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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ULN2003A mit unterschiedlichen Stromquellen


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Autor: AlphaThinking (Gast)
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Hallo zusammen,

ich nutze einen ULN2003A, um 12V-LED-Leisten mit einem Arduino/Raspberry 
Pi anzusteuern.

Wenn ich für Spannung (12V) und Schaltsignal die gleiche Stromquelle 
nutze, egal ob mit Widerstand/Spannungsregler (3,3V-5V) oder ohne (12V), 
funktioniert alles problemlos. So kann ich die Leisten ohne Probleme am 
Arduino betreiben, sofern dort der 12V-Anschluss genutzt wird (es ist ja 
ein Spannungsregler eigebaut).

Mein Problem ist: Sobald ich unterschiedliche Stromquellen/Netzteile 
nutze, streikt der ULN2003A. So kann ich weder per Arduino steuern, wenn 
dieser per USB am PC hängt (und er keine andere Stromquelle hat), noch 
das Licht mit dem Raspberry Pi ansteuern, da der ja generell keine 12V 
verträgt, was mehrere Netzteile erforderlich macht.
Das Schalten an sich funktioniert auf jeden Fall problemlos, mit einer 
3,3V-LED direkt am (GPIO-)PIN klappt es auch.

Hat jemand eine Ahnung, was der Fehler sein könnte? Ich bin langsam echt 
am verzeifeln... Ein neuer ULN2003A hat auch nichts gebracht.

MfG,
AlphaThinking

Autor: Tobias L. (murxwitz)
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GND verbunden?

Autor: me (Gast)
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Schaltplan?

Massen verbunden?

Autor: Helmut L. (helmi1)
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Mach mal eine Zeichnung was du wie verschalten willst dann wird das 
alles klarer.

Autor: Guest (Gast)
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Jeder Open-Collector-Ausgang des ULN.. hat eine Schutzdiode "nach oben". 
Von jedem nicht nach Masse durchgeschalteten Ausgang kann die anliegende 
positive Spannung zur Sammelschiene des ULN.. abfließen, evtl. 
Verkopplung. Und natürlich müssen Ansteuerungsmasse und Lastmasse 
gemeinsam sein.

Autor: AlphaThinking (Gast)
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Hallo,

@murxwitz @me
Ja, der ULN2003A ist mit GND verbunden.

@me @helmi1
Anbei zwei Zeichnungen, die den Aufbau zeigen.

@Guest
Ich weiß zwar, dass es einen Sammelausgang gibt, ich weiß aber leider 
nicht, was du mit Verkopplung meinst.

MfG,
AlphaThinking

Autor: Max H. (hartl192)
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Wenn du bei der 2. Zeichnung das GND des Arduinos mit der Masse des 
Steckboards verbindest, sollte sie auch funktionieren

Autor: Route_66 H. (route_66)
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Hallo!
Da fehlt im zweiten Bild die schwarze Verbindung unten links wie im 
ersten Bild.

Autor: Max H. (hartl192)
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Max H. schrieb:
> Wenn du bei der 2. Zeichnung das GND des Arduinos mit der Masse des
> Steckboards verbindest, sollte sie auch funktionieren
Hier die vebesserte version.

: Bearbeitet durch User
Autor: AlphaThinking (Gast)
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@hartl192 @route_66
Wenn ich den ULN2003A zusätzlich mit dem GND-Port des Arduinos/Raspberry 
Pis verbinde, sprich dieser mit dem 12V-GND-Anschluss verbunden wird, 
kann da nichts passieren? Ich denke da vor allem an den rund 50€ teuren 
Raspberry Pi, der ja nur Spannungen bis ~5V verträgt.

MfG,
AlphaThinking

Autor: Jürgen D. (poster)
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Wenn du alles richtig machst wird da nicht passieren.

Autor: AlphaThinking (Gast)
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Danke an alle, es funktioniert tatsächlich!

Die LED-Leiste leuchtet und der Pi funktioniert auch (noch).

Was ist denn die technische Erklärung dafür? Ich dachte immer, Strom ist 
Strom, sofern er die richtige Spannung hat.

MfG,
AlphaThinking

Autor: Jürgen D. (poster)
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Schon mal überlegt wo der Stromkreis sein soll wenn die GND Verbindung 
fehlt?

Autor: Max H. (hartl192)
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AlphaThinking schrieb:
> Wenn ich den ULN2003A zusätzlich mit dem GND-Port des Arduinos/Raspberry
> Pis verbinde, sprich dieser mit dem 12V-GND-Anschluss verbunden wird,
> kann da nichts passieren?
Wenn du ganz sicher sein willst, kannst du die Signale mit Optokoplern 
galvanisch Trennen. Dann hast du keine elektrische verbindung zwischen 
12V und PRi.
https://lh6.googleusercontent.com/-gE9L64G4KNc/UGyNmbkipjI/AAAAAAAAAEA/A0zW_vD_HSw/s903/Treiberschaltung+Magnetspulen.JPG

Autor: Dietrich L. (dietrichl)
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AlphaThinking schrieb:
> Was ist denn die technische Erklärung dafür? Ich dachte immer, Strom ist
> Strom, sofern er die richtige Spannung hat.

Aber Spannung ist immer der Potenzialunterschied zwischen zwei Punkten 
in der Schaltung.

Hier:
- Der Arduino/Raspberry liefert eine Spannung am Ausgang bezogen auf 
seinen GND.
- Der ULN2003 braucht zum Ansteuern eine Spannung an seinem Eingang 
bezogen auf seinen GND.
- Sind die beiden GNDs nicht verbunden sind die Potenzialverhältnisse 
undefiniert.
Oder anders ausgedrückt (wie Jürgen D. schon sagte): Du hast keinen 
Strom_kreis_.

Gruß Dietrich

Autor: Harald W. (wilhelms)
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AlphaThinking schrieb:

> Ich dachte immer, Strom ist Strom,

Das stimmt, aber ein Stromkreis ist ein Stromkreis und Kreise
und Kreise müssen immer geschlossen sein.
Gruss
Harald

Autor: AlphaThinking (Gast)
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OK, danke für die Erklärung.
Das mit den Optokopplern werde ich mir mal anschauen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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AlphaThinking schrieb:

> Das mit den Optokopplern werde ich mir mal anschauen.

Auch dann muß die Schaltung stimmen. OKs sind keine Universal-
Lösung bei schlechtem Aufbau.
Gruss
Harald

Autor: AlphaThinking (Gast)
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Harald Wilhelms schrieb:
> AlphaThinking schrieb:
>
>> Das mit den Optokopplern werde ich mir mal anschauen.
>
> Auch dann muß die Schaltung stimmen. OKs sind keine Universal-
> Lösung bei schlechtem Aufbau.
> Gruss
> Harald

Aber ein Aufbau wie im Link von hartl192 sollte doch funktionieren, 
oder?
(https://lh6.googleusercontent.com/-gE9L64G4KNc/UGyNmbkipjI/AAAAAAAAAEA/A0zW_vD_HSw/s903/Treiberschaltung+Magnetspulen.JPG)

MfG,
AlphaThinking

Autor: Markus (Gast)
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AlphaThinking schrieb:
> Aber ein Aufbau wie im Link von hartl192 sollte doch funktionieren,
> oder?
> 
(https://lh6.googleusercontent.com/-gE9L64G4KNc/UGyNmbkipjI/AAAAAAAAAEA/A0zW_vD_HSw/s903/Treiberschaltung+Magnetspulen.JPG)

Ja, dort hats ja auch einen Optokoppler dazwischen. Dann muss das GND 
natürlich nicht verbunden sein.

Autor: Helmut L. (helmi1)
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Man sollte sich doch mal angewoehnen richtige Schaltplaene mit Symbolen 
zu zeichnen als diese Bildchensprache.

Autor: AlphaThinking (Gast)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Man sollte sich doch mal angewoehnen richtige Schaltplaene mit
> Symbolen
> zu zeichnen als diese Bildchensprache.

Da stimme ich dir zu. Zumal es bei dieser Grafik sehr schwer zu erkennen 
ist, um welchen Pol es sich handelt - die Kabel sind nicht mal genau den 
Ausgängen zugeordnet.

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Zwischen PC und einer anderen Elektronik mit eigenem Netzteil passieren 
schon mal seltsame Dinge, Ausgleichströme über die Masseleitungen. Das 
Übel sind wohl die Schaltnetzteile gegenüber einem herkömmlichen 
Trafonetzteil. Mit der Oszi-Masse an einer RS232-Masse am Notebook 
stürzte ich dieses schon mal ganz ab. Erst als ich das Notebook-Netzteil 
entfernte, und das Notebook über den eigenen Akku betrieb, ging die 
Sache dann. Vorher sah ich am Oszi noch total verrrauschte Signalpegel, 
die eigentlich normalerweise in der Schaltung gar nicht vor kommen 
konnten.

Der ULN2003 ist ansonsten unkritisch, der will zum Schalten nur seine 
ca. 3V Pegel an einem Input, oder wie es genau im Datenblatt steht.

Autor: Max H. (hartl192)
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Sry. Habe so schnell nichts besseres gefunden. Bin mit dem Smartphone 
on.

Autor: AlphaThinking (Gast)
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Max H. schrieb:
> Sry. Habe so schnell nichts besseres gefunden. Bin mit dem
> Smartphone
> on.

Kein Problem - ich weiß jetzt wie es im Groben funktioniert. Mich 
wundert nur, dass der Autor der Grafik das gemacht hat, weniger Aufwand 
war es bestimmt nicht.

Ich gebe zu, dass auch Fritzing nicht unbedingt das professionelle 
Werkzeug für sowas ist, aber immerhin sind die Zuordnungen eindeutig.

Autor: khfzgdx (Gast)
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paeanaias

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