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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ein - ausschalten der 32V–1,5A


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von Isler I. (isler)


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Hallo,
Vorab: Ich bin neu im Forum und habe nach bestem Wissen auch 
recherchiert aber nichts Konkretes gefunden deshalb hier mein 
Hilfeschrei.

Mit dieser Schaltung möchte ich einen Elektromagneten ein - ausschalten 
der 32V –ca. 1,5A verbraucht. Die Schalter 4 u. 5 sind eigentlich 
Sensoren deren Ausgang bei Aktiv 5V beträgt.
Mit einem Relais möchte ich nicht realisieren weil der Schalt-Zyklus in 
mehreren hundert Schaltungen pro min. liegt.
Ich würde es gerne mit einem Transistor lösen; ist es möglich, wenn ja 
wie kann ich es abgreife und realisiere, gibt es andere Lösungsweg.
Ich bedanke mich jetzt schon für die Lösungen.
mfg
Isler

von Harald W. (wilhelms)


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Isler I. schrieb:

> Mit dieser Schaltung möchte ich einen Elektromagneten ein - ausschalten
> der 32V –ca. 1,5A verbraucht.
> Ich würde es gerne mit einem Transistor lösen;

Ich würde als erstes statt der Transistorschaltung ein Logik-IC
z.B. aus der 4000er Reihe verwenden. Dieses IC kann dann einen
Logiklevel-FET treiben. Freilaufdioden nicht vergessen, sonst ist
der FET nach dem ersten Ausschalten kaputt.

von Manfred (Gast)


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Isler I. schrieb:
> 32V –ca. 1,5A

> Mit einem Relais möchte ich nicht realisieren weil der Schalt-Zyklus in
> mehreren hundert Schaltungen pro min. liegt.

Das Relais ist bei 32V-DC schon kritisch, weil ein Abschaltlichtbogen 
stehen bleiben könnte.

Ich würde hier mit einem LogicLevel-FET anrücken.

von Isler I. (isler)


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Zuerst danke für die schnellen Antworten „Harald Wilhelms“ und 
„Manfred“.

Mit IC’s kenne ich mich nicht aus deshalb würde ich zuerst gerne bei 
dieser Analogen-Schaltung bleiben.
Ein ist mit „LogicLevel-FET“  „MOSFET“ gemeint wenn ja geht es in die 
richtige Richtung.

Wie und wo würde der man es abgreifen können.

Grüße

von Andrew T. (marsufant)


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Isler I. schrieb:

>
> Mit IC’s kenne ich mich nicht aus deshalb würde ich zuerst gerne bei
> dieser Analogen-Schaltung bleiben.


Dann solltest Du die Betreibsspannungvon 5 auf 15 V erhöhen, dazu mußt 
Du dann auch die Widerstände anpassen - aber da alles Deien 
anaolgschaltugn bleibt, sollte das ja keien Problem darstellen.

> Ein ist mit „LogicLevel-FET“  „MOSFET“ gemeint wenn ja geht es in die
> richtige Richtung.

Ein FET Typ BUZ21 o.ä tut es für Deine 32V 1.5 A Anwendung voll und 
ganz.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Ein LogikLevelFET ist ein MOSFET, der bereits bei Logikpegel (i.d.R. 5V) 
voll durchschaltet, und nicht erst bei >10V.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Isler I. (isler)


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Also wenn ich es richtig verstanden habe könnte ich meine Schaltung mit 
diesem MOSFET BUZ21 Schaltung ergänzen.

Die Betriebsspannung auf 15V bekomme ich hin, so wie die Schaltung ist 
habe ich mit 12V versucht, keine Probleme.

Meine Letzte Frage ist von wo könnte ich „Ue“ abgreifen

Danke für eure Hilfen
Grüße

von Harald W. (wilhelms)


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Isler I. schrieb:
> Also wenn ich es richtig verstanden habe könnte ich meine Schaltung mit
> diesem MOSFET BUZ21 Schaltung ergänzen.
>
> Die Betriebsspannung auf 15V bekomme ich hin, so wie die Schaltung ist
> habe ich mit 12V versucht, keine Probleme.
>
> Meine Letzte Frage ist von wo könnte ich „Ue“ abgreifen

An den Kollektoren des BD243. An welchen, musst Du
ausprobieren. Falls diese Schaltung nicht funktionieren
sollte, würde ich Dir aber doch empfehlen, auf ein
Flipflop der Reihe 4000 zurückzugreifen. Die Schaltung
ist dann wesentlich einfacher und betriebssicherer.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
BD243 hat doch schon ca. 100V und 5A "Vermögen", wozu noch extra 
LeistungsMOS-FETs?

Die Schaltung entsprechend abändern.
Wozu die Rückführung über die Leistungstransistoren und nicht direkt ?

Würde mich dem Vorredner anschliessen und lieber auf ICs zurückgreifen 
wollen. Abgesehen davon sind sie viel zuverlässiger und preiswerter als 
der Aufbau mit diskreten Bauteilen.  TTL ist auch vielleicht etwas 
robuster als MOS4000-er

Unverbindlicher Tip:

https://www.conrad.de/de/logik-ic-flip-flop-texas-instruments-sn74ls74an-setzen-voreinstellung-und-ruecksetzen-differenzial-dip-14-169269.html?gclid=CKrq_oT1gc8CFfUV0wodaz8KTQ&insert_kz=VQ&hk=SEM&WT.srch=1&WT.mc_id=google_pla&s_kwcid=AL!222!3!106930971057!!!g!!&ef_id=V9J5HgAAAGrS76On:20160909085558:s


ciao
gustav

P.S.: Könnte es sein, dass es ein "Demonstrationsmodell" darstellen 
soll, bei dem ganz bewusst auf ICs verzichtet werden soll?

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Hi,
so stelle ich mir das im Prinzip vor.

Dabei ist die "Masse" für den Magneten (Emitter des BD243C) möglichst 
kurz mit der entsprechenden Spannungsquellen-Masse zu verbinden, damit 
es über "Masseschleifen" nicht zum unerwünschten "Kippen" des FF kommt.

(Zur absoluten Symmetrierung müssten dann gegebenenfalls noch die 
Widerstände der Gegentransistor-Seite angepasst werden.)

ciao

gustav

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Karl B. schrieb:

> TTL ist auch vielleicht etwas robuster als MOS4000-er

Nein, im Gegenteil: Sie sind wesentlich störanfälliger.
Und die Anfälligkeit gegen Statische Spannungen der MOS-
Bausteine galt nur für die erste Generation, die schon
seit Jahrzehnten ncht mehr im Handel ist. Gerade Anfän-
gern würde ich keine Neuentwicklungen mit TTL empfehlen.
Man muss da viel beachten und etwas Erfahrung haben.
4000er sind da wesentlich unkomplizierter.

von Karl B. (gustav)


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Harald W. schrieb:
> Gerade Anfän-
> gern würde ich keine Neuentwicklungen mit TTL empfehlen.
> Man muss da viel beachten und etwas Erfahrung haben.

Stimmt,
ich arbeitete früher gerne "mixed", natürlich "Low-Power-Schottky-TTL" 
und "CMOS" gemischt.  (10-MHz-Oszillator-Schaltung mit 7400 
funktioniert, mit 74LS00 nicht. Das meinst Du sicher mit "etwas 
Erfahrung haben". OK.)

(Die Logikfamilie mit 4011 etc. hat auch noch Features, die TTL nie 
hatte und nie haben wird. Da hast Du völlig recht. Aber das wäre ein 
neuer Thread.)

Die FFs in TTL gefallen mir halt irgendwie besser - weiß nicht warum.

Der Kollege wollte zwischenzeitlich aber nur mit diskreten Bauteilen 
arbeiten. Nehme an - wie gesagt - Demo. Bildchen dafür war oben schon 
reingepostet.

ciao
gustav

von Isler I. (isler)


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Hallo,
zuerst danke für die vielen Antworten.

Gustav schrieb:
> P.S.: Könnte es sein, dass es ein "Demonstrationsmodell" darstellen
> soll, bei dem ganz bewusst auf ICs verzichtet werden soll?

Nein ich habe keine Erfahrung mit 4000-er. Das ganze habe ich auf ein 
Simulation–Software aufgebaut, weil mein wissen nur für so viel 
ausreicht.

Danke für den Schaltplan aber ich wüsste nicht was ich anstelle des 
Relais benutzen sollte und ich habe bei Aktiven Sensoren (Hall-Sensor) 
+5V das ginge ja auch nicht (ist für negativ Signal ausgelegt)

Wilhelms schrieb:
> würde ich Dir aber doch empfehlen, auf ein
> Flipflop der Reihe 4000 zurückzugreifen. Die Schaltung
> ist dann wesentlich einfacher und betriebssicherer.

Wenn es Vorteile hat würde ich gerne auch mit dem 4000-er versuchen die 
Schaltung aufzubauen.
Kannst du mir ein Internet–Seite nennen wo ich mich über die 4000-er 
schlau machen kann oder sogar ein bespiel Schaltung gezeigt wird.

Grüße

von Mike J. (linuxmint_user)


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Isler I. schrieb:
> Kannst du mir ein Internet–Seite nennen wo ich mich über die 4000-er
> schlau machen kann oder sogar ein bespiel Schaltung gezeigt wird.

Geh doch einfach zum Elektronik-Kompendium, das ist eine ganz gute 
Anlaufstelle bei Fragen rund um Elektronik-Basiswissen.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/index.htm

Du kannst dir danach auch einfach mal das Datenblatt von dem 4000er Chip 
anschauen, das sind ja quasi viele diskrete Bauelemente auf einem 
einzigen Stück Silizium vereint.


Du willst einen Elektromagneten also mehrere hundert mal pro Sekunde an 
und abschalten.
Ich würde dafür einfach einen kleinen Treiber für das Gate des MosFETs 
nehmen und eine Freilaufdiode für die Spule.

Willst du die Spule per Hand oder mittels Mikrocontroller (Arduino o.ä.) 
ansteuern?

Kannst du uns mal bitte sagen was du genau vor hast?
Vielleicht gibt es dafür schon eine Lösung.

von Isler I. (isler)


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Hallo,
inzwischen versuche ich seit 4 Tagen herauszufinden wie man mit dem 
4000er die Schaltung hinbekommt. Ich bin viele Foren durchgegangen viele 
Anleitungen gelesen und habe versucht mit dem Simulator die Schaltung 
aufzubauen, leider ohne Erfolg.

Unteranderem war eine Schaltung hier im Forum diskutiert-beschrieben 
(Beitrag "IC RS-FlipFlop Schaltung!"  )was nicht funktioniert 
hat nur mit der Schaltung unter http://www.elexs.de/schalt3.htm hatte 
ich Teilerfolg was aber die ganze Sache wider komplizierter gemacht hat.

Andere Versuche habe ich mit 4043, 4027 und 4013 durchgeführt .

Als Simulator benutze ich die Free-Software „Electronics Workbench - 
Version 5.12“

Kann mir jemand sagen woran es liegt das es nicht Funktioniert, ob es am 
Simulator liegt oder an mir, wenn es am Simulator legen sollte kann mir 
jemand einen besseren empfehlen.

Zur der Frage von Mike J., was es mal sein wird: Es wir ein 
Brems-System. Es ist ein Rad wo zwei Hall-Sensoren befestigt werden, 
durch diese Möchte ich den Elektor–Magnet ein aus Schalten, wie bei 
ABS-Systemen.

Danke und Grüße

von Mike J. (linuxmint_user)


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Isler I. schrieb:
> Mit dieser Schaltung möchte ich einen Elektromagneten ein - ausschalten

Du hast also einen Taster welchen du betätigst und dann soll der 
Elektromagnet anziehen. Betätigst du den Taster ein zweites mal wird der 
Elektromagnet wieder deaktiviert.

Isler I. schrieb:
> weil der Schalt-Zyklus in
> mehreren hundert Schaltungen pro min. liegt.

Also wird es wohl kein Schalter sein, sondern eine Elektronik wird dem 
Treiber sagen dass oder ob er den Magneten aktiviert.

Schau dir mal diese Treiber an:
Beitrag "Re: MC34063 step-up 42V out mit externem Mosfet"
(https://www.mikrocontroller.net/attachment/101084/PNP_NPN_ZD_Treiber.png)
und
Beitrag "Re: 10 LED's Dimmen"
(https://www.mikrocontroller.net/attachment/118106/StepUp_AVR.png)

Isler I. schrieb:
> gibt es andere Lösungsweg.

Es scheint ja so zu sein dass du dort ein paar Sensoren (die 
Hall-Sensoren) hast auf die deine Schaltung irgendwie reagiert.

Sind deine Hall-Sensoren Schalter oder bekommst du von ihnen ein 
analoges Signal?

Wird das Signal mit Hilfe eines Mikrocontrollers weiter verarbeitet?

Wir tappen bei dir irgendwie im dunklen und da wir nicht wirklich wissen 
wohin es gehen soll ist es äußerst schwer eine Richtung einzuschlagen.

Wenn du dir unsicher bist oder den Text auch nicht für alle Zeiten im 
Netz stehen lassen möchtest, dann kannst du den Leuten (auch mir) auch 
eine Nachricht über das Forensystem schicken.

von Isler I. (isler)


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Mike J schrieb:
> Es scheint ja so zu sein dass du dort ein paar Sensoren (die
> Hall-Sensoren) hast auf die deine Schaltung irgendwie reagiert.

Die Schalter [4] und [5] sollten Platzhalter für die Hall-Sensoren. 
(Hall-Sensor ist A3144)

Mike J schrieb:
> Sind deine Hall-Sensoren Schalter oder bekommst du von ihnen ein
> analoges Signal?

Ich bekomme ein Analoges Signal, sobald ein Magnet davor ist bekommt man 
ein +5V ausgangs Signal. Also bei den Umdrehung Zahlen hat man 
wahrscheinlich nur ein pick

Mike J schrieb:
> Wird das Signal mit Hilfe eines Mikrocontrollers weiter verarbeitet?

Nein, es ist die komplette Schaltung.

Mike J schrieb:
> Wir tappen bei dir irgendwie im dunklen und da wir nicht wirklich wissen
> wohin es gehen soll ist es äußerst schwer eine Richtung einzuschlagen.

Wie gesagt es ist die komplette Schaltung es gibt nichts davor oder 
dahinter.

Nochmal als kurz Beschreibung:
Es ist ein Rad der sich dreht. Wenn ich es Bremsen will möchte ich es 
gerne mit einer Mechanik lösen, der sich fast wie ein ABS-Bremsen im 
Auto verhält. Am Anfang der Mechanik steht der Elektr.-Magnet. Dieser 
Magnet sollte ein ausgeschaltet werden über die Hall-Sensoren.
Nach meiner Recherche schein ein Flip-Flop Schaltung als geeignet. Die 
Magnete die an den Hall-Sensoren kurz vorbei rauschen geben einen pick 
und dieser pick muss aufrecht gehalten werden bis es am zweit 
Hall-Sensor vorbei rauscht.
Wenn ich es nicht erklären konnte kann ich auch eine Zeichnung 
erstellen.

Mike J schrieb:
> Schau dir mal diese Treiber an:

Die Links werde ich mir heute genauer ansehen und werde dies bezüglich 
mich melden.

Grüße

von Mike J. (linuxmint_user)


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Isler I. schrieb:
> Die
> Magnete die an den Hall-Sensoren kurz vorbei rauschen geben einen pick
> und dieser pick muss aufrecht gehalten werden bis es am zweit
> Hall-Sensor vorbei rauscht.

Oh ... und der Abstand zwischen den beiden Hall-Sensoren bestimmt dann 
die Zeit die der Elektromagnet auf die Bremse tritt?

von Isler I. (isler)


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@(wilhelms)
Ich habe den rat von @(wilhelms) gefolgt und habe die Schaltung mit 
einem 4043er aufgebaut.
Der erste Teil (Flip-Flop + Sensoren) funktioniert soweit, den zweiten 
Teil (Verstärkerschaltung) konnte ich nicht testen. Was meint Ihr würde 
es so funktionieren.
Oder hat jemand eine Verstärkerschaltung der schon getestet wurde.


(linuxmint_user) schrieb:
> Schau dir mal diese Treiber an:
Die Schaltungen sind für mein Projekt nicht anwendbar

von Mike J. (linuxmint_user)


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Was für einen MosFET nutzt du?

Schau dir mal die Spezifikation für das Gate an, ich wette dass dort 
keine 32V für das Gate erlaubt sind, sondern eher etwas um die 10V als 
Normalwert und 20V als absoluten Maximalwert.



Isler I. schrieb:
> (linuxmint_user) schrieb:
>> Schau dir mal diese Treiber an:
> Die Schaltungen sind für mein Projekt nicht anwendbar

Schau dir mal die Schaltung hier an:
https://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2060216

Diese Schaltung kommt zwischen dem Ausgang "O2" deines 4043 und dem Gate 
deines zweiten MosFETs.
Den ersten MosFET und den 47kOhm Widerstand lässt du weg.
Diese Schaltung ist aber nicht invertierend, sondern ein High am Eingang 
ergibt ein (verstärktes) High am Ausgang.


Oder schalte zwischen O2 und dem Gate des MosFET einfach diese 
Schaltung:
https://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2300496

Diese Schaltung ist schon invertierend. (Eingang= Low -> Ausgang = High)
Die Versorgung für diesen Treiber nimmst du aus den 6V.
Ich packe immer noch einen 4.7µF Kondensator (Keramik-Vielschicht in 
SMD) und einen 47µF Elko an den Treiber.

Dein 4043 benötigt auch einen Kondensator zwischen Vdd und Vss, 
typischer Weise einen keramischen 100nF Kondensator.

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