Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solid State Relais an 3,3 Volt PIC


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von Hardware Helfer gesucht (Gast)


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Hallo,

ich bin mir nicht sicher und suche bei Euch eine Antwort/Hilfe.
Ich möchte mit einem 3,3 Volt PIC ein Solid State Relais sicher 
schalten.
Typ Sharp S202SE2.
Ohmsche Last von etwa 10-200 Watt (Stabheizer).

Ich kann das beigefügte Datenblatt nicht richtig deuten.

Bekomme ich mit 3,3 Volt die Treiber LED überhaupt richtig 
durchgeschaltet?

Dazu benötige ich doch den Spannungsabfall über der durchgeschalteten 
LED und kann daraus einen Vorwiderstand berechnen.
Als minimalen Triggerstrom nennen die 8mA.
Um sicher zu gehen (Alterung)steht im Datenblatt etwas vom doppelten 
Strom.
Mit 20 mA wäre ich auf der sicheren Seite und die kann der PIC laut 
Datenblatt auch liefern.

Wir gehe ich da korrekt vor?

Welcher Vorwiderstand errechnet sich?

Danke für Eure Hilfe.

von Hardware Helfer gesucht (Gast)


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VF Forward Voltage = max. 1,4 Volt

Bleiben 3,3 -1,4 = 1,9 Volt übrig für den Vorwiderstand.

Bei einem IF von 20 mA ergibt das 1,9 Volt/20mA = 95 Ohm für Rv.

Korrekt ?

OK so?

von stefanus (Gast)


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Ja korrekt. Wobei laut Datenblatt 8mA genügen. Mit etwas Glück kann dein 
Mikrocontroller diesen Strom direkt liefern, so dass (außer dem 
Vorwiderstand) keine weiteren Bauteile nötig sind.

Vergiss den Snubber auf der 230V Seite nicht. Die Ohmsche Last erzeugt 
zwar keine Überspannungs-Impulse, aber die Lietungen und andere 
Verbraucher im Netz tun das.

Wenn Du keine Plan hast, welche Bauteile du dazu nehemn sollst, versuch 
es mal mit 100nF 630V und 220 Ohm 1/4W in Reihe. Das schaltest Du dan 
parallel zum Ausgangs des SSR.

von Frank K. (fchk)


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Ich hätte jetzt eher mit dem typischen Vf gerechnen, aber wenn Du 100Ω 
nimmst, passt das schon.

Nur: Hast Du nachgeschaut, ob Dein PIC die 20mA an dem geplanten Pin 
auch liefern kann? Manche können zB nur 8mA, manche die 20mA nur an 
einigen Pins, nicht an allen.

fchk

von Hardware Helfer gesucht (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Nur: Hast Du nachgeschaut, ob Dein PIC die 20mA an dem geplanten Pin
> auch liefern kann? Manche können zB nur 8mA, manche die 20mA nur an
> einigen Pins, nicht an allen.


Snubber, ok mach ich, danke.
Guter Tipp, sollte reichen.


PIC32MX150

Input/Output
• 25 mA source/sink on all I/O pins

von Joachim B. (jar)


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Hardware Helfer gesucht schrieb:
> PIC32MX150
>
> Input/Output
> • 25 mA source/sink on all I/O pins

gibt es keine Obergrenze für die Summe an VCC und GND ?

beim AVR ist das so, beim PIC:

Maximum current out of VSS pin(s)
300 mA
Maximum current into VDD pin(s)
300 mA

also nur 25mA an 12 Pins wenn die MCU keinen Strom braucht ....

von Jens G. (jensig)


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Je nach PIC wird auch ein gewisser Spannungsabfall über dem 
Ausgangstransistor des PIC sich einstellen. Beim PIC16F84A z.B. typ rund 
1,2 V bei um die 15mA. Da bleibt für den Rv nicht mehr viel übrig, bzw. 
sollte einkalkuliert werden, wenn man das doppelte von 8mA anvisieren 
will.

von Hardware Helfer (Gast)


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Ich gehe mal mit 100 Ohm ins Rennen und messe dann einfach mal den Strom 
der sich einstellt.

Dann sollte ich auf der sicheren Seite stehen.

von Georg (Gast)


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stefanus schrieb:
> Wobei laut Datenblatt 8mA genügen.

Wie kommst du darauf? Im Datenblatt steht unter "Input signal current at 
ON state" MIN 16 mA (Recommended Operating Conditions).

Georg

von Hardware Helfer (Gast)


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ja, stimmt 16 mA bis 24 mA...

Dann liege ich mit 20mA in der goldenen Mitte.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hardware Helfer schrieb:
> ja, stimmt 16 mA bis 24 mA...
>
> Dann liege ich mit 20mA in der goldenen Mitte.

Die mußt du aber wie gesagt erst mal schaffen. Der PIC wird bei 20mA 
nicht mehr 3.3V für LED und Vorwiderstand bereit stellen. Ein Teil der 
Spannung wird im PIC selber verbleiben. Das Datenblatt sollte Kurven 
oder Tabellen für U_OH vs. I_OH bzw. U_OL vs. I_OL haben.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Axel Schwenke schrieb:

> Der PIC wird bei 20mA nicht mehr 3.3V für LED und Vorwiderstand
> bereit stellen. Ein Teil der Spannung wird im PIC selber verbleiben.

Da das SSR aber am Eingang direkt eine LED mit typisch 1,5V und
keinen eingebauten Vorwiderstand hat, ist die Dimensionierung
zwar knapp, aber möglich. Ich denke auch, das man da für jedes
Exemplar einen individuellen Vorwiderstand braucht und keinen
Universalwert ohne Kenntnis der genauen LED-Daten einbauen kann.
Gruss
Harald
PS: Irgendwie fällt mir da der Parallelthread: "Wozu braucht man
noch 5V o.ä." ein.

von Joachim B. (jar)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Da das SSR aber am Eingang direkt eine LED mit typisch 1,5V und
> keinen eingebauten Vorwiderstand hat, ist die Dimensionierung
> zwar knapp, aber möglich.

solange man nicht alle Ports mit Strom beaufschlagt und den 
Eigenverbrauch nie aus den Augen verliert, denn VCC und GND sind auch 
nur endlich belastbar

von Georg (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Da das SSR aber am Eingang direkt eine LED mit typisch 1,5V und
> keinen eingebauten Vorwiderstand hat

Naja, wenn man sowieso einen zusätzlichen Vorwiderstand braucht, wird 
sich ja auch noch der Platz finden für einen kleinen MOSFET, der mit 3V 
sicher durchschaltet (ich höre schon das Geheul über die ungeheuren 
Zusatzkosten).

Georg

von Frank K. (fchk)


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Georg schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Da das SSR aber am Eingang direkt eine LED mit typisch 1,5V und
>> keinen eingebauten Vorwiderstand hat
>
> Naja, wenn man sowieso einen zusätzlichen Vorwiderstand braucht, wird
> sich ja auch noch der Platz finden für einen kleinen MOSFET, der mit 3V
> sicher durchschaltet (ich höre schon das Geheul über die ungeheuren
> Zusatzkosten).

Ein BC848 tut es auch und ist wahrscheinlich billiger.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Frank K. schrieb:
> Ein BC848 tut es auch und ist wahrscheinlich billiger.

Bist du wahnsinnig? Da braucht man ja auch noch einen Basiswiderstand.
Wenn das so weitergeht, landen wir noch bei massiv goldenen Türklinken.


SCNR, XL

von Joachim B. (jar)


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Frank K. schrieb:
> Ein BC848 tut es auch und ist wahrscheinlich billiger.

oder noch billiger, man schaltet 3 Ausgänge vom PIC sofern frei parallel 
so macht es Bosch bei der MUM44 um den Thyristor/Triac zu steuern, nur 
das der PIC als HC Mos type nicht lange durchgehalten hatte, das 
Ersatzteil war wieder kein CMOS PIC

von Hardware Helfer (Gast)


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Also jetzt wie im Bild mit einem BS170.
OK so ?

3,3 Volt PIC und BS an 5 V VCC.

von Ingo S. (schicki)


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Hallo,

ich setze genau diese Typen ein, und schalte dieses SSR mit 3,3 bzw. mit 
5,0 Volt.

http://www.schwabenplan.com/downloads/d00500.pdf
bzw.
http://www.schwabenplan.com/zusatzplatinen.htm

Best. Nr. 200-4-SOS8

Grüße
Ingo

von D. S. (jasmin)


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Oha Schwabenplan...

Dann sind Deine Ausgänge aber undefiniert wenn der Controller "booted" 
oder ein Reset kommt?!
Der 100 K nach Masse macht da schon Sinn.

von Ingo S. (schicki)


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stimmt, die Schaltung ist ganz einfach gehalten. So ist sie universal 
einsetzbar. Mit Pull-Down Wiederständen habe ich auch schon gearbeitet. 
Leider sind die BS170 sehr empfindlich, und ich möchte die Platine auf 
einen geeignetet Treiber IC umstellen.

: Bearbeitet durch User
von Hardware Helfer (Gast)


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Was meinst Du mit empfindlich?

ESR?

Wann gehen sie denn in die ewigen Jagdgründe?
Sicher nicht durch die Pulldown Widerstände, hier auch ohne ie ;-).
Schon beim anfassen?

Wie sind Deine Erfahrungen?

von Ingo S. (schicki)


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Die EMV Empfindlichkeit des MOSFET ist hierfür verantwortlich. Je nach 
Last und Schnelligkeit der Flanken usw. verabschieden sich die BS170.

von Joachim B. (jar)


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Hardware Helfer schrieb:
> lso jetzt wie im Bild mit einem BS170.
> OK so ?
>
> 3,3 Volt PIC und BS an 5 V VCC.

wieviel Ports am PIC hast du denn belegt ? keine mehr frei das man 2-3 
Ports koppeln kann ?

von Hardware Helfer (Gast)


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Ehm ja nicht ESR !!

"Je nach
Last und Schnelligkeit der Flanken usw. verabschieden sich die BS170"

Bla Bla

von Hardware Helfer (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> wieviel Ports am PIC hast du denn belegt ? keine mehr frei das man 2-3
> Ports koppeln kann ?

Also ein paar sind noch frei!

Einfach 2-3 parallel an das solid state?

von Joachim B. (jar)


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Hardware Helfer schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> wieviel Ports am PIC hast du denn belegt ? keine mehr frei das man 2-3
>> Ports koppeln kann ?
>
> Also ein paar sind noch frei!
>
> Einfach 2-3 parallel an das solid state?

genau, natürlich zusammen ein und ausschalten, aber so wird ein Port 
nicht überlastet und du hast genug Reserven um bis zu 20mA zu treiben in 
die IR LED (auch wenn das vielleicht nicht nötig sein wird)

2-3 Ports zusammen an Vorwiderstand und IR LED im S202....

warum man das darf ? weil Ports auf dem selben Siliziumchip dicht 
beieinander liegen im Schaltverhalten, was mit getrennten Chips eben 
nicht so einfach geht.

Erwähnte ich nicht schon das es in der Bosch MUM44 genauso gemacht wird 
;-)

: Bearbeitet durch User
von Ingo S. (schicki)


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von Frank K. (fchk)


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Hardware Helfer schrieb:
> Also jetzt wie im Bild mit einem BS170.
> OK so ?
>
> 3,3 Volt PIC und BS an 5 V VCC.

https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BS/BS170.pdf

Schau mal in Figure 5 auf Seite 3, wie weit Dein BS170 bei 3V schon 
durchgeschaltet hat. Na? Fällt Dir was auf?

Es hatte schon seinen Grund, warum ich Dir einen BC848 empfohlen habe. 
Nimm irgendwas so um 1.5k als Basiswiderstand (kommt nicht so genau 
drauf an), dann passt das schon.

fchk

: Bearbeitet durch User
von Hardware Helfer (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Hardware Helfer schrieb:
>> Also jetzt wie im Bild mit einem BS170.
>> OK so ?
>>
>> 3,3 Volt PIC und BS an 5 V VCC.
>
> https://www.fairchildsemi.com/datasheets/BS/BS170.pdf
>
> Schau mal in Figure 5 auf Seite 3, wie weit Dein BS170 bei 3V schon
> durchgeschaltet hat. Na? Fällt Dir was auf?
>

Ja, mir fällt auf das dann schon etwa 100mA fliessen.

von Hardware Helfer (Gast)


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>
> Schau mal in Figure 5 auf Seite 3, wie weit Dein BS170 bei 3V schon
> durchgeschaltet hat. Na? Fällt Dir was auf?
>

Ja, mir fällt auf das dann schon etwa 100mA fliessen.

von Frank K. (fchk)


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Hardware Helfer schrieb:
>>
>> Schau mal in Figure 5 auf Seite 3, wie weit Dein BS170 bei 3V schon
>> durchgeschaltet hat. Na? Fällt Dir was auf?
>>
>
> Ja, mir fällt auf das dann schon etwa 100mA fliessen.

Aber nur bei 125°C. Außerdem sind das nur typische Werte. Vergiss die 
Exemplarstreuung nicht.

Das Teil ist für 3V-Ansteuerung ungeeignet!
Mann. Das muss doch auffallen, wenn man dieses Bild sieht.

fchk

von Ottoka (Gast)


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Frank K. schrieb:
> Hardware Helfer schrieb:
>>>
>>> Schau mal in Figure 5 auf Seite 3, wie weit Dein BS170 bei 3V schon
>>> durchgeschaltet hat. Na? Fällt Dir was auf?
>>>
>>
>> Ja, mir fällt auf das dann schon etwa 100mA fliessen.
>
> Aber nur bei 125°C. Außerdem sind das nur typische Werte. Vergiss die
> Exemplarstreuung nicht.
>
> Das Teil ist für 3V-Ansteuerung ungeeignet!
> Mann. Das muss doch auffallen, wenn man dieses Bild sieht.
>
> fchk

Na hab ich denn nen Knick in der Pupille?
Bei 3 v locker 100mA!

von Joachim B. (jar)


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vergesst doch den BS170 mit all seinen "Problemchen" der TO hat die 
Lösung ohne sich diese Problemchen einzuhandeln.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ottoka schrieb:

[BS170]

>> Das Teil ist für 3V-Ansteuerung ungeeignet!
>> Mann. Das muss doch auffallen, wenn man dieses Bild sieht.
>
> Na hab ich denn nen Knick in der Pupille?
> Bei 3 v locker 100mA!

Kannst du nicht lesen? Typische Werte. Exemplarstreuung

Laut Tabelle auf Seite 2 kann die Threshold-Spannung zwischen 0.8 und 3V 
variieren. Als typischer Wert sind dort 2.1V genannt und dafür ist auch 
die Kurve. Wo liegt die Kurve wohl für den pessimistischen Fall von 3V?


XL

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