Problem mit Relaiskarte

[grundschüler (Gast)]

Ich bin gerade dabei, eine SPS für verschiedene Anwendungen zu bauen. Um 
die
Sache zu vereinfachen, wollte ich möglichst "Arduino"-Module verwenden. 
Jetzt bringt aber schon die Arduino-Relaiskarte Probleme. Mein Anspruch 
ist, mit 3,3Volt Logiclevel  die 5V-Relaiskarte direkt - ohne 
Zusatzbeschaltung - anzusteuern. Sonst brauche ich keine Relaiskarte. 
Problem: Bei +3,3V zieht das Relais heftig an und lößt bei "0" Volt 
nicht mehr. Bei "0" fließt noch ein geringer Strom von ca.0,05mA.

Bei 22k Vorwiderstand leuchten zumindest die Leds im Takt des Pegels. 
Verbaut ist ein pnp mit 1k Basiswiderstand. Normalerweise schalte ich 
Relais mit nnpn`s und hatte damit nie Probleme. Muss ich die Relaiskarte 
jetzt auf npn umbauen oder was mache ich falsch? Diese Relaiskarten sind 
2€ Massenware und kkönnen doch wohl nicht falsch beschaltet sein?

Ich habe diesen thread mit gleichem Problem gelesen:

Beitrag "2313 schaltet PNP nicht durch"
Mein Programm ist aber in Ordnung und läuft mit npn-Relais seit Jahren 
einwandfrei:

#ifdef out1_pin
sbi(DDR(out1_port),out1_pin);
#define out1_on  sbi(PORT(out1_port),out1_pin)
#define out1_off cbi(PORT(out1_port),out1_pin)
#endif
....

if((sec%10)>4){
out1_on;
out2_on;
out3_on;
out4_on;
}else{
out1_off;
out2_off;
out3_off;
out4_off;
}

[Volker S. (sjv)]

grundschüler schrieb:
> Mein Anspruch
> ist, mit 3,3Volt Logiclevel  die 5V-Relaiskarte direkt - ohne
> Zusatzbeschaltung - anzusteuern. Sonst brauche ich keine Relaiskarte.
> Problem: Bei +3,3V zieht das Relais heftig an und lößt bei "0" Volt
> nicht mehr. Bei "0" fließt noch ein geringer Strom von ca.0,05mA.

Schaltung?

[mitleser (Gast)]

Den Schaltplan gibts noch nicht, ist doch ein Grundschüler... :)

Nee mal im Ernst, hast du dir die Relaiskarte mal genauer angeguckt?

Hatte schon Zubehör, da waren die Lötungen unter aller Kanone.

Vielleicht kannst du testweise deine Relais mal mit 3V3 aus einem/dem 
Netzteil schalten? Wenn die dann richtig funktionieren hat deine 
Treiberstufe oder die Ansteuerung einen Fehler...

[grundschüler (Gast)]

Volker S. schrieb:
> Schaltung?

Emittergrundschaltung, gerade nochmal ausgemessen:

Gnd - Relais - Collector / Emitter - +5V

/Basis - 1k - uc

[grundschüler (Gast)]

mitleser schrieb:
> mal mit 3V3

Ich beschäftige mich bereits einige Stunden mit dem Problem. Bei 0Volt 
ist das Relais aus. Also mit An- und Abhalten eines 3,3Volt Kabels 
funktioniert es. Beim Schalten mit dem uc bleibt bei "0" offenbar eine 
geringfügige Restspannung, die das Relais offenhält.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

grundschüler schrieb:
> Beim Schalten mit dem uc bleibt bei "0" offenbar eine
> geringfügige Restspannung, die das Relais offenhält.

Was ist denn das für ein MC und mit welchem Port schaltest du die 
Relais? Wildes Raten führt mich zu der Vermutung, das du evtl. Port C 
eines ATMega 32 oder 644 benutzt - und vergessen hast, die JTAG Fuse zu 
deaktivieren...

[Volker S. (sjv)]

Hallo,

Schaltung funktionirt so nicht, bei 3,3V vom µC hast Du 1,7V über 1k + 
BE-Strecke, d.h. Transistor durchgeschaltet

Habe mich vertan, hatte andere Schaltung im Kopf

[grundschüler (Gast)]

Matthias Sch. schrieb:
> Was ist denn das für ein MC

Atmega1284

#define out1_port     C
#define out1_pin      3
#define out2_port     C
#define out2_pin      2
#define out3_port     D
#define out3_pin      1
#define out4_port     D
#define out4_pin      7

Ich habe jetzt die pnps ausgelötet und einen npn eingesetzt. Das Relais 
klickert wie es soll.

Es bleibt die Frage, warum funktioniert die Massenware Relaiskarte bei 
mir nicht ohne Änderungen? Warum verbauen die pnps?

[Uwe (Gast)]

Hi,
>Warum verbauen die pnps?
weil nicht alle µCs +/-20mA können sondern eher +100µA/-10mA
und die Karte soll ja für alle gehen

>Emittergrundschaltung, gerade nochmal ausgemessen:
>Gnd - Relais - Collector / Emitter - +5V/Basis - 1k - uc

> Mein Anspruch ist, mit 3,3Volt Logiclevel  die 5V-Relaiskarte direkt - > > ohne 
Zusatzbeschaltung - anzusteuern

>Ich habe jetzt die pnps ausgelötet und einen npn eingesetzt. Das Relais
>klickert wie es soll.

Da haste aber Schwein das die Rel. schon bei 2,7V anziehen.

viel Erfolg, Uwe

[MaWin (Gast)]

> Bei +3,3V zieht das Relais heftig an und lößt bei "0" Volt
> nicht mehr.

Meinst du nicht, daß es 'löst' heisst ?

Meinst du nicht, daß man, bevor man eine Fertigkarte einsetzt, 
wenigstens mal ihre Beschreibung liest ?

Das ist eine "active low" Karte, die SOLL bei 0V das Relais anziehen 
lassen.

https://www.youtube.com/watch?v=Mc4lkZezdTs

> Ich habe jetzt die pnps ausgelötet und einen npn eingesetzt. Das Relais
> klickert wie es soll.

Krank, nun sind es Emitterfolger und deine Spulen in den Relais bekommen 
NOCH WENIGER Spannung.

[grundschüler (Gast)]

MaWin schrieb:
> Meinst du nicht, daß es 'löst' heisst ?
Ich liebe Sprachkritik, danke.

> Krank, nun sind es Emitterfolger und deine Spulen in den Relais bekommen
> NOCH WENIGER Spannung.
+/- sind natürlich getauscht, funktioniert jetzt einwandfrei

> Das ist eine "active low" Karte, die SOLL bei 0V das Relais anziehen
> lassen.
Das wäre doch eine nachvollziehbare Erklärung, nur warum kann mein 
Atmega diese 0Volt nicht?

Uwe schrieb:
> Da haste aber Schwein das die Rel. schon bei 2,7V anziehen.
An der Relaiskarte liegen 5 Volt an, nur der Transistor wird mit 3,3Volt 
betrieben.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

grundschüler schrieb:
> Uwe schrieb:
>> Da haste aber Schwein das die Rel. schon bei 2,7V anziehen.
> An der Relaiskarte liegen 5 Volt an, nur der Transistor wird mit 3,3Volt
> betrieben.
Am Emitter bleiben davon noch die erwähnten 2.7V übrig (Stichwort 
Emitterfolger). Da kannst du dann sogar 12V als Versorgung anlegen...

grundschüler schrieb:
> nur warum kann mein Atmega diese 0Volt nicht?
Braucht er doch gar nicht, denn grundschüler schrieb im Beitrag 
#3899573:
> Bei +3,3V zieht das Relais heftig an und lößt bei "0" Volt nicht mehr.
> Bei "0" fließt noch ein geringer Strom von ca.0,05mA.
Bei 5V Versorgung der Relaiskarte ist das Relais AUS, wenn 5V am Eingang 
anliegen. Das Relais ist AN, wenn deutlich weniger als 5V am Eingang 
anliegen. Und 3,3V sind ebenso wie 0V deutlich weniger...

grundschüler schrieb:
> nur warum kann mein Atmega diese 0Volt nicht?
Das meinst du nur. Du hast es nicht gemessen, sondern nur geraten.
Denn grundschüler schrieb:
> Bei 0Volt ist das Relais aus. Also mit An- und Abhalten eines 3,3Volt
> Kabels funktioniert es. Beim Schalten mit dem uc bleibt bei "0" offenbar
> eine geringfügige Restspannung, die das Relais offenhält.
Offenbar meinst du, dass ohne den "3,3V Draht" 0V am Eingang sind. Miss 
mal nach (natürlich an der Originalkarte, nicht an der verbastelten!). 
Ich tippe, dass du ca. 5V messen wirst...

[grundschüler (Gast)]

Lothar Miller schrieb:
> Das Relais ist AN, wenn deutlich weniger als 5V am Eingang
> anliegen.

...und geht nicht sicher  aus, weil die 5Volt nicht erreicht werden 
können.

jetzt hab ichs kapiert, danke

[... (Gast)]

mit Schaltbild wäre das nicht passiert...

[Hubert G. (hubertg)]

grundschüler schrieb:
> +/- sind natürlich getauscht, funktioniert jetzt einwandfrei

Das kann ich mit nicht ganz vorstellen. Jetzt sind die Freilaufdioden 
bei den Relais in Durchlassrichtung und die dazugehörigen Leds in 
Sperrichtung.
Also Dioden kaputt und Leds leuchten nicht.
Oder hast du das alles auch umgedreht?

[grundschüler (Gast)]

Hubert G. schrieb:
> Also Dioden kaputt und Leds leuchten nicht.

Die Dioden habe ich ausgelötet und die leds gelassen. Die waren mir eh 
zu grell. Die wirken jetzt als Freilaufdiode und leuchten nur beim 
Abschalten kurz auf.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

grundschüler schrieb:
> LEDs...wirken als Freilaufdiode und leuchten beim Abschalten kurz auf.
Dann weiß man genau: wenn vorher geblitzt hat, sind die Relais aus... 
;-)

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

grundschüler schrieb:
> Die wirken jetzt als Freilaufdiode und leuchten nur beim
> Abschalten kurz auf.

Das ist keine besonders gute Idee, denn die zulässige Sperrspannung von 
LEDs ist erstaunlich niedrig, und die Gegen-EMK eines Relais übersteigt 
auch schnell mal den zulässigen Strom der LED in Durchlassrichtung. 
Konsultiere mal das Datenblatt einer beliebigen LED.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Matthias Sch. schrieb:
> denn die zulässige Sperrspannung von LEDs ist erstaunlich niedrig,
Das wird gern übertrieben: ich habe mal einige LEDs aus der Bastelkiste 
(von der alten funzeligen bis zur blendenden weißen LED) vermessen. Da 
war keine dabei, die bei 30V leitete...

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Oh, wir haben die weissen Billig-LED von Frau Reichelt hier schon mit 9 
Volt zermanschen können. Scheint also grosse Unterschiede zu geben.
Trotz allem denke ich, das LEDn als Freilaufdioden nicht so brilliant 
sind, was meinst du?

[Harald W. (wilhelms)]

Matthias Sch. schrieb:

> Trotz allem denke ich, das LEDn als Freilaufdioden nicht so brilliant
> sind, was meinst du?

Nun, wenn die Relais nicht mehr als 5V (typische Sperrspannung von LEDs)
und nicht mehr als 30mA (Typischer maximaler Strom von Standard-LEDs)
braucht, dürften die wohl funktionieren. Durch die höhere Durchlass-
spannung der LEDs würden die Relais sogar schneller abschalten, was ja
manchmal durchaus gewünscht ist.
Gruss
Harald

[Ulrich H. (lurchi)]

So schlimm ist das mit den LEDs als Freilaufdioden nicht: für den kurzen 
EMK Puls beim Ausschalten sollten die LEDs auch 100 mA und ggf. sogar 
mehr vertragen. Es sind ja nur kurze Pulse. Der Widerstand in Reihe zur 
LED erhöht die Spannung noch etwas so dass das Relais schnell abfallen 
kann. Für die 5 V Versorgung reicht die Spannungsfestigkeit der meisten 
LEDs aus.

Wieso die man für die Relaisplatine PNP transistoren nutzt ist mir auch 
eine Rätzel. Logisch wären ULN2003 - da wären auch gleich die 
Freilaufdioden und Widerstände mit drin.

[Volker S. (sjv)]

Ulrich H. schrieb:
> Logisch wären ULN2003 - da wären auch gleich die
> Freilaufdioden und Widerstände mit drin.

Die haben wg. der Darlingtontransistoren aber einen erheblichen 
Spannungsabfall.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Volker S. schrieb:
> Die haben wg. der Darlingtontransistoren aber einen erheblichen
> Spannungsabfall.
Bei den erwähnten 100mA immerhin schon bis zu 1,1V  :-o
Fazit: einfach einen BC337 nehmen und Low-Side schalten. Da ist man dann 
bei 100mA unter 0,2V Ucesat.