Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Push-Pull Treiber zur ansteuerung eines bistabilene Relais gesucht


von Michael V. (stonev)


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Ich habe hier ein paar bistabile Relais von Schrack (RT314A05) mit einer 
Spule (62 Ohm, 80mA bei 5V).
Ansteuern möchte ich das Relais über einen Ausgang ESP8266 und einem 
passenden Push-Pull Treiber (halbe H-Brücke) der die 80mA für das Relais 
auch verkraftet. Der Treiber soll bei High 5V zum Relais schalten und 
bei Low den Anschluss auf Masse legen. In Reihe zur Spule kommt dann 
noch ein 100uF Elko, der durch fallende/steigende Flanken das Relais 
jweils schaltet.

Also:  ESP---Treiber---Elko---Spule---Gnd


Als Treiber finde ich derzeit nur Motorsteuerungs-IC wie den L293D / 
SN754410 / Si9987.

Mich würde interessieren, ob jemand noch einen anderen Treiber für diese 
Anwendung kennt (vorzugsweise im DIP Gehäuse)?
In einem Fall sollen 10 Relais angesteuert werden, da wäre von Vorteil, 
wenn die Ausgänge alle auf einer Seite des IC wären. Integrierte 
Freilaufdioden wären auch schön.

: Bearbeitet durch User
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Mit der Forderung DIL schränst du dich ziemlich ein.
NJW4301 passt halbwegs, allerdings Ausgänge nicht auf einer Seite.

Bau dir doch einfach aus je einem p und nKanal-logic-level deine 
Endstufen selbst, 2 kleine SOT23 (IRMLxxxx) je Kanal.

von Michael V. (stonev)


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Muss ja nicht zwingend DIP oder DIL sein - es gibt ja Adapter.
Ein fertiges IC wäre schon bequemer...
Den NJW4301 schaue ich mir gleich mal an. Danke schon mal.

von Jens G. (jensg)


Angehängte Dateien:

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Der Timer IC NE555 hat sich noch immer bewährt.

von Harald W. (wilhelms)


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Michael V. schrieb:

> Ansteuern möchte ich das Relais über einen
> passenden Push-Pull Treiber (halbe H-Brücke) der die 80mA für das Relais
> auch verkraftet.

M.E. sollte das mit FET-Treibern möglich sein. Ob es diese aber
auch in DIL gibt, weiss ich nicht.

von Stefan F. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Der Timer IC NE555 hat sich noch immer bewährt.

Das ist Kreativ. Technisch irgendwie Overkill, aber was solls's, der 
Chip ist billig.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefanus F. schrieb:

>> Der Timer IC NE555 hat sich noch immer bewährt.
>
> Das ist Kreativ. Technisch irgendwie Overkill, aber was solls's, der
> Chip ist billig.

Natürlich geht auch eine NPN/PNP-Transistorstufe. Die hat auch
nicht mehr Beine.

von georg (Gast)


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Michael V. schrieb:
> In Reihe zur Spule kommt dann
> noch ein 100uF Elko, der durch fallende/steigende Flanken das Relais
> jweils schaltet.

Wenn du die Trasistoren einzeln mit kurzen Impulsen ansteuerst brauchst 
du keinen Elko.

Georg

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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georg schrieb:
> brauchst
> du keinen Elko.

dafür aber ne Vollbrücke.

von Michael V. (stonev)


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georg schrieb:
> Michael V. schrieb:
>> In Reihe zur Spule kommt dann
>> noch ein 100uF Elko, der durch fallende/steigende Flanken das Relais
>> jweils schaltet.
>
> Wenn du die Trasistoren einzeln mit kurzen Impulsen ansteuerst brauchst
> du keinen Elko.
>
> Georg

Mag sein, aber könnte ich über den ESP nur toggeln und hätte keine 
Statuserkennung. So ist ganz schlicht "high" = an und "Low" = aus.

Die Sache mit dem Ne555 ist interessant, aber am Ende imho overskill mit 
einigem an externer Beschaltung und preislich auch nicht attraktiv. Der 
L293D z. B. kostet in der Bucht etwa 1 Euro das Stück und ich kann 4 
Relais ohne weitere externe Beschaltung anschließen.

Der NJW4301 wird mangels TTL Eingänge nicht funktionieren.

Ich suche heute nochmal weiter. Hatte gehofft, es gäbe was Gängiges.
Cemos Inverter machen ja genau das Gesuchte, nur leider bis maximal 
25mA.
Ein diskreter Aufbau ist auch aufwändiger und ich müsste das 
gleichzeitige Schalten verhindern, um einen kurzzeitigen Kurzschluss zu 
vermeiden. Fertige H-Brücken haben doch alle schon shoot thru prevention 
Logik integriert.

Könnte diese H-Brücke ggf. funktionieren?
https://www.mikrocontroller.net/part/ZXMHC6A07T8

Gate-Source Threshold Voltage sind 3V, dann müsste das doch mit TTL 
Signal klappen? Wie schaut es mit der Kurzschlussgefahr aus?

von Harald W. (wilhelms)


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Michael V. schrieb:

> Mag sein, aber könnte ich über den ESP nur toggeln und hätte keine
> Statuserkennung. So ist ganz schlicht "high" = an und "Low" = aus.

Kritisch ist diese Erkennung nur, wenn Du im "High"-Zustand Dein
Gerät abschaltest. Dann wird sich der E$lko irgendwann entladen.

> Ein diskreter Aufbau ist auch aufwändiger und ich müsste das
> gleichzeitige Schalten verhindern, um einen kurzzeitigen Kurzschluss zu
> vermeiden.

Dieses Problem gibts auch beim 555 und da der L293 schon etwas älter
ist, möglicherweise auch bei diesem.

> Gate-Source Threshold Voltage sind 3V, dann müsste das doch mit TTL
> Signal klappen?

Was verstehst Du unter TTL-Signal? Hast Du alte TTL-ICs in Deiner
Schaltung verbaut?

von Michael B. (laberkopp)


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Michael V. schrieb:
> In einem Fall sollen 10 Relais angesteuert werden

Michael V. schrieb:
> RT314A05

Das braucht mindestens 0.5 x Nennspannung, also 2.5, zu umschalten.

Also kann man die 10 (sogar 12) Relais in einer Matrix verdrahten:
1
   |   |   |
2
---R---R---R
3
   |   |   |
4
---R---R---R
5
   |   |   |
6
---R---R---R
7
   |   |   |
8
---R---R---R
Die 7 Anschlüsse kommen aus Halbbrückentreibern. Man braucht keine 
Elkos. 2 x L293 taugen nichts, weil sie aus 5V Versorgung keine 5V 
liefern, sondern eher nur 2V. Man müsste sie schon mit 8V versorgen.

Ein AMT49701 würde es tun, ist aber kein DIL.

Besonders einfach wären Emitterfolger am tri state Ausgang
1
     +5V
2
      |
3
  +--|<
4
  |   |E
5
--+   +--
6
  |   |E
7
  +--|<
8
      |
9
     GND
die übernehmen nämlich den Tri-State Zustand vom uC-Ausgang, und es gibt 
sie in kleinem SC70-6 (uups, passt nicht in deine Steintzeithände).

von Michael V. (stonev)


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Harald W. schrieb:
> Was verstehst Du unter TTL-Signal? Hast Du alte TTL-ICs in Deiner
> Schaltung verbaut?

Da habe ich Mist geschrieben. Ich meinte den Logikpegel vom ESP.

von Stefan F. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Besonders einfach wären Emitterfolger am tri state Ausgang

Allerdings mit ca 1,5V Spannungsverlust. Man muss Relais und 
Spannungsversorgung dementsprechend anpassen.

von pupu (Gast)


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Dual MosFet-Treiber ala x426-x428?

von Michael V. (stonev)


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Michael B. schrieb:
> Michael V. schrieb:

> Besonders einfach wären Emitterfolger am tri state Ausgang
>
1
>      +5V
2
>       |
3
>   +--|<
4
>   |   |E
5
> --+   +--
6
>   |   |E
7
>   +--|<
8
>       |
9
>      GND
10
>
> die übernehmen nämlich den Tri-State Zustand vom uC-Ausgang, und es gibt
> sie in kleinem SC70-6 (uups, passt nicht in deine Steintzeithände).

Welche Emitterfolger meinst Du hier? Hast Du mal ein Beispiel?
SC70-6 ist absolut zu klein für meine Steinzeithände :P  Aber, wenn es 
die einzige Lösung bleibt, muss ich mal sehen...

Ansonsten habe ich diese beiden Kandidaten noch gefunden:
https://www.vishay.com/docs/70864/si9987.pdf
https://www.mouser.com/ds/2/268/20001422G-967549.pdf

Der Si9987 hat auch noch Freilaufdioden mit drin.

Alternativ: Kann ich nicht eine Push-Pull Schaltung mit zwei p/n 
Komplementärtransistoren oder Mosfets nebst Freilaudioden realisieren?

von Stefan F. (Gast)


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Michael V. schrieb:
> Welche Emitterfolger meinst Du hier?

Michael V. schrieb:
> Kann ich nicht eine Push-Pull Schaltung mit zwei p/n
> Komplementärtransistoren oder Mosfets nebst Freilaudioden realisieren?

Ich denke, das meinte er damit. Wie gesagt fallen da 1,5V Verluste ab, 
die man berücksichtigen sollte.

von Michael V. (stonev)


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Er sprach aber auch davon, die hinter einem Tri State Ausgang zu 
plazieren???

Die 1,5V würde das Relais noch mitmachen.
Gibt es irgendwo Übersichten zu komplementären Mosfets? Bei Farnel habe 
ich nur sowas gesehen:
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BSD235C-DS-v02_04-EN.pdf?fileId=db3a30433580b371013585a2d0d53326

Sollte passen, aber etwas größer als SOT-363 wäre schon fein für mich 
Grobmotoriker...

von Klaus (Gast)


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von Michael B. (laberkopp)


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Michael V. schrieb:
> Gibt es irgendwo Übersichten zu komplementären Mosfets?

Die Schaltung geht NICHT mit MOSFETs.

Aber natürlich mie riesigen bipolar-Einzeltransitoren.

von Michael V. (stonev)


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Warum? Wegen des Kondensators?

von Michael V. (stonev)


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Wenn ich den Kondensator hinter die Spule setze, begrenz doch der 
Spulenwiderstand (62 Ohm) den Strom. Also

ESP---Treiber/Mosfet---Spule---Elko---Gnd

Der Ladestrom bleibt dann bei etwa 80mA. Kein Grund für nen Mosfet die 
Grätche zu machen. Oder aber einem Pärchen BC337/327 im To-92. Bei 
deinem Sinn für Humor, meinst du diese Bauform wahrscheinlich mit 
"riesigen bipolar-Einzeltransitoren" :)

von hinz (Gast)


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Michael V. schrieb:
> Wenn ich den Kondensator hinter die Spule setze, begrenz doch der
> Spulenwiderstand (62 Ohm) den Strom.

Aber nicht den Querstrom durch die beiden MOSFETs. Und als Sourcefolger 
klappts auch nicht, zu hohe Thresholdspannung.

von Michael B. (laberkopp)


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Michael V. schrieb:
> Warum? Wegen des Kondensators?

Wegen der hohen Threshold-Spannung
und weil MOSFET spannungsgesteuert und nicht stromgesteuert sind kommt 
der tri state Zustand nicht durch.

Michael V. schrieb:
> Wenn ich den Kondensator hinter die Spule setze, begrenz doch der
> Spulenwiderstand (62 Ohm) den Strom

Ja.

von Michael V. (stonev)


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Verstehe ich nicht. Ihr meint VGS(TH) würde nicht zu meinen 3,3V (High) 
passen?
Beim PNP käme ich auf VGS von
low 0V:     -5V
high 3,3V:  -1,7V

Beim NPN..
low:  0V
high: 3,3V

Es gibt doch Mosfets, deren VGS(TH) dazwischen liegt. Habe ich jetzt ein 
Brett vorm Kopf, dass ich euch nicht verstehe?

Sollte das mit Komplementären Mosfets nicht funktionieren, kämen ja doch 
immer noch H-Brücken in Betracht, die für Logik-Pegel ausgelegt sind, 
oder?
SI99878, TC4427 oder L9110 wurden oben ja bereits genannt.

von Michael B. (laberkopp)


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Michael V. schrieb:
> zu meinen 3,3V (High)

Dann kannst du 5V Ansteuerung auf die gezeigte einfache Art eh 
vergessen.

Da musst du schon mit 5V reinkommen.

von Michael V. (stonev)


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Wäre ja auch kein Problem, noch nen npn davor zu schalten, um mit den 5v 
auf die Gates der Brücke zu gehen.

Aber dann wäre so ein fertiges IC wie der SI9987 wahrscheinlich 
wirtschaftlicher. 50 Ct bei Aliexpress für 2 Relais nutzbar.

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