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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Low/High Schaltung 24V


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von MW (Gast)


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Moin Moin,

ich muss eine recht simple Schaltung umsetzen, brauche aber leider 
dennoch Hilfe, da das nicht so wirklich mein Spezialgebiet ist...

Ich habe eine konstante +24V DC Spannung,einen "Schalt-Pin" (variable 
masse) und bei bedarf noch einen GND.
Geschalten werden nur zwei Zustände: +~23,9 - ~24 V High und +~0,01 - 
~0,03 V Low (So mit Multimeter gemessen).
Max. Strom darf 500mA sein.

Ich würde mit 24V weiter arbeiten, also 24V IN = 24V OUT. Ich möchte 
zwei Lichter damit steuern. Jeweils eins von beiden soll bei Low oder 
High leuchten. Gleichzeitig möchte ich einen Strombegrenzer nutzen, um 
die 500mA sicher einzuhalten. 
(https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/AL5802-DIO.pdf)

Ich bin kein Elektrotechniker, also verzeiht mir bitte meinen 
stümperhaften Schaltplan.. Die Transistoren Schaltung habe ich von hier 
(https://www.baldengineer.com/low-side-vs-high-side-transistor-switch.html)

Jetzt habe ich vier Fragen...
1. Ist diese Schaltung überhaupt so korrekt bzw. gibt es vielleicht 
einen viel einfacheren Weg?

2. Muss ich den Widerstand zum Einstellen des Stroms beim Strombegrenzer 
besonders berechnen oder mit der Standardformel? => R = 24V / 0,15
(0,15A weil so maximal im Datenblatt angegeben)

3. Welchen Widerstand nutze ich beim "Schalt-Pin"? In Abhängigkeit vom 
Transistor nehme ich an? Also bei zBsp. IC 0,1A => R = 24/0,1 ?

4. Welchen Transistor nutze ich genau? Ich sehe bei Reichelt zbsp. keine 
für 24V. Sind das nur max. Spannungen? Dass ich einen NPN und einen PNP 
Transistor brauche, habe ich verstanden. (Hoffentlich auch richtig..)


Ich hoffe, es geht wenigstens in die richtige Richtung....

Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MW schrieb:
> 1. Ist diese Schaltung überhaupt so korrekt
Sieht viel zu aufwändig aus, um fehlerfrei zu funktionieren.

> AL5802-DIO.pdf
> (0,15A weil so maximal im Datenblatt angegeben)
Dieses mickrige Bauteil verdampft dir beim Einschalten bei diesem Strom 
blitzartig.
Zudem sind die 0,15A bei den ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS. Das ist der Wert, 
von dem man bei den Berechnungen möglichst weit weg bleibt. Denn wenn 
man sie überschreitet kann das Bauteil kapuut sein oder sich 
anschließend irgendwie seltsam verhalten.

> Ich habe eine konstante +24V DC Spannung,einen "Schalt-Pin" (variable
> masse) und bei bedarf noch einen GND.
Was ist eine "variable Masse"? Wieviel Strom kann der Schaltpin wohin 
schalten? Was sind das für Lampen? Warum meinst du, den Strom begrenzen 
zu müssen?

> gibt es vielleicht einen viel einfacheren Weg?
Ich würde glatt drauf wetten... ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Maximilian W. (maximilian_w348)


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Lothar M. schrieb:
> Was ist eine "variable Masse"? Wieviel Strom kann der Schaltpin wohin
> schalten? Was sind das für Lampen? Warum meinst du, den Strom begrenzen
> zu müssen?
Besser weiß ich es leider nicht zu erklären... Den Fachbegriff kenne ich 
nicht. Dort liegen entweder ~+24V oder ~0V an. Zwischen meinen +24V DC 
und diesem "Schaltpin" dürfen scheinbar nur max. 500mA fließen, daher 
möchte ich den Strom begrenzen, um hier keinen Schaden verursachen zu 
können. Der Originalplan vom Controller sieht hier auch eine Begrenzung 
vor. Lampen wären zbsp. solche: 
https://www.amazon.de/Industrielle-Signallichts%C3%A4ule-BEM-50-2T-D-DC-Maschinenwarnleuchte-Gelbwarnlicht/dp/B07RQ8B9H1/ref=b2b_gw_d_simh_1/257-6890246-2160754?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B07RQ8B9H1&pd_rd_r=21bc4208-ff8e-453e-9e7b-be371241b778&pd_rd_w=0dw1O&pd_rd_wg=zxuyF&pf_rd_p=151bf83c-1cbd-41cf-8c60-0e631c674858&pf_rd_r=CHN257S9Z52TSEKRVSV9&psc=1&refRID=0V05EEWC999BJ6307A4V

Angegeben sind 24V, 0,16A und 2W... ich nehme an die 0,16A beziehen sich 
auf beide Lampen gleichzeitig, da sich das ansonsten mit den 2W 
irgendwie beißt... bzw. 2/24 = ~0,08A => *2 = 0,16

Hmm ich bin jederzeit offen für einfachere Lösungen.. Vielleicht sieht 
er auch nur zu kompliziert aus, weil schlecht dargestellt... Ich hab 
eigentlich an Relais gedacht, aber irgendwie nichts passendes gefunden, 
was 24V schaltet und 24V versorgt..

von ArnoR (Gast)


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MW schrieb:
> Ist diese Schaltung überhaupt so korrekt

Nein, beide Transistoren gehen sofort kaputt.

> bzw. gibt es vielleicht einen viel einfacheren Weg?

Ja, wir haben sowas hier schon besprochen. Mit der furchtbaren Suche 
hier finde ich das bloß nicht. War eine Anzeige für 0V/12V für den 
KFZ-Bereich. Geht aber auch für dein Problem.

von Maximilian W. (maximilian_w348)


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ArnoR schrieb:
> Nein, beide Transistoren gehen sofort kaputt.
Hmm doof :D

ArnoR schrieb:
> Ja, wir haben sowas hier schon besprochen. Mit der furchtbaren Suche
> hier finde ich das bloß nicht. War eine Anzeige für 0V/12V für den
> KFZ-Bereich. Geht aber auch für dein Problem.
Ich such mal mit deinen Schlagworten, danke dir

von ArnoR (Gast)


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ArnoR schrieb:
> War eine Anzeige für 0V/12V für den KFZ-Bereich.

Hier ist es:

Beitrag "Duo LED Prüfschaltung funktioniert nicht"

von Maximilian W. (maximilian_w348)


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ArnoR schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> War eine Anzeige für 0V/12V für den KFZ-Bereich.
>
> Hier ist es:
>
> Beitrag "Duo LED Prüfschaltung funktioniert nicht"
Danke dir vielmals! :)

Bild 1 ist die Basis für die funktionierende Schaltung des anderen 
Threads. Ich hab diese mal "umgebaut" für meine Zwecke. (Bild 2) Die 
Vorwiderstände brauch ich in meinem Fall doch nicht, oder? Ich betreibe 
an 24V ja 24V LEDs.

Die direkte Verbindung zwischen +24V DC und GND habe ich mal 
weggelassen? In Bild 1 verursacht das doch einen Kurzschluss?

EDIT: Hab verstanden warum es kein Kurzschluss gibt^^ Dennoch ist die 
Verbindung doch nicht nötig?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Maximilian W. schrieb:
> Ich hab diese mal "umgebaut" für meine Zwecke. (Bild 2)
Du solltest nur das umbauen oder gar weglassen, von dem du genau 
verstanden hast, was es tut.
Ich sehe dank fehlender Vorwiderstände eine blitzschnelle 
Siliziumschmelze eintreten.

Merke: zu jeder LED gehört ein Vorwiderstand.

Und wenn es ausnahmsweise mal nicht so ist, dann bestätigt diese 
Ausnahme nur die Regel!

Maximilian W. schrieb:
> Dennoch ist die Verbindung doch nicht nötig?
Aber sie schadet auch nicht. Und wenn du sie weglässt, dann musst du die 
LEDs tauschen. Sonst leuchtet da gar nichts.

: Bearbeitet durch Moderator
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Nimm doch einfach ein kleines 24V Relais, das deutlich weniger als 500mA 
Erregerstrom benötigt. Da kommt in Sperrrichtung noch eine Diode über 
die Spule (siehe 'Freilaufdiode') und mit den Kontakten des Relais 
kannst du schalten, was immer du möchtest.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Maximilian W. schrieb:
> Bild 1 ist die Basis für die funktionierende Schaltung des anderen
> Threads. Ich hab diese mal "umgebaut" für meine Zwecke. (Bild 2)
Dir ist hoffetlich klar, dass in der von dir vorgeschlagenen Ampel die 
LED-Kathoden (oder Anoden) zusammen an eine gemeinsame Leitung geführt 
sind. Deine vorwiderstandslos vereinfachte Schaltung kannst du damit 
also sowieso nicht realisieren, weil du die LEDs nicht so verschalten 
kannst.

Maximilian W. schrieb:
> Besser weiß ich es leider nicht zu erklären...
Du wirfst da irgendwelche Zahlen, Daten und Werte auf einen Haufen, 
setzt dir eigenartige Grenzen und knobelst dir irgendwas zusammen.

Gehen wir mal einen Schritt zurück und fassen wir zusammen, was du hast:
Einen ausgang, der 24V und 0V ausgeben kann.
Jetzt ist da die grundlegende Frage: kann dieser Ausgang auch bei beiden 
Spannungen belastet werden?
Oder ist das z.B. ein SPS Ausgang, der zwar super 24V ausgeben, aber 
bei 0V nichts aufnehmen kann, weil einfach der Highside-Schalter 
hochohmig geschaltet wird?

Ich denke, die Idee mit dem Relais dürfte wohl dank Bauteilanzahl = 1 
die beste sein...

von Maximilian W. (maximilian_w348)


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Danke für eure Antworten und Ideen! Ich werde mal den Ansatz mit dem 
Relais versuchen.

Ich hab mir mal dieses Relais rausgesucht: 
https://www.amazon.de/gp/product/B01K9S6Y16/ref=ox_sc_act_image_3?smid=A26G0JVVDLGRKP&th=1
Technische Daten:
Typ: 2-Kanal
Relais Spannung: 24V
Fördermenge: Im DC 30V 30A oder AC 250V 30A
Ruhestrom: 5mA
Maximaler Strom: 24V: 50mA
Aktuelle auslösen: 5mA

Mein "Schaltplan" ist hoffentlich wenigstens halbwegs lesbar.. Die 
Freilaufdiode weiß ich noch nicht recht zu positionieren.. Ich würde mir 
die zwischen Dc+ und IN1/2 denken. Ein Relais würde ich mit High 
anziehen lassen und das andere mit low.

Lothar M. schrieb:
> Gehen wir mal einen Schritt zurück und fassen wir zusammen, was du hast:
> Einen ausgang, der 24V und 0V ausgeben kann.
> Jetzt ist da die grundlegende Frage: kann dieser Ausgang auch bei beiden
> Spannungen belastet werden?
> Oder ist das z.B. ein SPS Ausgang, der zwar super 24V ausgeben, aber
> bei 0V nichts aufnehmen kann, weil einfach der Highside-Schalter
> hochohmig geschaltet wird?
Das Bild vom Controller suggeriert mir persönlich, dass der Ausgang auch 
belastet werden kann. Allerdings entnehme ich der Beschreibung, dass 
max. 500mA zulässig sind.

von MaWin (Gast)


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Maximilian W. schrieb:
> Das Bild vom Controller suggeriert mir persönlich, dass der Ausgang auch
> belastet werden kann. Allerdings entnehme ich der Beschreibung, dass
> max. 500mA zulässig sind.

Deine Lampen werden keine 500mA benötigen.

Es wäre möglich, daß die Lampen weniger Strom ziehen als das Relais.

Und vielleicht sind deine Lampen bloss LED (mit Vorwiderstand für 24V).

Da macht dann eine Stromverstärkung durch ein Relais keinen Sinn.

Finde also nochmal klar und deutlich heraus, welche Ausgänge 
(Stromversorgung und Schaltausgang) deine Steuerung wirklich hat.

Wahrscheinlich tut's Schaltplan_Signal_Vereinfacht.jpg

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Maximilian W. schrieb:
> Ich hab mir mal dieses Relais rausgesucht:
> 
https://www.amazon.de/gp/product/B01K9S6Y16/ref=ox_sc_act_image_3?smid=A26G0JVVDLGRKP&th=1

Es wird mir vermutlich für immer unverständlich bleiben, warum man sowas 
beim Buchhändler kauft :-P
Aber du brauchst nur ein ganz normales kleines Relais - nichts mit 
Optokoppler, ohne Ruhestrom und ohne alles:
https://www.reichelt.de/printrelais-2-wechsler-5-a-24-v-dc-g2r-2w-24dc-p168478.html

von Maximilian W. (maximilian_w348)


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MaWin schrieb:
> Lampen werden keine 500mA benötigen.
>
> Es wäre möglich, daß die Lampen weniger Strom ziehen als das Relais.
>
> Und vielleicht sind deine Lampen bloss LED (mit Vorwiderstand für 24V).
>
> Da macht dann eine Stromverstärkung durch ein Relais keinen Sinn.

Laut Artikelbeschreibung verbraten die verwendeten LEDs 2W, also 80mA 
bei 24V. Das Relais wäre nur zum Schalten :/

Ich werd mir so eine Leuchte einfach mal bestellen und anschauen. 
Vielleicht ist die ja tatsächlich bereits fertig vorbereitet zum 
"einfachen anschließen"..

MaWin schrieb:
> Wahrscheinlich tut's Schaltplan_Signal_Vereinfacht.jpg
Danke für deine Einschätzung, ich werds vielleicht einfach mal testen. 
Ggf fehlen hier doch nur Vorwiderstände? Nach meinem wirklich nicht 
großen Wissen gehen leds bei "falscher" Polung ja nicht kaputt, sondern 
funktionieren einfach nicht. So der Grundgedanke bei der wirklich 
simplen Schaltung.

Matthias S. schrieb:
> Es wird mir vermutlich für immer unverständlich bleiben, warum man sowas
> beim Buchhändler kauft :-P
> Aber du brauchst nur ein ganz normales kleines Relais - nichts mit
> Optokoppler, ohne Ruhestrom und ohne alles:
Hauptsächlich wegen dem Firmenkonto :D Aber auch weil ich bei Reichelt 
oft nicht so durchblicke als Laie.
Danke dir vielmals für den link :) Werd es nächste Woche mal mit der 
einfachsten Lösung probieren und mich bei Bedarf dann in der Komplexität 
steigern :)

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