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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Umschaltung/Abschaltung über Transistor(en)


Autor: Martin W. (wildfire84)
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Gruß in die Runde...
lese hier schon eine Weile mit und die Posts hier haben mir schon des 
Öfteren weiter geholfen bei diversen Projekten, ne tolle Community hier 
daumenhoch

jetzt hab ich aber ein "Problem", wo ich bis jetzt nicht wirklich fündig 
geworden bin. ich hab Ahnung von der Elektronik, würde es aber eher als 
erweiterte Grundlagen definieren, mache sonst mehr in Richtung 
Beleuchtung, RC Modelltechnik und KFZ Technik

was ich vor habe?
es geht um eine Beleuchtungsansteuerung für eines RC US Modelltrucks, 
genauer gesagt um die Ansteuerung der Blinker, welche als 
Standlicht/Rücklicht UND Blinker dienen sollen.

vorhandene Signale usw.:
- Spannungsversorgung ca. 14,8 Volt (4-Zellen-Lipo Akku), 
Festspannungsregler auf 12 Volt ist auch vorhanden
- getaktetes Plus Signal mit ca. 1,5 Hz (Blinker Signal)
- getaktetes Plus Signal mit ca. 300 Hz und ca. 25% High-Pegel 
(Standlicht-Signal)
- KEIN dauerhaftes Signal vorhanden wenn ein Blinker aktiv ist
- zu schaltender Strom pro Kanal knapp 500 mA (Highpower LED mit KSQ)

was soll die Schaltung können:
bei aktivem Blinker sollen die LEDs nicht nur heller/dunkler werden 
sondern komplett an/aus gehen, die Standlicht-/Rücklichtfunktion also 
für den jeweiligen Blinker komplett abgeschaltet werden, solange er als 
Blinker genutzt wird.

der Plan bis jetzt:
beide Signale per Dioden an die jeweilige LED anschließen und über nen 
Transistor das Standlichtsignal unterbrechen, ähnlich wie in der 
Schaltung da...
http://www.tech-ecke.de/index_quereinstieg.htm?/el...
... ABER mein Steuersignal ist eben nicht konstant sondern getaktet(das 
Blinkersignal) UND ich muss die Unterbrechung auf der Plus-Seite 
unterbringen, also mit nem PNP Transistor anstatt des dort verwendeten 
NPN, wenn ich das ganze aber richtig verstehe, funktionier die Schaltung 
ja nicht mehr, wenn man den T2 gegen einen PNP tauscht und ausser dem T2 
nichts weiter an der Schaltung ändert.

die Frage dazu:
die Schaltung komplett anders aufbauen, wenn ja wie ?
oder die verlinkte Schaltung abändern hinsichtlich plusseitiger 
Unterbrechnung und das Eingangsignal per Kondensator puffern ?

Danke schonmal für Eure Hilfe...

: Bearbeitet durch User
Autor: Hubert G. (hubertg)
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Kannst du mal aufzeichnen wie es jetzt ist?
Wie werden die Lichter jetzt geschaltet?
Von woher kommt das Blinkersignal?
Ein Bild sagt wesentlich mehr.

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
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Martin W. schrieb:
> was soll die Schaltung können:
> bei aktivem Blinker sollen die LEDs nicht nur heller/dunkler werden
> sondern komplett an/aus gehen, die Standlicht-/Rücklichtfunktion also
> für den jeweiligen Blinker komplett abgeschaltet werden, solange er als
> Blinker genutzt wird

Das kann keine statische Schaltung, weil "Blinker aus" nicht von 
"Blinker macht gerade Pause aus" zu unterscheiden ist.

Man braucht MINDESTENS eine Zeitabhängigkeit "wenn 2 Sekunden der 
Blinker nicht an war, darf das Standlicht zugeschaltet werden".

Passenderweise hast du eine dauerhafte ca. 12V Versorgungsspannung, man 
kann also ein MonoFlop aus der CMOS-Reihe wie CD4096 dranschalten und du 
darfst dir etwas Spannungsverlust z.B. durch Dioden erlauben
Standlicht ---|>|---------+
            1N4001  _     |
            +------+Q     |E
         +--|CD4096|--R--|< BC369
         |  +------+      |
         |   2 Sek        |
         |                |
Blinker--+--|>|-----------+--|>|--KSQ-- GND
          1N4001             LED

Autor: Martin W. (wildfire84)
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@Hubert:
das Projekt befindet sich im Aufbau, die Blinker werden noch garnicht 
angesteuert, bis jetzt sind nur ein paar andere Beleuchtungsfunktionen 
realisiert worden, die aber nix mit den Blinkern zutun haben.
die Signale kommen von einer Signalbox, die für RC Modelle gedacht ist, 
davon existiert aber kein interner Aufbauplan, lediglich ein 
Anschlussschema, wo dabei steht, welches Kabel wo angeschlossen werden 
muss, sagt jedenfalls hinsichtlich der Signale nix aus.
einen Plan für die Schaltung, die ich bauen will gibt es also noch 
nicht.

@Michael:
mit ICs fehlt mir die Erfahrung, hatte ich das letzte mal vor 10 oder 15 
Jahren mal bisschen was damit zutun, wie gebe ich dem IC das Zeitfenster 
vor? eine Sekunde Verzögerung reicht ja rein theoretisch bei 1,5 Hz 
Blinkfrequenz. Das 4096 ist laut Daten je nen JK-Flipflop, wie müssen 
die Eingänge da belegt werden, mit einem einzelnen beschalteten Eingang 
wird es ja vermutlich nicht getan sein. Sorry für die Fragen, aber mit 
sowas fehlt mir schlichtweg die Erfahrung, hab gehofft ich komme da ohne 
ICs aus

Autor: Martin W. (wildfire84)
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hab jetzt mal etwas mit dem IC Kram etwas beschäftigt, muss aber ganz 
ehrlich sagen, dass ich nicht verstehe, wie ein CMOS 4096 mein Problem 
lösen soll, blicke da nicht wirklich durch... das muss doch auch über 
eine Schaltung ohne IC machbar sein.

hab jetzt mal auf klassischem Weg mit Transistoren weiter gedacht, da 
verstehe ich zumindest was passiert und kann die Funktion auch 
einigermassen nachvollziehen.

hab mal einen Plan angehängt, wie ich mir das ganze vorstelle...
- links die gedachte Ansteuerung der Leuchten, beide Plus Signale mit 
Dioden voneinander entkoppeln, zur LED und weiter auf Masse, ist ja nix 
besonderes. An der Stelle mit dem roten X möchte ich jetzt unterbrechen, 
sobald der Blinker blinken soll
- die Schaltung rechts oben funktionert für sich wie sie soll (habe die 
mal aufgebaut mit  2x BC547), das ist Die, Die ich schon im ersten Post 
verlinkt habe, lediglich noch um D1 und C1 erweitert um das Signal zu 
puffern was vom Blinker kommt, damit T1 weiterhin durchschaltet und T2 
sperrt in der Zeit, wo der Blinker zwar aktiv aber eben aus ist. die 
Größe des C1 müsste man testen, da seh ich aber weniger ein Problem 
dabei. Mein Hauptproblem ist, dass die Schaltung ein Minus-Signal 
unterbricht, ich für mein Vorhanden aber ein Plus-Signal unterbrechen 
muss. Als T2 müsste ich also statt eines NPN einen PNP Transistor 
verbauen, aber was muss an der Schaltung noch weiter geändert werden, 
damit der Aufbau weiterhin das macht, was er soll, tausche ich nämlich 
nur den T2 gegen einen PNP (Emitter an Spannungsversorgung, Kollektor 
über die LED auf Masse), tut sich garnix.
Bitte mal um Rat, was zu tun ist...

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
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Martin W. schrieb:
> Das 4096 ist laut Daten je nen JK-Flipflop

Tippfehler, CD4098 war gemeint.

Autor: Martin W. (wildfire84)
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Michael B. schrieb:
> Martin W. schrieb:
>> Das 4096 ist laut Daten je nen JK-Flipflop
>
> Tippfehler, CD4098 war gemeint.

das macht jetzt schon eher Sinn... bleibt aber die Tatsache, dass ich 
von den IC Zeug nachwievor wenig Ahnung hab, gerade was die externe 
Beschaltung angeht
- welche Werte für Rx und Cx (zur Festlegung der Laufzeit) ?
- mein Blinkersignal (Eingang) an TR+ , TR- oder Reset ?

Autor: Konstantin (Gast)
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Vielleicht so?

Autor: MaWin (Gast)
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Konstantin schrieb:
> Vielleicht so?

Statische Schaltungen (ohne zeitlichem Speicherelemenr) können nicht 
funktionieren, das wurde schon erwähnt.

Autor: Martin W. (wildfire84)
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wenn das Blinksignal gepuffert wird, so dass ein einigermaßen konstantes 
Signal entsteht (damit muss ja nur der Transistor durchsteuern), wieso 
soll es dann nicht funktionieren...

ich bin dem Vorschlag mit dem IC jetzt nicht abgeneigt wenn es denn 
funktioniert, werde aber dennoch beide Schaltungen testen. Bei der IC 
Schaltung fehlt mir eben aber noch die externe Beschaltung von Selbigem 
bzw. die Bauteilwerte, weiß leider nicht, wie man Diese berechnen oder 
bestimmen kann, aus den Formeln in den Datenblättern zu dem IC werde ich 
nicht schlau

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
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Martin W. schrieb:
> wenn das Blinksignal gepuffert wird, so dass ein einigermaßen konstantes
> Signal entsteht (damit muss ja nur der Transistor durchsteuern), wieso
> soll es dann nicht funktionieren...

Wenn die falsche Lösung richtig gewesen wäre, warum sollte es dann nicht 
funktioniert haben ?

Nimms einfach hin: Konstantins Vorschlag war Unsinn.

: Bearbeitet durch User
Autor: Konstantin (Gast)
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Ach soo, je nachdem welche Seite Du mit dem Blinksignal ansteuerst, 
sollen die LED's entweder blinken oder Standlicht machen?

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
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Konstantin schrieb:
> Ansteuerung4.gif

Immer noch nicht verstanden (und 2 x Blinkersignal).

Autor: Martin W. (wildfire84)
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ich versteh jetzt garnix mehr...

2 mal das Blinkersignal in der Schaltung ist schon richtig, einmal zur 
direkten Ansteuerung der LEDs und einmal zur Ansteuerung des Transistors 
oder ICs, worüber das Standlichtsignal weggeschaltet werden soll
was aber falsch ist: Standlichtsignal ist nicht gleich 
Spannungsversorgung für die Schaltung, Standlicht ist eine PWM-Spannung, 
die Versorgungsspannung für die Schaltung ist aber eine konstante 
Spannung vom Akku oder Festspannungsregler meines Modells

die LEDs sollen gedimmt leuchten (des Standlicht-Signal ist eine 
PWM-Spannung) wenn kein Blinker an ist... wenn der Blinker an geht soll 
die gedimmte Spannungsversorgung weggeschaltet werden und die LEDs ganz 
an und aus geben, eben blinken.

mir ist es letztendlich egal, ob IC oder nur Transistoren, Hauptsache 
das ganze funktioniert und ich muss nicht 10 Schaltungen auf verdacht 
bauen um zu hoffen, dass eine vielleicht funktioniert.

Autor: Konstantin (Gast)
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Ach soo, sobald das Blinksignal anfängt, soll das PWM-Signal unterdrückt 
werden?

Die 1N4148 Diode parallel zur Basis-Emitterstrecke von T2 dient nur 
dazu, eine unzulässig hohe Reversspannung an T2 auf -0,7V zu minimieren.

Autor: Martin W. (wildfire84)
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die Anschlüsse für 12 Volt und die PWM Spannung hast aber falschrum, das 
PWM Signal geht an die LED/KSQ und soll unterdrückt werden und die 12 
Volt versorgen die Schaltung

und der T2 ist ja jetzt wieder ein NPN in deiner Schaltung, das müsste 
doch ein PNP sein, der NPN hat ja so in der Schaltung keinen Bezug zu 
Masse am Emitter ??

Autor: Konstantin (Gast)
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Martin W. schrieb:
> die Anschlüsse für 12 Volt und die PWM Spannung hast aber falschrum, das
> PWM Signal geht an die LED/KSQ und soll unterdrückt werden und die 12
> Volt versorgen die Schaltung

Die Anschlüsse für 12 Volt und die PWM-Spannung müssen sogar vertauscht 
werden, damit T1 die PWM-Spannung im Blinkmodus über R4 gegen Masse 
kurzschließen kann. Denn bei dieser Schaltung wird die PWM-Spannung bei 
ausgeschaltetem Blinkmodus über R4 und R5 auf die Basis von T2 geleitet 
und dieser gibt dann das PWM-Signal an die LED's weiter.

Martin W. schrieb:
> und der T2 ist ja jetzt wieder ein NPN in deiner Schaltung, das müsste
> doch ein PNP sein, der NPN hat ja so in der Schaltung keinen Bezug zu
> Masse am Emitter ??

In dieser Schaltung muss statt eines PNP-Transistors wieder ein 
NPN-Transistor eingesetzt werden, damit das PWM-Signal Phasenrichtig an 
die LED's weitergeleitet wird. Ein PNP-Transistor würde das PWM-Signal 
invertieren.

Wenn Dir der zusätzliche Spannungsabfall von 0,7 Volt des 
NPN-Transistors nicht gefällt, kannst Du die linke Diode von der 
ODER-Verknüpfung auch weglassen. Dann müsste die Schaltung trotzdem noch 
funktionieren, weil die Basis von T2 im Blinkmodus immer ein niedrigeres 
Potenzial als der Emitter hat und somit nicht schaltet. Im Blinkmodus 
soll T2 ja auch nicht schalten.

Autor: Martin W. (wildfire84)
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T2 wird also vom PWM Signal angesteuert und schaltet die anliegenden 12 
Volt sozusagen Taktgleich zum PWM Signal durch zu meinen LEDs, dann 
müsste theoretisch auch folgendes funktionieren: mit einem Poti statt R5 
(oder einem Poti zusätzlich zwischen R5 und T2-Basis die Basis-Spannung 
des Transistors regeln, dann könnte ich mir das externe PWM Signal 
komplett sparen und stattdessen den Anschluss auch auf 12 Volt legen 
(würde meine Verkabelungsaufwand wieder vereinfachen, weil ob die LEDS 
im Standlichtmodus nun über ein PWM oder "nur" über eine niedrigere 
Spannung angesteuert werden, ist mir persönlich egal, ohne das PWM 
Signal könnte ich die Verkabelung aber nochmals vereinfachen, was mir 
letztendlich wieder Platz spart

die 0,7 Volt Spannungsabfall sind kein Problem

welche Typen für T1 und T2... im Idealfall kommt T2 mit knapp 1 Ampere 
klar, dann könnte ich jeweils beide linken und rechten Leuchten über 
eine Schaltung laufen lassen, spart mir wieder Aufwand und Platz

Autor: Konstantin (Gast)
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Martin W. schrieb:
> im Idealfall kommt T2 mit knapp 1 Ampere
> klar

Dann bräuchtest Du für T2 schon einen Leistungsdarlington (BD643 oä.), 
damit bei 1A Laststrom die relativ hochohmige Ansteuerung T2 noch gut 
durchschaltet (Ansteuerung7).

Martin W. schrieb:
> mit einem Poti statt R5
> (oder einem Poti zusätzlich zwischen R5 und T2-Basis die Basis-Spannung
> des Transistors regeln

Bei einer analogen Regelung (Ansteuerung8) ensteht eine zusätzliche 
Verlustleistung von ca. 3 Watt am BD643, die in Wärme umgewandelt wird. 
Evtl. benötigst Du dann ein kleines Kühlblech für den BD643.

Auch die KSQ muss dann leider durch einen Widerstand R6 ersetzt werden, 
weil die KSQ sonst ständig versucht bei niedrig eingestellten Spannungen 
mit R4 den LED-Strom konstant zu halten.

Autor: Martin W. (wildfire84)
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dass die KSQ nachregelt, da hast du recht, das hab ich jetzt garnicht 
bedacht. Da ich absolut kein Freund von Widerständen bei Highpower LEDs 
bin(Baugröße, Wärmeentwicklung), fällt die Lösung eigentlich aus.
Also bleibt die Variante mit extern generiertem PWM Signal, das werde 
ich mal testen, kann aber paar Tage dauern, weil ich frühestens am 
Wochenende Zeit für solche Spielereien habe.

Verlustleistung am T2 und dessen Kühlung stellt kein Problem dar, das 
Chassis des Modells ist aus Alu, da sitzt eh auch die ganze Elektronik 
drauf, dann kann es auch als Kühlung für den T2 herhalten

danke soweit mal, werde wie gesagt mal testen und geb dann Rückmeldung, 
ob es klappt

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