Hallo! Ich versuche grad mit einem ESP8266 eine kleine 5V Wasserpumpe anzusteuern. Dafür habe ich einen BC547 verwendet (Schaltung im Anhang). Hat auf dem Steckbrett auch funktioniert -> allerdings gelötet funktioniert es sporadisch nicht. Ich tippe darauf, dass der Anlaufstrom sporadisch zu hoch ist für den BC547 (der ja "nur" 100mA schalten kann). Die Pumpe braucht laut Datenblatt 170mA, wobei der reale Strom knapp bei 100mA liegt. Meine Idee ist jetzt den BC547 durch einen Mosfet o.Ä. zu ersetzen. Der ESP8266 liefert 3,3V und 12mA an einem Ausgang. Mit Mosfets habe ich allerdings noch keine Erfahrung. Ich habe jetzt hier den 2N7000 gefunden - so wie ich das Datenblatt verstehe, ist der für meinen Fall geeignet - oder habe ich etwas wichtiges im Datenblatt übersehen? Habt ihr sonst Ideen für Alternativen? Danke! :-)
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Du brauchst einen Logiklevel-Mosfet, da nur diese bei der geringen Spannung von 3-5V schon voll durchschalten. Die Bezeichnungen fangen meist mit IRL an.
Nils L. schrieb: > Ich tippe darauf, dass der Anlaufstrom sporadisch zu hoch ist für den > BC547 (der ja "nur" 100mA schalten kann). Die Pumpe braucht laut > Datenblatt 170mA, wobei der reale Strom knapp bei 100mA liegt. Es gibt auch andere, bipolare Transistoren im gleichgrossen Gehäuse, die grössere Ströme vertragen. > Meine Idee ist jetzt den BC547 durch einen Mosfet o.Ä. zu ersetzen. > Der ESP8266 liefert 3,3V und 12mA an einem Ausgang. Es gibt nur wenige Mosfets, die mit derart kleinen Ugs-Spannungen schalten können, Du musst also gezielt nach LowLogicLevel-FETs suchen. Der 2N7000 ist schon mal nicht geeignet.
Hallo, Nils L. schrieb: > Ich tippe darauf, dass der Anlaufstrom sporadisch zu hoch ist für den > BC547 (der ja "nur" 100mA schalten kann). Der BC337 kann dauerhaft einen Kollektorstrom von 800mA leiten und sollte für deine Schaltanwendung gut funktionieren. rhf
für sowas nehme ich immer einen IRF3708. Der hat ein definiertes Rdson schon für 2,8 Volt Ugs. Gibt's in der Bucht im 10er Pack für 68 Cent pro Stück.
Oder ein SuperSOT, zB der FmMT619 für 50V/2A. Die Dinger sind klein und robust, quasi unkaputtbar! ;o)
Nils L. schrieb: > Hat auf dem Steckbrett auch funktioniert Immerhin, du hast eine Freilaufdiode. Dein BC547 bekommt 5mA Basisstrom und kann damit 100mA gut schalten. Aber die 170mA deiner Pumpe bedeuten nicht dass sie 170mA benötigt, sondern dass sie (bei Pumpen durch dickflüssiges Fördermittel) so weit belastet werden darf bis sie 170mA dauerhaft zieht, bevor sie überhitzt. Deine wird weniger belastet, das ist gut. Aber auch deine Pumpe zieht im Anlaufmoment mehr Strom, so Betriebsspannung/Innenwiderstand=Anlaufstrom=Blockierstrom, das liegt bei einem 170mA Nennstrom-Motor leicht bei 1.7A, das ist kurzfristig auch erlaubt. Aber dafür reicht die Stromverstärkung deines Transistors nicht, der wird nicht ganz durchschalten, zu einem höheren Spannungsverlust führen, und damit weniger Spannung an den Pumpenmotor liefern, so dass die schlaffer anläuft und weniger Anlaufstrom benötigt. Das ist durchaus gut und erwünscht, denn ich befürchte du hast ein anderes Problem, dein Transistor ist ja auch nicht kaputt: ich befürchte, deine Spannungsvesorgung bricht im Moment des Anlaufens auf Grund des hohen Anlaufstroms zusammen, weil sie eben keine 1.7A liefern kann und 47uF dagegen nicht ausreichen und der ESP kommt wegen der einbrechenden Betriebsspannung durcheinander. Denn wahrscheinlich nutzt du die 5V zur Versorgung des 3.3V Reglers des ESP. Also: kräftigere Stromversorgung (2A), zumindest kurzfristig (klassisches Trafonetzteil) oder absichtliche Beschränkung des Anlaufstroms. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten: 18 Ohm Widerstand zwischen Pumpe und Transistor, Basiswiderstand auf 1k erhöhen, statt Einschalten die Pumpe per PWM mit steigendem Tastverhältnis langsam bestromen. Such dir eine aus, bzw. probiere sie der Reihe nach durch. Ein MOSFET (der bei 2.5-2.8V voll durchschalten sollte und zumindest 1.7A aushält wie IRL6244) macht die Sache also wohl nur komplizierter, denn er wird durch knappen Basisstrom den Anlaufstrom nicht begrenzen.
Beitrag #6002883 wurde vom Autor gelöscht.
Nils L. schrieb: > Ich werde es mal mit dem BC337 versuchen Miss mal den Strom, der fließt, wenn die Pumpe blockiert ist. Und lege den Transistor danach aus. > Die Pumpe braucht laut Datenblatt 170mA Mal angenommen, die zieht auch blockiert nicht mehr als die 800mA, dann könnte es noch knapp werden mit dem Stromverstärkungsfaktor und dem gewählten Vorwiderstand. Denn der BC337-16 hat eine Stromverstärkung von 100 min. Für Schalterbetrieb bei 5facher Übersteuerung und 170mA müssen also mindestens 1,7mA*5 = 9mA in die Basis fließen (falls der Blockierstrom deutlich höher ist, dann entsprechend mehr). Der 470 Ohm Vorwiderstand bringt bei 2,5V Spannungabfall gerade mal knapp 5mA zustande. Der muss also auch angepasst werden. Der BC337-25 mit seiner höheren Stromverstärkung entspannt die Sache ein wenig...
Harald W. schrieb: > Andreas B. schrieb: > >> Die 1N40xx sind doch recht langsam. > > ...und wen stört das? Dem MosFet der schneller kaputtgeht als die Diode leitet z.B?
Andreas B. schrieb: > Dem MosFet der schneller kaputtgeht als die Diode leitet z.B? Dazu müsste die Diode aber in dem Moment Strom leiten, in dem der Transistor einschaltet. Das tut sie aber nicht, daher ist dein Beitrag FuD. Nur bei PWM ist der Strom eventuell noch nicht abgeklungen. Dazu müsste es aber eine schnelle PWM sein. Die ist bei einem mechanisch trägen Bauteil wie dem Pumpenmotor aber völlig fehl am Platze. Da reichen 50Hz. Und dafür reicht also auch eine Netzgleichrichterdiode wie die 1N4001. Gerade wenn man PWM zur Anlaufstrombegrenzung nutzt, will man ja nichtkontinuierlichen Stromfluss. Spar dir also deine die Anfänger nur weiter verwirrenden Beiträge.
MaWin schrieb: > Anlaufmoment mehr Strom, so > Betriebsspannung/Innenwiderstand=Anlaufstrom=Blockierstrom, das liegt > bei einem 170mA Nennstrom-Motor leicht bei 1.7A, das ist kurzfristig > auch erlaubt. > Aber dafür reicht die Stromverstärkung deines Transistors nicht, ... Gutes Stichwort. Was sagen wohl die 5V USB zu solch einer Belastung? Nicht jede USB-Schnittstelle wird das mit sich machen lassen.
Wolfgang schrieb: > Was sagen wohl die 5V USB zu solch einer Belastung? > Nicht jede USB-Schnittstelle wird das mit sich machen lassen. Der nächste verwirrende Beitrag. Wo steht da bitte irgendwas von USB Speisung? Die hast du dir gerade ausgedacht.
MaWin schrieb: > Dazu müsste die Diode aber in dem Moment Strom leiten, in dem der > Transistor einschaltet. Es geht bei einer Freilaufdiode nicht um das Ein- sondern um das Ausschalten.
Matthias S. schrieb: > Der nächste verwirrende Beitrag. Wo steht da bitte irgendwas von USB > Speisung? Die hast du dir gerade ausgedacht. Im Schaltplan des Eröffnungsposts, ganz links oben.
Matthias S. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Was sagen wohl die 5V USB zu solch einer Belastung? >> Nicht jede USB-Schnittstelle wird das mit sich machen lassen. > > Der nächste verwirrende Beitrag. Wo steht da bitte irgendwas von USB > Speisung? Die hast du dir gerade ausgedacht. Im Schaltplan im 1. Beitrag steht "5V-USB" bei dem 5V Versorgungsanschluss oben links.
Andreas B. schrieb: > MaWin schrieb: >> Dazu müsste die Diode aber in dem Moment Strom leiten, in dem der >> Transistor einschaltet. > > Es geht bei einer Freilaufdiode nicht um das Ein- sondern um das > Ausschalten. Ja, eben, das versucht MaWin Dir klarzumachen: Um das Ausschalten des Transistors und das Einschalten/leitend werden der Diode geht es hier. Dafür ist die 'langsame' Diode schnell genug. Sie ist lediglich langsam darin, wieder nichtleitend zu werden, was aber bei dieser Anwendung egal ist (solange keine PWM gemacht wird, aber auch das wurde schon geschrieben).
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M.A. S. schrieb: > Ja, eben, das versucht MaWin Dir klarzumachen: Dann hat er sich aber sehr merkwürdig ausgedrückt. > Dafür ist die 'langsame' Diode schnell genug. Kommt drauf an wie schnell ausgeschaltet wird. L und R der Spule sind unbekannt. Genauso wie die Eingangsbeschaltung des Fets. Da gehe ich halt lieber auf die sichere Seite. > Sie ist lediglich langsam darin, wieder nichtleitend zu werden, was aber > bei dieser Anwendung egal ist Das ist korrekt. Über das Einschaltverhalten der Dioden habe ich nichts gefunden, gehe aber davon aus daß die 1N40xx auch beim Einschalten langsamer sind.
Andreas B. schrieb: > Über das Einschaltverhalten der Dioden habe ich nichts gefunden, gehe > aber davon aus daß die 1N40xx auch beim Einschalten langsamer sind. Spätestens die parasitäre Kapazität der Diode wird die ersten Elektronen begierig ausnehmen, so dass sie keinen Unfug mehr anstellen können. ;-)
Wolfgang schrieb: > Spätestens die parasitäre Kapazität der Diode wird die ersten Elektronen > begierig ausnehmen, so dass sie keinen Unfug mehr anstellen können. ;-) Das ist natürlich ein Argument. Eine konkrete Rechnung mit realistischen Daten würde mich aber trotzdem mal interessieren.
Andreas B. schrieb: > Das ist natürlich ein Argument. > Eine konkrete Rechnung mit realistischen Daten würde mich aber trotzdem > mal interessieren. Eine LT-Spice Simulation sollte hier hinreichend realistische Daten liefern können.
Andreas B. schrieb: > Da gehe ich halt lieber auf die sichere Seite. Dann verbaust Du sicerlich auch die Angstdiode vom Ausgang zum Eingang eines 7805-Reglers. :-)
Andreas B. schrieb: > MaWin schrieb: >> Dazu müsste die Diode aber in dem Moment Strom leiten, in dem der >> Transistor einschaltet. > > Es geht bei einer Freilaufdiode nicht um das Ein- sondern um das > Ausschalten Damit die Diode ausschalten kann, muss aktuell Strom durch die Diode fliessen, nur dann kommt die trr Verzögerungszeit zum tragen. Die Diode soll ausschalten (sperren) wenn der Transistor einschaltet. Fliesst kein Strom durch die Diode, weil die Gegen-EMK der Motorinduktivität längst abgebaut ist, die Spannung an Motor und Diode 0 ist, dann gibt es auch keine Verzögerung vom Leiten zum Sperren der Diode. Andreas B. schrieb: > Über das Einschaltverhalten der Dioden habe ich nichts gefunden, gehe > aber davon aus daß die 1N40xx auch beim Einschalten langsamer sind. Es gibt keine relevante Einschaltverzögerungszeit bei einer Diode, weder Schottky noch golddotierte 1N4148 noch Netzgleichrichterdiode 1N4001. Daher steht dazu auch kein Wert im Datenblatt. Ebenso wie trr bei einer Schottkydiode kaum mal erwähnt wird, sie ist vernachlässigbar kurz. Dir mangelt es noch massiv an Gtundlagenverständnis in der Elektronik.
Harald W. schrieb: > Dann verbaust Du sicerlich auch die Angstdiode > vom Ausgang zum Eingang eines 7805-Reglers. :-) Nö, da muß ich Dich entäuschen. Noch nie gemacht. (obwohl mal das bei 78ern mit >6V und großen Eingangskapazitäten tun sollte) MaWin schrieb: > Es gibt keine relevante Einschaltverzögerungszeit bei einer Diode, weder > Schottky noch golddotierte 1N4148 noch Netzgleichrichterdiode 1N4001. Ok, wieder mal was dazu gelernt. > Dir mangelt es noch massiv an Gtundlagenverständnis in der Elektronik. So würde ich da jetzt nicht formulieren, aber das ist man von Dir ja so gewohnt.
Andreas B. schrieb: > Harald W. schrieb: >> Dann verbaust Du sicerlich auch die Angstdiode >> vom Ausgang zum Eingang eines 7805-Reglers. :-) > Nö, da muß ich Dich entäuschen. Noch nie gemacht. (obwohl mal das bei > 78ern mit >6V und großen Eingangskapazitäten tun sollte) Auf welchem technischen Hintergrund basiert diese Einschränkung wegen den Kondensatoren am Eingang? Denn tatsächlich hat die Notwendigkeit dieser "Rückstromdiode" mit den Eingangskapazitäten primär nichts zu tun, sondern mit irgendwelchen großen Ausgangskapazitäten und deren Vermögen, eine nennenswerte (sprich schädliche) Energiemenge rückwärts durch den Regler zum Eingang zu schicken, weil dort die Spannung wegen einer zusätzlichen Last (und zu kleiner Eingangkapazität) schneller abfällt als am Ausgang. In sicher 99,9% aller Schaltungen ist das nicht der Fall, sondern dort wird von der Last aus dem Eingangskondensator über den Spannungregler solange Strom entnommen, bis der Kondensator leer ist. Wenn also z.B. vor dem 7812 nur ein Trafo samt üblicher Gleichrichtung und Glättungskondensator sitzt und diese geglättete Spannung nur geradeaus in den 7812 geht, dann kann die Eingangsspannung gar nicht schneller absinken als die Ausgangsspannung und die Diode ist unnötig, weil für den Regler keine "Rückstrom-Gefahr" droht... Wenn die geglättete Spannung z.B. noch für eine Lampe verwendet wird, die dafür sorgt, dass diese Spannung schneller abfällt als die Spannung am Ausgang des 7812, an dessen Ausgang aber lediglich noch 10µF Kapazität angebracht sind, dann ist der Kondensator unnötig, weil die Energie im 10µF-Kondensator den Regler thermisch nicht umbringen kann... Und so gibt es noch zig Anwendungsfälle, wo diese Diode völlig unnötig ist. Dann noch ein paar, wo es sein könnte, dass sie sinnvoll ist. Und nur ein paar seltene, wo man sie tatsächlich braucht...
Lothar M. schrieb: > Denn tatsächlich hat die Notwendigkeit dieser "Rückstromdiode" mit den > Eingangskapazitäten primär nichts zu tun, sondern mit irgendwelchen > großen Ausgangskapazitäten und deren Vermögen, Jetzt seid ihr aber ziemlich weit weg vom Thema des Threads. Dabei ist noch längst nicht alles geklärt. Denn ob die USB Versorgung für eine Pumpe mit unbekanntem Blockier/Anlaufstrom so ohne weiteres funktioniert ist noch nicht klar. MaWin hat vorgerechnet, daß wahrscheinlich nur der knappe Basisstrom und die geringe Belastung der Pumpe verhindert, daß der arme BC547 nicht schon beim Einschalten elendiglich verendet.
Lothar M. schrieb: > Und > nur ein paar seltene, wo man sie tatsächlich braucht... Hi, zum Beispiel, wenn ein Netzausfallstützakku am Ausgang angeschlossen ist. Dann wird bei wegfallender Netzspeisung regelmäßig die Spannung am Ausgang des Spannungsregler-ICs höher als am Eingang. Und das wahrscheinlich über eine gewisse längere Zeit. ciao gustav
Lothar M. schrieb: > Denn tatsächlich hat die Notwendigkeit dieser "Rückstromdiode" mit den > Eingangskapazitäten primär nichts zu tun, sondern mit irgendwelchen > großen Ausgangskapazitäten und deren Vermögen, eine nennenswerte (sprich > schädliche) Energiemenge rückwärts durch den Regler zum Eingang zu > schicken, weil dort die Spannung wegen einer zusätzlichen Last (und zu > kleiner Eingangkapazität) schneller abfällt als am Ausgang. Sorry, da hatte ich mich verschrieben. Natürlich geht es um die Rückspeisung auf den Eingang und die Kapazität nach dem Regler. Prinzipiell ist die Diode immer dann notwendig, wenn die Ausgangsspannung 5-6V höher als die Eingangsspannung sein kann. Hauptsächlich wird das wohl der Fall sein, wenn man die Last abschaltbar macht und die Eingangskapazität größer als die Ausgangskapazität ist. Wie gesagt den Fall, wo man diese Diode braucht, hatte ich bei mir nie.
Andreas B. schrieb: > und die Eingangskapazität größer als die Ausgangskapazität ist. Andersherum. C am Eingang kleiner als am Ausgang. Oder eben eher entladen. Beitrag "Re: BC547 durch Mosfet ersetzen?" ciao gustav
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Lothar M. schrieb: > Denn tatsächlich hat die Notwendigkeit dieser "Rückstromdiode" mit den > Eingangskapazitäten primär nichts zu tun, ...sondern eher damit, das eine interne Basisemitterdiode mit mehr als ca. 6V Sperrspannung belaster wird und dann "durchbricht". Das kann bei 5V-Reglern nicht passieren, weswegen ich auch von einem 7805 geprochen habe.
Hallo, Karl B. schrieb: > ...zum Beispiel, wenn ein Netzausfallstützakku am Ausgang angeschlossen > ist. > Dann wird bei wegfallender Netzspeisung regelmäßig die Spannung am > Ausgang des Spannungsregler-ICs höher als am Eingang. Und das > wahrscheinlich über eine gewisse längere Zeit. Eine Schaltung, bei der der "Netzausfallstützakku" auf die Stromversorgung (hier der Ausgang des Spannungsreglers) rückwirkt, halte ich für eine gravierende Fehlkonstruktion. rhf
Roland F. schrieb: > Der BC337 kann dauerhaft einen Kollektorstrom von 800mA leiten und > sollte für deine Schaltanwendung gut funktionieren. > > rhf Danke Roland! Mit dem BC337 funktioniert die Pumpe jetzt. MaWin schrieb: > ich befürchte du hast ein > anderes Problem, dein Transistor ist ja auch nicht kaputt: ich > befürchte, deine Spannungsvesorgung bricht im Moment des Anlaufens auf > Grund des hohen Anlaufstroms zusammen, weil sie eben keine 1.7A liefern > kann und 47uF dagegen nicht ausreichen und der ESP kommt wegen der > einbrechenden Betriebsspannung durcheinander. > > Denn wahrscheinlich nutzt du die 5V zur Versorgung des 3.3V Reglers des > ESP. > > Also: kräftigere Stromversorgung (2A), zumindest kurzfristig > (klassisches Trafonetzteil) oder absichtliche Beschränkung des > Anlaufstroms. War auch mein erster Verdacht - hab die Spannung gemessen, ist aber nicht nennenswert eingebrochen (wobei ich es auch nur mit einem Multimeter und nicht mit einem Oszi. gemessen habe) und ein 470µF Elko (also 10mal größer) konnte das Problem auch nicht beheben - mit dem BC337 funktioniert es nun auch mit einem 1A-USB-Netzteil (und ich denke das geht auch mit weniger Leistung. Ich denke auch wenn die Spannung soweit einbricht, bekomme ich vorher andere Probleme mit meinem Controller - aber trotzdem Danke!
Nils L. schrieb: > Ich denke auch wenn die Spannung soweit einbricht, bekomme ich vorher > andere Probleme mit meinem Controller Das größere Problem könnte sein, daß du mit einer Überlastung oder induktiven Störimpulsen einen USB Port in deinem Notebook oder sonstigem Rechner schrottest. Je nach Rechner könnte das sehr unangenehm sein.
Hallo, Nils L. schrieb: > War auch mein erster Verdacht - hab die Spannung gemessen, ist aber > nicht nennenswert eingebrochen (wobei ich es auch nur mit einem > Multimeter und nicht mit einem Oszi. gemessen habe) und ein 470µF Elko > (also 10mal größer) konnte das Problem auch nicht beheben - mit dem > BC337 funktioniert es nun auch mit einem 1A-USB-Netzteil (und ich denke > das geht auch mit weniger Leistung. Du solltest aber den Hinweis von MaWin ernst nehmen. Man kann sich ganz fiese Probleme einhandeln, wenn die Stromversorgung auf "Kante genäht" ist. Das kann lange gut gehen aber dann irgend wann zu merkwürdigen Effekten führen. Nach einschlägigen Erfahrungen trenne ich bei meinen Basteleien grundsätzlich die Spannungsversorgung von "Logik" und "Leistung". rhf
Karl B. schrieb: > zum Beispiel, wenn ein Netzausfallstützakku am Ausgang angeschlossen ist. Du hast genau das 0,1% gefunden, das ich erwähnt habe. Wobei ich ein Design, bei dem ein Akku direkt hinder dem Spannungsregler sitzt und beim Powerfail über die Rückstromdiode Bauteile vor dem Spannungsregler versorgt, für grundlegend fehlerhaft halte. Und wenn da nichts versorgt wird, sondern einfach nur ein Elko davor sitzt, dann fließt kein nennenswerter Strom rückwärts durch den Regler und es geht auch nichts kaputt. Harald W. schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Denn tatsächlich hat die Notwendigkeit dieser "Rückstromdiode" mit den >> Eingangskapazitäten primär nichts zu tun, > ...sondern eher damit, das eine interne Basisemitterdiode mit mehr > als ca. 6V Sperrspannung belaster wird und dann "durchbricht". Und selbst dann geht der Regler wie gesagt nicht kaputt, denn dieses "Durchbrechen" ist in der Realität der normale Betriebszustand einer Z-Diode und erstmal in keinster Weise schädigend. Und wenn diese BE-Diode thermisch nicht überlastet wird, dann funktioniert der Spannungsregler nach dem nächsten Powerup wie gewohnt. Andreas B. schrieb: > Diode immer dann notwendig, wenn die Ausgangsspannung 5-6V höher als die > Eingangsspannung sein kann. ... und zudem die im Ausgangskondesnator gespeicherte Energie ausreicht, die BE-Diode thermisch zu zerstören. Die hält aber einiges aus. Nils L. schrieb: > mit dem BC337 funktioniert es nun Miss zur Sicherheit mal die Uce im durchgeschalteten Zustand. Wie hoch ist die?
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Lothar M. schrieb: > Du hast genau das 0,1% gefunden, das ich erwähnt habe. Ja, die Herren Ingenieure wollten es so.;-) Der LM317 sollte lieber eine Diode an 1 und 2 spendiert bekommen. Und mit 301 Ohm? Normalerweise ist da immer ein 240 Ohmer. Ziemlich grenzwertig auch von der Spannung her, meine ich. in einer anderen Serie ist ein 7820-er drin. Und...man höre und staune, da fehlt die Diode.;-) ciao gustav
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