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Ausgang zur Steuerung eines Relais kurzschlussfest designenHallo! Ich möchte mit einem I2C IO-Expander Koppelrelais ansteuern. Da zwischen dem FET und dem Relais Stecker und Kabel (und damit potentielle Fehlerquellen) liegen möchte ich die Ausgänge zum Relais hin kurzschlussfest gestalten. Geht das so wie in dem angehängten Schaltbild dargestellt oder macht man das anders? Danke im Voraus!
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Gast
#5778023
Könnte klappen. Du könntest anstelle der Sicherung auch eine Polyfuse Sicherung verwenden, die würde sich nach dem Abkühlen von selbst wieder zurück setzen. Da ist eine Polyfuse eingezeichnet.. ;) Stefanus F. schrieb: > Du könntest anstelle der Sicherung auch eine Polyfuse Sicherung > verwenden Eine Polyfuse ist auch nur PTC (wie hier vermutlich verwendet, aber falsch gezeichnet)... Reichen dem Relais tatsächlich 2mA zum Einschalten? Ist das ein optisches Relais? Dann würde ich einfach den Vorwiderstand hochohmiger machen. Thomas S. schrieb: > möchte ich die Ausgänge zum Relais hin kurzschlussfest gestalten. Die 24V liegen da aber recht satt auf... Schau dir mal noch die BTS Serie von Infineon an, die haben Kurzschluss und Übertemperatur mit drin. Und noch einen Ausgang um den Status ab zu fragen.
Gast
#5778046
Thomas S. schrieb: > da ist eine Polyfuse eingezeichnet.. ;) Oh, ich Blindfisch. Lothar M. schrieb: > Stefanus F. schrieb: >> Du könntest anstelle der Sicherung auch eine Polyfuse Sicherung >> verwenden > Eine Polyfuse ist auch nur PTC (wie hier vermutlich verwendet, aber > falsch gezeichnet)... Kicad hat mir dieses Symbol als Polyfuse angeboten. Die PF, welche ich einsetzen möchte: https://de.farnell.com/littelfuse/microsmd005f-2/polyswitch-sicherung-ptc-smd-1210/dp/1345915 > Reichen dem Relais tatsächlich 2mA zum Einschalten? Ist das ein > optisches Relais? Dann würde ich einfach den Vorwiderstand hochohmiger > machen. Bemessungsstrom lt. Datenblatt ist 22mA. Und wie kommst du auf 2mA? Datenblatt Relais: http://gfinder.findernet.com/public/attachments/48/DE/S48DE.pdf e zum Relais hin kurzschlussfest gestalten. > Die 24V liegen da aber recht satt auf... Was meinst Du mit "satt"? Thomas S. schrieb: > Hallo! > > Ich möchte mit einem I2C IO-Expander Koppelrelais ansteuern. Da zwischen > dem FET und dem Relais Stecker und Kabel (und damit potentielle > Fehlerquellen) liegen möchte ich die Ausgänge zum Relais hin > kurzschlussfest gestalten. Hmm. > Geht das so wie in dem angehängten Schaltbild dargestellt oder macht man > das anders? Naja, diese Polyfuses sind nicht so schnell, da stirbt DIESER Transistor eher, wenn da wirklich mal ein harter Kurzschluß geschaltet wird. Man kann einen NPN-Transistor im TO220 Gehäuse nehmen und den als einfache Konstantstromquelle mit Emitterwiderstand betreiben, dann ist der auch an 24V kurzschlußfest, wenn es nur um 30mA geht. Macht ~700mW an 24V. Das hält ein TO220 oder wenn wenig Platz ist TO126 Gehäuse dauerhaft aus. Ein BD139 könnte passen. Bist du SICHER, daß sein Relais nur 50mW Spulenleistung hat? Oder fehlt da eine Null? Denn 50mW an 24V sind nur 2mA. Kaum zu glauben. Siehe Anhang. LED1 sollte ca. 1,8V Flußspannung haben, das ist meist rot. Wenn man grüne mit 2,2V nimmt, sollte man R1 auf 51 Ohm erhöhen. Bei 3,3V Ansteuerung muss man R2 auf 240R senken.
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Thomas S. schrieb: > oder macht man das anders? Natürlich macht man das anders, man beginnt nicht mit einem steinzeitalten MOSFET an den man dann viele Bauteile dranbastelt, sondern man nimmt einen aktuellen MOSFET der das alles integriert hat: http://www.farnell.com/datasheets/1923748.pdf Selbst normale MOSFETs begrenzen übrigens bei geeigneter Ansteuerspannung schon von alleine den Strom im Abschnürbetrieb (der BS138 z.B. bei 2V UGS auf typisch 180mA), überhitzen dann aber wegen der anfallenden Verlustleistung (24V*0.18A=4.3W) und platzen bevor Sicherungen und ähnliche Bauteile das verhindern können. Deine Lösung, per Widerstand den Strom auf 200mA zu begrenzen, führt bei normalem 30mA Relais zu 4V Spannungsabfall, die Relaisspule bekommt also nur noch 20V. Eine 125mA Pico Sicherung löst bei 200mA ggf. gar nicht aus https://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuses/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf . Ich würde aber auf jeden Fall eine Freilaufdiode spendieren. Falk B. schrieb: > Man kann einen NPN-Transistor im TO220 Gehäuse nehmen und den als > einfache Konstantstromquelle mit Emitterwiderstand betreiben, dann > ist der auch an 24V kurzschlußfest, wenn es nur um 30mA geht. Macht > ~700mW an 24V. Das hält ein TO220 oder wenn wenig Platz ist TO126 > Gehäuse dauerhaft aus. Ein BD139 könnte passen. Von SOT-23 zu TO-220 vergrößert mein Board erheblich. Vor allem weil ich das Ganaze 16 Mal brauche. > > Bist du SICHER, daß sein Relais nur 50mW Spulenleistung hat? Oder fehlt > da eine Null? Denn 50mW an 24V sind nur 2mA. Kaum zu glauben. Du hast recht! 500mW.. Damit 22mA Das ändert natürlich alles. Michael B. schrieb: > Natürlich macht man das anders, man beginnt nicht mit einem > steinzeitalten MOSFET an den man dann viele Bauteile dranbastelt, > sondern man nimmt einen aktuellen MOSFET der das alles integriert hat: Danke, das wollte ich wissen. > > http://www.farnell.com/datasheets/1923748.pdf Hmm.. Eine Zenerdiode? Wenn Du mir den richtigen Link schicken könntest wäre das super! > Deine Lösung, per Widerstand den Strom auf 200mA zu begrenzen, führt bei > normalem 30mA Relais zu 4V Spannungsabfall, die Relaisspule bekommt also > nur noch 20V. Eine 125mA Pico Sicherung löst bei 200mA ggf. gar nicht > aus Das Relais hat ein Umin von 17,5V Die Polyfuse ist, wie im Schaltplan zu sehen ein 50mA Hold/150mA Trip Type Wenn Du mir den richtigen Link bzw. den Bauteiltyp verrätst, dann ist das alles obsolet.. ;) > Ich würde aber auf jeden Fall eine Freilaufdiode spendieren. Ist im Koppelrelais integriert. Danke!
Gast
#5778081
Falk B. schrieb: > Naja, diese Polyfuses sind nicht so schnell, da stirbt DIESER Transistor > eher, wenn da wirklich mal ein harter Kurzschluß geschaltet wird. Aber es wird nicht zum harten Kurzschluss kommen, weil er ja noch einen Widerstand zur Strombegrenzung hinzugefügt hat. Thomas S. schrieb: > Von SOT-23 zu TO-220 vergrößert mein Board erheblich. Vor allem weil ich > das Ganaze 16 Mal brauche. Dann nimmt man sowieso was integriertes ala ULN2803. Wenn das zu klein ist, um dauerhaft den Kurzschlußstrom zu vertragen, muss man den Kurzschluß schnell erkennen und abschalten. Machbar, aber aufwändig. Das gibt es aber auch schon vollintegriert, auch als Mehrkanal Low Side Schalter. Z.B. https://www.st.com/content/st_com/en/products/power-management/intelligent-power-switches.html https://www.st.com/en/power-management/low-side-switches.html?querycriteria=productId=SC905 Stefanus F. schrieb: > Aber es wird nicht zum harten Kurzschluss kommen, weil er ja noch einen > Widerstand zur Strombegrenzung hinzugefügt hat. Das war ja der Gedanke. Das im Kurzschlussfall der Widerstand den Strom verbrät bis die Polyfuse tript. Da ist halt die Frage ob der Widerstand(250mW Type) für im PF-Datenblatt angegebenen 3 sec. durch hält. Michael B. hat jedoch in seinem Post einen modernen Mosfet erwähnt, welcher alle Schutzvorrichtungen mitbringt. Nur die Typennummer hat er noch nicht verraten.. ;) Damit wird mein Ansatz wohl obsolet. Thomas S. schrieb: > Hmm.. Eine Zenerdiode? Wenn Du mir den richtigen Link schicken könntest > wäre das super! Oh, sorry https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon-BTS3205N-DS-v01_01-en-1225623.pdf Michael B. schrieb: > Thomas S. schrieb: >> Hmm.. Eine Zenerdiode? Wenn Du mir den richtigen Link schicken könntest >> wäre das super! > > Oh, sorry > https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon-BTS3205N-DS-v01_01-en-1225623.pdf Lese ich das richtig? Einfach diesen Typen nehmen und ohne weitere Beschaltung den Drain direkt auf die Klemme und alle meine Probleme sind gelöst? Geiler Scheiß! ;) Danke! Ja, genau! Falls du dennoch ein Gate Widerstand spendierst und das Gate auf einen AD Wandler Eingang legst kannst du rücklesen ob der Ausgang geschaltet wurde oder ob ein Fehler aufgetreten ist. Thomas S. schrieb: >> Die 24V liegen da aber recht satt auf... > Was meinst Du mit "satt"? Ja, in deinem Design liegen an der Klemme direkt die 24V Versorgung. Wenn sich das Kabel da blankscheuert und einen Masseschluss hat, dann ist dieser Ausgang eben nur so kurzschlussfest, wie das Netzteil und alle die Komponenten bis zue Klemme (Leitung, Schalter, Stecker, Platine...). Aus diesem Grund ist es beser, die Masse nach aussen zu führen und die High-Side kurzschlussfest zu schalten. Z.B. mit dem BTS oder einem BSP oder sonst einem "High-Side-Smartswitch". Lothar M. schrieb: > Ja, in deinem Design liegen an der Klemme direkt die 24V Versorgung. > Wenn sich das Kabel da blankscheuert und einen Masseschluss hat, dann > ist dieser Ausgang eben nur so kurzschlussfest, wie das Netzteil und > alle die Komponenten bis zue Klemme (Leitung, Schalter, Stecker, > Platine...). Schlagendes Argument! > Aus diesem Grund ist es beser, die Masse nach aussen zu führen und die > High-Side kurzschlussfest zu schalten. Z.B. mit dem BTS oder einem BSP > oder sonst einem "High-Side-Smartswitch". Michael B. hat den BTS3205N empfohlen. Gefällt mir sehr gut, ist halt ein Low Side Typ. Werde mich um einen High SIde Typen umsehen und den dann verwenden. Danke euch allen! Habt mir sehr geholfen! Soo... Ich habe das Ganze jetzt umdesigned, Schaltplan im Anhang. Wäre nett wenn sich das noch mal jemand kurz ansehen könnte.
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Eine Freilaufdiode am Ausgang wäre noch zu empfehlen, sollte zwar am Relais schon dran sein, kann nicht schaden. Für 16 Ausgänge würde ich 4 Stück TPS4H000 nehmen oder 2 ITS4880R (aka BTS4880R). Ist das Absicht, dass die Relais einschalten, wenn der uC resettet wird? Thomas S. schrieb: > Ich habe das Ganze jetzt umdesigned, Schaltplan im Anhang. Hast du wenigstes vorher mal ins Datenblatt des BTS4140 geguckt ? Offenbar nicht. Der hat keinen TTL-Eingang. Markus M. schrieb: > Eine Freilaufdiode am Ausgang wäre noch zu empfehlen, sollte zwar am > Relais schon dran sein, kann nicht schaden. Der Ratschlag kam jetzt das dritte Mal. Ich frage mich weshalb ich Datenblätter verlinke, wenn eh keiner der Kommentiert rein schaut. Danke trotzdem!
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Michael B. schrieb: > Thomas S. schrieb: >> Ich habe das Ganze jetzt umdesigned, Schaltplan im Anhang. > > Hast du wenigstes vorher mal ins Datenblatt des BTS4140 geguckt ? > > Offenbar nicht. Offenbar schon. Dort habe ich die angehängte Skizze gefunden. Wahrscheinlich bin ich jedoch zu doof um diese richtig zu interpretieren. > > Der hat keinen TTL-Eingang. Dann wäre es sehr freundlich von Dir, wenn Du mir erklärst wie es warum richtig geht.
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Bauform B. schrieb: > Für 16 Ausgänge würde ich 4 Stück TPS4H000 nehmen oder 2 ITS4880R (aka > BTS4880R). Werd ich mir ansehen. Danke für den Tip. > > Ist das Absicht, dass die Relais einschalten, wenn der uC resettet wird? Hättest Du richtig gelesen, dann wüsstest Du, dass ich zum ansteuern einen MCP23017 verwende, der seine Eingänge beim PowerOn/Reset als Eingänge setzt und diese dann bis zu Konfiguration hochohmig sind. Über den PullUp wird ein einschalten vermieden. Ein normaler High Side Switch ist kein Inverter. Thomas S. schrieb: > Hättest Du richtig gelesen, dann wüsstest Du, dass ich zum ansteuern > einen MCP23017 verwende, der seine Eingänge beim PowerOn/Reset als > Eingänge setzt und diese dann bis zu Konfiguration hochohmig sind. Über > den PullUp wird ein einschalten vermieden. Ich meinte natürlich "seine PORTS". Sry für die Unschärfe. So.. Für die, die es interessiert: Nach langem hin und her hab ichs jetzt so designed wie im angehängten Schaltplan zu sehen. Danke an alle, die geholfen haben.
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