Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator Entladezeit berechnen


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von Fabian (Gast)


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Hallo, ich baue einen Timer, mit 5 tasten, für Tee Ziehzeiten, damit ich 
meinen Tee nicht mehr vergesse. Ich habe vor, das süber einen Taster ein 
Kondensator aufgeladen wird. Welcher sich langsam mit einen Widerstand 
an ein Transistor entlädt. Um die zeit zu bestimmen gibt es schließlich 
die Formel. T=R*C. Nur wie kann ich das in Minuten umrechen, bzw. 
Bestimmen nach welcher Zeit 0,7 v erreicht sind, damit der transistor um 
schaltet?

von Peter II (Gast)


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vergiss es. Hast du mal auf die Toleranzen von Kondensatoren geschaut?

Dann bist du mit schätzen vermutlich besser dran. Wenn du so etwas 
wirklich brauchst verwende einen µC oder oldscool einen Timer + Zähler.

von Fabian (Gast)


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Ok, danke für die Antwort, hatte es nämlich überlegt so 
aufzubauen.http://www.elexs.de/zeit1.htm

von Hp M. (nachtmix)


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... oder einen billigen Kurzzeitwecker.
Sollte man ohnehin in der Küche haben.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Es geht eigentlich weniger um die Toleranz der Kondensatoren wie um die 
Selbstentladestroeme, welcher bei Elkos schnell mal mehrere Mikroampere 
macht, sowie um den Eingangswiderstand der Transistoren, welcher auch 
ein Stueck von Unendlich ist. Ein Fet ? Der hat eine sehr starke 
Abhaengigkeit der Schaltspannung von der Temperatur, und vom 
Einzelstueck.

von Patrick (Gast)


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Die berechtigten Zweifel mal beiseite gelassen:

Der Kondensator lädt sich mit der folgenden Funktion auf:
Uc=Ub*(1-e^(-t/Tau))
Über eine Logarithmierung kannst du das t bestimmen, bei dem deine 0,7 
Volt erreicht werden (abhängig von tau und Ub).

t=-Tau*ln(1-Uc/Ub)

Für Uc einfach deine 0,7 Volt einsetzen, Ub ist die Versorgungsspannung 
der Schaltung

ln heißt Logarithmus Naturalis. In Excel sollte es den geben.

Der Ladewiderstand muss niederohmig genug sein, um den Transistor 
durchzusteuern, darf aber auch nicht zu klein sein, dann stirbt der 
Transistor (Bei einem Poti noch einen Schutzwiderstand in Reihe 
schalten).
Je größer Ub, desto größer wird der benötigte Kondensator, weil er sich 
zu Beginn sehr schnell auflädt. Du kannst allerdings die 0,7 Volt nach 
oben verschieben (mit einer Z-Diode an der Basis), dann brauchst du 
keinen so großen Kondensator.

Diese Ausführungen gelten für den Fall, dass du nach Ablauf der Zeit 
einen Alarm oder so mit einem npn-Transistor EINschalten willst. Die 
Schaltung muss dann mit einem Schalter, keinem Taster, eingeschaltet 
werden.
Sobald die BE-Strecke leitend wird, gilt die Aufladeformel nicht mehr, 
der Transistor wird langsam leitend und klemmt den Kondensator auf 0,7 V 
fest.
Wenn du ein hartes Schalten willst und kein schleichendes, dann über den 
Transistor ein Relais (mit Freilaufdiode!) schalten, das hat ne 
vernünftige Hysterese.
Genau wird das nicht, aber auf +-20 s sollte es ja nicht ankommen. Die 
Ganze Sache wird maßgeblich temperatur- und alterungsempfindlch, 
Funktionieren sollte es aber.

von AuswerTEElektronikkalibrierer (Gast)


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Patrick schrieb:
> Genau wird das nicht, aber auf +-20 s sollte es ja nicht ankommen.

Da bekommt ein Liebhaber des edlen Aufgussgetränks Schnappatmung!

von Peter II (Gast)


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AuswerTEElektronikkalibrierer schrieb:
> Da bekommt ein Liebhaber des edlen Aufgussgetränks Schnappatmung!

müsste er nicht um es genau zu machen über die Temperatur integrieren?

Also für X-Tee 25500_Grad_sekunden

von A. S. (achs)


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vor allem bei so einer Schaltung: Baue sie auf, mit dem was Du da hast. 
Dann spiele damit herum (Messen von U, t, Rechnen..) bis Du die 
Schaltung verstanden hast und verdopple (halbiere) den Widerstand (bzw. 
was Du gerade da hast), bis die Zeit ungefähr hinkommt. Man muss auch 
mal den Weg Ziel sein lassen können.

von Patrick (Gast)


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Noch ein Nachtrag:

Den Fall in deinem Link kann man nicht so einfach berechnen, weil der 
Transistor "langsam" ausgeht.

Die 0,7 Volt werden streng genommen erst nach unendlicher Zeit erreicht, 
da sind Entladeströme "schneller" am Start und die kann man aus dem Hut 
nicht berechnen.
Es zählt stattdessen der Zeitpunkt, an dem der Basisstrom nicht mehr 
ausreicht, um den benötigten Kollektorstrom zu ermöglichen (also wenn 
zB. das Relais abfällt).
Probiere es lieber aus, wenn du es so machen willst. Die Dimensionierung 
wie im Beispiel dort ist mMn ein guter Startwert, die Zeit ist aber 
maßgeblich von deinem Verbraucher abhängig, den du Schalten willst. Eine 
Lampe wird nicht abschalten, sondern allmählich dunkler werden, das 
sollte dir recht wenig bringen (Deswegen --> Relais)
Die Genauigkeit und Langzeitstabilität in dieser Schaltung ist noch 
schlechter als in der, die ich im Vorpost beschrieben habe.

von Amateur (Gast)


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Habe im Supermarkt einen Kurzzeittimer 0 bis 45 Minuten mit 
Sekundenauflösung gesehen. 4,99 Euronen, mit Clip. Mit letzterem kannst 
Du ihn am Revers befestigen und auch auf die Toilette mitnehmen. So ein 
Teil sollte überall zu haben sein.

von michael_ (Gast)


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Achim S. schrieb:
> vor allem bei so einer Schaltung: Baue sie auf, mit dem was Du da hast.
> Dann spiele damit herum (Messen von U, t, Rechnen..) bis Du die
> Schaltung verstanden hast und verdopple (halbiere) den Widerstand (bzw.
> was Du gerade da hast), bis die Zeit ungefähr hinkommt. Man muss auch
> mal den Weg Ziel sein lassen können.

Klar geht das genauer als man denkt.
Damals(TM) habe ich so Belichtungstimer fürs Fotolabor mehrfach 
aufgebaut.
Mit IC oder FET und ein paar µF MKT geht das prima.
Einfach probieren.

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