Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Basiswiderstand Ic unbekannt 2n3904


von Christian M. (commodore-64)


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Hallo.
Bin neu hier und hoffe ihr könnt mir helfen.

Ich ermittle die Spannung eines Akkus mittelst eines Spannungsteilers an 
einem Attiny. Damit wenn dieser außer Betrieb ist, die Spannung des 
Akkus nicht in den Controller knallt, will ich die Masse über besagten 
Transistor schalten lassen. Mein Problem ist nun dieses, dass ich zur 
Berechnung des Basiswiderstandes keine Ahnung habe was ich bei Ic 
eintragen soll. Denn es existiert nicht wirklich ein Verbraucher dessen 
Wert ich da bestimmen könnte.

Oder ist der Verbraucher der 10K Widerstand zwischen Akku und Controller 
der dann berechnet werden muss?

Ich habe hier mal flott ein Teil des Schaltplan einfach aufgezeichnet.

Würde mich echt über Hilfe freuen.

: Verschoben durch User
von Sven D. (Gast)


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Nimm ein Relais und trenne damit die Verbundung.

von MaWin (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Mein Problem ist nun dieses, dass ich zur Berechnung des
> Basiswiderstandes keine Ahnung habe was ich bei Ic eintragen soll

Nein das wirliche Problem ist, dass ein Abtrennen der Masse des 
Soannungsteilers keinen Strom spart weil der Strom über 10k durch die 
Eingangsschutzdiode des ATtiny nach Masse abfliesst.

Du müsstest die positive Spannung unterbrechen, brauchst dazu aber eine 
Steuerspannung über VCC des ATtiny.

Zum Berechnen des Basiswiderstandes im Schaltbetrieb nimmt man 1/10 des 
Kollektorstromes, also 25uA wofür 220k reichen würden.
Aber trotzdem schaltet der bipolare Transistor nicht bis 0V durch, die 
Schaltung misst also nicht exakt.

von batman (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Oder ist der Verbraucher der 10K Widerstand zwischen Akku und Controller
> der dann berechnet werden muss?

Die Last ist der Spannungsteilers (20k) mit seinem Querstrom. Man siehts 
doch auf der Zeichnung gut: Wenn der Transistor leitet, fließt der 
Akku-Strom da durch.

von Christian M. (commodore-64)


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MaWin schrieb:
> Nein das wirliche Problem ist, dass ein Abtrennen der Masse des
> Soannungsteilers keinen Strom spart weil der Strom über 10k durch die
> Eingangsschutzdiode des ATtiny nach Masse abfliesst.
>
> Du müsstest die positive Spannung unterbrechen, brauchst dazu aber eine
> Steuerspannung über VCC des ATtiny.

Erst mal muss ich sagen. Das ist der Hammer hier. Wie schnell und toll 
hier antworten kommen. Echt klasse.


Also.. soweit ich weiß muss der Eingang des attiny "damit er pulldown 
betreibt" auch erst per sektch dazu veranlasst werden. Beide Widerstände 
dienen ja dazu die Spannung auf beide 10K Widerstände aufzuteilen um mit 
diesen Werten dann die Akkuspannung zu errechen.

Was jetzt hier im Schaltbild fehlt ist das:
Der Attiny wird nur in Betrieb genommen wird, wenn über USB auch etwas 
anliegt. Der Akku selber hat mit der Versorgung des attiny nichts zu 
tun.

Wenn also der Transistor die Masse abklemmt, so liegt am attiny 
lediglich die Plus Spannung des Akkus an. Dies bedeutet nach Kirchhoff 
das nichts fließt. Zumindest wenn man die Tatsache außer Acht ließe, 
dass der Transistor nicht ganz bei 0V schließt.

Also gäbe es eine gemeinsame Masse, hätte ich wohn einen PNP erdacht um 
die 4,2V zu trennen.

Daher ist der Einwurf des Relais auch gut. Ich habe welche passend für 
5V die nur 10mA benötigen und 1A schalten könne. Jedoch wollte ich sie 
sparen da ich von den NPNs noch so viele habe die dazu noch viel 
günstiger sind.

Im Prinzip geht es nicht um eine exakte Messung. Ich benötige nur einen 
gewissen Wert der als Schwelle dient um dann Ereignisse mit dem 
Controller auszulösen. Misst der Attiny also 3,8V und ich Messe mit dem 
Multimeter 4V, dann passe ich den Sketch so an, dass im Notfall der 
falsche Wert dem echten Wert entspricht.

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (commodore-64)


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Ok wie berechne ich das bitte?

20K  bei sagen wir 4,67V und etwa 20mA (mehr kommt da in echt nicht 
raus). Wie komme ich da auf die Milliampere?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Wenn also der Transistor die Masse abklemmt, so liegt am attiny
> lediglich die Plus Spannung des Akkus an. Dies bedeutet nach Kirchhoff
> das nichts fließt.

Dann ist die einzige Verbindung des Akkus zu deiner Schaltung der 
Spannungsteiler gegen Masse, und der positive Akkuanschluss wird davon 
auf Massepotential gezogen.

Der negative Akkuanschluss liegt damit aber einige Volt unter Masse - 
und das liegt auch am Emitter deines Transistors an. Damit kann der npn 
nicht mehr sperren!

Um zu sperren müsste die Basisspannung auf den selben negativen Wert 
gebracht werden, das kann dein attiny aber nicht treiben.

von Christian M. (commodore-64)


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Verstehe. Da die Masse nicht mehr von usb kommt, sperrt der Transistor 
nicht mehr richtig. Dann wäre besagtes Relais wirklich besser.. Vielen 
Dank erst mal.

von Manfred (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Damit wenn dieser außer Betrieb ist, die Spannung des
> Akkus nicht in den Controller knallt, will ich die Masse über besagten 
Transistor schalten lassen.

Diese Schaltung scheint mir unsinnig. Schaue den an, da wird auch das 
Thema Spannungsmessung sinnvoll gelöst:
Beitrag "Re: Schaltung Stromverbrauch minimieren?"

Bitte komplett lesen, die erste Schaltung erfährt noch Korrekturen!

von Christian M. (commodore-64)


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So ist es, es ist der Schein der trügt. Die Platine ist nämlich fertig. 
Ich benötige keine Reduktion des Ruhestroms zwischen irgend welchen 
Messungen, sonder eine Trennung vom Controller wenn dieser nicht mehr in 
Betrieb ist. Also den langen Beitrag werde ich mir erst mal nicht 
genehmigen müssen. ? Sah recht aufwändig aus.

Die Spannung wird vom Controller ermittelt und schaltet nach dem 
Erreichen des eingestellten Wertes das Relais ab sodass die Masse des 
Akkus komplett getrennt ist. (das dient im übrigen nur der optischen 
Darstellung des Ladestandes, die Laderegelung hat damit nichts zu tun) 
Die rote LED wechselt zu grün und alles ist prima.

Zumindest jetzt.
Ich musste auf Fehlersuche gehen und da stellte sich heraus, dass der 
Ausgang des Attiny85 allem Anschein nach nicht in der Lage war das 
DIP05-1A-72-12D Relais (geiles Teil) zu steuern. Der Nano hat damit 
keine Probleme. Und das obwohl das Relais grade nur 10mA benötigt. Bin 
immer von 20 mA Output ausgegangen wohl gleich ich sie nie ausgenutzt 
hab.

Also musste ich meinen Transistor nicht wegräumen. ? Der Attiny steuert 
nun den Transistor und der schaltet das Relais ein und schleift die 
Masse so lange durch, wie die USB Verbindung besteht oder die max 
Spannung erreicht ist.

Ich freu mich und euch vielen vielen Dank noch mal.

https://youtu.be/V9nIiVkXUig

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Wenn der AVR keine 10mA mehr schafft, isser kaputt. Wahrscheinlicher 
ist, daß du die Freilaufdiode verpolt hast.

von Christian M. (commodore-64)


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Eher sehr unwahrscheinlich. Ich habe schon 5 Stück von den verbaut also 
eigentlich nicht. Wenn der Ausgang des attiny auf HIGH ging, konnte ich 
dort 4,8V zu GND messen. Nur das Relais schaltete nicht. Dies habe ich 
mittels Durchgangsprüfung  getestet. Habe ich das Netzteil angeschlossen 
bzw. direkt am USB Vcc, so schaltet es frei und klackt auch ganz leise.

von Achim S. (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Wenn der Ausgang des attiny auf HIGH ging, konnte ich
> dort 4,8V zu GND messen. Nur das Relais schaltete nicht. Dies habe ich
> mittels Durchgangsprüfung  getestet.

Dann ist was in deinem Aufbau faul oder dein Relais hat einen Knacks.

Das Relais muss bei einer Spannung >3,5V einschalten. Wenn der µC den 
Strom nicht schaffen würde, dann würde die Spannung am Relais nicht auf 
4,8V hochkommen.

Ein Schaltplan (inklusive Freilaufdiode und Messpunkt) wäre hilfreich.

von Christian M. (commodore-64)


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Bin die nächsten Tage nicht mehr zu Hause. Wenn ich da bin, hänge ich an 
einen gleichen Controller mal noch so ein Relais ran. Wenn das schaltet, 
geht irgend wo Leistung verloren.

Hatte schon ein anderes Relais getestet und dieses auch über selben pin 
angeschlossen. Selbes Ergebnis. Es hing nichts weiter am Release. Nur 
der Ausgangspin und GND. Durchgang war keiner zu messen.

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (commodore-64)


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Hallo,

bin wieder da.

Problem gelöst wenn es auch schon etwas Überwindung kostet es 
mitzuteilen.

Ich habe jetzt nur den Attiny und eines dieser Relais zu verbinden. 
Wieder ohne Erfolg. Dann bin ich den Sketch auf und ab gegangen und auf 
einmal ist mir aufgefallen, dass der Pin der das Relais schalten soll 
überhaupt nicht als Output deklariert war. Bamm
Nun konnte ich damals am Controller in der Schaltung zwar auch Spannung 
messen und ja das funktioniert obwohl es nicht sein sollte. Das lässt 
sich sicher mit fünf Buchstaben erklären. China. Wobei ich derartige 
Feststellungen noch nie gemacht habe. Beim Testen jetzt hatte ich zwar 
auch noch Probleme obwohl der Ausgang gesetzt wurde aber die 
verschwanden dann als mir eingefallen war das am Input noch der Pullup 
fehlte.

Nun tausche ich den Controller auf der Platine noch mal aus so dass der 
Transistor das Relais richtig schalten kann. Das alles noch mal 
auszubauen ist den Aufwand nicht wert.

Also besten Dank noch mal für eure Unterstützung.

von batman (Gast)


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Also hast du das Relais über den internen (10-20k) Pullup geschaltet. 
Ja, da fließen an 5V keine 10mA durch, sondern max. 0,5mA.

Übrigens auch in China. ;)

von Achim S. (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Dann bin ich den Sketch auf und ab gegangen und auf
> einmal ist mir aufgefallen, dass der Pin der das Relais schalten soll
> überhaupt nicht als Output deklariert war.

Dann lagen dabei an der Relaispule aber auch garantiert keine 4,8V an.

Christian M. schrieb:
> Nun konnte ich damals am Controller in der Schaltung zwar auch Spannung
> messen und ja das funktioniert obwohl es nicht sein sollte. Das lässt
> sich sicher mit fünf Buchstaben erklären. China.

Was willst du damit zum Ausdruck bringen? Dass dein Messgerät aus China 
stammt und deshalb 4,8V anzeigt obwohl nur ein paar mV anliegen? Nichts 
für ungut, aber da halte ich eine simple Fehlmessung für wesentlich 
wahrscheinlicher.

von Christian M. (commodore-64)


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Ja in der Tat kommt es mir komisch vor. Den ich habe damals definitiv 
über 4V gemessen und ich habe etliche Male Volt und Milliampere 
gemessen. Letzteres lag bei 9mA. (jetzt bei etwa 13mA) Ich kann es auch 
gedanklich nicht mehr reproduzieren.

Das Multimeter "und da musste ich grade mal nach schauen" kommt laut 
Aufdruck sogar aus Deutschland und ist von Hama. Also sind wohl eher die 
Controller gemeint, welche aus China kommen.

von batman (Gast)


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Egal, irgendein Chinese muß ja schuld sein. Wer sonst. :)

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