Hallo liebe Community,
ich versuche gerade eine Zeitverzögerung mittels Transistor und Elko auf
die Beine zu stellen, habe die angehängte Schaltung nach gebaut. Nun bin
ich verwundert warum die LED langsam aus geht mit einen gewissen
Dimmefekt. Nach meinem Verständnis schaltet der Transistor den vollen
Strom durch wenn auf der Basis 0,7 V anliegen. Also sollte die LED
sobald der Strom unter 0,7 V ist einfach ausgehen. Warum ist das nicht
so und bekommt man es irg. wie so hin?
Hannes schrieb:> Warum ist das nicht> so
Weil ein nakter Transistor kein Schmitt-Trigger-Verhalten hat.
Wink mit Zaunpfahl: Nach Schmitt-Trigger suchen...
...
Hannes schrieb:> Also sollte die LED sobald der Strom unter 0,7 V ist einfach ausgehen.> Warum ist das nicht so
Weil diese 0,7V als Kennlinie nicht rechtwinklig, sondern abgerundet
sind. D.h. auch bei 0,65V wird der Transistor noch ein wenig leiten...
Vorschlag:
Anbei eine Schaltung die mir spontan dazu einfallen würde.
Nach Simulation deiner Schaltung würde das ganze sonst einige Sekunden
dauern.
Grüße
rs schrieb:> Anbei eine Schaltung die mir spontan dazu einfallen würde.
Durch den zusätzlichen Entladewiderstand parallel zum Kondensator geht
das Abschalten hier schneller. Das wäre aber schlecht, wenn man eine
längere "Haltezeit" will. Und wenn man dann 5sec Nachleuchtdauer hat,
dann schaltet diese Schaltung genauso langsam ab.
Ich würde einfach eine 2. Transistorstufe einbauen, die "verschärft"
den Schaltpunkt...
Lothar M. schrieb:> Das wäre aber schlecht, wenn man eine> längere "Haltezeit" will.
man nehme n paar transis mehr und schon sind lange haltezeiten kein
problem mehr.
diese schaltung gab es vor langer zeit als ic a902d.
den nachfolger gibt´s als a302d immer noch in der bucht.
der c darf wegen der leckströhme kein elko sein.
ansonsten benutzt man halt nen lm393 o.ä. oder nen cd4093 o.ä als
trigger.
Und schon sind wir im Bereich wo die Aufgabe mit ICs kleiner, besser und
billiger gelöst ist.
Aus Lerngründen sehr schön wenn man sowas kann, aber die optimale Lösung
für die gestellte Aufgabe ist das nicht. Und so wie ich den
Kenntnisstand des TE einschätze versteht der die ganzen Transistoren da
auch gar nicht.
>Und schon sind wir im Bereich wo die Aufgabe mit ICs kleiner, besser und>billiger gelöst ist.
Wirklich? So wesentlich ist der Unterschied bei dieser einfachen Sache
nun wirklich noch nicht.
Wenn man mal vom einfachsten SchmittTrigger ausgeht, dann ersetzt man
nur die Transistoren, und evtl. einen R mit einem IC.
Taster, Eingangs-RC-Netzwerk, LED und deren Rv muß man so oder so drin
haben.
Jens G. schrieb:> Und wozu brauchst Du so viele T's am Ausgang?
t3 dient der entkopplung zwischen dem riggerteil und dem schalttransi
t5.
t4 ist ist für die negation zuständig.
der nachfolger a302 ist deutlich komplizierter aufgebaut.
der nutzt schon opamp technik.
man kann für die triggerfunktion natürlich auch nen billigen und überall
erhältlichen lm393 verwenden.
allerdings benötigt man mehr drum herum als beim 902/302.
Sascha schrieb:> Und schon sind wir im Bereich wo die Aufgabe mit ICs kleiner, besser und> billiger gelöst ist.
Richtig. Jetzt käme nach dem einfachen Schmitt-Trigger mit 2
Transistoren als nächste Stufe der NE555 in betracht, möglichst in
CMOS-Version (Stromverbrauch). Aus Sicht der Peripherie-Beschaltung
könnte dann auch der Einsatz eines ATTiny13 sinnvoll sein.
Trotzdem ist aber die Erkenntnis des TO, dass ein einfacher Transistor
alleine eben noch kein optimales digitales Bauelement ist, ein wichtiger
Meilenstein in Richtung Digitaltechnik.
...
Hannes schrieb:> Nach meinem Verständnis schaltet der Transistor den vollen> Strom durch wenn auf der Basis 0,7 V anliegen.
Das ist falsch.
Entscheidend ist nicht die Spannung, sondern der Strom, der in die Basis
fließt! Es ist schon richtig, dass der Strom erst dann fließt, wenn die
Spannung die 0,7V (*) überschreitet.
Der Ablauf ist wie folgt:
Der Basisstrom Ib = (Uelko - 0,7V) / 47kOhm ist am Anfang am größten
(Uelko = 9V). Er entlädt den Kondensator, die Kondensatorspannung nimmt
ab und der Basisstrom wird immer kleiner (-> e-Funktion). Je nach
Stromverstärkung des Transistors reicht der Strom irgendwann nicht mehr
aus, den Transistor völlig durchzusteuern, und er fängt langsam an zu
sperren (-> Dimmeffekt).
(*) Das ist jetzt grob vereinfacht, denn in Wirklichkeit ist das kein
scharfer Knick, sondern man muss den Strom/Spannungsverlauf einer Diode
(Basis-Emitter-Diode) berücksichtigen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Diode#Kennlinie
Gruß Dietrich
Hey Hannes,
Abseits von Schmitt-Trigger, NE555 usw. noch ein Hinweis zu Deiner
konkreten Schaltung:
Betrachte weniger die Spannung, welche an der Basis anliegt, sondern den
Strom durch die Basis. Kollektorstrom und Basisstrom stehen in einem
festen Verhältnis, der Stromverstärkung des Transistors.
Der Basisstrom nimmt annähernd in einer e-Funktion ab. Der Transistor
kann wegen seiner endlichen Stromverstärkung aber nur einen
proportionalen Maximalstrom an die LED liefern. Das ist der Grund, warum
die LED einige Zeit mit voller Helligkeit weiterleuchtet (Transistor ist
noch voll eingeschaltet, in Sättigung) und dann allmählich dunkler wird.
Ich habe wohl die Aufgabenstellung nicht ganz verstanden! ;-)
Bin ganz deiner Meinung. Falls der Autor keinen großen Aufwand betreiben
will, sollte eine zusätzliche Transistorstufe ausreichen um den
Dimmeffekt merklich zu reduzieren. Anbei eine Schaltung, kein
Schmitt-Trigger, die bei nicht betätigen des Tasters einen sehr
niedrigen Ruhestrom aufweist (Batteriebetrieb und so).
rs schrieb:> Vorschlag:> Anbei eine Schaltung die mir spontan dazu einfallen würde.> Nach Simulation deiner Schaltung würde das ganze sonst einige Sekunden> dauern.>> Grüße
Würde das gerne mal nachbauen welches Software wird dafür von dir
genutzt? Und könnte du evtl. die Datei für mich bitte bereitstellen?
Entschuldige meine nicht vollständigen Sätze!
Mit "das ganze" meine ich die Abschaltzeit des Transistors deiner zu
Anfang gezeigten Schaltung. Wie Lothar schrieb, ist das mit LTSPice von
Linear Technologies simuliert worden (1 Min Aufbau).
Zu der Schaltung mit zwei Transistoren:
Bedenke das der Strom durch die LED mit Temperaturänderung variiert. Mit
R2 kann das "An" Zeitfenster justiert werden.
@Matze: Das mit der Z-Diode funktioniert, siehe Anhang, jedoch kann man
so schlecht den Einschaltzeitraum einstellen. Oder hab ich dich falsch
verstanden?
rs schrieb:> Ich habe wohl die Aufgabenstellung nicht ganz verstanden! ;-)>> Bin ganz deiner Meinung. Falls der Autor keinen großen Aufwand betreiben> will, sollte eine zusätzliche Transistorstufe ausreichen um den> Dimmeffekt merklich zu reduzieren. Anbei eine Schaltung, kein> Schmitt-Trigger, die bei nicht betätigen des Tasters einen sehr> niedrigen Ruhestrom aufweist (Batteriebetrieb und so).
Ich möchte dir mal dazu den Hintergrund erklären evtl. fällt dir dazu
eine komplette Schaltung ein die ich mal nach bauen kann häng an diesen
Problem schon das ganze Osterwochenende und ist etwas deprimierend.
Ich habe mein Raspberry Pi über ein Modul angeklemmt was einen Li-ion
Akku aufläd und sobald die Spannung vom Netzteil wegfällt der Akku den
Raspberry so lange am leben hält bis er halt normal heruntergefahren
ist. Nun zu meinen Problem die Spannung wird halt nie abgeschalten über
den Akku und deshalb kann ich ihn nicht einfach neu starten wenn ich das
Netzteil wieder anschalte.
Deshalb würde ich gerne dieses Problem wie folgt lösen, am liebsten wäre
es mir dieses mit Transistoren zu lösen, denn viele Bauteile auser
WIderstände, Elkos, und Transistoren besitze ich leider nicht.
Sobald die Spannung vom Netzteil(5-5,36V) und einen ausgewählten GPIO
(3,3V) wegfällt, soll die Spannung vom Modul getrennt werden. Sobald die
Spannung vom Netzteil wieder da ist soll die Spannung zum Modul wieder
hergestellt werden. Sowas wie eine ODER-Schaltung realisiert über
Transistoren wenn das Möglich ist. Da leider der GPIO früher auf LOW
geht als mir lieb ist muss dort auch noch eine Zeitverzögerung von 5-10
Sekunden her. Deshalb eigentlich dieser Thread.
Eventuell ist es dir möglich mir da etwas vorzuschlagen am liebsten so
einfach wie es geht denn ich stehe noch sehr am Anfang im Thema
Elektronik. Ich versuche mich weiter einzulesen aber geht halt nicht
alles so schnell wie man das gerne hätte.
Hannes schrieb:> Ich habe mein Raspberry Pi über ein Modul angeklemmt was einen Li-ion> Akku aufläd und sobald die Spannung vom Netzteil wegfällt der Akku den> Raspberry so lange am leben hält bis er halt normal heruntergefahren> ist. Nun zu meinen Problem die Spannung wird halt nie abgeschalten über> den Akku und deshalb kann ich ihn nicht einfach neu starten wenn ich das> Netzteil wieder anschalte.
Also ist die Aufgabe eine ganz andere. Ohne das Netzteil und
Akku-Lademodul zu kennen kann ich dir da leider nicht helfen. Dazu wäre
auch ein Schaltplan / Anschlussplan hilfreich.
Es ist bestimmt elektronisch zu lösen, jedoch wird es schon ein wenig
aufwendig werden..
Naja das Netzteil geht an das Lademodul, und man hat eine Spannung von
5V für den Raspberry dieser kann an das Modul direkt über USB
angeschlossen werden. Desweiteren ist am Modul noch ein Ausgang In+ und
GND damit ist die Netzteil Spannung gemeint. Ich kann gerne den Namen
des Moduls mal nennen das wäre hier das f014m. Es soll über eine
einfache ODER Schaltung gesteuert werden wie oben schon erklärt, ich
arbeite mich gerade etwas in das Programm ein dann versuch ich mich mal.
Deine Schaltung die du entworfen hast mit den 7 Sekunden Verzögerung
muss noch mit einer ODER Schaltung verknüpft werden, aber ist das nicht
ganz so einfach machbar?
Netzteil GPIO Modul->Rpi
0 0 0
1 0 1
0 1 1
Wie gesagt ich setz mich jetzt mal hin, und würde mich freuen wenn ihr
mich so gut wie es geht verbessern würdet. Leider blutiger Anfänger. Bis
hier hin schon mal einen großen Dank an euch.
Also verstehe ich dich richtig?
Der Laderegler bekommt per USB +5V Spannung. Aus dieser wird über den
Laderegler der Rasp versorgt und der Akkumulator geladen.
Sollte das Netzteil ausfallen schaltet der Laderegler automatisch auf
den Akkumulator um?
Ist das Problem, dass der Laderegler nach Netzteilausfall nicht weiter
lädt, falls der Akku noch Spannung hat und angeschlossen ist?
Also muss erst nach dem Einschalten des Ladereglers der Akkumulator
zeitversetzt niederohmig angeschlossen werden?
Das wäre ohne großem Aufwand zu realisieren.
Der Laderegler bekommt per USB +5V Spannung. Aus dieser wird über den
Laderegler der Rasp versorgt und der Akkumulator geladen.
Ja.
Sollte das Netzteil ausfallen schaltet der Laderegler automatisch auf
den Akkumulator um?
Ja
Ist das Problem, dass der Laderegler nach Netzteilausfall nicht weiter
lädt, falls der Akku noch Spannung hat und angeschlossen ist?
Nein, das Problem ist das der Raspberry (mini Computer) nach dem
ausschalten weiterhin mit Strom vom Akkumulator versorgt wird. Auch wenn
das Netzteil getrennt ist, wird dieser Zustand beibehalten. Warum
Problem? Wenn ich das Netzteil wieder hinzu schalte wird der Raspberry
nicht hochgefahren warum? Weil die Spannung vom Lademodul durch den Akku
permanent aufrecht erhalten wird, und da sich durch das zusätzliche
anschließen des Netzteil eigentlich nichts ändert, fährt er sich nicht
hoch. Deshalb diese Schaltung ich bau einfach mal schnell was zusammen
damit du vl. mal siehst was ich meine. Auch wenns falsch ist.
Wenn der 1. Transistor über das Netzteil "geöffnet" wird, kann das
Lademodul den Raspberry mit Strom versorgen. Wenn der 2. Transistor über
den GPIO-Port des Raspberrys ein HIGH bekommt dann soll dieser auch über
das Lademodul den Raspberry versorgen. Und wenn der GPIO auf LOW
schaltet das macht er nur wenn er herunterfährt, aber hier wird die
Zeitverzögerung gembraucht, da er schon im Prozess des Herunterfahrens
auf LOW schaltet er aber noch ein paar sekunden warten soll. Denn wenn
er sofort die Spannung unterbrechen würde könnte es zu Schreibfehlen auf
der Speicherkarte kommen und das Sstem ist gecrasht.
Dann könnte die Schaltung etwas für dich sein?
Habe mal einen Netzausfall simuliert nach einer Sekunde. Dabei kann vom
GPIO Port des Raspberry auch ein high Signal anliegen, die
Spannungsebenen werden durch die Dioden entkoppelt. Die Zeitverzögerung
wird über den Kondensator C2 eingestellt, oder den Widerständen R1 und
R10. Du musst natürlich mit dem Raspberry feststellen wann keine
Netzspannung mehr anliegt. Das kannst du ja über einen Widerstandsteiler
oder so realisieren.
Danke da blick sogar ich als Anfänger durch, bei den Mosfet muss ich ja
mur drauf achten das er die A vom Raspberry aushält und im 5-6V Bereich
liegt oder lieg ich da falsch? Oder gibt es da noch weitere
unterschiede? Würde da fix über die Bucht was bestellen, da ich sonst
alles da habe.
Ja richtig, z. B. der FET in der Simulation hätte die passenden Werte
mit ausreichend reserve. Kann 20 V Drain-Source sperren und hält 4,5 A
aus.
Meld dich, falls die Schaltung für dein Problem passen sollte. Hätte
gerne eine Rückmeldung. ;)
Na ich werde Sie mal im Programm nachbauen, aber komm noch nicht ganz
mit dem messen klar. Danach wenn des Mosfet kommt werd ich sie testen.
Hast du vl. noch ein paar alternativen für den Mosfet? Die es evtl. auch
in der Bucht zu kaufen gibt. Jetzt bei Reichelt zu bestellen würde mehr
Versand kosten als alles andere. Und klar melde ich mich, super Hilfe
muss man schon sagen ??.
Hätte noch eine Frage zur Schaltung, habe sie erfolgreich in LTSpice
nach gebaut. Nur leider is mir aufgefallen das nach dem die VNetz
abfällt die VCC hier Grün im Diagramm auf 4,2 geht. Ich dachte das liegt
daran weil du die VBat auf 4,2 festgesetzt hast. Ich habe jetzt mal die
Vbat auf 5 angehoben aber die Spannung fällt nach dem Trennen der VCC
immernoch auf 4,2 kannst du das kurz erklären?
Hannes schrieb:> Hätte noch eine Frage zur Schaltung, habe sie erfolgreich in> LTSpice> nach gebaut. Nur leider is mir aufgefallen das nach dem die VNetz> abfällt die VCC hier Grün im Diagramm auf 4,2 geht. Ich dachte das liegt> daran weil du die VBat auf 4,2 festgesetzt hast. Ich habe jetzt mal die> Vbat auf 5 angehoben aber die Spannung fällt nach dem Trennen der VCC> immernoch auf 4,2 kannst du das kurz erklären?
das liegt an der Entkopplung durch die Dioden D2 und D3. Über diese
fällt eine Spannung ab. Hab die Dioden aber nur für die Simulation
eingefügt. Bei dir gibt es ja keine zwei Netzzuleitungen von dem
Lademodul zum Raspberry, sondern nur eine einzige. Also kein Problem, in
der realen Schaltung solltest du also diese Dioden weglassen ;)
Hallo,
bin gerade mit den Nachbau beschäftigt und habe doch einen IRF9510
gewählt wegen der Größe des Bauteiles. Hier stellt sich nochmal die
Frage ist dieses Bauteil geignet?
Habe mir für LTSpice die Lib dazu herunter geladen aber noch nicht zum
laufen bekommen, entweder passt das Bauteil nicht zum Schaltplan oder
das Bauteil wurde von LTSpice nicht angenommen. Bin mir da noch nicht
sicher, und gerade am testen.
Hannes schrieb:>habe doch einen IRF9510 gewählt wegen der Größe des Bauteiles.
Sind Dir die beiden anderen zu klein?
> Hier stellt sich nochmal die Frage ist dieses Bauteil geignet?
Nein.
> entweder passt das Bauteil nicht zum Schaltplan
Ja.
> oder das Bauteil wurde von LTSpice nicht angenommen.
Ich fürchte, weil man den IRF9510 bei weitem nicht mit solch kleinen
Steuer-Spannungen durchschalten kann.
Bleib am besten bei einem der beiden vorher gewählten, oder suche Dir
einen anderen P-Channel, der dahingehend tauglich ist. (Bei -2,5V
Steuerspannung spezifiziert.)
Schade, kenn mich bei den Mosfets nicht aus, habe sonst immer mit
Transistoren gearbeitet. Ich werde wohl da nochmal schauen müssen. Evtl.
noch ein vorschlag in einer Baugröße die man auch auf Breadboards
verwenden kann und vorrätig bei Reichelt oder Conrad ist?
Hannes schrieb:> vorschlag in einer Baugröße die man auch auf Breadboards> verwenden kann und vorrätig bei Reichelt oder Conrad ist?
Du willst die Schaltung erst bei LTSpice simulieren, und dann auf
Breadboard testen, bevor Du "Dich an ein Stück Lochraster/Lochstreifen
rantraust", oder wie soll ich das verstehen? O.O
Hier für den Notfall ein normaler "Logic-Level", (I(D) bei -4V als
locker ausreichend befunden, aber durch die viel zu hohe
Spannungsfestigkeit eigentlich viel zu hohe Kapazitäten - man müßte wohl
den 47k Widerstand reduzieren, um nicht gar so langsam zu schalten, aber
absolute Untergrenze für den realen Aufbau ist 47R [wegen Icmax(Q2)],
davon bitte Abstand halten... in der Simu kann man ja ermitteln, was
genügt).
https://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%252FIRLU024N_IR.pdf
Bei einer Suche nach -2,5V-spezifizierten mit "langen Beinchen" wird man
wohl etwas Zeit aufwenden müssen, die ich aber grade nicht habe. Ich
würde an Deiner Stelle versuchen, etwas passendes aufzutreiben, und
gleich eine Platine zu verwenden.
Hannes schrieb:> kenn mich bei den Mosfets nicht aus,
Dann solltest Du das ändern. Es gibt zu jedem Typ ein Datenblatt. Diese
kann man vergleichen. Und wenn man die angegebenen Parameter nicht
versteht, so kann man danach im Netz suchen und bei Missverständnissen
auch hier mal danach fragen. Ein bissel Eigeninitiative schadet aber
auch nicht.
Als bedrahtete MOSFETs für direkte Ansteuerung von AVRs (also ohne
Gate-Treiber, aber mit Gate-Widerstand um die 39 Ohm) haben sich bei mir
diese beiden Typen durchgesetzt:
N-Kanal: IRLU024N
P-Kanal: IRFR9024
Sie zeichnen sich durch eine relativ geringe Gate-Kapazität aus und
vertragen auch ordentlich Strom. Für ganz kleine Ströme nutze ich
natürlich auch kleinere Typen im SOT23-Gehäuse.
Also besorge Dir bei IRF oder Vishay die Datenblätter, suche nach
Bezugsquellen und los gehts.
...
Hannes L. schrieb:> N-Kanal: IRLU024N> P-Kanal: IRFR9024
Ach Du Pein. Vor lauter "übergutgemeintem Drumherumgefasel" hab ich
einen N-Kanal-Typen ausgewählt. Ich fass es nicht. (Mag auch mit der
Uhrzeit zu tun gehabt haben.)
Sorry. Folge bitte einfach Hannes´ Anweisungen...
Habe den Schaltplan erfolgreich auf eine Platine gebracht, mit einem SMD
Bauteil leider etwas schwieriger als gedacht aber läuft. Würde mir für
später die von Hannes vorgeschlagenen Mosfets bestellen, diese sollten
ja für die hier geforderten Spezifikationen geeignet sein oder?
Möchte an dieser Stelle noch einen großen Dank aussprechen an die
Helfer.
@ Hannes (Gast)
>Schade, kenn mich bei den Mosfets nicht aus, habe sonst immer mit>Transistoren gearbeitet. Ich werde wohl da nochmal schauen müssen. Evtl.
Ist nicht so schlimmer. Schlimmer ist, daß Du den Mosfet scheinbar nicht
als Transistor anerkennst ...
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