Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bauteil um 15A zu schalten.


von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

Hallo,
ich möchte mit meinem MC ein Relais o.ä. steuern. Das Relais muss eine 
15A bei 12V mindestens 100ms lang sicher schalten können. Angesteuert 
wird das ganze von meinem MC bei 5V. Das Teil soll auf eine Platine 
gelötet werden.

Da das ganze sehr hohen mechanischen Belastungen (Schock und Vibration) 
würde ich am liebsten auf elektromechanische Elemente verzichten. Falls 
das aber nicht zu vernünftigen Preisen (<5 Euro) möglich ist, sollte es 
eine Schock-Belastung von 20g unter weiterhin gewährter Funktion 
überstehen können.

Würde mich über Infos freuen, welche Bauteile in Frage kommen. Den 
genauen Typ kann ich dann vermutlich allein finden. Ich brauche nur 
einen Tipp in welcher Richtung ich suchen muss.

Viele Grüße
Andy

von HuJk (Gast)


Lesenswert?

Was ist mit galvanischer Trennung?

von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

Bitte beides anbieten ;)

Habe 3 "Relais". Bei einem brauche ich galvanische Trennung in jedem 
Fall. Bei den anderen beiden bin ich mir noch nicht sicher.

von Jens (Gast)


Lesenswert?

5V Belastbarkeit?
12V AC oder DC?
Induktive/Kapazitive oder rein ohmische Lasten.

100ms sind nicht lange, das musst du mal genauer erläutern? Soll es 
spätestens nach 100ms angezogen haben oder wie ist das gemeint?

"schalten können" öffnen,schließen, 1pol, 2pol? um?

JJ

von Uwe (Gast)


Lesenswert?

> 15A bei 12V mindestens 100ms lang

Wie oft möchtest du denn Schalten ?
Hört sich erst mal nach schnell verrußten Kontakten an.
Solid state Relais wär schon besser denk ich.
Wieviel induktive und kapazitive Anteile hat denn die Last ?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Hm, klingt nach nem popeligen Mosfet - oder hab ich was übersehen?

von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

Danke für die schnellen Antworten.

Es handelt sich um eine Spule von einem Lastrelais. Laut Datenblatt 
braucht das Relais 50ms um umzuschalten, deshalb würde ich im MC einfach 
mal die doppelte Zeit (100ms) programmieren um sicher schalten zu 
können.

Die Spule wird mit 12V gespeist. Es wird nicht oft umgeschaltet (einmal 
am Tag).

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Andy E. (grindhouse)

>Es handelt sich um eine Spule von einem Lastrelais.

Und die zieht 15A? Was für ein Monster ist das? Oder muss das Relais 15A 
schalten, die Spule braucht dazu vielleicht 200mA?

>Die Spule wird mit 12V gespeist. Es wird nicht oft umgeschaltet (einmal
>am Tag).

Relais mit Logik ansteuern

von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

Nein - ist ein bistabiles Relais, das einen großen Permanent-Mageneten 
überwinden muss. Leistungs/Stromangaben sind korrekt.

von akaDem (Gast)


Lesenswert?

Für mich klingt das ganze - ich weiß auch nicht warum - nach einer 
Ventilansteuerung für ABS. Da fließt schon gehörig was in die Spulen.

Mit entsprechender Schutzdiode an der geschalteten Spule sollte ein 
handelsüblicher MOSFET (z.B. der betagte BUZ11) ausreichend sein.

von akaDem (Gast)


Lesenswert?

akaDem schrieb:
> Für mich klingt das ganze - ich weiß auch nicht warum - nach einer
> Ventilansteuerung für ABS. Da fließt schon gehörig was in die Spulen.

ok, daneben :D

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@akaDem (Gast)

>Mit entsprechender Schutzdiode an der geschalteten Spule sollte ein
>handelsüblicher MOSFET (z.B. der betagte BUZ11) ausreichend sein.

Man nehme Dr. Ötker, ähhh, einen IRLZ34N, der schaltet das auch mit 
direkter 5V Ansteuerung.

von akaDem (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> @akaDem (Gast)
>
>>Mit entsprechender Schutzdiode an der geschalteten Spule sollte ein
>>handelsüblicher MOSFET (z.B. der betagte BUZ11) ausreichend sein.
>
> Man nehme Dr. Ötker, ähhh, einen IRLZ34N, der schaltet das auch mit
> direkter 5V Ansteuerung.

Ok, für 15 A braucht der BUZ11 ganze 5,8 V ;-)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  akaDem (Gast)

>Ok, für 15 A braucht der BUZ11 ganze 5,8 V ;-)

Typisch, aber nicht Worst Case. Ein SICHERS Schalten von 15A ist mit 5V 
am Gate NICHT möglich!

http://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Erkl.C3.A4rung_der_wichtigsten_Datenblattwerte

von Andy E. (grindhouse)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das mit dem IRLZ34N hört sich doch sehr gut an. So wie gezeichnet sollte 
das also funktionieren (5V Stabilisierung und Filterung nicht 
gezeichnet)?

Was würdet Ihr mir für eine Freilaufdiode empfehlen?

EDIT: Eingangsspannung ist im Range 8...16VDC (KFZ)

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
> Das mit dem IRLZ34N hört sich doch sehr gut an.

Benötigt aber einen nicht ganz kleinen Kühlkörper, nimm besser IRL1404.


> So wie gezeichnet sollte
> das also funktionieren (5V Stabilisierung und Filterung nicht
> gezeichnet)?

Einen Widerstand von 100k zwischen Gate und Source sollte man vorsehen, 
sonst kann der MOSFET nach Reset unkontrolliert durchsteuern.


> Was würdet Ihr mir für eine Freilaufdiode empfehlen?

Da reicht schon eine 1N400x.


> EDIT: Eingangsspannung ist im Range 8...16VDC (KFZ)

Ist es denn auch ein KFZ-Bordnetz? Dann muss man noch einiges an 
Schutzschaltung vorsehen.

von Andy E. (grindhouse)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

hinz schrieb:

> Benötigt aber einen nicht ganz kleinen Kühlkörper, nimm besser IRL1404.

Der Strom fließt ja pro Schaltvorgang nur für ca. 100ms. Glaubst Du 
trotzdem, dass der IRLZ34N ohne Kühlkörper zu warm wird?

> Einen Widerstand von 100k zwischen Gate und Source sollte man vorsehen,
> sonst kann der MOSFET nach Reset unkontrolliert durchsteuern.

Besser so?

> Da reicht schon eine 1N400x.

Bist Du sicher, dass die so viel Strom vertragen kann? Ich habe an 
anderer Stelle gelesen, dass man ne Z oder Supressor-Diode nehmen soll 
um den Transistor vor Überspannung zu schützen.

> Ist es denn auch ein KFZ-Bordnetz? Dann muss man noch einiges an
> Schutzschaltung vorsehen.

Ja - ist alles gemacht. Allerdings nur 5V-Seitig.

von perlbastel (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
>> Einen Widerstand von 100k zwischen Gate und Source sollte man vorsehen,
>> sonst kann der MOSFET nach Reset unkontrolliert durchsteuern.
>
> Besser so?
100 KILOOhm, nicht 100 Ohm...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Andy E. (grindhouse)

>Der Strom fließt ja pro Schaltvorgang nur für ca. 100ms. Glaubst Du
>trotzdem, dass der IRLZ34N ohne Kühlkörper zu warm wird?

Nein.

>> Einen Widerstand von 100k zwischen Gate und Source sollte man vorsehen,
>> sonst kann der MOSFET nach Reset unkontrolliert durchsteuern.

>Besser so?

Ja.

>> Da reicht schon eine 1N400x.

>Bist Du sicher, dass die so viel Strom vertragen kann?

Ist auch nur ein kurzer Puls, sie 1N400x vertragen 30A Surge für 10ms 
oder so.

> Ich habe an
>anderer Stelle gelesen, dass man ne Z oder Supressor-Diode nehmen soll
>um den Transistor vor Überspannung zu schützen.

Die Freilaufdiode macht das Gleiche.

>Ja - ist alles gemacht. Allerdings nur 5V-Seitig.

Dann mach es mal lieber auch 12V seitig.

von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

perlbastel schrieb:
> 100 KILOOhm, nicht 100 Ohm...
Tippfehler ;)


Falk Brunner schrieb:
> @  Andy E. (grindhouse)
> Dann mach es mal lieber auch 12V seitig.

Ist das nötig? Da muss ich ein riesen Netzteil für ein Relais bauen dem 
es relativ egal ist was es für ne Spannung bekommt nur um einen 1-Euro 
Transistor zu schützen.

Wenn das wirklich so ist muss ich wahrscheinlich doch wieder auf 
elektromech. Relais umsteigen.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
> Der Strom fließt ja pro Schaltvorgang nur für ca. 100ms.

Hatte ich nicht bedacht.


> Glaubst Du
> trotzdem, dass der IRLZ34N ohne Kühlkörper zu warm wird?

Nö, dann passt der schon.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
> Ist das nötig? Da muss ich ein riesen Netzteil für ein Relais bauen dem
> es relativ egal ist was es für ne Spannung bekommt nur um einen 1-Euro
> Transistor zu schützen.

Das soll deinen Spannungsregler und damit auch den uC schützen!

von Andy E. (grindhouse)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier mal der komplette Schaltplan (noch mit Relais). Der MC ist doch gut 
geschützt oder habe ich nen Denkfehler?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Andy E. (grindhouse)

>Hier mal der komplette Schaltplan (noch mit Relais). Der MC ist doch gut
>geschützt oder habe ich nen Denkfehler?

Das mit der Masse sieht nicht gut aus, die sollte direkt an den 
Spannungsregler gehen. Ob man soviele Drossel braucht, vor allem in der 
Masse, glaub ich nicht so ganz. Man muss es nicht übertreiben. Bipolare 
Suppressordiode paralle zu Schottky? Lass die Schottky weg. Der Rest ist 
OK. Deinen Schalttransistor kannst du auch durch eine Suppressordiode am 
Drain schützen, das sollte reichen.

MFG
Falk

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
> Der MC ist doch gut
> geschützt oder habe ich nen Denkfehler?


http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von akaDem (Gast)


Lesenswert?

Andy E. schrieb:
> Hier mal der komplette Schaltplan (noch mit Relais). Der MC ist doch gut
> geschützt oder habe ich nen Denkfehler?

Überseh ich irgendwo den/die FET/s?

von Andy E. (grindhouse)


Lesenswert?

akaDem schrieb:
> Andy E. schrieb:
>> Hier mal der komplette Schaltplan (noch mit Relais). Der MC ist doch gut
>> geschützt oder habe ich nen Denkfehler?
>
> Überseh ich irgendwo den/die FET/s?

Deshalb der Text in Klammern: noch mit Relais

Stell Dir einfach vor die Relais seien FETs

von Andy E. (grindhouse)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

> Das mit der Masse sieht nicht gut aus, die sollte direkt an den
> Spannungsregler gehen. Ob man soviele Drossel braucht, vor allem in der
> Masse, glaub ich nicht so ganz. Man muss es nicht übertreiben. Bipolare
> Suppressordiode paralle zu Schottky? Lass die Schottky weg. Der Rest ist
> OK. Deinen Schalttransistor kannst du auch durch eine Suppressordiode am
> Drain schützen, das sollte reichen.
>
> MFG
> Falk


Danke für die ausführliche Antwort Falk. Die Drossel sollte man laut 
diversen Threads hier in im KFZ immer vorsehen. Und wenn ich die Masse 
dahinter anschließe, dann ist sie noch ohne Funktion.

Kann ich für den Schalttransistor auch die P6KE24CA nehmen? 
Angeschlossen wie im Bild.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Andy E. (grindhouse)

>Danke für die ausführliche Antwort Falk. Die Drossel sollte man laut
>diversen Threads hier in im KFZ immer vorsehen.

Abver nicht in der Masse.

> Und wenn ich die Masse
>dahinter anschließe, dann ist sie noch ohne Funktion.

Irrtum, dein Spannungsregler ist dann über diese mit seiner Last 
verbunden, das kann schief gehen.

>Kann ich für den Schalttransistor auch die P6KE24CA nehmen?

Ja.

>Angeschlossen wie im Bild.

Nein, die muss an Drain.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


Lesenswert?

Als Chip wäre doch dafür der BTS432 oder wenn es "stabiler" sein soll, 
den BTS555.

Ich hab jetzt nicht den ganzen Thread gelesen.

von Andy E. (grindhouse)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe das ganze jetzt nochmal etwas zusammengefasst (sorry für den 
Paint-"Schaltplan").

Die untere Spule hab ich rausgenommen und in dem Zusammenhang auch den 
kleinen Kondensator dort. FET ist jetzt hoffentlich richtig 
angeschlossen (mit Diode).


Zu der Diode an sich:

Ein Großteil der Schaltung stammt von hier: 
Beitrag "Mega8 im KFZ Betreiben - Frage zur Spannungsversorgung"

Dort wird P6KE24A geraten - da es die aber nicht gibt wird stattessen 
die bipolare P6KE24CA mit einer zweiten Diode daneben eingesetzt. Ohne 
diese gibt es angeblich einen Kurzschluss(???).

Hier wird es aber wieder mit bipolar gezeigt: 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/113036/KFZ-Stabi.PNG

Funktioniert das jetzt so wie ich es im Anhang gezeichnet habe und sind 
die richtigen Bauteile ausgewählt (ich habe 2x die P6KE30A genommen da 
die P6KE24A nicht lieferbar ist bei Conrad)? Spielt die mit meinem 
DC/DC-Wandler oder Alternativ mit nem 7805 zusammen?

Kann ich genausogut die bipolare P6KE24CA nehmen?

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.