Spannungsversorgung und Ansteuerung Magnetventil

> Bipolartransistor

Oder FET.
Freilaufdiode nicht vergessen

Danke für die raschen Antworten.

Ist jetzt vielleicht eine triviale Frage, aber nach welchen 
Gesichtspunkten wähle ich den MOSFet und die Freilaufdiode aus?

der Arduino hat Als Ausgang 5V/~20 mA. Zu schalten ist eine 1W / 12V 
oder 24V Spule

Beste Grüße,
Mario

Mario D. schrieb:
> aber nach welchen
> Gesichtspunkten wähle ich den MOSFet und die Freilaufdiode aus?
Natürlich müssen sie die Spannungen und Ströme aushalten.

Zusätzlich, der FET...
Der sollte bei 5 Vgs genügend weit durchschalten.
Also ein so genannter LogikLevel FET
z.B. IRLZ44N (gibt noch dutzende andere)
Als Diode, z.B. irgendeine aus der 1N400X Reihe z.B. die 1N4001

Mario D. schrieb:
> Ist jetzt vielleicht eine triviale Frage, aber nach welchen
> Gesichtspunkten wähle ich den MOSFet und die Freilaufdiode aus?

Kauf dir eine fertige Platine mit 4 oder 8 Relaisausgängen.

Mario D. schrieb:
> Ist jetzt vielleicht eine triviale Frage, aber nach welchen
> Gesichtspunkten wähle ich den MOSFet und die Freilaufdiode aus?

Der MOSFET muss bei 5V sicher einschalten und genug Laststrom 
durchlassen.

Im Datenblatt findest du eine Tabellarische Angabe zur Gate Threshold 
Spannung. Das ist ein bereich von-bis. Irgendwo dazwischen beginnt der 
Transistor, einzuschalten.

Schau Dir dann das Diagramm "Gate-Voltage versus Drain Current" an. Es 
zeigt anhand einer Kurve, wie viel Laststrom bei bestimmter 
Steuerspannung maximal fließen kann. Das Diagramm zeigt nur den 
typischen Fall. Nun nimmst du aus der zuvor betrachteten Tabelle den 
worst case, also die höhere Spannung und verschiebst die Kurve des 
Diagramm gedanklich so weit nach rechts, dass es der Angabe aus der 
Tabelle entspricht. Dann hast du ein Diagramm für den worst case, wo du 
ablesen kannst, wie viel Laststrom der Transistor bei 5V mit Sicherheit 
schalten kann.

In der Praxis läuft es (wie Arduino Fanboy D. schrieb) auf einen Logic 
Level MOSFET hinaus.

Ein weiteres Entscheidungskriterium ist, dass der MOSFET die 
Leerlaufspannung deines 24V Netzteil plus 0,7V für die Freilaufdiode 
vertragen muss. Wenn das Netzteil ungeregelt ist, würde ich hier mehr 
als 30V erwarten. Miss nach.

Bei der Diode sind zwei Sachen wichtig. Zum Einen musssdie für den 
Betriebsstrom der Last ausgelegt sein. Wenn die Last 1A aufnimmt muss 
die Diode kurzzeitig auch 1A vertragen, den der selbe Strom fließt 
kurzzeitig durch die Diode wenn der MOSFET abschaltet.

Falls du die Last mit einem PWM Signal ansteuerst, muss die Diode den 
vollen Strom kurzzeitig und etwa die Hälfte dieses Stroms dauerhaft 
vertragen. Dann spielen thermische Effekte eine Rolle.

Außerdem ist bei PWM zu beachten, dass Dioden zwar sehr schnell 
einschalten (leitend werden) aber träge abschalten. Diese Trägheit darf 
nicht länger dauern, als bis zum nächsten Einschalten des MOSFET, sonst 
bekommst du einen Kurzschluss. Bei Schalt-Frequenzen unterhalb von 100Hz 
brauchst Du Dir darum allerdings keinen Kopf machen.

Bitte korrigier mich falls ich etwas falsch denke.

Theoretisch ich nehme den IRLZ44N und lege die Spannung von +12VDC auf 
Source. Drain wird mit einer Anschlussseite der Spule des Ventils 
verbunden, Masse des 12V Netzteils mit dem anderen ende der Spule.
Auf Gate wird der digitale Ausgang des Arduinos gelegt und mit 0V/5V 
geschalten?
Zusätzlich die 1N4001 zwischen Drain und Source (um der Induktivität der 
Spule entgegenzuwirken nehme ich an?)

beste Grüße

Mario D. schrieb:
> Theoretisch ich nehme den IRLZ44N und lege die Spannung von +12VDC auf
> Source.

Das ist N-Kanal MOSFET, da gehört Source an GND. Drain ist der Ausgang 
zur Last.

> Zusätzlich die 1N4001 zwischen Drain und Source (um der Induktivität der
> Spule entgegenzuwirken nehme ich an?)

Nein, die Diode gehört parallel zur Spule, aber in Sperr-Richtung. 
Google mal nach dem Stichwort "Freilaufdiode", dann findest du die 
Erklärung dazu.

Mario D. schrieb:
> Theoretisch ich nehme den IRLZ44N und lege die Spannung von +12VDC auf
> Source. Drain wird mit einer Anschlussseite der Spule des Ventils
> verbunden, Masse des 12V Netzteils mit dem anderen ende der Spule.
> Auf Gate wird der digitale Ausgang des Arduinos gelegt und mit 0V/5V
> geschalten?

Genau so geht es nicht.
Wie ich sagte: Kauf dir besser eine fertige Platine.
Ansonsten Grundlagen! Siehe:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

Schau in 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf 
Kapitel 2.2.2 und 3.4.1.1 und 3.4.2 für Beispiel-Schaltungen mit 
Erklärung.

Mario D. schrieb:
> Bitte korrigier mich falls ich etwas falsch denke.
Ich rieche schon den Rauch....

Suche mal nach "FET low side switch"
Tausende von Beispielen, du finden wirst.

Das mit der Diode war dumm von mir^^

Im Anhang hab ich kurz die Schaltung aufgezeichnet. Natürlich kommen 
noch Vorwiderstände dazu.

Danke für eure Hilfe allgemein, ohne größere erfahrung in diesem 
Bereich, freut man sich wenn jemand einem was neues beibringt

Wieso sind die 24V plötzlich zu 12V mutiert?

Nicht, dass das unbedingt (für mich) wichtig wäre, sieht aber schon 
komisch aus.

Ah sorry. Ansteuerung kann über 12V oder 24V erfolgen, dachte ich hätte 
das dazu geschrieben :)

Bedenke, dass der Arduino vom Anlegen der Stromversorgung bis zum 
Ausführen der setup() Prozedur kein definiertes Signal an seinem Ausgang 
liefert. In dieser Zeit wird dein MOSFET für Radiowellen und 
elektrostatische Felder empfänglich sein.

Dagegen muss auch noch ein Bauteil hinzugefügt werden.

Außerdem bedenke, dass der MOSFET eine Kapazität von ca 1nF hat. Wie 
viel Strom mag wohl fließen, wenn man einen leeren Kondensator plötzlich 
hart mit 5V auflädt?

Es scheint wirklich einfacher wenn ich es mit einem Relais Shield mache 
:/

Mario D. schrieb:
> Es scheint wirklich einfacher wenn ich es mit einem Relais Shield mache
> :/

Aber die üblichen Relais Shields enthalten keine Freilaufdiode für deine 
Ventile. Auch Relais-Kontakte nehmen durch Funken beim Abschalten 
Schaden, nur nicht ganz so schnell. Vergiss nicht, welche hinzuzufügen.

Okey somit Relais und Spule jeweils mit einer Freilaufdiode versehen.
Vielen Dank!

Mario D. schrieb:
> Okey somit Relais und Spule jeweils mit einer Freilaufdiode versehen.
Für das Relais, brauchst du nahezu exakt dieselbe Schaltung, wie für 
dein Magnetventil.

Was gewinnst du also dadurch?
Außer Mehrkosten?
Mehr Stromverbrauch, mehr Kabel/Leiterbahnen, usw.

Mir scheint, du bist verwirrt....
Schlafe eine Nacht drüber...

Arduino Fanboy D. schrieb:
> Was gewinnst du also dadurch?
> Außer Mehrkosten?

Schau Dir mal die Preise der Relais-Shields an, die mit den blauen 
Würfeln. Bei Conrad bekommst für das Geld lediglich die Schraubklemmen.

Da drauf haben die Spulen aber schon eine Freilaufdiode...

Welches im Widerspruch zu diesem steht:

Mario D. schrieb:
> Okey somit Relais und Spule jeweils mit einer Freilaufdiode versehen.

Das deutet auf den Willen, die Relais Spule  direkt an einen µC Pin 
anzuschließen.
Dann wird das eine Totgeburt.

Arduino Fanboy D. schrieb:
>> Okey somit Relais und Spule jeweils mit einer Freilaufdiode versehen.

Er möchte ein Relais Shield benutzen, wo die Ansteuerung der Relais 
schon fix und fertig gelöst ist. An die Schaltkontakte der Relais möchte 
er jeweils ein Magnetventil mit Freilaufdiode anschließen.

Stefanus F. schrieb:
> In dieser Zeit wird dein MOSFET für Radiowellen und
> elektrostatische Felder empfänglich sein.
>
> Außerdem bedenke, dass der MOSFET eine Kapazität von ca 1nF hat.

Radiowellen und 1nF ist nicht so richtig kompatibel, es sei denn, man 
hat einen U-Boot Längstwellensender ... Mittelwellensender in 
unmittelbarer Nachbarschaft stehen. Und dann kann man auch Funken aus 
dem Stacheldrahtzaun ziehen.
Kurz Leitungen sind da das Stichwort.

Wolfgang schrieb:
> Radiowellen und 1nF ist nicht so richtig kompatibel

Stimmt auch wieder. Bleiben also die elektrostatischen Ladungen.

Die Radiowellen wären nur bei "kleinen" MOSFETS von Interesse.

Stefanus F. schrieb:
> Er möchte ein Relais Shield benutzen, wo die Ansteuerung der Relais
> schon fix und fertig gelöst ist. An die Schaltkontakte der Relais möchte
> er jeweils ein Magnetventil mit Freilaufdiode anschließen.

Steht im Widerspruch zu:

Mario D. schrieb:
> Okey somit Relais und Spule jeweils mit einer Freilaufdiode versehen.


Ich sach ja.. "verwirrt"
Und jetzt wird über alle neuen Worte hinweg permutiert, und damit die 
Verwirrung weiter optimiert.

Darum auch mein Vorschlag:
Zur Ruhe kommen und Plan machen