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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATtiny13-20 und 12V AC zu schalten


Autor: Lars Friedrichs (Gast)
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Hallo,

erstmal ein Lob an alle aktiven Mitglieder hier. Ich habe bereits viel 
in meinen vergangenen 3 Tagen aktiven AVR-Lebens hier gelesen und 
gelernt. (Ich habe das Thema über die Mikrocontrollerspielwiese 
aufgegriffen...)

Hier mein Problem vondem ich nicht weiß ob meine Lösung so OK ist:

Ich habe einen ATtiny13 so programmiert, dass er über einen Taster einen 
Timer startet sowie PB3 aktiviert und nach n Sekunden oder erneutem 
Taster stoppt. (Nachtlichtschaltung für Kinder!) Das ganze klappt auch 
bereits prima (dank vieler guter Beiträge hier) inkl. Interrupts und 
Power-Down-Modus.

Nun wollte ich das Design vom Steckbrett auf "die Realität" übertragen 
und mußte nach verwirrenden Messungen und einem abschließenden Blick auf 
das Netzteil feststellen, dass mein zu schaltender Stromkreis mit 12V AC 
läuft und damit meine "simple" Transistorsteuerung futsch ist. 
Geschaltet wird übrigens eine LED-Diskokugel mit 16 LEDs und einem 
Motor, Daten auf dem Netzteil 12V AC, 500mA.

Ich habe auch schon den Beitrag über Relaissteuerung per AVR/Logik 
gelesen, wobei ich sagen muß, ich bin halt eher der Programmierer als 
der Löter, sprich meine E-Technikkenntnisse sind nur rudimentär.

Ich habe nun als mögliche Lösung ein
- Reed Relais (Reed-Relais in Dual-in-line Gehäuse 3570 1210 051 5 V/DC 
1 Schließer Max. 0,5 A Max. 200 V DC/AC 10 W) (bei Conrad 504572-62)
- und eine Diode 1N4148 (Universal-Silizium-Diode 1 N 4148 Diotec 1 N 
4148 Gehäuseart DO 35 I(F)(AV) 150 m A Spannung (U) 75 V) (bei Conrad 
162280-62)
identifiziert welche ich beide an PB3 und GND anschließe.

Meine Fragen hierzu:
1. Sind meine gewählten Komponenten OK, insbesondere wegen der 
Wechselspannung im Schaltstromkreis?
2. Gibt es Alternativlösungen die aus der Erfahrung heraus besser 
geeignet wären? Wenn ja welche?

Bitte blöde Fragen verzeihen, da ich diesbezüglich sowohl in der uC als 
auch in der E-Technik-Welt an sich neu bin und auch bei 
"Grundsatzfragen" eher mal Google anschmeissen muß. Insbesondere hat man 
daher bei der Wahl der Komponenten keine Erfahrungen ob die gewähten 
Bezugsgrößen so OK sind.

Danke für Eure Hilfe.

MfG
Lars

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Das Relais ist zu schwach. Suche ein Relais das so 4 .. 5A aushaelt.
Eventuell noch einen Transistor zwischenschalten wenn der Spulenstrom > 
20mA wird.

Autor: Lars Friedrichs (Gast)
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vergessen:

Gehe ich Richtig in der Annahme, dass der Spulenstrom bei meinem obigen 
Reed Relais
 darstellt und daher vom AVR ohne weiteres geleistet werden kann?

Ebenso bin ich bei Reichelt auf dieses Relais gestossen: SIL 7271-D 5V
Dort wird allerdings AC als Schaltstrom nicht erwähnt, daher kam das 
bislang für mich nicht in Betracht. Kann man bei Relais nicht 
grundsätzlich AC und DC schalten, wobei natürlich bei AC andere 
Leistungsparameter zu Grunde liegen?

MfG
Lars

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lars Friedrichs schrieb:
> Gehe ich Richtig in der Annahme, dass der Spulenstrom bei meinem obigen
> Reed Relais darstellt und daher vom AVR ohne weiteres geleistet werden kann?

Schmeiss den Taschenrechner weg.   5V / 500 Ohm = 10mA

>
> Ebenso bin ich bei Reichelt auf dieses Relais gestossen: SIL 7271-D 5V
> Dort wird allerdings AC als Schaltstrom nicht erwähnt, daher kam das
> bislang für mich nicht in Betracht. Kann man bei Relais nicht
> grundsätzlich AC und DC schalten, wobei natürlich bei AC andere
> Leistungsparameter zu Grunde liegen?

Das sind Relais die normalerweise zum schalten von Signalen gebraucht 
werden nicht um damit Leistung zu schalten. Da du mit deinem Strom schon 
langsam an die Grenze des Relais kommst  (500mA) dankt es dir das Relais 
mit kuerzere Lebensdauer.

Autor: Lars Friedrichs (Gast)
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Hallo Helmut,

danke für den Hinweis. Ich habe mangels Erfahrung einfach den auf dem 
Netzteil angegebenen Maximalwert als max. Schaltstrom angenommen. Ich 
habe auch gelesen, man soll hinsichtlich der Lebensdauer nicht "am 
Limit" arbeiten. Warum aber muß ich den Faktor 10 berücksichtigen?

Wäre es möglich dass Conrad solche Reed Relais gar nicht führt? Auch bei 
Reichelt entdecke ich max. 1A Relais bei den Reeds.
Wo könnte ich also ein entsprechendes Relais beziehen oder wäre ein 
Subminiaturrelais hier ggf. sinnvoller? Schaltgeräusche treten ja nur 
bei Ein- und Ausschalten auf, bei Einschalten ist es mir egal und es 
wird schon nicht übelst laut, wenn er ausschaltet... Allerdings ist auch 
hier meine Erfahrung begrenzt, ich kenn ja max. das Blinker-Relais aus 
alten Autos und die waren ja absichtlich laut.

MfG
Lars

Autor: jonas biensack (Gast)
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Nach solchen reed-relais hab ich auch ewig gesucht - kurz gesagt vergiss 
es.
varianten:
avr - reed-relais - leistungsrelais
avr - transistor - leistungsrelais

Autor: Lars Friedrichs (Gast)
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die Geschwindigkeit hier im Forum erinnert mich eher an Chat als an 
Forum :-)
Danke schon mal für die Hilfe, Ihr seid super!

> Schmeiss den Taschenrechner weg.   5V / 500 Ohm = 10mA
Danke Helmut, den Taschenrechner habe ich bereits entsorgt ;-) (Rechnung 
hatte ich gestern Nacht um halb drei nebenbei hingekritzelt und heute 
nicht mehr durch den Validator gejagt...)

>avr - transistor - leistungsrelais
Danke Jonas. da werde ich mich mal weiter umsehen und meine potentielle 
Lösung hier nochmal verifizieren lassen.

Eine weitere Frage bei der ich noch komplett im Dustern tappe:
am liebsten möchte ich natürlich nicht eine Bakterie an den AVR hängen 
sondern den Strom vom vorhandenen Netzteil beziehen. Ich finde aber 
bislang keine für mich brauchbare Info, was ich dann vor den AVR hängen 
müßte.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lars Friedrichs schrieb:
> Warum aber muß ich den Faktor 10 berücksichtigen?
>

Weil bei Relais 4 .. 5A eine gaengige Groesse ist ...

> Wäre es möglich dass Conrad solche Reed Relais gar nicht führt? Auch bei
> Reichelt entdecke ich max. 1A Relais bei den Reeds.

Welche mit mehr Strom wirst du auch nicht finden.

> Wo könnte ich also ein entsprechendes Relais beziehen oder wäre ein
> Subminiaturrelais hier ggf. sinnvoller? Schaltgeräusche treten ja nur
> bei Ein- und Ausschalten auf, bei Einschalten ist es mir egal und es
> wird schon nicht übelst laut, wenn er ausschaltet...

Subminiaturrelais koennen mehr Strom daher sinnvoller.

 Allerdings ist auch
> hier meine Erfahrung begrenzt, ich kenn ja max. das Blinker-Relais aus
> alten Autos und die waren ja absichtlich laut.

Man soll das Blinken ja auch hoeren.

http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/FIN-36-11-5V...

Das Relais sollte passen.  Zieht allerdings bei 5V 72mA.  Da must du 
noch einen Transistor zwischenschalten.

(BC337-40  mir 3.3K Basisvorwiderstand)

Autor: Lars Friedrichs (Gast)
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Hallo Helmut,

ich habe mal versucht, Dein Sizing des Basiswiderstands gemäß 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand zu verstehen.

Ic habe ich bereits korrekt nachvollzogen aus den 70Ohm Spulenwiderstand 
bei 5V Spannung.

Ich bin ja noch neu im Studium von Datenblättern, aber wo finde ich im 
Datenblatt des BC337 diesen Wert? Ich habe versucht den Anweisungen im 
obigen Link zu folgen, aber ich sehe den Punkt vor lauter Linien nicht 
:-)

MfG
Lars

Autor: Lars Friedrichs (highno)
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So, habe mich der Form halber auch mal angemeldet. Als Gast kann man 
seine Posts ja nicht mehr editieren...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lars Friedrichs schrieb:
> Ich bin ja noch neu im Studium von Datenblättern, aber wo finde ich im
> Datenblatt des BC337 diesen Wert?

Den Wert 55 findest du nirgends.

BC337-40 hat als minimum hfe = 250.

Da wir es hier mit einer reinen Schalteranwendung zu tun haben wird der 
Transistor in die Saettigung getrieben. Dazu wird der noetige Basisstrom 
um den Faktor 2 .. 10 groesser gewaehlt als erforderlich.  In dem Fall 
also um den Faktor ca. 5.

Der Wert ist nicht kritisch.  Als RB kann man auch 2.2K , 2.7K, 3.9K 
waehlen was du gerade da hast.

Autor: Lars Friedrichs (highno)
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> Den Wert 55 findest du nirgends.

Puh, danke - ich dachte schon ich bin etwas blind.

> BC337-40 hat als minimum hfe = 250.

Das habe ich auch gelesen.

> Da wir es hier mit einer reinen Schalteranwendung zu tun haben wird der
> Transistor in die Saettigung getrieben. Dazu wird der noetige Basisstrom
> um den Faktor 2 .. 10 groesser gewaehlt als erforderlich.  In dem Fall
> also um den Faktor ca. 5.

Ok, bei solchen Angaben 2..10 muß ich mangels Erfahrung hinsichtlich der 
Konsequenzen leider noch passen. Aber mit der Beschreibung macht es 
natürlich Sinn... Der Satz im Link war ja nicht so erklärend, warum man 
das macht, aber klar, man wählt den Basisstrom halt deutlich über 
Sättigung.

> Der Wert ist nicht kritisch.  Als RB kann man auch 2.2K , 2.7K, 3.9K
> waehlen was du gerade da hast.

Ok, das macht dann auch Sinn.

Vielen Dank - das war ein sehr lehrreicher Vormittag für mich. Ich denke 
ich werde nun an die Teilebeschaffung gehen.

MfG
Lars

Autor: Lars Friedrichs (highno)
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Achso - Teilebeschaffung ist noch nicht... Ich muß ja noch klären, wie 
ich eigentlich den Strom für meinen AVR aus den 12V AC herausoperiere.

Habt Ihr da ein paar Ideen für mich?

Und noch eine Frage: Das Finder-Relais ist ja nicht in TO220 Bauform. 
Zumindest steht da immer nur "Pin-Bauform" und die Abstände der Pins 
kommen mir seltsam vor. Da ich beabsichtige das Relais auf einer 
Lochrasterkarte aufzubringen meine Frage: geht das direkt oder muß ich 
was "verbiegen", sprich ein Adapter mitbestellen, Relais nur "liegend" 
an Karte befestigen und Pins mit Draht beschalten oder ähnliches...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lars Friedrichs schrieb:
> Achso - Teilebeschaffung ist noch nicht... Ich muß ja noch klären, wie
> ich eigentlich den Strom für meinen AVR aus den 12V AC herausoperiere.
>
> Habt Ihr da ein paar Ideen für mich?

Klar. Gleichrichter -> Ladeelko -> Spannungregler = 5V

>
> Und noch eine Frage: Das Finder-Relais ist ja nicht in TO220 Bauform.

Kenne keine Relais in TO220 Bauform

> Zumindest steht da immer nur "Pin-Bauform" und die Abstände der Pins
> kommen mir seltsam vor. Da ich beabsichtige das Relais auf einer
> Lochrasterkarte aufzubringen meine Frage: geht das direkt oder muß ich
> was "verbiegen", sprich ein Adapter mitbestellen, Relais nur "liegend"
> an Karte befestigen und Pins mit Draht beschalten oder ähnliches...

Das Anschlussbild steht im Datenblatt dazu. Eventuell must du Pine 
verbiegen wenn es nicht in 2.54 Raster reinpasst. (Ist der Nachteil von 
Lochraster halt)

Autor: Lars Friedrichs (highno)
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Moin,

also - Spannungsregler habe ich bereits einige 7805CV hier rumliegen 
(u.a. auch weil die Schaltung jetzt an einer 9V Blockbatterie hängt). 
Allerdings weiß ich hier nicht, ob ich mit einem Kühlkörper arbeiten muß 
oder nicht.

Beim Brückengleichrichter weiß ich auch nicht, wo ich zugreifen soll, 
der "Standard" scheint ja sowas wie B40C1500 zu sein, allerdings steht 
im Datenblatt, dass die Eingangsspannung 40-250V sein soll, ich habe ja 
nur 12V zur Verfügung. Soll ich stattdessen mit 4 1N4148 einen 
Gleichrichter selber bauen?

Zusatzfrage weil auch hier keine Infos für mich offensichtlich sind: Wie 
bemesse ich den Ladeelko?

Sorry für die viele Fragerei. Ich habe das Gefühl meine IP wird bald 
geblacklisted bei Google...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lars Friedrichs schrieb:
> also - Spannungsregler habe ich bereits einige 7805CV hier rumliegen
> (u.a. auch weil die Schaltung jetzt an einer 9V Blockbatterie hängt).
> Allerdings weiß ich hier nicht, ob ich mit einem Kühlkörper arbeiten muß
> oder nicht.
>

7805 passt fuer den Anfang. Wird der den jetzt warm?


> Beim Brückengleichrichter weiß ich auch nicht, wo ich zugreifen soll,
> der "Standard" scheint ja sowas wie B40C1500 zu sein, allerdings steht
> im Datenblatt, dass die Eingangsspannung 40-250V sein soll, ich habe ja
> nur 12V zur Verfügung. Soll ich stattdessen mit 4 1N4148 einen
> Gleichrichter selber bauen?
>

Der B40C1500 passt schon.   B40 heist maximale Eingangsspannung 40V
du hast 12V  also noch weit davon weg.

C1500 heist 1500mA kann er maximal an Strom.

> Zusatzfrage weil auch hier keine Infos für mich offensichtlich sind: Wie
> bemesse ich den Ladeelko?
>

Daumenregel:  pro Ampere 1000 uF einsetzen

Wieviel Strom du brauchst weist allerdings nur du.

> Sorry für die viele Fragerei. Ich habe das Gefühl meine IP wird bald
> geblacklisted bei Google...

Wenn Google spass daran hat.

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