Filter Schaltung für 24 Volt für RS232 ?

[Turgut T. (tft)]

Hallo,

ich bin kein Elektroniker, aber mein Beruf bringt es mit sich, das ich 
mich damit befassen muss. Jetzt habe ich  folgende Frage. Im Bild zu 
meiner Schaltung gibt es einen 24 Volt Ausgang für eine RS232 
Komunikation. Da aber auch Relais dran hängen können. Wie Gezeichnet. 
Möchte ich diesem 24 V Ausgang so Filtern, das es keine Störungen auf 
der Bus Versorgung gibt. Kann mir da jemand unter die Arme greifen?

Danke Temucin alias TFT

[M.A. S. (mse2)]

Sorry, dass ich Dir nichts zu Filtermaßnahmen schreibe, mich würde aber 
interessieren, wo diese Schaltung herkommt und ob sie funktioniert.

Mich wundern hier nämlich ein paar Dinge:

1. Der Transistor T1 ist lt. Beschriftung ein BD-Typ. Hat sich da wer 
verschrieben und es ist in Wirklichkeit ein BC547B?
Würde bei der Beschaltung mehr Sinn machen und einen "BD547" findet 
Google auf die Schnelle auch nicht.

2. Liegt nicht meist/oft der RxD Eingang auf H-Potential im Ruhezustand? 
Wenn ja, würde Dir das doch Deinen TxD-Ausgang hinter T1 ständig auf H 
ziehen (sprich: der wird niemals L).

Sollte ich irgendwas völlig falsch verstehen, klär mich bitte auf!

[TK (Gast)]

Hallo,

ich antworte mal direkt mit einer Frage: Hast Du denn jetzt Störungen, 
welche die RS232 auf der 24V Seite beeinflussen? Und noch eine Frage 
hinterher: Welche Baudrate wird benutzt?

Jetzt mal der Versuch einer einfachen "Filterschaltung" bestehend aus 
einer Diode und einem Elko und zwar: Diode in die 24V Leitung hin zum 
T1, direkt nach der Diode ein Elko (keine Ahnung 10uF/35V) nach GND - 
UND GANZ WICHTIG: Die Verbindung 24V zum Relais VOR die Diode 
verschieben (also nicht wie bei Dir mit "Filter" gezeichnet).

Wenn Du eine EMV feste Schaltung benötigst, dann wird natürlich die 
beschriebene Schaltung nicht reichen!


Gruß
TK

[Turgut T. (tft)]

Hallo,

bei dem Transistor handelt es sich um einen NPN, Welcher genau ... ist 
nicht so wichtig.

Soweit mir bekannt. Ist  RX in Ruhe immer High . Das muss auch so sein, 
sonst könnte der Transistor des Optokoppler das Potenzial nicht auf 0 
runterziehen.

TX ist ein Ausgang, der müsste entweder offen oder einen PullUp ? (5V 
liegt an) haben. Wobei IO = Low bedeutet das der Ausgang High ist.

Das kann natürlich auch quatsch sein. Ich baue es erst mal so. Wenn 
keiner kommt und sagt ich bin ein dubble :-)

Gruss TFT

[M.A. S. (mse2)]

Turgut T. schrieb:
> TX ist ein Ausgang, der müsste entweder offen oder einen PullUp ? (5V
> liegt an) haben. Wobei IO = Low bedeutet das der Ausgang High ist.

TX ist in DEINER Schaltung ein Ausgang, ja. Aber dieser Ausgang wird ja 
sicherlich an einen Eingang angeschlossen.
Und wenn der im Ruhezustand auf H gezogen ist, sehe ich nicht, wie Dein 
Ausgang jemals L-Level erreichen sollte.

[Turgut T. (tft)]

M.A. S.:

TX kennt nur den Zustand Offen und High. Auf der Gegenseite ist ein RX 
genauso, wie es unter TX gezeichnet ist. Denk dir eine Brücke zwischen 
TX und RX.

TK (Gast) :

Bei den Relais die da Angeschlossen werden, können auch etwas grössere 
dabei sein. (Schütze und Hilfs Schütze) Wenn die alle auf einmal 
anziehen oder abfallen gibt das schon recht Stress auf der 24 V Leitung. 
Ich weis jetzt nicht wie der MC mit solchen Peeks umgeht. Daher möchte 
ich den 24 V Ausgang etwas Filtern.

Fieleicht sollte ich RX noch einen Lastwiderstand geben. Damit der 
Optokoppler nicht durch Induktion rumspinnt.

[M.A. S. (mse2)]

Turgut T. schrieb:
> Bei den Relais die da Angeschlossen werden, können auch etwas grössere
> dabei sein. (Schütze und Hilfs Schütze) Wenn die alle auf einmal
> anziehen oder abfallen gibt das schon recht Stress auf der 24 V Leitung.

Mal abgesehen von irgendwelchen Einkopplungen, die man evtl zusätzlich 
filtern könnte/sollte:

Du könntest die 24V Versorgung für den OK Puffern:

+24V über Diode an den Kollektor vom OK. Zwischen dort und GND einen 
Elko vorsehen.

[Turgut T. (tft)]

Meinst du das in etwa so ? Der Elko puffert bei Spannungs Abfall. Wenn 
zufeile Verbraucher auf einmal aktiv sind. Aber der Sinn der Diode 
erschließt sich mir nicht. Ich möchte Spannungs-Peeks von der Oberen zur 
unteren 24 V Klemme unterdrücken. Damit diese die RS232 Kommunikation 
nicht stören.

[M.A. S. (mse2)]

Turgut T. schrieb:
> Meinst du das in etwa so ?
Ja.


Turgut T. schrieb:
> Aber der Sinn der Diode erschließt sich mir nicht.

Wenn die Spannung einricht, würde der Elko teilweise entladen, was durch 
die Diode verhindert wird. Deine Schaltung zieht nur relativ wenig 
Strom, der Elko sollte daher deutlich stabilisierend wirken.

[hinz (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> Im Bild zu
> meiner Schaltung gibt es einen 24 Volt Ausgang für eine RS232
> Komunikation.

https://de.wikipedia.org/wiki/TTY-Schnittstelle

[Wolfgang (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> Ich möchte Spannungs-Peeks von der Oberen zur
> unteren 24 V Klemme unterdrücken. Damit diese die RS232 Kommunikation
> nicht stören.

Besser ist es, wenn du gleich an der Quelle verhinderst, dass überhaupt 
Spannungspitzen (=deutsches Wort für "Spannungs-Peeks") entstehen. In 
deinem Schaltplan kann ich keine der vielen Dioden als Freilaufdiode für 
Relaisspule bzw. Motor identifizieren.

Und welches soll der RS232 Eingang sein?

Hoffentlich nicht der "RX" der mit Pin 1 von dem PC817 verbunden ist. 
LEDs vertragen in Sperrrichtung gewöhnlich maximal 5V. RS232-Pegel 
dürfen im Bereich -15..+15V liegen.

[Thomas (kosmos)]

ich denke auch deine Störer sind die Relaisspule ohne Freilaufdiode, der 
Motor der beim Abschalten weiter Strom liefert und ggf. der Schalter dem 
ein Snubber gut stehen würde.

Dem Motor könnte man also auch eine Freilaufdiode spendieren. Hat der 
Motor ein paar kleine Kondensatoren am Gehäuse? Schau dir das mal bei 
einem Kinderspielzeug mit Motor ab.

[Turgut T. (tft)]

Die Freilaufdiode für die Induktiven Lasten ist die D6. Hier nochmal 
andes gezeichnet da ich den Abgriff geändert habe.

[Thomas (kosmos)]

Diese Schleife (D6) solltest du aber so klein wie möglich halten also 
lieber am Relais fest verlöten oder mit reinklemmen als über deine 
Platine zu führen, so landet diese Störung erst gar nicht auf der 
Platine. Wenn du den Motor auch nur in eine Richtung betreibst kannst du 
hier ebenfalls eine Freilaufdiode möglichst nah am Motor verbauen.

Ich denke mal das deine Schaltung dann schon funktionieren sollte. Wie 
gesagt evtl. noch ein Snubberglied über dem Schalter.

[Wolfgang (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> Die Freilaufdiode für die Induktiven Lasten ist die D6.

Und was passiert mit dem Strom vom Motor, wenn das Relais auf macht?

[Turgut T. (tft)]

> Und was passiert mit dem Strom vom Motor, wenn das Relais auf macht? <

nichts ... er bleibt stehen. Da kein Stromkreis mehr existiert gibt es 
auch keine Rückströme. Was es gibt .. ist der Abreissfunken.

> Diese Schleife (D6) solltest du aber so klein wie möglich halten also
> lieber am Relais fest verlöten oder mit reinklemmen als über deine
> Platine zu führen, so landet diese Störung erst gar nicht auf der
> Platine. <

Grundsätzlich ist das so. Und ich werde es auch so ausführen. Aber oft 
wird diese Diode erst gar-nicht eingebau. D6 ist nur zur Reserve.

[Wolfgang (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> Da kein Stromkreis mehr existiert gibt es
> auch keine Rückströme. Was es gibt .. ist der Abreissfunken.

Eben, und der verbrennt dir die Relaiskontakte und haut in deine 
Versorgungsspannung rein.

[Turgut T. (tft)]

So ... ist es jetzt besser?

[Wolfgang (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> So ... ist es jetzt besser?

Nein.

Zeichne deine Schaltplan mal so, dass der Potentialmäßig von oben nach 
unten strukturiert ist.

Dann würdest du direkt sehen, dass deine so Diode bei geschaltetem 
Relais einen Kurzschluss für die Versorgungsspannung erzeugt.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Turgut T. schrieb:
> So ... ist es jetzt besser?

Bezüglich Freilaufdiode ja (nur falsch gepolt, wie Wolfgang schrieb).

Was immer noch fehlt ist ein Ziehwiderstand von Atmel D1/RX nach Vcc. An 
LED2 fällt wahrscheinlich zu viel Spannung ab um einen ordenlichen 
High-Pegel zu liefern.

[Thomas (kosmos)]

Würde ich dir auch mal empfehlen oben rechts deine 24V und unten links 
die dazugehörige Masse, dazwischen dann dein Motor und der Transistor 
direkt darunter.

Die T1 Beschaltung finde ich auch komisch, ich würde Kollektor mit 
Pullup hochziehen dann wäre der TX Abgriff zwischen dem Pullup und dem 
Kollektor, dann noch ein Basiswiderstand und der Rest kann weg.

Wozu überhaupt S1 wenn die Reguläre Masse mal wegfällt und S1 bedient 
wird killt es evtl. den Transistor.

Schau dir mal ein paar KFZ-Schaltpläne die gehen schön strukturiert von 
oben nach unten und alle Verbraucher hängen paralle von links nach 
rechts und die Schaltelemente sitzen dann ebenfalls in der Ebene von 
oben nach unten zwischen drin.

[Turgut T. (tft)]

> Dann würdest du direkt sehen, dass deine so Diode bei geschaltetem
> Relais einen Kurzschluss für die Versorgungsspannung erzeugt.

Wird wohl so sein. Ich habe es falsch gemacht weil die 
Klemmenbezeichnung falsch war.

> Was immer noch fehlt ist ein Ziehwiderstand von Atmel D1/RX nach Vcc.
> An LED2 fällt wahrscheinlich zu viel Spannung ab um einen ordentlichen
> High-Pegel zu liefern.

ist dafür nicht der Interne da ? Soweit ich weis ist der Für RX immer 
Aktiv. (ARDUINO)

Die Schaltung für T1 entspricht einer Standart Vorlage. Wie im Bild tty 
zu sehen.

Was mir noch sorgen bereitet ist die Tatsache das die Schaltung für die 
Entkopplung gegen 24 V nur mit der LED5 funktioniert. Kann mir jemand 
sagen warum? Einen grösseren Widerstand zu benutzen funktioniert nicht.

[Thomas (kosmos)]

2 Leds in Reihe könnte bei 5V etwas knapp sein.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Turgut T. schrieb:
>> Was immer noch fehlt ist ein Ziehwiderstand von Atmel D1/RX nach Vcc.
>> An LED2 fällt wahrscheinlich zu viel Spannung ab um einen ordentlichen
>> High-Pegel zu liefern.
>
> ist dafür nicht der Interne da ?

Wenn er eingeschaltet ist. Allerdings ist der Wert spezifiziert mit 
20...50kΩ. Das ist dann eher eine Frage der max. möglichen Baudrate 
und/oder der Empfindlichkeit für Störeinkopplungen.

> Soweit ich weis ist der Für RX immer Aktiv. (ARDUINO)

das weiß ich nicht...

[Turgut T. (tft)]

Was die Baudrate anbelangt, so muss die Schaltung keine Höchstleistungen 
vollbringen. Auch die Entfernung ist mit Maximal 100 Meter nicht der 
Hit.

> 2 Leds in Reihe könnte bei 5V etwas knapp sein.

Ja das sehe ich auch so. Ich wollte eigentlich damit erreichen, das die 
Optische Anzeige die ich haben wollte, nicht zu sehr auf die Last der IO 
drückt. Im Moment sind es 10 mA . Da ich sowiso einen Widerstand vor der 
Diode der Optokoppler benötige. Schien mir der Weg gangbar. Bei vollast 
sind das immerhin 170 mA. Also wenn alle 17 IO gleichzeitig als Ausgang 
mit High Level sind. Plus etwas Kleinkram.

[Mc M. (mcmix)]

Ich hab mal eine grundsätzliche Frage:
Du schreibst, dass es um eine RS232 Schnittstelle geht.
Die benötigt aber +/- Spannung (z.B.+/-12V) und nicht 24V - oder ist es 
nur ähnlich Rs232?
Wenn es wirklich eine RS232 ist, dürfte der 2.Optokoppler mit der 
negativen Spannung Probleme haben.
TTY ist nicht gleich RS232!

Abgesehen davon werden die beiden unteren Optokoppler mit einem 
LED-Strom von >45mA ziemlich nah am absoluten Grenzwert betrieben.(Falls 
LED3 und 4 das überleben)Die Vorwiderstände sind meiner Meinung nach mit 
470 Ohm zu klein.
Das Gleiche gilt für die BE-Strecke von T2.

Der ganze Schaltungsteil um T2 fängt an zu schwingen, wenn der Atmel 
seinen Pin A0 auf 1 setzt, da die Rückkopplung über den Optokoppler den 
Ausgang wieder auf 0 zieht, und der den Kampf mit dem Ausgangstreiber 
des Atmel wohl gewinnen wird.
Ich glaub nicht, dass es funktionieren wird, Schaltfunktion und 
Kontrolle der Funktion über den gleichen I/O Port zu betreiben.

[Turgut T. (tft)]

Es ist TTY .... also nicht wirklich RS232. Ich will damit eigentlich nur 
die RX/TX sachen weiterleiten an das nächste Modul.

> LED-Strom von >45mA ziemlich nah am absoluten Grenzwert betrieben.

Da hast du natürlich recht .. Die Widerstände passe ich noch an. Ist ja 
24 V.

> Das Gleiche gilt für die BE-Strecke von T2.

Das muss ich mal unter Last testen.

[Turgut T. (tft)]

Hallo,

also ich bin etwas verwundert. Der Gelb umrahmte teil. Soll die I/O 
Ansteuerung darstellen. Der Ablauf ist wie folgt.

A0 ist als Eingang programmiert, und wartet das der Taster S1 betätigt 
wird. Wenn der Eingang auf LOW geht. Wird der IO auf Ausgang gestellt , 
und das Rel1, M1 und M2 sowie die Quitungs Lampe LED 6 machen dinge :-) 
So wie sie sollen.

Allerdings denke ich, das auf der Arduino Seite eigentlich ein 
Kurzschluss entstehen müsste.

Wenn A0 5 V hat, wird der untere OPK das Signal an der T2 Weiterreichen. 
Das ergebniss ist. das der obere OPK ebenfals durchschalte. Das bedeutet 
das die 5V vom Ausgang über den OPK kurtzgeschlossen wird. ??? Warum 
knallt es nicht?

[Wolfgang (Gast)]

Turgut T. schrieb:
> Schaltungd_Plan.png

Sorry, wenn ich noch mal einen Vorschlag zu Darstellung mache:
Verwende in deinem Schaltplan doch mal Gnd-Symbole.

Das dürfte, etwas übertrieben formuliert, 70% der quer durch den 
Schaltplan laufenden Leitungen vermeiden und die Sache erheblich 
übersichtlicher gestalten. So sucht man sich tot, bevor man verstanden 
hat, was da passiert.

[Turgut T. (tft)]

Grundsätzlich ist dein Vorschlag sicher richtig. Aber ich zeichne nun 
mal nur rudimentärer einen Plan. Mittlerweile habe ich auch heraus 
gefunden was da Passiert. Einer der Vorschreiber erwähnte etwas von 
Schwingen. Ich wusste erst nicht was er meinte. Aber die Beiden Optos 
Schalten sich gegenseitig an und aus. Durch die Verzögerung der 
Schaltzeiten. Ich habe es dann so gelöst. Das die OPK je nach IO/ 
Verwendung gesteckt werden. Das sollte das Problem des Schwingens 
beseitigen. Dort wo ich wirklich diese Funktion benötige. Werde ich 
getrennte I/O's verwenden.

Gruss Temucin alias TFT