Hallo, ich möchte gerne bei meiner Schaltung aus diesem Beitrag Beitrag "Transistor soll bei betätigtem Öffner durchschalten" noch eine Einschaltverzögerung von ca. 3-5 Sekunden einbauen. Dazu habe ich mich an diesem Thread hier orientiert: Beitrag "Einschaltverzögerung verstehen und berechnen" Da ich jedoch anders als in dem Beispiel einen MOSFET eingebaut habe bin ich davon ausgegangen, dass ich zum Rechnen die im Datenblatt angegebene Größe UDS=2V brauche. Somit komme ich mit t=3s und U=12V auf ein tau von 16,5. Auch wenn es im Beispiel anders steht, habe ich in meinem Fall jetzt mal den Kondensator statt dem Widerstand ausgerechnet, da ich den Widerstand ja schon in der Schaltung habe. Dann komme ich für den Kondensator auf eine Kapazität von ca. 165uF. Den würde ich dann wie im angehängten Bild zu sehen einbauen (bzw. einen der ungefähr diese Kapazität hat, ob das nun 3 oder 6 Sekunden dauert ist nicht so entscheidend). Falls meine Überlegungen bis hierhin richtig sind, fallen mir jetzt jedoch 3 mögliche Probleme auf: Zum einen glaube ich, dass sich der Kondensator sobald Spannung an der Schaltung anliegt bereits bei geschlossenem Schalter auf 0,7V auflädt, da so viel ja an der Diode Richtung Schalter abfällt und damit die Zeitrechnung von oben dann ja nicht mehr passen würde. (oder habe ich hier einen Denkfehler drin?) Ein weiteres Problem sehe ich darin, dass sobald der Schalter wieder geschlossen wird der Kondensator ja quasi kurzgeschlossen wird und ich meine mal gehört zu haben, dass das der Lebensdauer eines Elkos nicht gerade zuträglich ist :D. Ein weiterer Widerstand im Strompfad Richtung Schalter würde mir aber ja wieder die Spannung am Gate des MOSFETs anheben. (oder reicht zum Entladen des Elkos ein relativ kleiner Widerstand der dann im Vergleich zu den 100kOhm nicht mehr ins Gewicht fällt?) Außerdem habe ich (zumindest für Transistoren) mal gehört, dass es nicht so gut sein soll, diese an ihrer "Schaltschwelle" zu betreiben, was beim Aufladen des Elkos aber ja der Fall ist. (oder gilt das für MOSFETs nicht?) Ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen Licht ins Dunkel bringen und mir sagen, ob meine Grundüberlegung richtig ist und wie man die festgestellten Probleme am besten beheben könnte. Gruß epsilon
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Sorry, das habe ich vergessen dazu zu schreiben: In der Schaltung ist bereits der MOSFET IRF510 verbaut und soll wenn möglich auch drin bleiben. Da ich in meinem Schaltplanprogramm jedoch kein Symbol für einen MOSFET gefunden habe, habe ich das eines Transistors genommen.
Soll der Transistor bipolar sein oder doch ein FET ? Edit: Der schaltet nicht. (nachträglich wieder eingestellt) :-) Sorry :-)
Ok,ich korrigiere mich. (schaltet doch, sorry) Wenn der Schalter geschlossen ist liegen am Gate 0,7V an. Wenn der Schalter öffnet lädt sich der 165µF auf Betriebsspannung auf, und der FET schaltet allmählich durch. Aber wenn dich ein kurzschließen des Kondensators stört, schaltest Du einen 100 Ohm in reihe zur LED. Dann kannst Du den Strom auf 12-15mA begrenzen.
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Thomas B. schrieb: > Wenn der Schalter öffnet lädt sich der 165µF auf Betriebsspannung auf Theorie, Berechnung und Praxis... Wo gibt es einen 165 uF Kondensator (Elko) ????
Mani W. schrieb: > Wo gibt es einen 165 uF Kondensator (Elko) ???? Den gibt es natürlich nicht :-) Aber das war ja jetzt nicht das Problem. Gruß Thomas
Thomas B. schrieb: > Den gibt es natürlich nicht :-) > Aber das war ja jetzt nicht das Problem. War nur ein Zitat meinerseits aus der Praxis...
Thomas B. schrieb: > und der FET schaltet allmählich durch. Ist das für den jetzt genauso schlecht wie für einen Transistor, oder macht das MOSFETs nichts aus? Abgesehen davon, könnte es dann nicht auch sein, dass das Relais für einen kurzen Moment flattert? > Aber wenn dich ein kurzschließen des Kondensators stört, Das hört sich so an als ob das doch nicht so schlimm wäre ;) Wie gesagt, habe das halt mal gehört, weiß aber nicht ob das für alle Kondensatoren gleichermaßen gilt, oder ob das solchen mit relativ kleiner Kapazität und Spannung nicht schadet. > schaltest Du einen 100 Ohm in reihe zur LED. Ich gehe mal davon aus du meinst in Reihe zu der 1N4148 Diode oder? Gut und mit 100 Ohm wäre dann denke ich auch der Spannungsanstieg am Gate vernachlässigbar. Mani W. schrieb: > Wo gibt es einen 165 uF Kondensator (Elko) ???? Habe ja oben bereits geschrieben, dass ich dann einen mit einer ähnlichen Kapazität (also 150uF oder 220uF) einbauen würde ;)
Kaufe ein fertiges KFZ-Relais (Wechsler) mit Einschaltverzögerung.
Alexander S. schrieb: > Kaufe ein fertiges KFZ-Relais (Wechsler) mit Einschaltverzögerung. Das wollte ich eigentlich vermeiden, da ich dann ja noch ein Relais in der Schaltung hätte (denn das was jetzt schon drin ist kann ich nicht austauschen, da ich kein einstellbares verzögertes Relais gefunden habe das genauso viel Strom schalten kann). Oder siehst du ein gravierendes Problem bei der obigen Schaltung, das nicht zu lösen ist ohne das ganze komplett anders aufzubauen?
epsilon schrieb: > Oder siehst du ein gravierendes Problem bei der obigen Schaltung Prinzipiell funktioniert sie. Das langsame Einschalten des MOSFETs ist natürlich nicht hübsch, in dem Moment entsteht einiges an Verlustleistung und der MOSFET wird warm. Die 1N4148 bekommt im Schalter-Zu Moment zu hohen Strom ab, da könnte ein 100 Ohm Widerstand in Reihe helfen. Der Elko verträgt das schalten. Durch die 100V des IRF510 hält die Schaltung die Widrigkeiten im Bordnetz aus, das Gate wird durch die Trägheit der Elkospannung geschützt, aber im verpolten Moment fliesst voller Strom durch Freilaufdiode und MOSFET Bodydiode. Es kann sinnvoll sein, noch eine 400V Diode in Leitrichtung vor die Schaltung zu setzen.
ich persönlich mag keine Einschaltverzögerungen per RC Glied sondern nehme dafür lieber einen kleinen Controller ala Attiny85. Das hat vor allem den Vorteil, dass Du zum Einen die Zeiten sehr viel genauer einstellen kannst und zum andern ein besser definiertes Verhalten bei kurzzeitigen Spannungsabbrüchen hast. Wenn bei Deiner Schaltung die Spannung kurz mal weg ist (z. B. Zündung aus und gleich wieder ein), kommt es wieder zu einer Verzögerung - allerdings ist deren Dauer praktisch nicht vorhersagbar, da sie vom Grad der zwischenzeitlichen Entladung des Kondensators abhängt. Mit einem Controller kannst Du auch dafür ein definiertes Verhalten erreichen. Das (potentiell schlechte) langsame Durchschalten des MOSFETs wurde ja schon genannt. Auch das lässt sich per Controller besser machen. Alternativ kannst Du da auch schon fertig bekommen (z. B. http://shop.cboden.de/Erweiterungen-Zubehoer/Einschaltverzoegerung.html) Ob das auch für das KFZ-Bord taugt, weiß ich aber nicht. Aber vielleicht kannst Du die Schaltung als Grundlage benutzen.
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Michael B. schrieb: > Das langsame Einschalten des MOSFETs ist > natürlich nicht hübsch, in dem Moment entsteht einiges an > Verlustleistung und der MOSFET wird warm. Das Relais in meinem Fall hat ja nur eine Stromaufnahme von ca. 130mA daher sollte sich die Wärmeentwicklung ja in Grenzen halten, oder kann man diese Schlussfolgerung in Abhängigkeit von der Stromstärke hier nicht so einfach ziehen? Hat das langsame Einschalten bis auf die Wärmeentwicklung sonst noch irgendwelche negativen Auswirkungen auf den MOSFET? Michael B. schrieb: > Die 1N4148 bekommt im Schalter-Zu Moment zu hohen Strom ab, da könnte > ein 100 Ohm Widerstand in Reihe helfen. Der Elko verträgt das schalten. Jup, den werde ich auch noch einbauen, hat Thomas weiter oben ja auch schon vorgeschlagen. Damit erübrigen sich ja dann auch meine Bedenken bzgl. Kurzschluss des Elkos. Michael B. schrieb: > aber im verpolten Moment fliesst voller Strom durch > Freilaufdiode und MOSFET Bodydiode. Was meinst du hier mit "im verpolten Moment"? @doedel Ich hatte auch schon darüber nachgedacht das Ganze evtl. anders zu lösen, jedoch sind die von dir genannten Einschränkungen (bis auf das langsame Durchschalten des MOSFETs) hier für diesen Fall nicht so tragisch. Deshalb erscheint mir die Lösung mit einem Mikrocontroller für den einfachen Zweck halt ein bisschen später als sofort Einschalten ein bisschen "overkill". Aber trotzdem Danke für die Anregung, vielleicht in der Zukunft mal nützlich :) Also wenn das langsame Durchschalten des MOSFETs jetzt kein K.O.-Kriterium für den ganzen Aufbau ist, würde ich diesen dann wie im angehängten Bild zu sehen erweitern. Seht ihr da dann bis auf die bereits angesprochenen Probleme noch weitere Schwierigkeiten oder sollte das dann so klappen? Danke nochmals für euer Feedback Gruß epsilon
epsilon schrieb: > Das Relais in meinem Fall hat ja nur eine Stromaufnahme von ca. 130mA Macht bei halb-durchgeschaltetem MOSFET 0.39W, das schafft TO220 auch ohne Kühlkörper. > Was meinst du hier mit "im verpolten Moment"? In einem KFZ Bordnetz können auch kurzzeitig negative Spannungen auftreten http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
doedel schrieb: > ich persönlich mag keine Einschaltverzögerungen per RC Glied sondern > nehme dafür lieber einen kleinen Controller ala Attiny85. Das wäre dann die edlere Variante. Man kann alles optimieren oder mehr Aufwand betreiben. Aber ob sich das rentiert, für eine Einschaltverzögerung extra ein Programmiergerät und Software zu besorgen ist eine andere Sache. Es sei denn, der TO besitzt schon eines. Eigentlich wäre das ein klassischer Fall für den 555, oder CMOS /CDxxxx. Dann müsste man aber die Betriebsspannung aus dem Bordnetz recht sauber halten. Viele Wege führen nach Rom. Gruß Thomas Edit: Der Vorteil der einfachen RC-Variante ist, dass sie recht gut mit der zickigen Bordspannung zurecht kommt.
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Hallo Michael, Danke für die Antwort. Nur interessehalber: Wie kann ich denn mit Hilfe des Datenblattes die von dir angegebenen 0,39W berechnen und kann man auch irgendwo rauslesen, wie warm das Gehäuse dann bei einer bestimmten Umgebungstemperatur wird? Außerdem Danke für den Link zum KFZ-Bordnetz, interessant zu wissen. Das mit der einbrechenden Spannung beim Anlassen und der erhöhten Spannung bei laufendem Motor war mir zwar bereits bekannt, aber dass sich ein abfallendes Relais wirklich auf das ganze Bordnetz auswirkt war mir bis jetzt nicht bewusst. Wäre als die von dir bereits weiter oben angesprochene Diode vor der gesamten Schaltung die 1N4004 geeignet?
epsilon schrieb: > Wie kann ich denn mit Hilfe > des Datenblattes die von dir angegebenen 0,39W berechnen und kann man > auch irgendwo rauslesen, wie warm das Gehäuse dann bei einer bestimmten > Umgebungstemperatur wird? Du hast 130mA gesagt, die grösste Verlustleistung entsteht im MOSFET bei halber Spannung (6V), dann fliessen aber nur noch 65mA. Ein TO220 hat einen Tca von ca. 65 GradC/Watt, hält also 1 Watt ohne Überhitzung aus.
Danke für die Aufklärung. Und Danke für alle Antworten, dann werde ich das Ganze mal aufbauen und hoffen dass alles so klappt wie gedacht ;)
So, die Schaltung funktioniert wie gewünscht. Bzgl. der Verzögerungszeit habe ich einfach ein paar Kondensatoren durchprobiert und jetzt letztendlich einen 47uF eingebaut. Danke nochmal für alle Antworten und allen einen guten Rutsch!
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