Hallo und Grüsse an alle Basler da draussen, habe folgende Frage. Ich möchte gerne eine einfache Umschaltung bei einer Spule realisieren. Habe mir einige Dinge im Forum angeschaut und habe die im Anhang befindliche Schaltung aufgebaut.Die Spule soll mit 100V 30mA (30W) in einer Frequenz von 50 Hz umgepolt werden.Die Steuerung soll ein Atmega 8 übernehmen. Da es mir ein wenig schwer fällt was Mosfets angeht wäre ich für eure Hilfe sehr dankbar. Ich weiss auch wenn beide Signal 1 hätten ich einen ordendlichen Kurzschluss erzeugen würde. Bitte helft mir einfach nur zu verstehen auf was ich achten muss. Nur so komme ich weiter. Danke schon mal ich Voraus für eure Mühen. Grüsse Jörg
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Jörg S. schrieb: > Ich möchte gerne eine einfache Umschaltung T1 und T3 müssen dann aber schon mit min. 20 volt angesteuert wrerden. Um Totzeiten und Kurzschlüsse durch Fehlansteuerungen zu vermeiden, bietet sich gerade bei 100 Volt Betriebsspannung eine H-Brücke mit bipolaren Darlington-Transistoren an. Ein Spannungsverlust von 2,8 Volt ist dann leichter verschmerzbar. Eine Erwärmung der Transistoren bei 30mA ist ebenfalls nicht zu erwarten. Die Ansteuerung fällt auch einfacher aus und ist zu allem Überfluss auch noch selbstsicher.
Jörg S. schrieb: > Habe mir einige Dinge im Forum angeschaut und > habe die im Anhang befindliche Schaltung aufgebaut Keine Ahnung warum hier Leute ständig versuchen, das Rad neu selbst besser zu erfinden. Das geht doch jedesmal in die Hose. Deine Schaltung funktioniert nicht. Das SIGNAL_2 kann den T2 nicht durchschalten und SIGNAL nicht T3. Zudem ist natürlich die Umschaltzeit über mehr als 10kOhm recht lang und der MOSFET muss in der Zeit Strom und Spannung aushalten. Ausserdem ist so ein mit über 10kOhm auf Spannung gehaltenes Gate leicht beeinflussbar,. z.B. durch schwankde Spannung an D(rain) über CDG (Miller Kapazität) und kommt dabei leicht ausserhalb der zulässigen +/-20V, der MOSFET könnte also kaputt gehen. Daher bauen andere Leute Z-Dioden zwischen S und G, wie man das z.B: hier sieht http://www.circuitdiagramworld.com/bridge_circuit_diagram/HIGH_CURRENT_H_BRIDGE_DRIVER_5491.html Fertige H-Brücken für 100V sind selten (SLA2402M), nicht jeder findet welche Beitrag "Full-Bridge Driver für >=100V" aber Treiber gibt es reichlich, HIP4081, https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf meist verwendet man 2 Halbbrückentreiber wie IR2110.
Danke erst mal für eure schnellen Antworten, das mit den DARLINGTON - Transitoren hört sich gut an. Habe mal geschaut und zwei passende Typen gefunden: TIP112 und TIP117. Werde mich mal ransetzen und die Schaltung umplanen. Auch dir Michael erst mal danke. Mir geht es nicht darum das Rad neu zu erfinden sondern es zu verstehen. Leider stehe ich auf den Schlauch was eure Erkenntnis mit den nicht durchschalten angeht(T7 und T3).Könntet ihr es mir einfach kurz erklären.Das mit den Umschaltzeiten und den Z-Dioden ist soweit klar. Gruss Jörg
Wenn du an deinem Transistor an der Basis 5V hast liegt der Emitter bei ca. 4,3V. Mehr sieht das Gate von deinem FET nicht.
Jörg S. schrieb: > das mit den DARLINGTON - Transitoren hört sich gut an. Nein, das hört es sich nicht. Denn damit ist dein grundlegendes Problem nicht gelöst: es funktioniert nicht, in irgendwelchen Pinzipschaltbildern einfach die dort dargestellten Schalter durch Transistoren und Mosfets auszutauschen. Deine Brücke hat noch ein paar elementare Probleme: 1. du kannst die Transistoren nicht einzeln ansteuern 2. die Schaltung hat keinerlei Totzeiten 3. ich sehe keinen funktionierenden Freilaufkreis > Leider stehe ich auf den Schlauch was eure Erkenntnis mit den nicht > durchschalten angeht(T7 und T3).Könntet ihr es mir einfach kurz > erklären. Welche Spannung liegt an der Basis an? Welche Spannung fällt über der BE-Diode ab? Welche Spannung bleibt also am Emitter fürs Gate übrig? > Ich möchte gerne eine einfache Umschaltung bei einer Spule realisieren. Da brauchst du unbedingt einen definierten Freilaufpfad, sonst sucht sich der Strom Wege über die Body-Dioden und die Spannungsversorgung und sorgt für kurioses Verhalten oder das frühe Ableben deiner Schaltung...
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100 Volt Transistoren mit 100 Volt zu betreiben wäre evtl. etwas zu knapp. 120 Volt Transistoren sind da schon sicherer. Bei einem Spulenstrom von nur 30 mA reichen evtl. auch normale Transistoren? T2, 3, 5 und 6 sind PNP Transistoren 2SD600K T1 und 4 sind NPN Transistoren 2SB631K Es geht vielleicht auch noch Preisgünstiger, es muss ja kein HiFi sein. Rc = 10k / 2 Watt Rb5 und Rb6 = 4k7 Rb1 und Rb4 können entfallen D1 bis 4 = 1N4007
Ach Du grüne Neune schrieb: > T2, 3, 5 und 6 sind PNP Transistoren 2SD600K > T1 und 4 sind NPN Transistoren 2SB631K Genau umgekehrt: T2, 3, 5 und 6 sind NPN Transistoren 2SD600K T1 und 4 sind PNP Transistoren 2SB631K so jetzt stimmt's wieder, sorry
Danke für eure Antworten. Ich meine nätürlich 3W.Und Lothar wie ich an deiner Antwort gesehen habe fehlt mir noch einiges an Grundverständnis. Kannst du mir ein paar Tipps geben wo ich so was spezell nachlesen kann. Den Schaltplan von "Ach Du grüne Neune " werde ich mir mal genauer anschauen danke! Ach ja Esmeralda Pinto es ist keine Hilfe " Tonne" zu schreiben. Schöner wäre es gewesen wenn was konstruktives dabei rumgekommen wäre. Also danke nochmal! Gruss Jörg
Jörg S. schrieb: > Und Lothar wie ich an deiner Antwort gesehen habe fehlt mir noch einiges > an Grundverständnis. Kannst du mir ein paar Tipps geben wo ich so was > spezell nachlesen kann. Ich bin in diesem Fall dann immmer in die Bücherei gegangen und habe mir die passenden Fachbücher mal durchgeblättert. Und die beiden, die mir am ehesten zugesagt haben, mitgenommen und durchgelesen. Ach Du grüne Neune schrieb: > 100 Volt Transistoren mit 100 Volt zu betreiben wäre evtl. etwas zu > knapp. 120 Volt Transistoren sind da schon sicherer. Wenn eine Spule beteiligt ist, dann mürde ich deutlich mehr Reserve einbauen... Jörg S. schrieb: > Die Spule soll mit 100V 30mA in einer Frequenz von 50 Hz umgepolt werden. Welchen Widerstand hat die Spule? Fließen auch nur bei Gleichspannung nur 30mA? Womit wird die Spule "normalerweise" angesteuert? Mit 50Hz Sinusspannung?
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Hallo, habe noch ein paar MPSA Transitoren gefunden die scheinen laut Datenblatt für meine Zwecke ausreichend zu sein. Würde die Schaltung so aufbauen wie im Anhang (danke nochmal "Ach Du grüne Neune"). Also melde mich dann nochmal... Gruss Jörg
die Dioden kannst du weglassen, der Strom kann immer über die Transistoren fließen. Anstelle der oberen Transistoren solltest du ein Darlington Schaltung nehmen. Der MPSA42 hat keine große Stromverstärkung, im ungünstigen Fall braucht er fast 1mA Basisstrom. Das macht an dem 10k Widerstand einen Spannungsabfall von 10V, d.h. dass auch die Ausgangsspannung 10V einbricht. Im anderen Schaltzustand fließen 10mA durch den Widerstand, macht bei 100V 1W Verlustleistung. Beides nicht schön.
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Roland danke erst mal: hier noch ein paar Fragen: Roland L. schrieb: > Anstelle der oberen Transistoren solltest du ein Darlington Schaltung > nehmen. Habe einfach noch einen MSPA42 davor geschaltet siehe Schaltplan. Habe mich im Forum schlau gemacht wie man den Basiswiderstand berechnen kann hier meine Schlussfolgerung: Gehen wir vom schlechtesten Verstärkungsfaktor aus dieser beträgt 25. Da Darlington werden beide multipliziert 25 * 25 = 625. Der Erfahrungswert für die Sättigung hat ergeben(Forum) das man die Verstärkung dur den Faktor 3,3 dividiert: 625/3,3 = 190. So da ein Ic von 30 mA fliessen soll 0,03 A/ 190 das wären dann 0.0001579A. Soweit verständlich. Im durchgeschalteten Zustand fallen ca. 1,4V an dem Darlington ab. Denke mal über den T4 die 0,7V gehören mit dazu. Also 100V-2,1V=97,9V. So jetzt noch 97,9V/0,0001579A=620kOhm! Sind meine Schlussfolgerungen richtig oder habe ich einen Denkfehler!Ich kann mir nur vorstellen das der Ib für den MSPA 92 zu klein ist. Danke für eure Antworten! Gruss Jörg
Immer noch Murks! Fange mal bitte etwas kleiner an. Was willst du genau? Spannungen, Ströme, Leistungen, Sicherheit... Wie stellst Du sicher das deine Schaltung N_U_R das tut was sie soll und wie verhinderst Du das sie nicht etwas anders macht?
Roland L. schrieb: > die Dioden kannst du weglassen, der Strom kann immer über die > Transistoren fließen. Da wäre ich mir nicht so sicher. Wenn ich beide Seiten mal kurz unterschiedlich ansteuere und wieder auf gleichen Pegel zurückschalte, wird es interessant und der Spulenstrom sucht sich seinen Weg... Esmeralda P. schrieb: > Was willst du genau? Spannungen, Ströme, Leistungen Das steht im Thread: 100V, 30mA @ Jörg Schreiber: ich hatte da noch ein paar Fragen gestellt, deren Antwort die Schaltungsauslegung signifikant beeinflussen. Denn wenn bei 100VDC konstante 30mADC durch die Spule fließt, weil die einen Widerstand von 3,3kOhm hat, dann ist das was anderes, als wenn bei DC der Strom ins Unermessliche steigt und die Spule sowieso eigentlich mit einem Sinusstrom angesteuert werden müsste. Es hat sich übrigens herausgestellt, dass es am Zielführendsten ist, wenn du einfach nur sagst, was dein Problem ist, welche Bauteile du hast und was du willst (also nicht wie du es willst).
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Roland L. schrieb: > die Dioden kannst du weglassen, der Strom kann immer über die > Transistoren fließen. Die Dioden kannst Du aus Sicherheitsgründen drin lassen, die stören nicht. Bei induktiven Lasten sind die Dioden sogar nützlich. Roland L. schrieb: > Anstelle der oberen Transistoren solltest du eine Darlington Schaltung > nehmen. Roland hat recht. Zwei MPSA42 als Darlington geschaltet, sind für den Versuchsaufbau erstmal eine gute Idee. Roland L. schrieb: > Im anderen Schaltzustand fließen 10mA durch den Widerstand, macht bei > 100V 1W Verlustleistung. Wenn Du für die oberen Transistoren Darlington verwendest, kannst Du auch 47k Widerstände für R1 und R3 einsetzen, dann hast Du weniger Verlustleistung an den Widerständen. Das Rechtecksignal für die Spule sollte eine symmetrische Pulsweite haben (50%), da sonst die Stromaufnahme ansteigt und sich der Wirkungsgrad dadurch verschlechtert. Bei einer Ansteuerung mit symmetrischen Nadelimpulsen entstehen lange Totzeiten, dafür sind die Dioden dann doch noch nützlich (Elko parallel zur Versorgungsspannung Vcc/GND schalten).
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Ach Du grüne Neune schrieb: > Die Dioden kannst Du aus Sicherheitsgründen drin lassen, die stören > nicht. Bei induktiven Lasten sind die Dioden sogar nützlich. Ja, denn sonst findet der Strom seinen eigenen Weg. Ohne Freilaufdiode dann eben irgendwie rückwärts über die BE-Strecke eines Transistors. Und die ist für diesen Betrieb üblicherweise nicht spezifiziert...
Lothar M. schrieb: > Ohne Freilaufdiode > dann eben irgendwie rückwärts über die BE-Strecke eines Transistors. bei der jetzigen Schaltung mit dem unsymmetrischen Aufbau (oben Darlington, unten nicht) hast du recht, weil der Widerstand für den Basisstrom des unteren Transistors zu groß ist. wäre unten auch ein Darlingtontransistor oder würde die Basis niederohmig angesteuert, könnte der Strom immer den violetten Weg nehmen. Dabei wird allerdings Leistung verbraten, also doch die Dioden auf jeden Fall drin lassen.
Danke erstmal, Ach Du grüne Neune schrieb: > Wenn Du für die oberen Transistoren Darlington verwendest, kannst Du > auch 47k Widerstände für R1 und R3 einsetzen, dann hast Du weniger > Verlustleistung an den Widerständen. Mir wäre wichtig zu erfahren wie du auf die Werte kommst. Was sagt ihr zu meiner Berechnung? Ach Du grüne Neune schrieb: > Das Rechtecksignal für die Spule sollte eine symmetrische Pulsweite > haben (50%), da sonst die Stromaufnahme ansteigt und sich der > Wirkungsgrad dadurch verschlechtert. > > Bei einer Ansteuerung mit symmetrischen Nadelimpulsen entstehen lange > Totzeiten, dafür sind die Dioden dann doch noch nützlich (Elko parallel > zur Versorgungsspannung Vcc/GND schalten). Es wird mehr auf ein unsymetrische Pulsweite hinauslaufen. Werde die Dioden einplanen aber nicht bestücken. Elko habe ich da! Lothar M. schrieb: > @ Jörg Schreiber: ich hatte da noch ein paar Fragen gestellt, deren > Antwort die Schaltungsauslegung signifikant beeinflussen. Denn wenn bei > 100VDC konstante 30mADC durch die Spule fließt, weil die einen > Widerstand von 3,3kOhm hat, dann ist das was anderes, als wenn bei DC > der Strom ins Unermessliche steigt und die Spule sowieso eigentlich mit > einem Sinusstrom angesteuert werden müsste. Also es handelt sich bei der Spule um einen Elektromagneten der die Polarität ändern soll. Also N-S , S-N. Die Spannungswerte und Stromwerte sind experimentell festgestellt wurden. Die Spule wurde nur gepulst eingeschaltet. Gruss Jörg
Jörg S. schrieb: > Die Spannungswerte und Stromwerte sind experimentell festgestellt wurden. Dann wäre der ohmsche Widerstand noch interessant. Und wie der Strom gemessen wurde (z.B. an bipolar gepulster Spule mit RMS-Multimeter). Damit kann man annähernd die Induktivität abschätzen.
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Hallo, so habe jetzt die PNP Seite auch mit Darlington Transistoren versehen. Wie würde sich jetzt der BAsisstrom berechnen der benötigt wird? Mit den Spannungsabfall von rund 5V über den Darlington Transistoren kann ich gut leben. Danke nochmal für eure Hilfe! Gruss Jörg
Jörg S. schrieb: > so habe jetzt die PNP Seite auch mit Darlington Transistoren versehen. Jetzt sieht die Schaltung fast gut aus, aber eigentlich brauchen die PNP-Transistoren keine Darlingtons sein, weil sie sowieso schon niederohmig über T5 und T6 angesteuert werden. T9 und T10 könnten also entfallen. Die Basisvorwiderstände von T5 und T6 würde ich noch auf 4k7 erhöhen, oder bei Übertragungen von hohen Frequenzen oder Nadelimpulsen nur auf 2k2 erhöhen, damit der µC nicht unnötig belastet wird. Bei einem Kollektorwiderstand von 47k braucht der Basiswiderstand nicht unbedingt auf 1k5 reduziert werden. Bei der genauen Berechnung von den 47k Widerständen kann ich nicht weiterhelfen. Für einen angenommenen Spannungsabfall von 2,5V am Darlington würde ein Basisstrom von 50µA fließen und bei einer Verstärkung von je 30 pro Transistor (30x30=900), fließt gerade ein Kollektorstrom von 45mA.
Ich würde T5/T6 einen Widerstand zwischen Basis und Emitter geben. Dann hast du in der Zeit wo der uC initialisiert definierte Zustände und verbesserst die Ausschaltzeit der Transistoren.
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karadur schrieb: > Dann hast du in der Zeit wo der uC initialisiert definierte Zustände Gute Idee.
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Schönen guten Morgen, so danke erst mal für eure Anregungen.So habe jetzt die Schaltung noch mal umgestaltet. Da es mir hauptsächlich darum geht, es zu verstehen wie ihr auf die Werte kommt habe ich mal ein paar Spannungen eingezeichnet. Bitte schaut mal drüber und sagt mir ob ich da richtig liege. Wenn nicht wäre es super wenn ihr eine kleine Erklärung dazu liefert. Bitte nicht : Esmeralda P. schrieb: > Immer noch Murks! Esmeralda P. schrieb: > Tonne damit ist keinen geholfen. Den nur einer der es versteht wird hier seltener "nerven"!:-) Danke nochmal an alle die sich ernsthaft mit meinen Thema auseinandergesetzt haben. Gruss Jörg
durch R1 fließt der Basisstrom des Darlingtonpaars, also 30/625 mA bei einer Stromverstärkung von 25. u1 ist dann 2,25V. an der Spule bleiben dann 95,6V. anstelle des Darlington kannst du auch eine Kombination aus einem NPN und einem PNP Transistor nehmen. such mal nach Komplementärdarlington oder Sziklai-Paar
Hi, so gaaanz langsam näherst du dich dem Ziel. :) Schau mal nach deinen Spannungs- und Strom Pfeilen, stimmt das so?
Aha so langsam macht es klick, also Roland L. schrieb: > durch R1 fließt der Basisstrom des Darlingtonpaars, also 30/625 mA bei > einer Stromverstärkung von 25. > u1 ist dann 2,25V. > an der Spule bleiben dann 95,6V. das ist angekommen also Ic bei 30mA geteilt durch 25*25=625 Ib=0,048mA u = r i 47000 0,000048A u=2,256V 100V - 2,25V -1,4V - 0,7V = 95,65V auch ok. jetzt die Frage wenn ich Ic erhöhen möchte oder er es wird zum Beispiel auf 50 mA 50mA/625 = 0,08mA wäre der Spannungsabfall ja grösser-> 47000 * 0,00008A= 3,76V. so wie bestimme ich r1. Sagen wir mal Ic=50mA hef 625 Ib=80µA. So nehme ich jetzt einfach einen Widerstand sagen wir 22kOhm * Ib = 1,76 V und habe den Spannungsabfall???!!!Normalerweise habe ich doch eine Spannung und einen Strom um den Widerstand zu berechen. Hier sieht es so aus als ob ich eine für mich günstigen R suche und dann mit den Spannungsabfall + Leistung probieren muss. Also wäre nett wenn mir das einer erklären würde. Esmeralda P. schrieb: > Schau mal nach deinen Spannungs- und Strom Pfeilen, stimmt das so? Mhhh ist schon eine Weile her glaube Spanungspfeile von Plus nach Minus und Strompfeile in die Richtung wohin der Strom fliesst?! Gruss Jörg
karadur schrieb: > Die Widerstände sind direkt zwischen Basis und Emitter sinnvoller. Warum? Dadurch entsteht doch nur ein zusätzlicher lästiger Spannungsteiler zwischen 2k2 und 47k. Ok, bei den starken Größenverhältnissen ist das in der Tat vernachlässigbar. Roland L. schrieb: > anstelle des Darlington kannst du auch eine Kombination aus einem NPN > und einem PNP Transistor nehmen. such mal nach Komplementärdarlington Ja, könnte man machen, aber ich würde bei einer Versorgungsspannung von 100 Volt darauf verzichten, weil die so gewonnenen 0,7 Volt durch eine eventuelle reduzierte Gesamtstromverstärkung, resultierend aus der möglichen Sättigung von T7 und T8 erkauft werden müsste. Das ist bei wechselnden Lasten manchmal der Fall, bei konstanten Lasten ist das aber bei korrekter Auslegung ok. Eine Komplementärdarlingtonschaltung bietet sich aber durchaus für Schaltungen mit einer geringeren Betriebsspannung an, da ist dann jedes Volt kostbar.
Jörg S. schrieb: > Werde die > Dioden einplanen aber nicht bestücken. Wann willst Du sie denn bestücken? Nachdem die Transistoren das erste mal durchgeschlagen sind? Endet bei denen im TO-92-Gehäuse damit, dass eine Ecke vom Gehäuse durchs Zimmer fliegt. Natürlich kommen die da rein und natürlich kommen sie von Anfang an da rein.
Karl schrieb: > Jörg S. schrieb: >> Werde die >> Dioden einplanen aber nicht bestücken. > Natürlich kommen die da rein Rauslassen darf die nur der, der mit absoluter Sicherheit berechnen und nachweisen kann, dass die Schaltung durch den Strom nicht geschädigt wird, den die (noch immer nicht genauer spezifizierte) Spule angesichts der ihr anhaftenden Induktivität nach dem Abschalten garantiert weiter treiben wird... Oder kurz: die Dioden sind nötig. Mach sie rein.
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