Ich möchte eine Platine mit Mikrocontroller basteln, die mehrere
Ausgänge zur Ansteuerung von externen Relaises hat. Die
betriebsspannungd er Relaise soll beliebig sein (im Bereich 5-60V DC),
auf jeden Fall über ein separates Netzteil. Angenommen, ich würde das
mit MOSFET's realisieren (ungeachtet der Kosten):
1) Ist es technisch besser, die Freilaufdioden an die Anschlussklemmen
der Relaises (Spule) anzuschließen, anstatt sie auf die Platine zu
löten? Wenn ja, warum?
2) Brauche ich überhaupt Freilaufdioden? Die MOSFETS enthalten ja auch
Zener Dioden, die ich dazu nutzen kann, die Induzierte Spannung an die
Stromversorgung abzuleiten, wobei die das natürlich vertragen können
muss. Oder kann man die parasitäre Zener Dode nicht nutzen? Warum nicht?
@ Stefan (Gast)
>Ausgänge zur Ansteuerung von externen Relaises hat. Die
Siehe Relais mit Logik ansteuern.
>1) Ist es technisch besser, die Freilaufdioden an die Anschlussklemmen>der Relaises (Spule) anzuschließen, anstatt sie auf die Platine zu>löten?
Nein.
>Wenn ja, warum?
Weil auch die Zuleitung eine beachtliche Induktivität haben kann. Die
Induktionsspannung dieser Zuleitung würde die Diode am Relais NICHT
abfangen, sondern sie würde voll am MOSFET wirksam sein. Also
Freilaufdiode an den MOSFET.
>2) Brauche ich überhaupt Freilaufdioden?
Eigentlich schon.
> Die MOSFETS enthalten ja auch>Zener Dioden,
Nein, aber sie verhalten sich sehr ähnlich beim Überschreiten der
Sperrspannung. Kann man nutzen, dabei aber die max. zulässige
Avalancheenergie beachten! Vor allem, wenn die Relais sehr oft
geschaltet werden sollen.
>die ich dazu nutzen kann, die Induzierte Spannung an die>Stromversorgung abzuleiten,
Nein, nicht möglich. Zeichne die Ströme und Spannungen ein.
MfG
Falk
Erstmal danke für die erste Antwort. Wegen der parasitären Z-Diode: Ich
dachte mir, ich könnte die Induktionsspannung an die Stromversorgung
ableiten, weil das Netzteil einen Elko hat, der die Energie aufnehmen
wird. Dadurch verändert sich kurzzeitig die Versorgungsspannung der
Relaises ein wenig, was aber nach meiner Einschätzung nicht schaden
dürfte. Ob ein ein 24V Relaise nun mit genau 24V oder kurz auch mal mit
30V betreibe, dürfte wurscht sein. Das Netzteil udn vor allem dessen
Kondensatoren müssen antürlich entsprechend belastbar sein.
Mit "Avalancheenergie" Energie hast Du einen Begriff genannt, der mir
noch völlig unbekannt ist. Ich google mal danach.
Ok, ich habe einiges dazu gelesen.
Offensichtlich kann ich bei kleinen Relaises auf die Freilaufdiode
verzichten, ohne den MOSFET zu gefährden. Was genau "kein" ist, kann man
ohne genauere Analyse der bauteile aber nicht so einfach abschätzen.
Mit einer herkömmlichen Freilaufdiode bin ich daher auf der sicheren
Seite.
Jedenfalls ist mir jetzt klar, warum mir noch nie ein MOSFET kaputt
gegangen ist, obwohl ich bisher stets auf die Freilaufdiode verzichtet
hatte. Ich hatte einfach Glück, dass meine Relaises klein genug waren.
@ Stefan (Gast)
>dachte mir, ich könnte die Induktionsspannung an die Stromversorgung>ableiten,
Du kannst mit einer einfachen Endstufe mit einem MOSFET keine Energie
rückspeisen, die geht zu 100% in den MOSFET oder die Freilaufdiode sowie
ein wenig in die Relaisspule. Rückspeisen geht nur bei einer Halb bzw.
Vollbrücke.
Rückspeisen wollte ich auch nicht. Mir ist klar, dass die Energie
Hauptsächlich im Transistor verheizt wird.
Ich meinte, dass ich den Kondensator des Netzteil in die Schaltung
einbeziehen kann, ohne dass es kritische Auswirkungen hätte:
1
2
L Z-Diode
3
12V o--+------[=]---+---|<|-----+
4
| | |
5
| +---\ -----+
6
C === \ |
7
| |
8
| |
9
GND o--+------------------------+
L ist die Spule des Relaise.
Schalter und Z-Diode sind Bestandteil des MOSFET Transistors.
C ist Bestandteil des Netzteils.
Wenn der Schalter öffnet, gibt die Spule die in ihr gespeicherte Energie
ab. Der Strom fließt durch die Z-Diode und den Kondensator zurück zur
Spule - sofern die induzierte Spannung höher ist, als die
Durchbruchsspannung der Z-Diode. Dabei wird sich der MOSFET erwärmen,
ist klar.
Die Spannung am Kondensator wird sich kurzzeitig verringern, was mir
wurscht ist, weil deswegen die anderen relaises nicht abfallen werden.
Der Mikrocontroller hat sein eigenes 5V Netzteil.
Für mich neu ist die Erkenntnis, dass die parasitäre Z-Diode erheblich
weniger Leistung in Wärme umsetzen darf, als der "Schalter".
@ Stefan (Gast)
>Wenn der Schalter öffnet, gibt die Spule die in ihr gespeicherte Energie>ab. Der Strom fließt durch die Z-Diode und den Kondensator zurück zur>Spule - sofern die induzierte Spannung höher ist, als die>Durchbruchsspannung der Z-Diode.
Nö, die Spannung die der MOSFET "sieht" ist Versorgung PLUS induzierter
Spannung.
> Dabei wird sich der MOSFET erwärmen, ist klar.
Ein wenig.
>Die Spannung am Kondensator wird sich kurzzeitig verringern,
Wegen dem Stromfluß? Nö, die bleibt praktisch gleich, denn das Netzteil
liefert immer noch den Strom, den das Relais vorher gezogen hat.
>Für mich neu ist die Erkenntnis, dass die parasitäre Z-Diode erheblich>weniger Leistung in Wärme umsetzen darf, als der "Schalter".
Naja, sagen wir lieber Energie/Puls.
