Hallo Vorab: Ich habe keine nennenswerten Elektrotechnikkenntnisse. Deswegen spreche ich ein wenig wie der Blinde von der Farbe. Es geht um folgendes Gerät: https://www.conrad.de/de/tonaufzeichnungsmodul-baustein-conrad-components-brc34m-aufnahmezeit-20-s-1430928.html Meine Intention ist: Ich möchte eine einigermaßen gute Schleife generieren. Dazu möchte ich das Raspi nutzen, um die Aufnahme durchzuführen. Die Aufnahme läuft, solange wie M1 (bzw. M2) mit GND kurzgeschlossen werden (das passiert bei Druck auf die jeweiligen Taster des Geräts) Das Modul braucht nur 4,5 V, < 25 mA (gem. Anleitung), Raspi generiert wohl 5 V bei bis zu 1,5 A (https://de.pinout.xyz/pinout/pin2_5v_stromversorgung) Die 20 Ohm Widerstand wurden also in der Annahme berechnet, ich möchte 0,5 V "verlieren": 0,5 V / 0,025 A = 20 Ohm Kann das überhaupt so funktionieren? Und: Würden die Transistoren als Schalter funktionieren? Oder müssten da noch Widerstände o.ä. dazu? Naiverweise ist hier die Idee: Wenn der GPIO Pin High ist, sollte der Transistor von Kollektor nach Emitter schalten und M1 bzw. M2 wird mit GND verbunden. Nun sind meine Erfahrungen mit Elektrotechnik insb. mit Transistoren: Irgendwo gibt es immer Seiteneffekte und irgendwo muss immer ein Widerstand hin. Ich kann mir nicht vorstellen, dass es bei dieser Trivialschaltung anders sein sollte. Ich möchte allerdings auch nichts kaputt machen, deswegen frage ich hier um Hilfe.
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Die Idee kam mir auch schon. Ich weiß allerdings nicht, wie man sowas ausprobiert. Geht das Ding nicht flöten, wenn es das nicht aushalten würde?
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Krypto schrieb: > Warum die 5V reduzieren? Schau doch erstmal ob es vielleicht 5V > aushält Vielleicht reichen auch die 3,3 Volt vom Raspi.. Ich vermute das es auch mit 5 Volt funktioniert. 3 neue AA Zellen kommen da nahe ran. Legt man Lithium Batterien ein ist die Spannung sogar deutlich darüber. Etwas geht auch noch am Transistor verloren => Uce. Ansonsten einfach eine Standard-Diode in den Pluszweig, 1N4007 o.ä. Bei den Transistoren fehlen die Basisvorwiderstände.
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Gest schrieb: > Das Modul braucht nur 4,5 V, < 25 mA (gem. Anleitung), Raspi generiert > wohl 5 V bei bis zu 1,5 A > (https://de.pinout.xyz/pinout/pin2_5v_stromversorgung) Es gibt keine Batterie, aus der exakt 4,5V heraus kommen. Auch aus einer Steckdose, an der 230V dran steht, können mal 207 Volt und mal 253 Volt rauskommen. Frage doch einfach mal beim Händler nach, in welchem Toleranzbereich die Versorgungsspannung für das Modul liegen darf.
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Nimm ein Reed-Relais mit einer Steuerspannung von 5V. Das schließt ab ca. 3V und hält locker bis ca. 7 ... 8V dauerhaft aus. Der erforderliche Strom von ca. 10mA kann von Raspi- u. Arduino-Pins direkt geschaltet werden. Es gibt diese Relais auch mit integrierter Freilaufdiode, um beim Abschalten die Selbstinduktions-Spannungsspitze zu löschen ... Beispiel:
Gest schrieb: > Die 20 Ohm Widerstand wurden also in der Annahme berechnet, ich möchte > 0,5 V "verlieren": ich würde ja lieber eine Diode in Durchlassrichtung einbauen, dann ist die Spannung stabiler und wenigstens nicht (so) vom Strom abhängig. upps, wurde ja schon geschrieben Jörg R. schrieb: > Ansonsten einfach eine Standard-Diode in den Pluszweig, 1N4007 o.ä. Jörg R. schrieb: > Vielleicht reichen auch die 3,3 Volt vom Raspi.. dem sollte man aber nicht zuviel vom internen Regler klauen, der PI braucht fast jedes mA für sich selber, erst Recht wenn die GPIO beschaltet werden und jeder der >=17 GPIO 2 bis 3mA liefern soll. Jörg R. schrieb: > Ich vermute das es auch mit 5 Volt funktioniert. 3 neue AA Zellen kommen > da nahe ran. Alkaline (üblich bis 1,7V pro Zelle = 5,1V) ergo Krypto schrieb: > Warum die 5V reduzieren? Schau doch erstmal ob es vielleicht 5V aushält
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Gest schrieb: > Die 20 Ohm Widerstand wurden also in der Annahme berechnet, ich möchte > 0,5 V "verlieren": > 0,5 V / 0,025 A = 20 Ohm > > Kann das überhaupt so funktionieren? Die GPIOs vom Raspi sind für max(!) 16mA zu benutzen: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm https://forum-raspberrypi.de/forum/thread/6503-wieviel-strom-liefert-die-gpio-schnittstelle/
Wolfgang schrieb: > Frage doch einfach mal beim Händler nach, in welchem Toleranzbereich die > Versorgungsspannung für das Modul liegen darf. Technische Daten Betriebsspannung.................................4,5 V/DC (3 x AA/Mignon) Stromverbrauch Wiedergabe................< 80 mA Stromverbrauch Aufnahme...................< 25 mA Stromverbrauch Stand by.....................< 15 µA
Pete K. schrieb: > Die GPIOs vom Raspi sind für max(!) 16mA zu benutzen: der TO hatte zu keiner Zeit vor den Strom direkt aus dem GPIO zu ziehen! somit ist dieser Hinweis am Thema vorbei! (aber trotzdem nicht pauschal richtig) für 16mA aus EINEM! GPIO gilt: Das Register muss die Ausgangstreiber für 16mA freischalten und das hat mir noch keiner je gezeigt! https://de.scribd.com/doc/101830961/GPIO-Pads-Control2 Die Register werden im Kernel gesetzt und könnten mit jedem Update verändert werden, also unsicher sich darauf zu berufen wenn man keinen Zugriff auf die Register hat! Es gilt weiterhin: Eines vorneweg, der Gesamtstrom aller GPIOs sollte 50 mA nicht übersteigen https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm Das ist die Summe der GPIO Ströme die über VCC zusätzlich zum Eigenverbrauch der GPU geliefert werden können, von VCC oder nach GND und da es auch mehr als einen benutzten GPIO gibt, geben kann weiss ich nicht was dieser Beitrag von Pete K. nutzt?
Pete K. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Frage doch einfach mal beim Händler nach, in welchem Toleranzbereich die >> Versorgungsspannung für das Modul liegen darf. > > Technische Daten > Betriebsspannung.................................4,5 V/DC (3 x > AA/Mignon) > Stromverbrauch Wiedergabe................< 80 mA > Stromverbrauch Aufnahme...................< 25 mA > Stromverbrauch Stand by.....................< 15 µA Das beantwortet die berechtigte Frage von Wolfgang nach dem Toleranzbereich nicht. Wenn das Teil exakt 4,5 Volt benötigt wären 3 Batterien ungeeignet. Die haben nämlich eine Spanne von ca. 5 Volt (neu, Voll) bis unter 3 Volt (leer). Frank E. schrieb: > Nimm ein Reed-Relais mit einer Steuerspannung von 5V. > > Das schließt ab ca. 3V und hält locker bis ca. 7 ... 8V dauerhaft aus. Und wie löst das Relais das Problem bzw. die Bedenken des TO?
Pete K. schrieb: > Technische Daten > Betriebsspannung.................................4,5 V/DC (3 x > AA/Mignon) Und was liest du daraus über den zulässigen Spannungsbereich? Frank E. schrieb: > Es gibt diese Relais auch mit integrierter > Freilaufdiode, um beim Abschalten die Selbstinduktions-Spannungsspitze > zu löschen ... Viel besser: Mit einer Freilaufdiode entsteht beim Abschalten gar keine (nennenswerte) Spannungsspitze, weil der Strom weiter durch die Diode fließen kann. Ohne Stromänderung keine Selbstinduktionsspannungsspitze, denn die wird durch die Stromänderung pro Zeit verursacht. Der Preis dafür ist eine Verlangsamung des Abschaltens.
Wolfgang schrieb: > Der Preis dafür ist eine Verlangsamung des Abschaltens. kann mit einer Z-Diode in Reihe zur normalen Diode beschleunigt werden weil mehr Energie abgebaut wird U * I und wenn aus U statt 0,7V nun 5V werden oder 10V dann gehts halt schneller.
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Danke für Eure zahlreichen Antworten. Es leuchtet zwar ein, dass das Gerät nicht kaputt gehen sollte, wenn drei Batterien ~5 V produzieren. Aber heißt das nicht auch, dass der RasPi eine gewisse Toleranz bei der Spannungsversorgung hat und er dann seinerseits ebenfalls mehr als seine nominelle Spannung liefern könnte, die das Gerät kaputt machen könnten? Per definitionem geht es um Aufnahmen <= 20 s - würde der Schaden durch die verhältnismäßig geringe "Überspannung" sofort eintreten oder ein schleichender Prozess? Zur Diode: Verständnis: Die Diode wählt man, da der Strom zwischen 0 - 0,025 A variiert. Ein Widerstand also für 0,025 A mit 20 Ohm, aber für bspw. 0,01 mit 50 Ohm dimensioniert werden müsste? Die Diode würde konstant Spannung "verlieren"? Ich habe eine Diode 1N4007. Woher weiß ich denn, wie viel Spannung dabei verloren geht? (wo geht die überhaupt hin? Abwärme?) Das Datenblatt für die Diode ist hier: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjFocTEsbDaAhWMe8AKHcyeBcAQFgg9MAE&url=https%3A%2F%2Fwww.diodes.com%2Fassets%2FDatasheets%2Fds28002.pdf&usg=AOvVaw0mgOEo_CdF9-jRD6quq7vm Lese ich das aus Seite 2 Bild 2 heraus? 0,025 A -> ~0,7 V? Zum Basiswiderstand: Danke für die Info! Ich bin auf https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand#Berechnung gestoßen. Das Datenblatt für den Transistor ist hier: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjzndbWtLDaAhXJY8AKHf6CCmsQFgguMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.onsemi.com%2Fpub%2FCollateral%2FPN2222-D.PDF&usg=AOvVaw16BkkS8DQF-ng6zQlaheD- Ic < 0,025 A hFE: (der für min(Ic) [==0.1 mAdc] = 35 (Seite 2) Seite 3 Bild 1 (Fig. 3) zeigt für 25 mA bei 25 °C ~= 225 Durch [2,10] teilen: [22,5, 112,5] -> 35 wird weiter verwendet? Das würde auch zu den [20,50] passen. Ib wäre also: <0,025/35 = <0,000714285714286 Ue: 3.3 V (GPIO High Spannung gem. http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/raspberry-pi/gpio-pin-electrical-specifications) Rb=(Ue-0,7 V)/Ib = >3640 Ohm (Für 10 mA wären das 9100 Ohm) Ich würde also 3000 Ohm Widerstände einbauen?
Gest schrieb: > Verständnis: > Die Diode wählt man, da der Strom zwischen 0 - 0,025 A variiert. Nein, die Diode sorgt dafür das die 5 Volt um ca. 0,7 Volt verringert werden. Oder habe ich deine Frage falsch verstanden? > Ein Widerstand also für 0,025 A mit 20 Ohm, aber für bspw. 0,01 mit 50 Ohm > dimensioniert werden müsste? Die Diode würde konstant Spannung > "verlieren"? Ja. Wenn ein Widerstand verwendet werden ist der Spannungsabfall abhängig vom Strom der durch ihn fließt. Wenn kein Strom fließt liegen unter Umständen 5 Volt am Verbraucher an. > Ich habe eine Diode 1N4007. Woher weiß ich denn, wie viel Spannung dabei > verloren geht? (wo geht die überhaupt hin? Abwärme?) Es sind ca. 0,7 Volt, es können auch 0,6V oder 0,8 Volt sein. Das hängt von vielen Faktoren ab. Strom, Umgebungstemperatur, Exemplarstreuungen.. Genauere Infos => DB. Aber, mach Dir keinen Kopf. Für deine Anwendung spielt es keine Rolle ob da 0,1 Volt mehr oder weniger an der Diode abfallen. Und ja, die 0,7 Volt werden in Wärme umgesetzt. Die 1N4007 war auch nur stellvertretend, es gibt dutzende andere Alternativen. Gest schrieb: > Aber heißt das nicht auch, dass der > RasPi eine gewisse Toleranz bei der Spannungsversorgung hat und er dann > seinerseits ebenfalls mehr als seine nominelle Spannung liefern könnte, > die das Gerät kaputt machen könnten? Der Raspi selbst läuft meines Wissens nach mit 3,3 Volt. Die 5 Volt kommen vermutlich direkt aus dem Netzteil. Ggf. sitzt auch ein Regler auf der Platine, dazu kann man ohne weitere Infos aber nichts sagen.
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Gest schrieb: > Ich habe eine Diode 1N4007. Woher weiß ich denn, wie viel Spannung dabei > verloren geht? (wo geht die überhaupt hin? Abwärme?) Aus dem Datenblatt oder der allgemeinen Kenntnis über das Verhalten von Dioden. Nimm die 1N400x und es ist gut! Wie schon gesagt: die Batterie hat neu mehr als 1.5V; mindestens 1.6V. Und wenn sie leerer wird, sinkt die Spannung auf deutlich geringere Werte. Das Modul wird mit 4.8V auf jeden Fall klar kommen und sollte idealerweise bis zu 3V funktionieren. Die Spannung 'fällt ab' an der Diode. Genauso wie an einem Widerstand wird Wärme erzeugt: ca. 0.7V * I. Nur dass hier weitgehend unabhängig vom Strom durch die Diode der Spannungsabfall weitgehend konstant ist, beim Widerstand jedoch proportional zum Strom. Die Beschaltung der Transistoren wird so funktionieren, behaupte ich mal, ohne den Strom der Steueranschlüsse zu kennen. Ob der Basiswiderstand da 1k, 5k, 10k oder sogar noch mehr ist, dürfte die Funktion nicht beeinträchtigen. Irgendwann ist er halt zu groß. Sie müssen nur vorhanden sein und durch den Basisstrom die GPIOs nicht überlasten.
Joachim B. schrieb: > für 16mA aus EINEM! GPIO gilt: > Das Register muss die Ausgangstreiber für 16mA freischalten und das hat > mir noch keiner je gezeigt! > https://de.scribd.com/doc/101830961/GPIO-Pads-Control2 > > Die Register werden im Kernel gesetzt und könnten mit jedem Update > verändert werden, also unsicher sich darauf zu berufen wenn man keinen > Zugriff auf die Register hat! Als mehrjähriger Raspi Nutzer, interessant zu wissen! Die Raspi Foundation tut allerdings eine Menge um Rückwärtskompatibilität zu wahren. Das werden sie also wohl kaum mal eben ändern. Vieleicht ist diese default auf maximum gestellte Stufe der Grund wieso die GPIOs des Raspi, im Vergleich z.B. zu Ardiunos, als etwas langsam gelten. Das ist natürlich nur für Bitbanging wirklich relevant.
> Aber heißt das nicht auch, dass der > RasPi eine gewisse Toleranz bei der Spannungsversorgung hat Nein, der ist nicht für Batteriebetrieb ausgelegt.
Gest schrieb: > Aber heißt das nicht auch, dass der > RasPi eine gewisse Toleranz bei der Spannungsversorgung hat und er dann > seinerseits ebenfalls mehr als seine nominelle Spannung liefern könnte, > die das Gerät kaputt machen könnten? der Raspi hat damit nichts zu tun, der ist sensibel. 5V am Raspi ist seine Versorgung die zuerst an USB und den Spannungsregler geht und da sind sie verschieden. USB ist festgelegt auf +-5% also keine 6V rein! Die PI Spannungsregler, der alte PI1 war mit seinem Linearregler begrenzt, der muss unter Vollast immerhin über 1,7W in Wärme umsetzen! Pi2-3 haben Schaltregler den schaden 6V nicht, im Gegenteil der PI3 hat so dünne Leitungen das sogar der Normalbetrieb bis 2,5A gefährdet ist weil nicht mehr genug ankommt Blitzsymbol so das "spezielle" Netzgeräte erfunden wurden mit 5,1V für PI3. Gest schrieb: > Rb=(Ue-0,7 V)/Ib > = >3640 Ohm > (Für 10 mA wären das 9100 Ohm) > > Ich würde also 3000 Ohm Widerstände einbauen? kurz JA
Alex G. schrieb: > Vieleicht ist diese default auf maximum gestellte Stufe woher weisst du das die Stufen auf maximum gesetzt sind? ich weiss das nicht und nicht jedes Bauteil geht bei Überlast gleich kaputt. Im Pi forum herrscht jedenfals Konsens, für jeden GPIO gilt 2-3mA so das 17 Ports in Summe die maximalen 50mA nicht deutlich übersteigen. Wer es anders will, auf eigene Verantwortung, sind schon etliche PI gestorben weil eben nicht aufgepasst wurde oder Grenzen ignoriert worden sind. Ein PI hat empfindlichere Ports als ein Arduino, Schutzdioden und Schutzwiderstand fehlen. Das immer wieder gezeigte Bild mit den Dioden sind die Parasitärdioden der MOS FETs, die keinen Strom tragen können.
Joachim B. schrieb: > Alex G. schrieb: >> Vieleicht ist diese default auf maximum gestellte Stufe > > woher weisst du das die Stufen auf maximum gesetzt sind? > > ich weiss das nicht und nicht jedes Bauteil geht bei Überlast gleich > kaputt. > Im Pi forum herrscht jedenfals Konsens, für jeden GPIO gilt 2-3mA so das > 17 Ports in Summe die maximalen 50mA nicht deutlich übersteigen. Die Quelle die oben verlinkt wurde spricht davon dass die 16mA für einen Pin ebenfalls aus Erfahrungswerten stammen! Denke mal da wurde schon etwas ausgiebiger getestet. Bzw. wieso sollte das weniger getestet worden sein, als die 2-3mA Variante?
Alex G. schrieb: > Die Quelle die oben verlinkt wurde spricht davon dass die 16mA für einen > Pin ebenfalls aus Erfahrungswerten stammen! für EINEN Pin und EINEN PI mag das funktioniert haben Trotzdem kenne ich nicht JEDEN Kernel! Joachim B. schrieb: > auf eigene Verantwortung mag es OK sein, als Forentip pauschal denke ich eher nein.
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