiderstand, und Kollektorwiderstand?
> Welchen Transistor nehmen?

Wuie erfahren wir Deine Last (in ampere), Deinen verfügbaren Steuerstrom 
(in mA), um dir helfen zu können?

>
> Grüße
>
> Ôlli

Yepp

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Möchtest du eine Last schalten die an 24V hängt oder die 24V als 
Stromversorgung durchschalten.
Ein Plan was du machen willst wäre gut.

Autor: Thomas Hempe (tux85)
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MOSFET

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Ja ich möchte einen Eingang einer SPS von HIMA ansteuern.
Siehe Auszug aus dem Datenblatt.

gesteuert sollen diese 24V- von dem Ausgangssignal des MC14081B und 
Gatters!

http://www.alliedelec.com/Images/Products/Datashee...

auf Seite 3 steht etwas von "Output Drive Current" das sollte es doch 
sein?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Leider hast Du 2x die gleiche Seite hochgeladen, und zudem fehlt mir 
seite 3 mit der odc  Spec.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Andrew Taylor schrieb:
> Leider hast Du 2x die gleiche Seite hochgeladen,

Das ist fürs Stereosehen! ;)
und zudem fehlt mir
seite 3 mit der odc  Spec.
http://www.alliedelec.com/Images/Products/Datashee...

wieso Seite 3 ist doch von diesem PDF vorhanden?!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Oliver R. schrieb:
> auf Seite 3 steht etwas von "Output Drive Current" das sollte es doch
>
> sein?


Nö.

Ich möchte wie schon oben den Strom wissen den DU schalten willst, nicht 
das was Deine Gatter können.

Und zwar den Strom (in A) auf der 24V Schiene.

Denn DARAUF kommt es an.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Naja in dem angefügten Bild steht soetwas doch.

Allerdings sind die Angaben recht vage:

Digitale Eingänge:
1-Signal --> 15V - 32VDC
I >= 2mA @ 15V

ich habe aber 24V am Eingang also kann ich nicht genau sagen, wie hier 
der Strom aussieht?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Oliver R. schrieb:
> Naja in dem angefügten Bild steht soetwas doch.
>
> Allerdings sind die Angaben recht vage:
>
> Digitale Eingänge:
> 1-Signal --> 15V - 32VDC
> I >= 2mA @ 15V
>
> ich habe aber 24V am Eingang also kann ich nicht genau sagen, wie hier
> der Strom aussieht?


Da die Eingänge in erster Näherung resistiv sind, ca. 4mA.


Da reicht ein BC177 (oder sein Nachfolger), Emitter zur 24V-quelle, 
Kollektor zum Eingang Deiner Karte.

Ein Widerstand 27k zwischen Basis und Emitter.
Ein widerstand 47k mit 18V Z-Diode in Serie, diese zwischen Basis und 
Gatterausgang.

Ist quick und dirty, aber läuft.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Meinst du das so wie auf dem angefügten Bild?

wie kommst du auf die Werte 27K und 47K für die Widerstände?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Fast pefekt: Nur noch die Z-Diode umpolen.

Dann sollte das im ersten Aufbau Deine Aufgabenstellung lösen.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Ok Diode ist umgepolt!

warum benötige ich diese Diode? Schließlich ist meine Steuerspannung nur 
bei 12V.

Bitte erläutere mir kurz in 2..3 Sätzen, wie du die beiden Widerstände 
ermittelt hast?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Oliver R. schrieb:
> Ok Diode ist umgepolt!
>
> warum benötige ich diese Diode? Schließlich ist meine Steuerspannung nur
> bei 12V.
>

Du schaffst damit bildlich gesprochen eine "Steighilfe" für die 
differenz zu den 24V. Schließlich soll der Transistor ja sicher sperren 
wenn Du am Gatterausgang 12V hast, und wenn Du 0v hast soll er leiten.

Wenn du es umgekehrt haben willst, ersetze das Gatter durch ein anderes 
der 4xxx Familie, das die Negation aufhebt. AFAIR wäre das 4011B, 
müßtest Du aber nochmal prüfen.


> Bitte erläutere mir kurz in 2..3 Sätzen, wie du die beiden Widerstände
> ermittelt hast?


In einem Satz: so das genug Strom durch die Z-Diode fließt um effekt zu 
haben aber nicht soviel das es das Gatter der B-Serie am Ausgang 
überlastet (max. 1mA, daher 0.5mA gewählt als Sicherheitsmarge).

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Andrew Taylor schrieb:
> In einem Satz: so das genug Strom durch die Z-Diode fließt um effekt zu
> haben aber nicht soviel das es das Gatter der B-Serie am Ausgang
> überlastet (max. 1mA, daher 0.5mA gewählt als Sicherheitsmarge).

Ok Rb ist dann (12V-0,7V(Z-Diode)-0,7V(Basis-Emitter-Übergang))/0,5mA = 
21,2k
gewählt 27k aus der E-Reihe dann ist der Strom ca. 0,41mA?

Andrew Taylor schrieb:
> Du schaffst damit bildlich gesprochen eine "Steighilfe" für die
> differenz zu den 24V. Schließlich soll der Transistor ja sicher sperren
> wenn Du am Gatterausgang 12V hast, und wenn Du 0v hast soll er leiten.

Ich verwende aber schon dieses Gatter und möchte nur aus 12V 24V machen!
"Wenn" ich das richtig sehe, ist sind doch die 24V nur durchgeschaltet 
insofern die 12V Steuersignal anliegen?
mit der "Steighilfe" hilfe ist mir das noch nicht so ganz klar? Mit der 
Durchlassspannung von ca. 0,7 V ist diese Z-Diode doch eher ein 
"Hindernis"?
und wie kommt der 47K-R zustande?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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So wie ich die Z-Diode gepolt habe fallen aber ca. 18V daran ab. Denn 
die Diode ist in Sperrrichtung gepolt.

Bau es Dir einfach 1x auf, und schau es Dir an.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Was spricht dagegen die angefügte Grundschaltung zu verwenden?

Dann hätte ich auch keine Invertierung?

Aber nochmal zur Funktion deiner Schaltung:

also wenn ich 0V habe, fallen über der Diode die 18V ab über den beiden 
Widerständen der Rest.
Ich habe somit ca. 2,18V über der Basis-Emitterstrecke ---> der 
Transistor ist nun leitend also + 24V an Collector gegen Maße?


wenn ich 12V habe, fallen an der Diode 12V 18V .... oder was wie sieht 
dann die Ube aus?

Autor: Floh (Gast)
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Oliver R. schrieb:
> Was spricht dagegen die angefügte Grundschaltung zu verwenden?
>
> Dann hätte ich auch keine Invertierung?

Doch hast du. Bei angelegten 5V am Eingang haste 0 Volt am Ausgang 
(Uce).

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Floh schrieb:
> Doch hast du. Bei angelegten 5V am Eingang haste 0 Volt am Ausgang
> (Uce).

Ich würde dann Urc als Ausgang verwenden!

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Oliver R. schrieb:
> Ich würde dann Urc als Ausgang verwenden!

Quark das geht ja nicht also 2 solcher Transistoren hintereinander?

Autor: Oliver R. (rollinator)
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So nun habe ich dazu eine Schaltung ausgedacht. Inspiriert durch einige 
ältere Foreneinträge.


Wie ich gedacht habe, dass die Schaltung funktioniert:


12V Steuersignal schaltet T1 leitend; dadurch fallen über R2 und Z2 ca. 
0,7V
ab; T2 sperrt also ---> ca. 24V sind über C-E des T2 abzunehmen?


0V Steuersignal T1 ist gesperrt; fast 12V fallen über C-E des T1 ab also 
auch über R2 und T2; T2 ist nun also leitend; 24V am Ausgang liegen nun 
auf Maße bzw. die Spannung läge noch bei ca. 0,7V?


Wie berechne ich nun am besten die einzelnen Widerstände und ist dieser 
Aufbau wirklich so wie ich mir das gedacht hab?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Oliver R. schrieb:
> So nun habe ich dazu eine Schaltung ausgedacht. Inspiriert durch einige
>
> ältere Foreneinträge.

Und DAS ist wirklich einfacher als statt des 4081 ein 4011 zu nehmen??

R1= 56k, R2=4,7k, R3=39k (oder Null Ohm), R4=1k

Bau es auf und staune.

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Ich hab zwar immer noch nicht ganz verstand, wie deine Schaltung 
funktioniert aber ich werde es dann sehen, wenn ich sie aufgebaut habe.

Als Z-Diode
nehme ich folgende:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BZX84_SERIES.pdf
Transistor ist dann der BC177!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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rollinator, trollst Du mal wieder?

Oder warum sonst läßt Du Dir die Widerstände für DEINE Schaltung angeben 
-- um diese dann doch nicht aufzubauen?

Autor: Oliver R. (rollinator)
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Andrew Taylor schrieb:
> rollinator, trollst Du mal wieder?

Was....?   ;))

also ist es auch möglich, stattdessen den BC556/557 zu verwenden.

Der BC 177 ist auf längere Sicht eh nicht mehr verfügbar!

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC556_557.pdf

Autor: Oliver R. (rollinator)
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SO jetzt habe ich noch eine kleine Überlegung gehabt und zwar könnte man 
die Invertierung doch auch durch EInfügen eines Kollektorwiderstandes 
bewirken?

Siehe Bild.

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