Hallo zusammen,
ich möchte gerne das 5/3-Wegeventil, das ich im Anhang beigefügt habe,
mit zwei digitalen Ausgängen eines Mikrocontrollers steuern. Ich habe
mir im Forum schon einige ähnliche Beiträge durchgelesen und meinen
Schaltplan darauf basiert entworfen.
Leider funktioniert die Schaltung aber nicht. Die Magnetspulen ziehen
beim "High-Setzen" der jeweiligen Mikrocontroller-Pins nicht an.
Kann mir vielleicht jemand von euch weiterhelfen?
Setze ich nur die Spulen inkl. Freilaufdioden an meine
Versorgungsspannung (ohne Transistor etc.) ziehen die Spulen an. Mit
einem Relais wäre mein Problem also bereits gelöst. Nur möchte ich
trotzdem wissen, warum diese Variante mit dem Mikrocontroller nicht
funktioniert bzw. was ich ändern muss.
Vielen Dank schon mal für die Antworten!
Wozu die 3,3V Z-Diode?
1k am Gate ist sehr viel, 22 Ohm tun es auch.
3,3V sind für einen IRLZ34 etwas knapp.
1N4004 als Freilaufdiode ist zu langsam, UF4004 ist besser, oder sonst
was schnelles.
Ich hab jetzt nicht nach den Daten der Mosfets geschaut aber allgemein
scheint mir 1k als Gatewiderstand doch reichlich hoch. Max 100 Ohm wär
wohl eher angebracht, denke ich.
Gooogle schrieb:> Leider funktioniert die Schaltung aber nicht. Die Magnetspulen ziehen> beim "High-Setzen" der jeweiligen Mikrocontroller-Pins nicht an.
Kennt die heutige Generation Kindergarten keine normalen Transistoren
mehr? In jedem *** einen FET und jammern, nachdem dessen
Ansteuerbedingungen nicht passen.
Einen BD679 rein und gut ist - solange der Strom nicht nennenswert über
1A ist.
Manfred schrieb:> Kennt die heutige Generation Kindergarten keine normalen Transistoren> mehr?
Was bitte ist an einem MOSFET nicht normal?
Die Art der Ansteuerung ist wesentlich älter als die von
Bipolartransistoren und war schon bei Röhren bewährt ;-)
Hubert G. schrieb:> Wozu die 3,3V Z-Diode?> 1k am Gate ist sehr viel, 22 Ohm tun es auch.> 3,3V sind für einen IRLZ34 etwas knapp.> 1N4004 als Freilaufdiode ist zu langsam, UF4004 ist besser, oder sonst> was schnelles.
Danke Hubert für die Antwort. Die Z-Diode brauche ich als
Überspannungsschutz für meinen Microcontroller. Ich werde es mal mit
weniger Ohm am Gate versuchen. Habe auch andere Transistoren ausprobiert
unter anderem den BD679, leider ohne Erfolg. An den 3,3V kann es also
nicht liegen. Die UF4004 als Freilaufdiode kann ich verwenden als kleine
Optimierung.
Max M. schrieb im Beitrag #4726514:
> Hast du Vollpfosten mal die Spannung an der Spule gemessen???
Wo auch immer du arbeitest, ich hoffe du hattest nie mit Auszubildenen
zu tun. Es gibt Leute, die wollen was lernen, z. B. ich. Denen solltest
du am besten aus dem Weg gehen.
Gooogle schrieb:> Die Z-Diode brauche ich als Überspannungsschutz für meinen> Microcontroller.
Wo soll die Überspannung her kommen?
Die Sandschicht (Siliziumdioxid) zwischen Gate und Kanal leitet nicht,
i.e. das Gate vom MOSFET ist isoliert von deinen anderen Spannungen -
jedenfalls solange der MOSFET heil ist.
Gooogle schrieb:> Habe auch andere Transistoren ausprobiert> unter anderem den BD679, leider ohne Erfolg.
Dann nimm mal dein Multimeter und messe die Spannung zwischen Gate/Basis
bzw. Drain/Kollektor und Source/Emitter. Die Beine hast du nicht
verwechselt?
Wolfgang schrieb:>> Kennt die heutige Generation Kindergarten keine normalen Transistoren>> mehr?> Was bitte ist an einem MOSFET nicht normal?
Na gut, ich hätte "bipolar" schreiben sollen. Ich sehe mittlerweile an
jeder Leuchtdiode oder sonstigem Kleinkram MOSFets, wo ich einfach einen
BC107 aka "TUN" reinschrauben würde. Und wir sehen wieviele Threads, wo
die Bastler den MOSFet nicht aufgesteuert bekommen ... ich verwende
beides, und ich lese Datenblätter.
> Die Art der Ansteuerung ist wesentlich älter als die von> Bipolartransistoren und war schon bei Röhren bewährt ;-)
Das Philips-Datenblatt von 1996 sagt zum BF245 "General purpose
N-channel symmetrical junction field-effect transistor". Den willst Du
mir jetzt nicht in die Familie MOSFet packen?
Da Du die Ansteuerung von Röhren kennst, ist Dir klar, warum ich gerade
den BF245 raushole ;-)
Wolfgang schrieb:> Falls es sich um das verlinkte Ventil handelt, würde ich bei den> angegebenen 1.5W vom Aktuator eher mit gut 60mA rechnen.>> Der IRLZ34 fühlt sich da vielleicht etwas gelangweilt ;-)
Das Ventil kenne ich nicht, aber dann - BC140, der geht mit 3,3V sicher
auf und bei dem Strom gibt's noch keinen Zoff mit der Verstärkung im
Schaltbetrieb. Ich hätte noch ein paar 2N2222 im Bestand :-)
Beim IRLZ weiß ich nicht, wie weit der bei 3V UGS öffnet.
---------
Gooogle schrieb:> Max M. schrieb im Beitrag #4726514:>> Hast du Vollpfosten mal die Spannung an der Spule gemessen???> Wo auch immer du arbeitest, ich hoffe du hattest nie mit Auszubildenen> zu tun.
Google - der Ton von Max M. ist zwar ruppig, aber beinhaltet eine
eindeutige Aussage: Messen ist Macht! Es kann nicht schwer sein, per
Multimeter heraus zu bekommen, wo es kneift. Spannungen messen ist erste
Stunde, in der Zweiten steuern wir den Transistor mal mit einem Draht
von Plus direkt an ... logische Eingrenzung, wo es klemmt.
Manfred schrieb:> Den willst Du mir jetzt nicht in die Familie MOSFet packen?
Die Familie der FETs ist da eben ein bisschen vielfältiger ;-)
Manfred schrieb:> Ich sehe mittlerweile an jeder Leuchtdiode oder sonstigem Kleinkram> MOSFets, wo ich einfach einen BC107 aka "TUN" reinschrauben würde.
Als von Elektor die Bezeichnung TUN eingeführt wurde, waren FETs noch
Exoten für wenige ausgewählte Anwendungen.
Warum soll man heute nicht einen BSS138 o.ä. einsetzen. Der kostet eine
Bruchteil von dem, was damals ein BC107 kostete.
Martin M schrieb:> Ich hab jetzt nicht nach den Daten der Mosfets geschaut aber allgemein> scheint mir 1k als Gatewiderstand doch reichlich hoch. Max 100 Ohm wär> wohl eher angebracht, denke ich.
Solange der FET nicht 10kHz PWM macht, sondern ab und zu mal umschaltet,
ist insbesondere bei dem geringen Strom der Gatewiderstand ziemlich
unkritisch. Das langsamere Abschalten läßt dann der Diode etwas mehr
Zeit, in die Hufe zu kommen ;-)
Über die Schaltung kann man intensiv meckern - was ja auch gemacht wurde
- grundsätzlich sollte sie aber funktionieren. Es sind auch einige recht
sinnvollen Änderungsvorschläge (Widerstand und Diode) dabei.
Ich habe mir aber nicht die technischen Daten des FET reingezogen, ob
der mit den gelieferten 3,3 Volt zurechtkommt.
Würde aber auf einen Verdrahtungsfehler tippen.
Mich persönlich stört die Z-Diode am uC-Ausgang, wenn da mehr als die
Z-Spannung anliegen, dann heizt der Controller die Diode (und sich
selbst). Hier ggf. mal nen höheren Wert einsetzen, der mit Sicherheit
größer als die uC-Versorungsspannung ist.
Für Versuchszwecke würde ich die Z-Diode mal auf einer Seite hochlöten,
dann hast du sie erstmal als Fehlerquelle ausgeschlossen.
"Aufgehen" sollte der Hauptstrompfad dennoch, 3,3 Volt liegen ja an,
sofern die Diode richtig rum drin ist. Vielleicht auch einfach mal
direkt die 3,3V dort anlegen, wo der uC das Steuersignal abgibt.
Ansonsten für diese Anwendung nen bipolaren Kleinsignaltransistor npn
(bis 100mA fällt mir da ein BC547 ein). Da brauchts nur einen
Basisvorwiderstand, der weniger "philosophisch" berechenbar ist.
Manfred schrieb:> Gooogle schrieb:>> Max M. schrieb im Beitrag #4726514:>>> Hast du Vollpfosten mal die Spannung an der Spule gemessen???>> Wo auch immer du arbeitest, ich hoffe du hattest nie mit Auszubildenen>> zu tun.>> Google - der Ton von Max M. ist zwar ruppig, aber beinhaltet eine> eindeutige Aussage: Messen ist Macht! Es kann nicht schwer sein, per> Multimeter heraus zu bekommen, wo es kneift. Spannungen messen ist erste> Stunde, in der Zweiten steuern wir den Transistor mal mit einem Draht> von Plus direkt an ... logische Eingrenzung, wo es klemmt.
Ja, der Ton war sehr ruppig.
Und ein Mod. hat ihn auch gleich mal gelöscht.
Aber wenn ich hier dauernd erlebe, dass TOs, statt mal ein wenig
Eigenintiative zu entwickel, lieber erst mal einen Tread aufziehn, dann
brennt mir halt mal die Sicherung durch.
Und "Google" hat uns immer noch nicht verraten ob und was er da misst!
Hat der TO mit dem originellen Namen jetzt auch mal gemessen, oder
wartet er immer noch darauf, dass jemand eine funktionierende Glaskugel
entwickelt.
Wenn er nicht weiss was er messen soll:
1. 24V Versorgungsspannung am Ventil gegen Masse
2. Spannung am µC Ausgang gegen Masse
3. Spannung am Gate des Transistors gegen Masse
Und diese unsinnige Z-Diode erst mal auslöten.
Weiter sollte er den Transistor gegen einen ersetzen, der nicht bei 3,3V
gerade anfängt zu leiten, sondern schon richtig durchschaltet.
Max M. schrieb:> Ja, der Ton war sehr ruppig.> Und ein Mod. hat ihn auch gleich mal gelöscht.> Aber wenn ich hier dauernd erlebe, dass TOs, statt mal ein wenig> Eigenintiative zu entwickel, lieber erst mal einen Tread aufziehn, dann> brennt mir halt mal die Sicherung durch.
Max M. -
ich bin bei Dir, ich verstehe das.
Zitat eines Kollegen "früher haben wir eine Lösung erarbeitet, heute
schreibt man erstmal ins Internet, dass man eine sucht".
Gooogle schrieb:> Kann mir vielleicht jemand von euch weiterhelfen?
Die Schaltung ist im Prinzip richtig, aber der IRLZ34 ist nicht für 3.3V
spezifiziert, die Schaltung funktioniert also nur "eventuell", und
offenbar bei dir nicht.
Nimm einen zumindest bei 2.7V spezifizierten Si2356.
Lass die Z-Diode weg. Ob 1k oder 10R ist egal, sogar 0R geht. Die 100k
sind gut so lange der uC Ausgang noch als Eingang geschaltet ist.
Statt 1N4004 müsste eine schnellere Diode hin wenn du PWM zur
Haltespannungsreduzierung machen willst.
Wolfgang schrieb:> Warum soll man heute nicht einen BSS138 o.ä. einsetzen. Der kostet eine> Bruchteil von dem, was damals ein BC107 kostete.
Ja weil man das früüüüher eben nicht so gemacht hat. Kapiers doch mal.
Früher hatte man bipolar und das soll man gefälligst heute auch noch
haben. Der Opa versteht halt die Mosfets (und die Smartphone-Games
seiner Enkel) nicht und findet die deshalb doof doof doof. Und die
Jugend auch.
MaWin schrieb:> Ob 1k oder 10R ist egal, sogar 0R geht.
zu Lasten des Ports, vergisst du das gerade nicht?
Ich mag dir ja nicht widersprechen wenn du der echte MaWin bist, du
weisst auch ne Menge, aber deine Erklärungen verwundern mich auch
manchmal wenn du die Umladeströme unterschätzt und die Ports
überschätzt. Vom Port wissen wir genau nichts! Soweit ich mich erinnere
ist der ominöse µC nicht einmal erwähnt worden und was sonst noch an dem
hängt, wie stark seine VCC und GND Leitungen schon belastet werden.
Joachim B. schrieb:> zu Lasten des Ports, vergisst du das gerade nicht?
Nein, das vergesse ich nicht, jedes Umschalten eines Digitalausgangs
lädt eine Kapazität um mit entsprechendem Spitzenstrom (unabhängig
übrigens von der Kapazität) der durch den Bahnwiderstand (ca. 20 Ohm)
und die Abschnürung (ca. 40mA) begrenzt ist. Das halten Digitalausgänge
also aus.
Bedenkenträger allerorten. Blockt lieber eure ICs gut ab.
MaWin schrieb:> Nein, das vergesse ich nicht,
doch, ich hatte gerade mal das Datenblatt eine ATmega 328p genauer
studiert
das sagt klar aus VCC und GND Ströme maximal 200mA, wenn auch der
einzelne Port 40mA schafft dann aber nicht über mehr als 5 Ports wenn
die MCU nichts verbraucht was unwahrscheinlich ist!
Ein Raspi kann zwar bis 16mA wenn alle Ausgangstreiber aktiv sind nur
weiss keiner welche Kernels und welche Software die gerade einschaltet
oder abschaltet. In Summe dürfen GPIOs am PI aber nur zusätzlich 50mA
über alle Ports fliessen lassen sonst sind die VCC oder GND Leitungen
überlastet und der TO hat sich über den µC und was sonst noch so
dranhängt leider ausgeschwiegen, deswegen kann man eben nicht pauschal
40mA schreiben!
Du nennst das Paranoia, ich nenne es verantwortungsvoll, die Leute
sollen ja auch was dabei lernen und nicht nur Ports killen.
Joachim B. schrieb:> Du nennst das Paranoia
Ja, klar und deutlich, obwohl ich schon Hinweise zum selber-nachdenken
gestreut habe, muss jar nochmal FuD streuen.
MaWin schrieb:> Die Schaltung ist im Prinzip richtig, aber der IRLZ34 ist nicht für 3.3V> spezifiziert, die Schaltung funktioniert also nur "eventuell", und> offenbar bei dir nicht.
Zwar richtig, aber das kann nicht das alleinige Problem sein, höchstens
im Zusammenhang mit der 3.3V Z-Diode, die vermutlich schon bei viel
kleineren Spannungen als 3.3V nennenswert leitet.
Trotzdem, das Teil wird die 60mA bei 3.3V schaffen, bei wenig mehr (4V)
sind immerhin 15A und 70mΩ garantiert.
Auch 1k Gatewiderstand sind kein Problem, wenn der TO keine PWM macht.
@Gooogle (Gast):
- Welche Spannung liegt am Gate an, wenn eingeschaltet sein soll?
- schaltet das Ventil, wenn du D und S mit einem Draht überbrückst?
- hast du deinen FET ggf. schon getötet, z.B. durch versehentlich 24V am
Gate? Der hält hier nur 10V aus.
- entferne die Z-Diode (weil unnötig) oder ersetze sie durch 5.1V (wenn
du Ängste hast).
MaWin schrieb:> Die Schaltung ist im Prinzip richtig, aber der IRLZ34 ist nicht für 3.3V> spezifiziert, die Schaltung funktioniert also nur "eventuell", und> offenbar bei dir nicht.
Hallo MaWin, auch mit einem 5V Eingang funktioniert die Schaltung nicht.
Max M. schrieb:> Und "Google" hat uns immer noch nicht verraten ob und was er da misst!
Hallo Max, ich habe das nicht vergessen, bin nur nicht dazu gekommen.
Bei 3,3V Steuerspannung messe ich zwischen meinen jeweils zwei
Spulenanschlüssen 24V Spannung. Bei 0V das gleiche. Bei offenem
Steueranschluss messe ich das Signal, dass ich in den Anhang gepackt
habe.
Der Andere schrieb:> 1. 24V Versorgungsspannung am Ventil gegen Masse> 2. Spannung am µC Ausgang gegen Masse> 3. Spannung am Gate des Transistors gegen Masse
Hallo Der Andere,
1. Die 24V messe ich, das habe ich auch bereits ganz oben geschrieben.
2. Die Spannung des Mikrocontrollers passt auch.
3. Am Gate messe ich mein Microcontroller-Signal.
Danke bereits jetzt an fast alle für die zahlreichen Antworten.
Wenn die Massen verbunden sind und du 3V oder etwas mehr an dem Gate des
Mosfets gegenüber Masse (=Sourcepotential) misst, dann ist entweder der
Mosfet defekt, oder falsch eingelötet.
Wie HildeK gesagt hat müsste er laut Datenblatt ab 2,5V anfangen
durchzuschalten.
Trotzdem ist er eine schlechte Wahl weil er zum richtigen Durchschalten
ca. 6V braucht.
Der Andere schrieb:> Wie HildeK gesagt hat müsste er laut Datenblatt ab 2,5V anfangen> durchzuschalten.
Dann hat HildeK aber was falsches gesagt: Unter 2.5V sperrt er sicher.
Dann kommt der lineare Abschnürbereich. Ab 4V ist er durchgeschaltet.
MaWin schrieb:> Dann hat HildeK aber was falsches gesagt: Unter 2.5V sperrt er sicher.
Welche DB konsultiert ihr denn?
lt. http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34.pdf
liegt Vgsth zwischen 1V(min) und 2V(max). Die Vds/Id-Kurven (typ.)
fangen bei Vgs=2.25V an und zeigen bei Vgs=3.0V einen konstanten Rdson
bis ca. 1.5A (Id).
Da hier nur ca. 60mA Laststrom zu erwarten sind, ist da noch genug Luft
um bei 3.3V (und erst recht bei 5V) zu funktionieren.
Wenn das Teil nicht kaputt ist, liegt der Fehler also im im Aufbau -
Bilder sind angesagt.
Das Oszillogramm das du angehängt hast irritiert mich etwas. Wenn ich es
richtig interpretiere sind 50V/Div eingestellt. Das wären Spitze/Spitze
etwa 300V. Für mich sieht das aus als hättest du auf einen Punkt ohne
irgend eine Verbindung zu Masse gemessen. Ich bekomme solche Bilder
immer wenn die Masseklemme abrutscht.
Hubert G. schrieb:> Das Oszillogramm das du angehängt hast irritiert mich etwas. Wenn ich es> richtig interpretiere sind 50V/Div eingestellt. Das wären Spitze/Spitze> etwa 300V. Für mich sieht das aus als hättest du auf einen Punkt ohne> irgend eine Verbindung zu Masse gemessen. Ich bekomme solche Bilder> immer wenn die Masseklemme abrutscht.
Oder der Tastkopf selber ist 1x. Die Einstellung im Oszi ist aber 10x
eingestellt. Denke das ist nur ein Einstellungsfehler.
Schaltplan.png
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