Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik schematic review


von Klaus Wolf (Gast)


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Hallo,

ich bitte euch mir die Schaltung mal zu überprüfen, ob diese so mit 
allen Werten richtig aufgebaut ist.

Die ULN wird von einem µC mit einer Positiven Spg. bzw. Takt angesteuert 
und an den Ausgängen werden die Optokoppler sowie eine LED angesteuert.

Hinter den Optokopplern werden dann die P-Kanal MOSFETs angesteuert.


danke im Voraus
Klaus Wolf

von georg (Gast)


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Klaus Wolf schrieb:
> Die ULN wird von einem µC mit einer Positiven Spg. bzw. Takt angesteuert

Und wie werden die Eingänge 2,3,4 angesteuert? Halbe Schaltbilder sind 
nutzlos.

Georg

von Bauform B. (bauformb)


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http://porkmail.org/era/unix/award.html

georg schrieb:
> Halbe Schaltbilder sind nutzlos.

Ach was, das ist Absicht, damit nur Leute antworten, die sich den Rest 
denken können ;) Aber eine Kleinigkeit fehlt nun wirklich: wo ist das 
andere Ende von den 30 Volt angeschlossen?

Also, die Zenerdiode passt sehr gut zum FET. Allerdings, 4 davon dicht 
nebeneinander bei je 2 A sollte man nicht versehentlich anfassen, aber 
auf einer großen Platine mit viel Kupfer wird's wohl gehen.

Die Idee, dass die LEDs leuchten wenn man aus schaltet, finde ich, nun 
ja, kreativ. Besonders, weil man nicht vorhersagen kann, ob der FET ein, 
halb ein oder aus sein wird.

Eigentlich gehört hier ein Pokal her, so in dieser Art
http://porkmail.org/era/unix/award.html
weil nicht nur die Optokoppler, sondern auch der ULN überflüssig sind.

Es tut mir leid, ich finde einfach nicht die richtigen Worte :(

von Guest (Gast)


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Die Verschaltung der LEDs kann ich nicht ganz nachvollziehen. Wenn die 
Darlington stufe schaltet ist die LED aus und der Opto schaltet durch. 
Ist die Stufe aus leuchtet die LED und der Opto schaltet 
höchstwahrscheinlich auch, zumindest in einem gewissen Grad. Das würde 
bedeuten das die FETs entweder durchschalten oder irgendwas dazwischen 
aber niemals zuverlässig trennen.

Außerdem was sollen die Optos wenn die Potentiale eh nicht getrennt 
sind?

von MaWin (Gast)


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Klaus Wolf schrieb:
> ich bitte euch mir die Schaltung mal zu überprüfen, ob diese so mit
> allen Werten richtig aufgebaut ist.

Alle MOSFETs sind immer durchgeschaltet.

Ich befürchte, das ist nicht was du wolltest.

Der ganze Plan sieht planlos aus.

von Standard (Gast)


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MaWin schrieb:
> Alle MOSFETs sind immer durchgeschaltet.
>
> Ich befürchte, das ist nicht was du wolltest.
>
> Der ganze Plan sieht planlos aus.

Wird es durch das wiederholen von Fehlern die schon mehrfach genannt 
wurde irgendwie besser?

Aber wie immer prägnant und unfreundlich rübergebracht :D

von Klaus Wolf (Gast)


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MaWin schrieb:
> Alle MOSFETs sind immer durchgeschaltet.

Hallo,

ich habe nun die LEDs umgedreht so das sie dann auch leuchten, wenn Opto 
schaltet.

Aber warum sind die MOSFETs die ganze Zeit durchgeschaltet?
In einem anderen Beitrag wurde mir das aber so erklärt!
Beitrag "Re: IRFR5505 Beschaltung"

VG
Klaus

von Guest (Gast)


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So werden die LEDs garnicht leuchten. Eine LED kann nur ich eine 
Richtung verbaut werden, da nur in eine richtung Strom fließt.

So würde wenigstens dein FET funktionieren :D

Klaus Wolf schrieb:
> Aber warum sind die MOSFETs die ganze Zeit durchgeschaltet?

So wie du es vorher hattest war der Stromkreis immer geschlossen du 
hattest eine Reihenschaltung aus dem Vorwiderstand, der LED im 
Optokoppler, und der Status LED. Daher fließt permanent ein Strom der 
höchstwahrscheinlich ausreichend ist um den Opto komplett oder etwas zu 
schalten, da es hierfür nicht viel Strom braucht. wieviel Strom da 
fließt ist maßgeblich von den Flussspannungen der LEDs abhängig. Im Opto 
ist einw Infrarot die braucht nicht viel und selbst mit einer blauen 
Status LED die mit die höchste Flussspannung hat sollten die 5V locker 
reichen um den Opto zu schalten.

Der Opto verstärkt selbst geringe Ströme wodurch die Gate Spannung 
ansteigt. Selbst wenig Spannung führt bei einem FET dazu das e anfängt 
zu leiten. Da der kanalwiderstand jedoch in diesem Bereich sehr hoch ist 
kann je nach Last das FET sogar thermisch zerstört werden.

Klaus Wolf schrieb:
> In einem anderen Beitrag wurde mir das aber so erklärt!

Das geht im Prinzip auch so, aber nicht mit der Status LED, die macht 
die Schaltung funktionsunfähig.

Aber nochmal, der Sinn des Optos erschließt sich mir nicht ganz. Meiner 
Meinung nach ist die Schaltung unnötig kompliziert. Erklär doch mal was 
du vor hast, ich bin mir sicher das sich das einfache Lösen lässt.

von foobar (Gast)


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Schließ deine Kontroll-LEDs genau so an wie die LEDs der Optokoppler, 
dann gehen sie auch.

Viel schlimmer ist aber immer noch die Verdrahtung der "Sekundärseite". 
Die Emitter der Optokopller hast du an GND der 5V-Versorgung geklemmt. 
Das macht nicht nur die galvanische Trennung kaputt, es verhindert auch, 
dass die Gates der MOSFETs runtergezogen werden können.  Die Emitter 
gehören an GND der 30V-Versorgung!

Und dann stellt sich die Frage: Wozu überhaupt die galvanische Trennung? 
Der ULN2803 kommt mit den 30V problemlos klar und kann die MOSFETs 
direkt ansteuern.

von Klaus Wolf (Gast)


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Hallo,

ist es dann so jetzt korrekt?

VG
Klaus

von Guest (Gast)


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Ich verstehe immernoch nicht warum da Optos sind, das ist anscheinend ja 
streng geheim. Deine Darlington Stufe kann das locker so.

Solange die GNDs von den 5V und 30V verbunden sind sollte es so 
funktionieren.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Nein.

Die FETs bzw. Emitter der Optokoppler-Sekundärseite müssen auf Masse/GND 
der 30V-Versorgung. Nicht auf den +30V Ausgang für die Verbraucher. Wenn 
nicht überlege doch mal was passiert wenn der FET öffnet und an Drain 
plötzlich auch 30V anliegen. Das führt dazu, daß der FET nicht 
vollständig öffnet und deswegen massiv Verlustleistung produziert.

von foobar (Gast)


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Wie Ben schon schrieb, nicht korrekt.

Außerdem solltest du dir noch mal die Spannungsteiler an den Gates 
anschauen (R1/R2 etc): für 15V wären die OK, bei 30V sollten die eher 
umgedreht werden - entlastet die Dioden.

von Msd (Gast)


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Bauform B. schrieb:
> Ach was, das ist Absicht, damit nur Leute antworten, die sich den Rest
> denken können ;)

Gut dann ist deine Schaltung falsch aufgebaut. Ich habe es mir nämlich 
genau so gedacht, wie es falsch wäre.

Merkste was? Ne.. War mir klar.

von MaWin (Gast)


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Klaus Wolf schrieb:
> Ist das jetzt so korrekt?

Kann man so machen, sieht aber nicht besonders geschickt aus. 20mA 
reichen sicherlich für die LEDs (extern und Optokoppler, da der 
Optokoppler nur 2mA schalten muss), man könnte sie an einen 74HC595 oder 
74HC04 in Reihe mit nur einem Strombegrenzungswiderstand schalten, ich 
würde den sogar auf 5mA oder 10mA auslegen.

5V-1.2V-2.1V = 330R bis 150R.

Und die MOSFETs die deine Last schalten, schalten langsam, sind nicht 
gegen induktive Rückwirkung, Überstrom und Überhitzung geschützt, auch 
bei Unterspannung. Wenn dein Netzteil auf 2A begrenzt würde das sie 
schützen, wenn es dabei aber die 30V auf unter 7V runterregelt, sollte 
man die MOSFETs alle abschalten. Die Überwachung kann ggf. der steuernde 
uC machen, vielleicht stammt seine Stromversorgung ja aus den 30V.

von Jürgen_W (Gast)


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Optokoppler ist ein Bauteile für Angsthasen.
Es sei denn, man möchte wirklich was galvanisch trennen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Guest schrieb:
> Ich verstehe immernoch nicht warum da Optos sind
Ich auch nicht. Solche Dinger braucht man nur, wenn man Potentiale 
trennen muss. Aber wenn links und rechts vom OK die selbe Masse ist, 
dann ist das Ding absolut nutzlos.

Klaus Wolf schrieb:
> ist es dann so jetzt korrekt?
Zum Schaltplan: da steht "Hier hängt ein Verbraucher gegen Masse"
Welche Masse ist das denn? Ist die Minusklemme der 30V-Versorgung an die 
Masse "GND" angeschlossen?
Dann zeichne den Verbraucher samt der Versorgung unbedingt auch mal ein. 
Und kaum hast du das gemacht, siehst du, dass diese Ansteuerung mit dem 
OK nicht funktioniert. Denn wenn der Mosfet durchschalten und damit 30V 
auf den Verbraucher legen soll, bleibt keine Spanung mehr übrig, um den 
Mosfet durchzuschalten. Da beißt sich die Katze in den Schwanz...

Fazit: nein, diese Schaltung wird nicht das tun, was du erwartest.

: Bearbeitet durch Moderator
von Bauform B. (bauformb)


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Zeichne bitte das 30 Volt Netzteil und die Verbraucher (Motoren, Lampen, 
...) ein.

Ideal wäre natürlich ein vollständiges Schaltbild, also auch mit dem 
Teil, der die Rechtecksignale erzeugt. Vielleicht sieht man dann, warum 
da Optokoppler drin sein müssen (und der Fehler woanders ist) -- oder 
eben nicht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Klaus Wolf schrieb:
> Die ULN wird von einem µC mit einer Positiven Spg. bzw. Takt angesteuert
Welche Frequenz hat denn der Takt? Wie schnell müssen die Ausgänge 
schalten? Soll da PWM im Spiel sein? Mit welcher Frequenz?

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter D. (peda)


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Lothar M. schrieb:
> Aber wenn links und rechts vom OK die selbe Masse ist,
> dann ist das Ding absolut nutzlos.

So pauschal kann man das nicht sagen. Die OKs können sehr wohl 
Rückwirkungen auf der gemeinsamen GND-Leitung entkoppeln. Jeder 
GND-Anschluß hat ja auch einen Widerstand und eine Induktivität und 
daran können für den MC gefährliche Spannungen abfallen bzw. induziert 
werden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter D. schrieb:
> Die OKs können sehr wohl Rückwirkungen auf der gemeinsamen GND-Leitung
> entkoppeln.
Das schon.
Aber irgendwie schaffe ich das bisher immer mit einer brauchbaren 
Bauteilplatzierung und entsprechender Leitungsführung auf der Platine 
auch ohne OK.

Oder andersrum: ein unbedarfter Anfänger schafft es problemlos und ohne 
nachzudenken, trotz der Optokoppler die 10A-PWM-Lastströme quer durch 
seine analoge mV-Signalverarbeitung zu führen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Karl B. (gustav)


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Klaus Wolf schrieb:
> ich bitte euch mir die Schaltung mal zu überprüfen,

Hi,
wär das nicht besser?:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/34752/P_FET.png

Nur so eine Idee...

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Jürgen_W (Gast)


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oder gleich ein SmartFet

von Bauform B. (bauformb)


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Karl B. schrieb:
> wär das nicht besser?:
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/34752/P_FET.png

Q2 als Stromquelle ist gefällt mir gut, besonders, wenn die 36 Volt 
ungeregelt sind. Bei so (unnötig) hohem Strom brennt der Q2 aber ab.

Die grundsätzliche Frage ist aber, ob man so schnell schalten will, dass 
man mehr als Widerstand und Zenerdiode braucht. Bei vernünftigen 
Frequenzen ist man doch froh, wenn der FET nicht so steile Flanken raus 
wirft. Irgendwer muss hinten dran ja auch filtern.


Jürgen_W schrieb:
> oder gleich ein SmartFet

aka High Side Switch. Der einzige Nachteil ist, dass die auf 
mikrocontroller.net verpönt sind :(

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