Relais-Booster 3.3V -> 12V

[Günther L. (lause)]

Nach langem "lurken" will ich auch mal etwas beitragen.

Man möchte mit seinem 3,3V Controller ein Relais ansteuern. Bei 3V ist 
die Auswahl für den Bastler ziemlich dünn.

Mann könnte nun seine Schaltung mit 12V versorgen und dann für den 
Controller auf 3.3V runterregeln.

Ich wollte es mal andersherum machen, und zwar mit möglichst wenig 
Bauteilen.

Eine normale Relais-Ansteuerung braucht auch Transistor+Freilaufdiode.

Ich habe dann nur noch zwei Kondensatoren und eine Spule beigefügt. Das 
PWM Signal muß der Controller liefern.
Als kleiner Bonus: Wenn das Relais angezogen hat, kann man danach sehr 
einfach auf die Haltespannung runtergehen.

Wird das langfristig stabil funktionieren?
Geregelt wird da nichts. Die Betriebsspannung ist stabilisiert, die Last 
ist konstant und legt auch keinen Wert auf exakt 12V.

Auf dem dritten Screenshot sieht man das Ausschwingverhalten. Das ist so 
in der Größenordnung von 1,5MHz. Hole ich mir damit den Zorn der 
benachbarten Amateuerfunker auf mich?
(CH1=PWM, CH2=Ausgang, CH3=Drain)

[hinz (Gast)]

Günther L. schrieb:
> Auf dem dritten Screenshot sieht man das Ausschwingverhalten. Das ist so
> in der Größenordnung von 1,5MHz. Hole ich mir damit den Zorn der
> benachbarten Amateuerfunker auf mich?

Bei der kleinen Leistung wohl nicht. Aber du hast mit der Spule ziemlich 
gegeizt, mit 470µH wärst du gut im kontinuierlichen Modus.

[Gerd E. (robberknight)]

Dein IRLML5203 ist nicht für 3,3V designed, sondern für 4,5V und höher. 
Da entsteht also mehr Verlust als nötig. Hier vielleicht besser auf 
einen Typ ausweichen, der auch wirklich für 3,3V vorgesehen ist.

Warum hast Du nicht die "klassische" Boost-Konfiguration mit einem N-FET 
gewählt? N-FETs sind normalerweise besser als P-Typen.

[Günther L. (lause)]

Mit dem Transistor gebe ich dir recht. Den hatte ich halt da. Einen 
IRLML6401 hätte ich noch gehabt, aber der schafft max. 12V Uds.

Kannst du ein Modell empfehlen?


Beim klassischen Boost liegen die 3.3V am Relais wenn der Transistor aus 
ist.

Das fällt dann möglicherweise nach dem Anziehen gar nicht mehr ab, wenn 
es sensibel genug ist. Vergeudet auf jedenfall aber Energie wenn es aus 
sein soll.

Hmm... evtl. ein Buck-Boost mit N-Kanal, der die Spannung gegen Vcc 
aufbaut. Dem Relais ist es ja egal wo es rumschwimmt.


Muss ich erstmal einen geigneten Transistor besorgen.

[Günther L. (lause)]

hinz schrieb:
> Aber du hast mit der Spule ziemlich gegeizt, mit 470µH wärst du gut im 
kontinuierlichen Modus.

Gerade mal probiert, mit 330uH (hatte ich da).

Ich habe mal Screenshots bei PWM 50, 70 und 90% ein gemacht.

Die Spannung steigt und das Ausschwingen verschwindet.

Habe ich da gerade die Entstehung des kontinuierlichen Modus beobachtet?

(Bin noch etwas neu bei Schaltreglern...)

Verstehe ich das richtig: 90% ein 10% aus --> Denn bei 3.3V braucht die 
Energie länger um in die Spule "hineinzuladen" als sie bei 12V braucht 
um herauszufliessen. Etwas salopp ausgedrückt...

[Gerd E. (robberknight)]

Günther L. schrieb:
> Mit dem Transistor gebe ich dir recht. Den hatte ich halt da. Einen
> IRLML6401 hätte ich noch gehabt, aber der schafft max. 12V Uds.
>
> Kannst du ein Modell empfehlen?

Schau einfach mal in der parametrischen Suchmaschine z.B. von Digikey.

Ich könnte mir z.B. die hier gut vorstellen:

IRLML2246TRPBF
SI2371EDS-T1-GE3

Unterschied im Vergleich zu vielen anderen 3.3V-Mosfets ist daß die 
etwas robuster sind was die Spannungen angeht. Gerade der Vishay mit 
30Vds, 12Vgs und ESD-Dioden ist ganz gut geschützt. Bei induktiven 
Bauteilen wie dem Relais und einem Steller statt Regler ist es glaube 
ich ganz gut ein wenig Reserven zu haben.

> Beim klassischen Boost liegen die 3.3V am Relais wenn der Transistor aus
> ist.

Das ist ein gutes Argument.

[Johannes H. (jhuebner)]

Ich habe die Idee mal aufgegriffen und noch etwas grenzwertiger 
aufgebaut.

Taktfrequenz: 0,5MHz
Mosfet: LR7821 ohne Gatewiderstand
Induktivität: 10µH

War erstaunt, dass das Gate-Signal noch relativ sauber ist bei der 
Frequenz.

Getaktet wird nur einige ms bis das Relais anzieht, dann ist wieder 
Ruhe. Die Haltespannung ist ja wesentlich niedriger. Ausgeschaltet wird 
dann über einen weiteren Open Drain FET.

[oszi40 (Gast)]

Günther L. schrieb:
> 3,3V Controller ein Relais

Ob jede 3,3V-Quelle immer stabil genug sind für diese Leistung??