Hallo alle, für ein kleines Privatprojekt, indem 3 Magnetventile angesteuert werden solllen, habe ich mal einen Schaltplan entworfen. Ein Magnetventil wird zwischen 3 und 6 Watt Leistung haben. Mikrocontroller wird ein STM32 F4. Ich bin mir nicht sicher, ob das alles so passt und wäre nett, wenn jemand drüber schauen könnte, der sich mehr auskennt... Schaltplan monochrome als png und Farbig als SVG. Anmerkungen für Style Guide sind auch willkommen ;-) Sollte etwas unklar sein, einfach fragen. Vielen Dank im Voraus und viele Grüße, Daniel
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Daniel C. schrieb: > Ein Magnetventil wird > zwischen 3 und 6 Watt Leistung haben. Was soll dann der 120 Ohm Widerstand in Reihe? Und statt des Pegelwandlers einfach MOSFETs für niedrige Logikpegel nehmen.
Danke für die schnelle Antwort :-) hinz schrieb: > Daniel C. schrieb: >> Ein Magnetventil wird >> zwischen 3 und 6 Watt Leistung haben. > > Was soll dann der 120 Ohm Widerstand in Reihe? > Ok der Widerstand kann weg.... > > Und statt des Pegelwandlers einfach MOSFETs für niedrige Logikpegel > nehmen. Habe den Pegelwandler ausgewählt um den MC nicht zu stark zu belasten; hängen auch noch andere Komponenten dran welche Strom ziehen...
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Die 500 Ohm am Gate können auch weg. Der Mosfet stellt keine Last dar. Statt der 1N4xxx Diode eine Supressordiode verwenden.
Ok warum genau eine Supressor Diode nehmen und nicht diese hier?
Heute Namenlos schrieb: > Statt der 1N4xxx Diode eine Supressordiode verwenden. Warum? Im geposteten Link finde ich keine Begründung...
Heute Namenlos schrieb: > Statt der 1N4xxx Diode eine Supressordiode verwenden. Welche Vorteile versprichst du dir davon? Selbst eine 1N4148 würde hier reichen. Auch bei einem 6W-Ventil liegt man damit IMHO noch gut im grünen Bereich oder mit welcher Induktivität rechnest du da?
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Kleiner Tipp: es geht nicht um den Strom. Aber was macht duch so sicher, dass die 4148 ausreicht?
Heute Namenlos schrieb: > Kleiner Tipp: es geht nicht um den Strom. Um was geht es sonst? Ok es geht um die Stromänderung. Oder spielst du auf die Abschaltgeschwindigkeit des Ventils an?
Nein, ich "spiele" auf die Spannungsspitzen und die Anstiegszeit an. Eine Gleichrichtetdiode ist nicht gerade sonderlich schnell.
Ich hab die Daten nicht im Kopf. Abee so ca. 40A hält der Mosfet aus. Von der Seite passiert nichts. Und was soll da eine 4148 schützen??? Es geht um die Spannung. Und da reicht eine einzige kurze Spitze und der Fet ist hin. Bei den Preisen - ich kaufe die zu 100 Stück - stellt sich gar nicht die Frage, ob statt einer TVS eine 4148. Sorry, aber da ist der IRLZ34 zehnmal oversized, wenn du meinst, an der Schutzdiode macht es Sinn Kosten zu sparen.
Heute Namenlos schrieb: > Nein, ich "spiele" auf die Spannungsspitzen und die Anstiegszeit an. Spannungsspitzen entstehen nur, wenn der Strom nach dem Abschalten des FETs nicht weiter fließen kann. Solange ein Weg über die Freilaufdiode besteht, kann der Strom frei weiter laufen (nomen est omen). Und solange der Strom sich nur langsam ändert, gibt es keinen Anlass zu Spannungsspitzen. Die 1.3V über der Diode zähle ich dabei mal nicht als "Spannungsspitze".
Anstiegszeit?? Er wird wohl das Ventil nicht im kHz-Bereich schalten wollen. Um die Gegeninduktion abzufangen wird die 4148 übrig reichen, davon abgesehen, das er damit eben maximal irgendwo um die -0,7V bekommt als Spike.
Heute Namenlos schrieb: > Kleiner Tipp: es geht nicht um den Strom Es geht bei der Freilaufdiode ausschließlich um den Strom. Wer da mit "Spannungsspitzen" oder "negativen Spannungen" kommt, hat das die Ursache und die Wirkung nicht verstanden. Die Diode muss lediglich das halbe Ampere Spulenstrom nach dem Abschalten des Transistors für ein paar hundert ms weiter fließen lassen. Und es muss nicht mal eine "schnelle" Diode sein. Denn aus dem Sperren ins Leiten ist jede Diode schnell. Und der Sperrverzug vom Leiten zum Sperren ist hier völlig uninteressant. Weingut P. schrieb: > maximal irgendwo um die -0,7V bekommt als Spike. Und zwar -0,7V bezogen auf +12V. Es werden also am abgeschalteten Drain gerade mal 11,3V anliegen. Kurzzeitig, bis der Spulenstrom abgeklungen ist. So viel zur "negativen Induktionsspannung"...
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Aha. Die Indiktionsspannung ist also immer nur so groß, wie die Spannung, die vor dem Abschalten anlag. Wenn dem si ist, wie du es darstellst, dann ist eine Freilaufdiode völliger Blödsinn. Denn wenn - laut deiner Darstellung - nur max 12 Volt am Drain anliegen, dann kratzt das dem Fet nicht die Bohne. [ ] Du hast die Induktion verstanden.
Weingut P. schrieb: > Anstiegszeit?? Er wird wohl das Ventil nicht im kHz-Bereich > schalten wollen. Um die Gegeninduktion abzufangen wird die 4148 übrig > reichen, davon abgesehen, das er damit eben maximal irgendwo um die > -0,7V bekommt als Spike. -0,7V Irgendwo. Kannst du die "Ortsangabe" etwas präzisieren und erklären, wie diese -0,7V mit der Diode zusammenhängen? +0.7 könnte ich mir noch vorstellen, aber die -0,7 verstehe ich jetzt nicht.
Oha, da fühlt sich aber einer in die Ecke gedrängt. Erst dummes Zeug posten und wenn man ertappt wird auf keinen Fall nachgeben. Lustig.
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Heute Namenlos schrieb: > Aha. Die Indiktionsspannung ist also immer nur so groß, wie die > Spannung, die vor dem Abschalten anlag. Du hast die V_f der Diode vergessen. Zusammen ergeben sich am Drain 12V+V_f (gelbe Kurve). Der Strom der vor dem Abschalten durch den FET floss, wird danach von der Diode übernommen (rote Kurve). Strom durch die Spule: grüne Kurve.
Vorausgesetzt, der Fet schaltet im Bezug zur Diode langsam genug aus. Bei den anfangs erwähnten 1N400x ist das nicht der Fall. Ohne jetzt die Daten des Magnetventils zu kennen, stimme ich zu, dass die 1N4148 ausreichen sollte. Nur eben würde ich es bei mir nicht machen, da ich genügend TVSs vorrätig habe und diese grundsätzlich bei Induktionen als Last verwende. Ich würde mit einem Taxifahrer auch nicht diskutieren, wenn er mich mit rinem VW-Bus fährt und die restlichen Plätze frei bleiben.
Spötter schrieb: > Oha, da fühlt sich aber einer in die Ecke gedrängt. Erst dummes > Zeug posten und wenn man ertappt wird auf keinen Fall nachgeben. Lustig. Das verstehe ich jetzt nicht. Auf was willst du jetzt genau rumhacken?
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Heute Namenlos schrieb: > [ ] Du hast die Induktion verstanden. Ja, weil es so unheimlich einfach ist: 1. solange der FET eingeschaltet ist, fließt der Strom von +12V über die Spule und den FET nach GND. 2. wenn der FET ausgeschaltet wird, fließt der Strom in der Spule einfach weiter und sucht sich irgendeinen Weg zurück zur Spule (Stichwort: Stromkreis). Der wird ihm durch die Freilaufdiode ermöglicht und deshalb fließt der Spulenstrom über diese Diode auf direktem Weg wieder zurück in die Spule. Wegen des Spulenwiderstands klingt dieser Stromfluß relativ schnell ab. Über dieser Diode fallen die "üblichen" 0,7V ab, so dass in diesem Moment am Drain Vcc+Uf anliegen (da hatte ich im Eifer ein paar Posts weiter oben die falsche Polarität angenommen). Wie man aber leicht sieht, ist da keine wie auch immer geartete "Induktionsspannungsquelle" beteiligt. Deshalb ist die Betrachtung der ganzen Sache über die Spannung einfach nur umständlich... Wolfgang schrieb: > Zusammen ergeben sich am Drain 12V+V_f (gelbe Kurve). Der Strom der vor > dem Abschalten durch den FET floss, wird danach von der Diode übernommen > (rote Kurve). Strom durch die Spule: grüne Kurve. Ich habe das auch mal aufgebaut und auch mal geschaut, welche Daten so ein Ventil in etwa hat. Die Werte in Wolfgangs Simulation liegen da ganz gut. Im Ergebnis der Simulation "MagnetventilSimuMitDiode" sieht man, dass kurz vor dem Abschalten des FET 0,5A durch die Spule fließen. Sofort beim Abschalten übernimmt die Diode diesen Strom und so fließt der Spulenstrom einfach weiter und klingt dann in einer e-Funktion auf 0 ab. Und weil die 1N4148 einen wiederholten Überstrom von 500mA abkann, so lange die Verlustleistung im Rahmen belibt, ist die verwendung dieser Diode hier durchaus denkbar. Ich würde aber trotzdem eine 1N400x einsetzen... ;-) In der Simulation "MagnetventilSimuOhneDiode" sieht man, dass ohne die Diode der Spulenstrom einen anderen Weg sucht und dann die Spannung bis zum Durchbruch irgendeines Bauteils ansteigt. Hier berechnet die Simulation Phantasiewerte von etwa 2kV...
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Und nun mal Butter bei die Fisch! Was stört dich aus technischer Sicht an einer Supressordiode? Du bist bei der Simulation auf 0.5 A gekommen. Warum willst du mit der 1N4148 an die Grenze gehen? Zudem der Mosfet hundertfach überdimensioniert ist? Und nochmal: die 400x sind imho zu langsam, um sicherzustellen, dass die Spannung am Drain nicht kurzzeitig weit über die 12,7 Volt hinausschießen. Wo ist jetzt genau dein Problem mit meinem Vorschlag? Und was daran verhindert eine sichere Funktiosweise?
Heute Namenlos schrieb: > Was stört dich aus technischer Sicht an einer Supressordiode? Die Frage ist nicht, was da stört, sondern, dass man ihre "Supressorfuktion" nicht braucht. Du kannst auch eine beliebige andere Diode dort reinbauen, solange sie den Strom aushält. Und natürlich auch eine Supressordiode, wenngleich die ihre geplante Funktion niemals ausüben kann. Ganz schlecht und überaus kontraproduktiv wäre allerdings eine bidirektionale Supressordiode. DU hattest doch gesagt, dass man da eine (teure) Supressordiode einsetzen solle. Und die mehrfache Gegenfrage war: Warum? Heute Namenlos schrieb: > Und nochmal: die 400x sind imho zu langsam, um sicherzustellen, dass die > Spannung am Drain nicht kurzzeitig weit über die 12,7 Volt > hinausschießen. Und auch hier liegst du falsch. Die 1N400x ist langsam, wenn es darum geht, vom leitenden in den sperrenden Zustand zu wechseln. Aber dieser Übergang wird hier nie(!!) verlangt, wir fahren hier keine PWM, sondern schalten ein Ventil. Und vor dem nächsten Einschalten(!) des Ventils ist der Diodenstrom sowieso schon wieder 0, es gibt also keinen Sperrverzug. Und beim Übergang vom Sperren zum Leiten ist die 1N400x genauso schnell wie eine Supressordiode.
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Ja, im Normalfall haben wir nur einen einzigen Schaltimpuls aller paar Minuten oder Stunden. Wenn es also garantiert dabei bleibt, dann können wir das, was du geschrieben hast so stehen lassen. Ich hab da kein Problem damit. Mir liegt nichts daran, nur der Disussion wegen, irgendwelche Störfälle zu thematsieren. Das wäre nur hypothetisch und tut nichts zur Sache.
Heute Namenlos schrieb: > Ja, im Normalfall haben wir nur einen einzigen Schaltimpuls aller paar > Minuten oder Stunden. Eines noch zu dieser Zeit: der nächste Einschaltvorgang kann bei der obigen Konstellation schon 5ms nach dem Abschalten kommen. Denn bereits zu dieser Zeit ist der Diodenstrom auf 0 abgeklungen (siehe I(D1) im MagentventilSimuMitDiode.PNG) und es gibt keine Probleme mit dem langsamen Sperrverzug der 1N400x.
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Ok. Also wenn ich deine Argumentation im Tenor richtig verstehe, ist es der Preis, der für dich in erster Linie gegen die von mir bevorzugte Diode spricht. Ist nicht von der Hand zu weisen. Andererseits ist das zu schützende Bauteil teurer als die Schutzmaßnahme. Das relativiert die Preisargumentation "etwas". Also für ein Einzelprojekt würde ich das nun nicht als ruinös, unwirtschaftlich betrachten. Als Praktiker denke ich etwas großzügiger. 400x hab ich gar keine mehr rumliegen. Brauche ich nie. Habe nur SB160 und 1N5408.
Die Antworten werden ja immer abenteuerlicher. 6W bei 12V sind 0.5A. Transistor und Diode müssen das aushalten. Die 1N4001 ist langsam. Wenn nur gelegentlich geschaltet wird, reicht sie aber. Die 1N4148 ist schnell genug für PWM, dürfte von den 500mA aber eines Tages kaput gehen. In beiden Eigenshcaften (Strom, Schnelligkeit) geeignet wäre so was wie ES 1GL für 12ct von Reichelt. Als Transistor täte es statt dem massiv überdimensionierten IRLZ34 auch ein winziger AO3400A, und der schaltet schon bei 2.5V, braucht also keinen Pegelwandeler. Wenn der uC-Ausgang 5mA liefern kann, reicht auch ein ZTX1047A oder ähnlicher low sat high beta Transistor mit Vorwiderstand.
Lothar M. schrieb: > Ja, weil es so unheimlich einfach ist: > 1. solange der FET eingeschaltet ist, fließt der Strom von +12V über die > Spule und den FET nach GND. > 2. wenn der FET ausgeschaltet wird, fließt der Strom in der Spule > einfach weiter und sucht sich irgendeinen Weg zurück zur Spule > (Stichwort: Stromkreis). Der wird ihm durch die Freilaufdiode ermöglicht > und deshalb fließt der Spulenstrom über diese Diode auf direktem Weg > wieder zurück in die Spule. Wegen des Spulenwiderstands klingt dieser > Stromfluß relativ schnell ab. ... die 2kV sind nichtmal so unrealistisch. Eine Zündspule im Auto funktioniert exakt auf diese Art. Spule bestromen, Strom unterbrechen und peng machts im Zylinder. Vor Jahren hatt ich mal n Traktor, da rauchte alle paar Stunden n Steuergerät ab, weil der Hersteller zu liederlich war die Bedienungsanleitung für seine Magnetventile zu lesen und die 'optionale' Diode einfach einsparte. Geil 20ct vs 200€, so macht man nachhaltig Umsatz. Dioden in die Ventilstecker gelötet, Ruhe war und dann nachdrücklich den Schrauber höflichst auf seinen Murks aufmerksam gemacht.
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Heute Namenlos schrieb: > Und nun mal Butter bei die Fisch! > Was stört dich aus technischer Sicht an einer Supressordiode? Du darfst gerne eine Supressordiode einbauen. Aber die Freilaufdiode ist das zigtausendfach bewährte Mittel der Wahl, und löst das "Problem" mit der Induktion perfekt. Auch die hier verwendete 1N4002. Einziger potentieller Nachteil gegenüber einer Supressordiode: der Strom in der Relaisspule fällt etwas langsamer ab (weil an der Spule weniger induzierte Gegenspannung ansteht um den Stromfluss zu reduzieren). Wenn das stört, kann man zu anderen Lösungen greifen. Wenn das nicht stört ist die Freilaufdiode die perfekte Lösung, und in der Schaltung des TO würde der FET nie eine Spannung signifikant über 13V sehen. Das heißt nicht, dass man es nicht auch anders lösen könnte. Wer mag darf statt der Freilaufdiode gerne ein Supressordiode einsetzen. Aber Vorteile (speziell bezüglich der Sicherheit des FETs, wie du es immer wieder andeutest) bringt das in keinster Weise. Heute Namenlos schrieb: > Und nochmal: die 400x sind imho zu langsam, um sicherzustellen, dass die > Spannung am Drain nicht kurzzeitig weit über die 12,7 Volt > hinausschießen. Und auch von mir nochmal der Widerspruch: die 1N4002 ist langsam beim Übergang vom leitenden in den sperrenden Zustand. Deswegen würde sie für eine PWM-Anwendung mit hoher Schaltfrequenz nicht in Frage kommen. Beim Abschalten des Relais ist aber der umgekehrte Übergang gefragt, und da gibt es bei der 1N4002 keine irgendwie relevante Verzögerung.
Achim S. schrieb: > Und auch von mir nochmal der Widerspruch: die 1N4002 ist langsam beim > Übergang vom leitenden in den sperrenden Zustand. Deswegen würde sie für > eine PWM-Anwendung mit hoher Schaltfrequenz nicht in Frage kommen. > Beim Abschalten des Relais ist aber der umgekehrte Übergang gefragt, und > da gibt es bei der 1N4002 keine irgendwie relevante Verzögerung. Ja, wurde schon erwähnt. War eine falsche Betrachtung meinerseits.
Die Art dieser Diskusion erinnert mich wieder massiv an meine Feststellung vor ein paar Monaten: Beitrag "Ist Elektronik wirklich eine ungenaue Wissenschaft?"
Lothar M. schrieb: > Über dieser Diode fallen die "üblichen" 0,7V ab, ... Von diesem pauschalierten Wert muss man sich hier etwas lösen. Das Datenblatt sagt bei 500mA eher etwas von 1.3V Michael B. schrieb: > Die 1N4148 ist schnell genug für PWM, dürfte von den 500mA aber eines > Tages kaput gehen. Bei PWM wirst du je nach Frequenz ein Problem mit der Verlustleistung bekommen. Aber da der TO nichts von Proportionalventil gesagt hat, war ich von gelegentlichem Ein- und Ausschalten ausgegangen. Solange der Hersteller im Datenblatt für den Vorwärtsstrom angibt, dass ein sich wiederholender Spitzenstrom von 500mA noch ok ist, würde ich dem erstmal glauben. Der Vorschlag mit der 1N4148 ist zugegeben etwas auf Kante genäht und war eher als provokativer Gegenpol zu TVS gemeint.
> Als Transistor täte es statt dem massiv überdimensionierten IRLZ34 auch > ein winziger AO3400A, und der schaltet schon bei 2.5V, braucht also > keinen Pegelwandeler. Danke für den Tipp. Hab mir gleich mal welche bestellt. (ebay, 100 Stück, 2,98) Ich weiss nicht, obs am Fitefox liegt, jedenfalls kann ich hier im Forum keine Links einfügen. Das Einfügesymbol erscheint nicht.
Alex G. schrieb: > Die Art dieser Diskusion erinnert mich wieder massiv an meine > Feststellung vor ein paar Monaten: Beitrag "Ist Elektronik wirklich eine > ungenaue Wissenschaft?" Nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich. Vorallem, Elektronik als eigene Wissenschaft zu betrachten, schießt schon mal den Vogel ab. Wenn du in der Informatik alles soweit abstrahietst, dass alles, was nicht hell ist, als Ergebnis "es ist Nacht" rausbekommst, wird es sinnfrei bleiben. Das alte Sprichwort "es gibt keine dumme Antworten, nur...." trifft es auf den Punkt.
Vielen Dank für die rege Beteiligung. PWM muss hier nicht betrachtet werden, das Schalten der Ventile erfolgt eher selten. Werde den Schaltplan überarbeiten und nochmal hochladen. Das mit dem kleineren Transistor/MOSFET schau ich mir mal an.
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Wolfgang schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Über dieser Diode fallen die "üblichen" 0,7V ab, ... > Von diesem pauschalierten Wert muss man sich hier etwas lösen. Deshalb die Anführungszeichen... ;-) Michael B. schrieb: > Die 1N4001 ist langsam. Wenn nur gelegentlich geschaltet wird, reicht > sie aber. Sie ist nicht prinzipiell langsam. Sie hat nur einen langsamen Übergang von "leitend" nach "sperrend". Dieser Übergang wird hier aber niemals benötigt. Achim S. schrieb: > Das heißt nicht, dass man es nicht auch anders lösen könnte. Wer mag > darf statt der Freilaufdiode gerne ein Supressordiode einsetzen. Dann aber nicht anstelle der Freilaufdiode, sondern über den zu schützenden FET. Denn wenn die TVS-Diode als Freilaufdiode verwendet wird, addiert sich ihre Spannung auf die Versorgungsspannung und die Drainspannung geht unerwartet in die Höhe. Und natürlich klingt der Strom schneller ab, weil die in der Spule gespeicherte Energie nicht nur am Spulenwiderstand, sondern auch in der TVS-Diode in Wärme umgesetzt wird. Ich habe dann noch eine dritte Variante, die in der Praxis auch funktioniert. Bei der aber die Energie im FET in Wärme umgesetzt wird...
Lothar M. schrieb: > Ich habe dann noch eine dritte Variante, die in der Praxis auch > funktioniert. Bei der aber die Energie im FET in Wärme umgesetzt wird... Das läuft jetzt nicht auf einen Kondensator am Gate hinaus?
Lothar M. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Die 1N4001 ist langsam. Wenn nur gelegentlich geschaltet wird, reicht >> sie aber. > Sie ist nicht prinzipiell langsam. Sie hat nur einen langsamen Übergang > von "leitend" nach "sperrend". Dieser Übergang wird hier aber niemals > benötigt. Mann Mann Mann, nicht in der Lage, sinnentnehmend zu lesen ? Dort steht "Wenn nur gelegentlich geschaltet wird, reicht sie aber". Weil, richtig, es bei der Geschwindigkeit auf die reverse recovery Zeit ankommt, und die nur relevant ist, wenn beim Einschalten des Transistors noch Strom durch die Freilaufdiode fliesst. Das aber tritt nur auf, wenn man schnell schaltet, bei PWM, nicht bei gelöegentlichem Schalten wie jede Sekunde ein und aus. Das stand da so, eigentlich sehr deutlich, nur du hast es nicht gerafft, ordentlich zu lesen.
Michael B. schrieb: > Mann Mann Mann, nicht in der Lage, sinnentnehmend zu lesen ? Heiß heute, nicht wahr? Ich habe mit keinem Wort deiner Darstellung widersprochen, sondern nur diese pauschale "Langsamkeit" genauer definiert und dargestellt, warum sie hier nicht relevant ist. Heute Namenlos schrieb: > Das läuft jetzt nicht auf einen Kondensator am Gate hinaus? In welcher meiner 3 geposteten Schaltungen ist ein Kondensator?
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So hab die Schaltpläne abgeändert. Sind noch zwei hinzu gekommen... VG Daniel
Daniel C. schrieb: > So hab die Schaltpläne abgeändert. Ok, passt. > Sind noch zwei hinzu gekommen... 1. Was hast du da für einen Laser, der mit weniger als 1mA auskommen muss? 2. Wenn du den Pullup am Ausgang deines IR-Empfängers auf 3,3V legst, dann brauchst du da keinen Pegelwandler. 3. Der bidirektionale Pegelwandler ist bei genauerer Betrachtung sowieso technischer Overkill... ;-)
Ja beim Level-shifter bin ich noch am Überlegen, aber denke der kann auch weg (und bidirektional weil wenn ich da n 5er oder 10er pack bestell, ich die auch noch für was anderes nehmen kann...) Und du hast natürlich recht mit den 3,3V -> allein schon weil mein MC Eingang nicht 5V kompatibel ist.... Die Laserdiode ist von Aliexpress 5mW.
Daniel C. schrieb: > Die Laserdiode ist von Aliexpress 5mW. Da passt aber m.E. der Vorwiderstand nicht dazu. Denn da drüber fließt nur 1mA, wenn die Laserdiode eine Uf von 0V hat... Heute Namenlos schrieb: > Was genau bezweckst du mit R104? Da wäre ein Spannungsteiler nach dem Inverter besser. Und noch viel, viel besser wäre es, die 5V aus dem Design komplett rauszuschmeißen und konsequent alles mit 3V3 zu machen. Der TSOP21xx z.B. kann das. Und den Rest bekommt man auch dorthin.
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Lothar M. schrieb: > Daniel C. schrieb: > Die Laserdiode ist von Aliexpress 5mW. > > Da passt aber m.E. der Vorwiderstand nicht dazu. Denn da drüber fließt > nur 1mA, wenn die Laserdiode eine Uf von 0V hat... Evlt braucht man bei diesen Dingern gar keinen Vorwiderstand. Ich hatte welche bei ebay vom Chinamann gekauft. Da wird intern schon was "gemacht". Einfach 6 Volt ran und der Laser strahlt wunderbar. Ich glaube, 5 Volt war noch zu wenig. Da "lasert" der noch nicht richtig los. Ist dann nur ein LED leuchten.
Lothar M. schrieb: > Daniel C. schrieb: >> Die Laserdiode ist von Aliexpress 5mW. > Da passt aber m.E. der Vorwiderstand nicht dazu. Denn da drüber fließt > nur 1mA, wenn die Laserdiode eine Uf von 0V hat... > Meine Annahme war hier den Strom zu begrenzen: 1mA * 5V = 5mW > Heute Namenlos schrieb: >> Was genau bezweckst du mit R104? > Da wäre ein Spannungsteiler nach dem Inverter besser. Und noch viel, > viel besser wäre es, die 5V aus dem Design komplett rauszuschmeißen und > konsequent alles mit 3V3 zu machen. Der TSOP21xx z.B. kann das. Und den > Rest bekommt man auch dorthin. Ok den Teil schau ich mir nochmal an; Ziel ist es aus dem Phototransistor ein binäres Signal zu machen.... Die 5V brauch ich noch für die Laser Diode...
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Daniel C. schrieb: > Meine Annahme war hier den Strom zu begrenzen: 1mA * 5V = 5mW Ja, falscher Ansatz. Der Widerstand muss natürlich der unbekannten Laserdiode schon noch "ihre" UF übrig lassen. Und ob 1mA für die Diode ausreichen, das steht auch im Datenblatt der unbekannten Laserdiode... > Ziel ist es aus dem Phototransistor ein binäres Signal zu machen.... Das kann der uC Eingang genauso gut wie der HC14. Und sogar den konnte man schon vor der Jahrtausendwende mit 3V3 betreiben. > Die 5V brauch ich noch für die Laser Diode... Oder sonst eine Spannung, die größer ist als die Uf der unbekannten Laserdiode. BTW: hast du einen Link zu dieser unbekannten Laserdiode?
Lothar M. schrieb: > Daniel C. schrieb: >> Meine Annahme war hier den Strom zu begrenzen: 1mA * 5V = 5mW > Ja, falscher Ansatz. Der Widerstand muss natürlich der unbekannten > Laserdiode schon noch "ihre" UF übrig lassen. Und ob 1mA für die Diode > ausreichen, das steht auch im Datenblatt der unbekannten Laserdiode... > >> Ziel ist es aus dem Phototransistor ein binäres Signal zu machen.... > Das kann der uC Eingang genauso gut wie der HC14. Und sogar den konnte > man schon vor der Jahrtausendwende mit 3V3 betreiben. > Ok könnte dann den Interrupt auch auf den ADC legen... >> Die 5V brauch ich noch für die Laser Diode... > Oder sonst eine Spannung, die größer ist als die Uf der unbekannten > Laserdiode. > > BTW: hast du einen Link zu dieser unbekannten Laserdiode? https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Laser-Diodes-Module-RED-Laser-Diod-Circuit-5V-5MW-650nm-Module-Head/32400936169.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_1_10320_10152_10321_10065_10151_10344_10068_10342_10547_10343_10322_10340_5722611_10341_10548_10193_10696_10194_5722911_5722811_10084_5722711_10083_10618_10304_10307_10820_10821_10302_10059_100031_10319_10103_10624_10623_10622_10621_10620_5722511,searchweb201603_25,ppcSwitch_4&algo_expid=afcb4104-e4ed-473b-b027-7b6519f4a94f-0&algo_pvid=afcb4104-e4ed-473b-b027-7b6519f4a94f&priceBeautifyAB=0
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Daniel C. schrieb: > Ok könnte dann den Interrupt auch auf den ADC legen... Wenn nötig und sinnvoll. >> BTW: hast du einen Link zu dieser unbekannten Laserdiode? > https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Laser-Diodes-Module-RED-Laser-Diod-Circuit-5V-5MW-650nm-Module-Head/32400936169.html Wenn man sich das Video so ansieht, dann darfst du da die 5V direkt draufschalten, das Ding hat einen Vorwiderstand eingebaut.
Lothar M. schrieb: > https://www.aliexpress.com/item/10pcs-Laser-Diodes-Module-RED-Laser-Diod-Circuit-5V-5MW-650nm-Module-Head/32400936169.html > Wenn man sich das Video so ansieht, dann darfst du da die 5V direkt > draufschalten, das Ding hat einen Vorwiderstand eingebaut. Hab ein paar von denen (mal einst aus versehen 50 statt 5 gekauft o.o') und das stimmt. Einfach an die Spannung. Manche sind aber nicht perfekt eingestellt - für den Preis ist es aber schon erstaunlich dass man die überhaupt einstellen kann (durch drehen an der Kappe).
Alex G. schrieb: >> das Ding hat einen Vorwiderstand eingebaut. > das stimmt. Sieht man ja sogar auf den Artikelbildern... ;-) Dort z.B. beim 4. und 6. von unten: https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1hAqspH9YBuNjy0Fgq6AxcXXaD/10-st-cke-Laserdioden-5-mW-650-nm-Diodo-RED-Dot-Laser-Diod-Schaltung-5-V.jpg
Daniel C. schrieb: > Habe den Pegelwandler ausgewählt um den MC nicht zu stark zu belasten; > hängen auch noch andere Komponenten dran welche Strom ziehen... Der MOSFET belastet den µC nicht nennenswert.
hinz schrieb: > Der MOSFET belastet den µC nicht nennenswert. Schon gar nicht, wenn er noch einen 100 Ohm Gatewiderstand bekommt.
Heute Namenlos schrieb: > Du bist bei der Simulation auf 0.5 A gekommen. > Warum willst du mit der 1N4148 an die Grenze gehen? Die ist bei 0,5A nicht an der Grenze.
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OK Level-shifter rausgeflogen, 100 Ohm Gatewiderstand eingefügt...
Daniel C. schrieb: > OK Level-shifter rausgeflogen, 100 Ohm Gatewiderstand eingefügt... Was willsz du mit den 100 Ohm Gatevorwiderstand? Das ist Unsinn. Egal.wie oft man so einen.Tipp gibt. Es ist und bleibt einfach Käse.
Heute Namenlos schrieb: > Was willsz du mit den 100 Ohm Gatevorwiderstand? Man kann dadurch den Mosfets langsamer schalten und EMV Auskopplung reduzieren. Und wenn man den Widerstand im Design hat und doch 0 Ohm braucht, dann baut man eben so einen ein. Aber wenn man einen Widerstand braucht und nicht mal die Pads auf der Platine hat, dann fängt man an zu schneiden, zu kratzen und zu basteln. > Das ist Unsinn. Egal.wie oft man so einen.Tipp gibt. Es ist und bleibt > einfach Käse. Unsinn ist es, arrogant irgendwie irgendwas ohne jegliche Begründung hinzurotzen.
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Lothar M. schrieb: > Heute Namenlos schrieb: > Was willsz du mit den 100 Ohm Gatevorwiderstand? > > Man kann dadurch den Mosfets langsamer schalten und EMV Auskopplung > reduzieren. Und wenn man den Widerstand im Design hat und doch 0 Ohm > braucht, dann baut man eben so einen ein. > Aber wenn man einen Widerstand braucht und nicht mal die Pads auf der > Platine hat, dann fängt man an zu schneiden, zu kratzen und zu basteln. > > Das ist Unsinn. Egal.wie oft man so einen.Tipp gibt. Es ist und bleibt > einfach Käse. > > Unsinn ist es, arrogant irgendwie irgendwas ohne jegliche Begründung > hinzurotzen. Hast du dir mal das Datenblatt des Mosfets angeschaut? Mal davon abgesehen, dass es nie eine gute Lösung ist, einen Halbleiterschalter langsamer schalten zu lassen - was spuckt denn dein LTspice an Verzögerung aus? Da bin ich mal gespannt. ich lehn mich mal aus dem Fenster: Es wird nichts ausspucken, was auch nur annähernd von Bedeutung ist. Ob 0 oder 100 Ohm - es ist völlig ohne praktischem Belang. Und es hat rein gar nichts mit Arroganz zu tun. wenn man den "Angstwiderstand" als das bezeichnet, was er ist: Käse. Wie hoch war noch mal der Gate-Source-Strom? Na, inzwischen schon mal ins Datenblatt geschaut? Und wenn du dabei bist, schau gleich noch mal nach der Kapazität. Vlt kommst du auch ohne LTspice darauf, dass du mit 100 Ohm NICHTS nennenswert verzögerst. Es sei denn... dir geht es einzig und allein pauschal gegen mich zu argumentieren.
Heute Namenlos schrieb: > Und es hat rein gar nichts mit Arroganz zu tun. wenn man den > "Angstwiderstand" als das bezeichnet, was er ist: Käse. Ganz schön arrogant, und falsch ist es noch dazu.
Heute Namenlos schrieb: > Mal davon abgesehen, dass es nie eine gute Lösung ist, einen > Halbleiterschalter langsamer schalten zu lassen Nie und immer sind Worte, die man vermeiden sollte. > Na, inzwischen schon mal ins Datenblatt geschaut? Ich lasse jetzt einfach Daniel entscheiden, ob er die Pads vorsieht und anschließend mit 0, 100 oder 1k Ohm Widerständen bestückt. > Es sei denn... dir geht es einzig und allein pauschal gegen mich zu > argumentieren. Ja, wenn pauschal ohne Begründung irgendwer irgendwas behauptet, dann argumentiere ich dagegen. So bin ich. Und wenn dann einer meint, es wäre gegen ihm persönlich, dann nehme ich das als Kollateralschaden hin. Aber warum sollte ich gegen dich persönlich/pauschal was haben? Ich kenne dich nicht mal...
hinz schrieb: > Heute Namenlos schrieb: > Und es hat rein gar nichts mit Arroganz zu tun. wenn man den > "Angstwiderstand" als das bezeichnet, was er ist: Käse. > > Ganz schön arrogant, und falsch ist es noch dazu. Na nun bin ich mal gespannt, wie du den Gatevorwiderstand als sinn- und wirkungsvolle Schutzmaßnahme verkaufst. Bitte!
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Heute Namenlos schrieb: > Wie hoch war noch mal der Gate-Source-Strom? Na, inzwischen schon mal > ins Datenblatt geschaut? Im Datenblatt ist die Ladung angegeben, die aufs Gate geschoben werden muss, damit der FET zu bzw. auf macht. Wie hoch der Strom ist, hängt dann hauptsächlich von der Quellimpedanz der Ansteuerung ab. Um Bild die Drain-Spannung beim Durchschalten des FET, einmal bei 5Ω und einmal bei 100Ω vorm Gate.
Wolfgang schrieb: > Um Bild die Drain-Spannung beim Durchschalten des FET, einmal bei 5Ω und > einmal bei 100Ω vorm Gate. Und wenn man noch die parasitären Elemente mit berücksichtigt....
Wolfgang schrieb: > Im Datenblatt ist die Ladung angegeben, die aufs Gate geschoben werden > muss, damit der FET zu bzw. auf macht. Wie hoch der Strom ist, hängt > dann hauptsächlich von der Quellimpedanz der Ansteuerung ab. > > Um Bild die Drain-Spannung beim Durchschalten des FET, einmal bei 5Ω und > einmal bei 100Ω vorm Gate. Ist eine schöne Darstellung, die eigentlich gut demonstriert, dass der Angstwiderstand eher lästig ist. Bei deinem Fet ist die Turn Off Fall Time 110 ns. Bei dem, der inzwischen verwendet wird, bezrägt diese 4 ns. Das ist ein beträchtlicher Unterschied. Wir reden dann - in Frequenz umgerechnet - von einem Wert von 250MHz. Das ist pure HF-Technik. Da macht jeder Zentimeter Draht was aus. Ich habe da meine Zweifel, ob da die Daten, die LTspice ausspuckt, mit den realen Daten des Aufbaus noch viel gemeinsam haben und ob der "Adjust-R" tatsächlich noch einen zeitbestimmenden Einfluss hat. Dann einen Gatevorwiderstand für eine definierte Abfallverögerungszeit zu verwenden...naaaajaaaa. Wenn es denn sein muss. Weisst du, so schön wie das alles aussieht - das läuft mir in Richtung Voodoo oder sowas magisches raus. Ich würde den Widerstand einfach weg lassen. Und die Fall Time Feinjustierung macht man mit.Länge des Klingeldrahts zum Magnetventil. :-)
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Ok ich denke ich werden den Angstwiderstand einbauen. Ob 1 Mikrosekunde hin oder her spielt keine Rolle beim Schaltverhalten. Des weiteren ist die Frage ob der MOSFET gekühlt werden muss oder ob das vernachlässigbar ist bei Schaltzeiten < 1 Sekunde.
Daniel C. schrieb: > Des weiteren ist die Frage ob der MOSFET gekühlt werden muss Nein. Die Schaltverluste kannst du ignorieren und die statischen Verluste sind selbst bei hoch angenommenen Rdson=50mOhm und einer 6W Spule mit 0,5A nur 12,5mW. > bei Schaltzeiten < 1 Sekunde. Nur zur Begriffsbegradigung: die Schaltzeit ist im Bereich unter 1µs (das ist die Flanke in der Simulation). Was du schreibst ist die Zeit zwischen den Schaltungen, was du aber meinst ist die Schalthäufigkeit. Die ist in deinem Fall also >1/s (man kann mit Schaltungen pro Sekunde oder pro Minute üblicherweise viel eher was anfangen als mit der Zeit zwischen 2 Schaltvorgängen).
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Lothar M. schrieb: >> bei Schaltzeiten < 1 Sekunde. > Nur zur Begriffsbegradigung: die Schaltzeit ist im Bereich unter 1µs > (das ist die Flanke in der Simulation). Was du schreibst ist die Zeit > zwischen den Schaltungen, was du aber meinst ist die Schalthäufigkeit. > Die ist in deinem Fall also >1/s (man kann mit Schaltungen pro Sekunde > oder pro Minute üblicherweise viel eher was anfangen als mit der Zeit > zwischen 2 Schaltvorgängen). Bei Schaltzeiten meinte ich die Zeit(Dauer) in der der MOSFET durchgesteuert wird. Die Zeit zwischen 2 Schaltungen ist deutlich über 1 Sekunde, ich würde auch sagen dass es nicht mehr Schaltungen als eine pro Minute ist. Das ganze geht hier um Tropfenfotografie damit man sicher eher vorstellen kann was hier die Randbedingungen sind. Jedes der Magnetventile löst einen Tropfen aus, Kamera wird über IR ausgelöst.
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So habe die Schaltpläne nochmals überarbeitet und für die Erkennung Laserschranke einen Komperator und ein digitales Poti eingefügt. Bin mir jetzt noch nicht sicher ob der Range bis 10kOhm beim Poti reicht. VG Daniel
Daniel C. schrieb: > einen Komperator Komp-a-rator. > und ein digitales Poti eingefügt. Die Dinger sind üblicherweise irgendwelche Notnägel. Bei so einer simplen Anwendung wie hier brauchst du das sicher nicht. Du solltest übrigens auch noch schauen, ob du das Poti deiner Wahl überhaupt mit 3V versorgen und gleichzeitig 5V an die Potianschlüsse anlegen darfst. Die Potianschlüsse sind nämlich nicht so potentialfrei wie sich das mancher Bastler wünscht. > Bin mir jetzt noch nicht sicher ob der Range bis 10kOhm beim Poti > reicht. Und hinterher wirst du dir nie sicher sein, ob das Ding richtig eingestellt ist. Was ist der Zweck dieser Schaltung? Was wird damit detektiert? Ist das auftreffende Licht moduliert und könntest du dann mit einem AC-gekoppelten Verstärker weiter arbeiten? Und wenn du schon unbedingt den Strom für den Fototransistor einstellbar machen willst, warum dann nicht über einen PWM-Ausgang, ein RC-Glied und einem Vorwiderstand? Kostet nix (den µC hast du ja eh') und ist leicht anpassbar.
Ok da werde ich mir nochmal gedanken drüber machen. Ziel ist es, mit der Lichtschranke, welche aus der Laserdiode und dem Phototransistor bestehen, einen hindurchfallenden Tropfen zu detektieren. Fallgeschwindigkeit ~3,1 m/S
Daniel C. schrieb: > Ziel ist es, mit der Lichtschranke, welche aus der Laserdiode und dem > Phototransistor bestehen, einen hindurchfallenden Tropfen zu > detektieren. Du hast also z.B. einen Tubus zum Schutz vor Fremdlicht und viel Zeit, das Ganze aufeinander auszurichten? Dann kannst du doch auch mit einem Poti den optimalen Arbeitspunkt einstellen oder eben eine AC-gekoppelte Lösung vorzusehen, die nur auf Änderung des Pegels reagiert. > Fallgeschwindigkeit ~3,1 m/S 3m/s heißt also, du hast eine LS-Unterbrechung von etwa 1ms bei einer Tropfenlänge von 3mm. Da muss die Elektronik nicht allzu schnell sein...
Lothar M. schrieb: > Daniel C. schrieb: >> Ziel ist es, mit der Lichtschranke, welche aus der Laserdiode und dem >> Phototransistor bestehen, einen hindurchfallenden Tropfen zu >> detektieren. > Du hast also z.B. einen Tubus zum Schutz vor Fremdlicht und viel Zeit, > das Ganze aufeinander auszurichten? Dann kannst du doch auch mit einem > Poti den optimalen Arbeitspunkt einstellen oder eben eine AC-gekoppelte > Lösung vorzusehen, die nur auf Änderung des Pegels reagiert. > Ja theoretisch schon, allerdings wäre es schöner das in SW zu machen und eventuell eine Selbst-Kalibrierung des digital Potis zu machen indem so oft ein Tropfen ausgelöst wird mit jeweiliger Potianpassung bis der Tropfen eindeutig erkannt werden kann. Das System wird auch ein Userinterface über einen UART/USB Wandler haben eventuell mit GUI aufm PC. Laserdiode und Empfänger werden fest miteinander verbunden sein.
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Daniel C. schrieb: > Ja theoretisch schon, allerdings wäre es schöner das in SW zu machen und > eventuell eine Selbst-Kalibrierung des digital Potis zu machen indem so > oft ein Tropfen ausgelöst wird mit jeweiliger Potianpassung bis der > Tropfen eindeutig erkannt werden kann. Ja, dann mach das mit der PWM und dem RC-Glied und dem Vorwiderstand. Allemal besser und feiner einstellbar als das Gemurkse mit dem Poti.
Lothar M. schrieb: > Daniel C. schrieb: >> Ja theoretisch schon, allerdings wäre es schöner das in SW zu machen und >> eventuell eine Selbst-Kalibrierung des digital Potis zu machen indem so >> oft ein Tropfen ausgelöst wird mit jeweiliger Potianpassung bis der >> Tropfen eindeutig erkannt werden kann. > Ja, dann mach das mit der PWM und dem RC-Glied und dem Vorwiderstand. > Allemal besser und feiner einstellbar als das Gemurkse mit dem Poti. Hmm könntest du da mehr ins Detail gehen? So ganz habe ich das nicht kapiert mit dem RC-Glied und PWM..
Nimm einen µC-Ausgang, leg dort PWM an, schalte einen RC-Filter dahinter und schließe dort deinen Vorwiderstand des Fototransistors an. Den Rest mit dem Komparator kannst du lassen, wenn du denn unbedingt willst...
1 | noch zu |
2 | ermittelnder |
3 | idealer |
4 | µC-PWM -----1k------o------Vorwiderstand----o-----> Komparator |
5 | | | |
6 | +| 220uF |/ |
7 | === ===> | |
8 | | |> |
9 | | | |
10 | --- --- |
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Außer du meinst etwas in der Richtung....
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OK habs mal soweit angepasst, nur den Vorwiderstand noch nicht ermittelt. Würde den MOSFET dazwischen schalten da der PIN des µC nicht viel hergibt.
Daniel C. schrieb: > Außer du meinst etwas in der Richtung.... Ein Wort zu den Grundlagen: so wirst du mit einem N-Kanal-FET nicht glücklich. Der bräuchte hier mindestens 6,5V am Gate, um durchzuschalten. Daniel C. schrieb: > Würde den MOSFET dazwischen schalten Für eine halbwegs lineare PWM brauchst du einen bidirektionalen Treiber. > da der PIN des µC nicht viel hergibt. Die 5mA wird der schon können...
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OK der µC kann 25mA Output über alle Pins. Dann lege ich die komplette Komparator Schaltung auf 3,3V? µC Ausgang hat 3,3V.... Und übrigens vielen Dank für deine geduldige Hilfe. :-) Bin froh wenns endlich zur sw geht... ;-)
Daniel C. schrieb: > OK der µC kann 25mA Output über alle Pins. Dann lege ich die komplette > Komparator Schaltung auf 3,3V? µC Ausgang hat 3,3V.... Ja, passt. Ich würde aber diese ganze analoge Empfangsmimik zur als Funktionsmodell und zur Ermittlung der Schaltpunkte mal vorher auf einer Lochrasterplatine aufbauen und durchmessen. Den PWM-Ausgang kannst du da ja durch ein niederohmiges Poti zwischen 3V3 und GND simulieren und dahinter das RC-Glied schalten. Daniel C. schrieb: > Bin froh wenns endlich zur sw geht... ;-) Hardware ist schöner :-D
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OK habs angepasst, Spannungsteiler ist dann auch rausgeflogen... Aufm Breadboard aufbauen mal schauen, wollte alle Teile direkt als SMD bestellen und Leiterkarte bei OSH Park bestellen.
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Glaube diese Variante entspricht deinem RC PWM Vorschlag...
Daniel C. schrieb: > Glaube diese Variante entspricht deinem RC PWM Vorschlag... Ja, aber du solltest den R109 niederohmiger und den R110 hochohmiger machen. Ich empfehle hier jeweils den Faktor 5..10 (also 220R und 4k7 oder gar 100R und 10k). Denn aktuell entlädt ein eingeschalteter Fototransistor en Kondensator selbst mit statischen 3,3V am µC Ausgang nur auf 1,6V und du erkennst nicht schnell genug, wenn der Fototransistor abschaltet.
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