Hallo zusammen, ich möchte ein Ventil mit einer Transitorschaltung über einen 3,3V µC ansteuern. Ich habe die Schaltung so aufgebaut, dass ich zuerst die 12V Seite für 400µs schalte um das Ventil zu öffnen und dann auf die 2,4V Seite schalte um das Ventil offen zu halten. Daher habe ich eine Diode zwischen 2,4V und 12V angedacht, damit keine 12V auf die 2,4V Seite schlagen. Zudem ist eine Freilaufdiode parallel zu dem Ventilanschluss vorgesehen. Das Ventil zieht bei 12V ca. 1A und bei 2,4V ca. 0,2A. Mein Problem: Ich habe die Schaltung so aufgebaut und wollte die Ansteuerung testen. Leider ist irgendwas durchgebrannt. Bei meiner Fehlersuche habe ich bereits geprüft: - Dioden sind richtig verlötet - Ventil war nicht angeschlossen beim Test, daher dürfte keine Induktive Last ein Problem gewesen sein Habe ich in meiner Schaltung einen gravierenden Fehler gemacht? Brauche ich noch eine Diode zwischen µC und Transistor, um den µC zu schützen? Grüße Timo
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Timo schrieb: > Habe ich in meiner Schaltung einen gravierenden Fehler gemacht? > Brauche ich noch eine Diode zwischen µC und Transistor, um den µC zu > schützen? Ich habe keinen Fehler entdeckt. Aber was ist denn durchgebrannt? Da das Ventil noch nicht angeschlossen war kann eigentlich nichts durchgebrannt sein. Was für ein Ventil ist es? Datenblatt? Wenn Du von +2,4 V über Q2 gehst kannst Du locker 0,3 V oder mehr Spannungsverlust (Uce) haben. Dann kommt die Diode mit 0,6 V bis 0,7 V. Hält sich dann noch das Ventil? So beschaltet passiert dem µC nichts. mfg Klaus
Ich sehe folgendes: - der BSP62 ist auf der 12V-Seite mit 1A bereits bei den Maximum Ratings: ungeeignet! Da würde ich einen pMOS vorschlagen. Auf der anderen Seite ist die Versorgung für einen pMOS schon relativ klein und da der Strom geringer ist, müsste es mit Q2 gehen. Aber mit 3.3V Versorgung und D1 geht auch da ein LL-pMOSFET. - an D1 verlierst du 0.7V mindestens, so dass von den 2.4V nur noch 1.7V übrig bleiben. Und am Transistor ist zusätzlich die UCE_sat abzuziehen. Reicht das auch? Sind die 2.4V gesetzt? Mit 3.3V könnte man das direkt ausgleichen. - die Transistoren sind entgegen dem Schaltbild Darlingtons (zwei Striche am Emitter). Das wird dann mit den Teilern R2/R3 zu knapp. Ein Darlington benötigt rund 1.4V an der Basis, damit Strom fließt. Du teilst die 2.4V durch 2 und hast dann nur noch 1.2V. R3 sollte deutlich hochohmiger sein, bei Darlingtons kann man den auch weglassen.
Vergessen: - zusätzlich haben Darlingtons auch noch mindestens 0.7V UCE! Also: die 2.4V werden nicht reichen ...
Timo schrieb: > Das Ventil zieht bei 12V ca. 1A Oh, hatte ich glatt übersehen. Aber ohne Ventil dürfte auch nichts durchgebrannt sein. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Was für ein Ventil ist es? Datenblatt? Es geht um das Mikroventil SMLD 300G https://www.fgyger.ch/wp-content/uploads/2020/04/Technische-Daten-Mikroventile-SMLD-DE-V002.pdf Klaus R. schrieb: > Wenn Du von +2,4 V über Q2 gehst kannst Du locker 0,3 V oder mehr > Spannungsverlust (Uce) haben. Dann kommt die Diode mit 0,6 V bis 0,7 V. > Hält sich dann noch das Ventil? Ich wollte in meinem Spannungswandler noch die Spannung erhöhen auf ca. 3,2V erhöhen. Das Ventil hält auch höhere Haltespannungen aus, hatte es auch mit bereits mit ca. 4V betrieben. Klaus R. schrieb: > Aber was ist denn durchgebrannt? Beim Ablauf meines Programmcodes, wo zwischen den µC Ausgängen geschaltet wird, gab es nur noch ein abklingendes Pfeifen und jetzt geht nichts mehr. Scheinbar ist irgendwo jetzt ein Kurzschluss, da auch die Spannungswandler nicht mehr gehen. Ich bin gerade dabei, den µC auszulöten um zu testen ob der hin ist und/oder meine umliegenden Spannungswandler. Die Spannungswandler haben ohne Probleme funktioniert und die geplanten Spannungen geliefert. Die Spannungswandler machen aus den 3,7V vom LiPo jeweils 12V und 2,4V. Klaus R. schrieb: > So beschaltet passiert dem µC nichts. Dann bin ich gespannt, ob ich trotzdem den µC gegrillt habe :D
HildeK schrieb: > - der BSP62 ist auf der 12V-Seite mit 1A bereits bei den Maximum > Ratings: ungeeignet! Da würde ich einen pMOS vorschlagen. Auf der > anderen Seite ist die Versorgung für einen pMOS schon relativ klein und > da der Strom geringer ist, müsste es mit Q2 gehen. Aber mit 3.3V > Versorgung und D1 geht auch da ein LL-pMOSFET. Würde statt des BSP62 der FZT705TA gehen? https://www.digikey.de/product-detail/de/diodes-incorporated/FZT705TA/FZT705CT-ND/92838 Bei nem pMOSFET weiß ich jetzt gerade nicht, was ich da nehmen könnte. Wichtig ist, dass der Footprint möglichst klein sein soll. HildeK schrieb: > an D1 verlierst du 0.7V mindestens, so dass von den 2.4V nur noch 1.7V > übrig bleiben. Und am Transistor ist zusätzlich die UCE_sat abzuziehen. > Reicht das auch? Sind die 2.4V gesetzt? Mit 3.3V könnte man das direkt > ausgleichen. Wenn ich Vce-Sättigung auch noch abziehen muss, dann bräuchte ich 5,6V?(0,7V + 2,5V + 2,4V) HildeK schrieb: > - die Transistoren sind entgegen dem Schaltbild Darlingtons (zwei > Striche am Emitter). Das wird dann mit den Teilern R2/R3 zu knapp. Ein > Darlington benötigt rund 1.4V an der Basis, damit Strom fließt. Du > teilst die 2.4V durch 2 und hast dann nur noch 1.2V. R3 sollte deutlich > hochohmiger sein, bei Darlingtons kann man den auch weglassen. Okay, so könnte es also sein, dass ich Q2 gar nicht geschaltet habe. Dann würde ich die Spannung von 2,4V auf >3V erhöhen und dann noch R3 vergrößern, damit ich >1.4V an der Basis habe.
HildeK schrieb: > Und am Transistor ist zusätzlich die UCE_sat abzuziehen. Meine obige Rechnung mit den 2,5V UCE_sat bezieht sich auf den alternativen Transistor. Beim BSP62 wären es 1,3V die ich dann auch noch verliere? https://www.digikey.de/product-detail/de/nexperia-usa-inc/BSP62-115/1727-5432-1-ND/2676921
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Ich habe dir mal meinen Vorschlag angehängt, leicht geändert gegenüber meinem obigen Vorschlag. Für die Niederspannungsseite reicht bei 200mA ein BC337, der als Emitterfolger ausgelegt ist. Die Diode D1 verhindert, dass bei 12V am Anfang die BE-Diode durchbricht. Es ist eine fette Schottkydiode, die eine sehr niedrige Vorwärtsspannung hat, allerdings auch einen Leckstrom. Den sollte der µC aber aushalten. So erreichst du fast genau 2.4V am Ventil. Die Versorgung von Q1 muss aber etwas höher sein, z.B. 3.3V. Mehr geht auch, führt aber am Transistor nur zu mehr Wärme. Ich denke doch, dass du deinen Regler auch auf eine andere Spannung einstellen kannst. Irgend eine andere Schottkydiode geht da auch, allerdings kann es sein, dass du dann eben nur 2.2V am Ventil erreichst. Letztlich bestimmt der µC Logikpegel, der Drop an D1 und an BE von Q1, was am Ventil noch übrig bleibt. Es passt halt ganz gut bei dem 3.3V Logikpegel. Auf der 12V-Seite habe ich (irgend) einen pMOS genommen, der angegebene würde durchaus passen, es gehen auch viele andere. Alternativ kannst du auch auf der 2.4V-Seite die selbe Schaltung wählen wie auf der 12V-Seite. Eine Diode, wie in deinem Bild ist dann aber notwendig - die kann auch in der Source-Leitung liegen. Sonst gibt es einen Rückstrom über die Body-Diode.
Sorry, ich hatte deine letzten Post während ich schrieb nicht mitbekommen. Timo schrieb: > Würde statt des BSP62 der FZT705TA gehen? Vom Strom her geeignet. Der Drop bleibt aber. Timo schrieb: > Bei nem pMOSFET weiß ich jetzt gerade nicht, was ich da nehmen könnte. > Wichtig ist, dass der Footprint möglichst klein sein soll. Reichelt z.B. hat welche, die im SOT23-Gehäuse sind und mehrere Amperé können. Auswendig weiß ich die Typen allerdings nie ... ? Timo schrieb: > Wenn ich Vce-Sättigung auch noch abziehen muss, dann bräuchte ich > 5,6V?(0,7V + 2,5V + 2,4V) UCE_sat ist bei 1A doch 'nur' 1.3V max. (FZT705). Und du hast nur 200mA. Also ist die Rechnung: 2.4V (Ventil) + 1.3V (UCE_sat) + 0.7V (Diode) = 4.4V. Tatsächlich sind es sogar nur knapp 800mV typisch bei 25°C und 200mA. Der Wert ist eben stark abhängig vom Strom und der Temperatur. Wenn deine 2.4V Quelle einstellbar ist, dann würde ich einfach die Spannung wählen, bei der die gewünschte Ventilspannung herauskommt.
Sorry für die Mehrfachposts, manche Infos fallen leider erst später an. Ich sehe gerade im Datenblatt des Ventils, dass die Haltespannung im Bereich von 0.9V-2.4V liegen soll für dauerhaften Betrieb. Also eher nicht höher. Dann kannst du natürlich auch mit deiner Variante den bereitstellen - vielleicht noch eine 1A-Schottkydiode nehmen anstatt der 1N4002, um nochmals 500mV zu gewinnen oder die 2.4V auf 3V erhöhen.
HildeK schrieb: > Sorry, ich hatte deine letzten Post während ich schrieb nicht > mitbekommen. Kein Problem, ich danke dir schon mal für deinen Schaltplan-Entwurf. Da die Platine und das Layout ja bereits vorhanden ist, würde ich versuchen möglichst wenig zu ändern. Vielleicht kann ich so die Platine nutzen und nur andere Komponenten im selben Gehäuse verlöten. Ich suche mir gerade einen pMOSFET raus, welchen ich dann einfach für beide Seiten verwende. z.B. ZXMP6A13GTA klingt passend von den Werten Wenn ich den Schaltplan angepasst habe, würde ich mich wieder hier melden. Nicht, dass ich wieder unnötige Fehler im Design habe
Timo schrieb: > Ich suche mir gerade einen pMOSFET raus, welchen ich dann einfach für > beide Seiten verwende. z.B. ZXMP6A13GTA klingt passend von den Werten Er ist nicht für beide Seiten passen! Du musst bei der Auswahl darauf achten, dass bei der Angabe des RDS_on die Gatespannung als Randbedingung auch niedrig ist. Der will mindestens 4.5V und die hast du auf der Haltespannungsseite nicht. Bei Reichelt gibt es den IRLML 2244, der kann mehr als 3A im SOT-23 und ist bis 2.5V am Gate funktionsfähig. Nur als Beispiel. Du musst für die 2.4V-Seite gezielt nach niedrigen Werten für UGS bei spezifiziertem RDS_on suchen. Und unter 2.5V für die minimale Gatespannung gibt es sicher sehr wenige. Aber den genannte kann man sicher auch bei 2.4V am Gate und dem geringen Strom noch brauchbar betreiben. Timo schrieb: > Da die Platine und das Layout ja bereits vorhanden ist, würde ich > versuchen möglichst wenig zu ändern. Tja, es gibt fast kein Design, für das es nicht auch ein Redesign gibt ?. Das war in deinem Fall die falsche Reihenfolge ...
Früher(TM) hätte man einfach einen Vorwiderstand für das Ventil und parallel einen Kondensator genommen. Und wenn ein uC die Sache steuert, tut es PWM mit geringem Tastverhältnis zur Stromreduzierung.
Timo schrieb: > Beim Ablauf meines Programmcodes, wo zwischen den µC Ausgängen > geschaltet wird, gab es nur noch ein abklingendes Pfeifen und jetzt geht > nichts mehr. Scheinbar ist irgendwo jetzt ein Kurzschluss, da auch die > Spannungswandler nicht mehr gehen. Hast du vielleicht die Diode D1 verkehrt herum eingelötet?
HildeK schrieb: > Ich sehe gerade im Datenblatt des Ventils, dass die Haltespannung im > Bereich von 0.9V-2.4V liegen soll für dauerhaften Betrieb. Ich habe jetzt nicht ins Datenblatt geguck, aber gewöhnlich werden Ventile durch einen Elektromagneten gesteuert, d.h. entscheidend ist der Strom.
Wolfgang schrieb: > d.h. entscheidend ist der Strom. Du hast schon recht. Im Datenblatt stehen die Ströme:
1 | Spulenwiderstand: 11Ω |
2 | Empfohlener Spitzenstrom: 0.8–1.2 A (Standard 1A) während 150 – 400 µs |
3 | Empfohlener Haltestrom: 80-220 mA (0.9 – 2.4 V DC) (Standard 200 mA), keine Zeitbeschränkung |
Bei DC-Dauerbetrieb an einer Spannung stellt sich der nach dem Spulenwiderstand schon ein. Relais werden ja auch nach Nennspannung verkauft; selbes Prinzip. Entscheidend sind eigentlich die Ampere-Windungen der Spule. Man wird trotzdem bei solchen Elementen keine Stromquelle benötigen.
HildeK schrieb: > Man wird trotzdem bei solchen Elementen keine Stromquelle benötigen. Für Proportionalventile würde man da schon Wert drauf legen ;-) Für ein simples Schalventil kann man sich die zweite Betriebsspannung sparen (2.4V), wenn man den Strom einfach nur ein Fünftel der Zeit fließen lässt. Wenn man die Induktivität kennt, kann man auch die Frequenz so festlegen, dass der Strom keine zu starken Rippel hat.
Timo schrieb: > Habe ich in meiner Schaltung einen gravierenden Fehler gemacht? Nicht unbedingt, der BSP62 ist ein langsamer Darlington der mit 1A an der Grenze ist. Aber dein Ventil hat ca. 1mH, da muss man den Strom nicht konstant vorgeben, sondern kann, nach dem man 200us 12V angelegt hat, per PWM auf 200mA reduzieren.
1 | +-Ventil-+-- +12V |
2 | | | |
3 | +--|>|---+ |
4 | | ES1A |
5 | uC|--|I IRLML2502 |
6 | |S |
7 | GND |
reicht also völlig, richtig Sofwtare vorausgesetzt die nach dem 400us einschalten auf PWM umschaltet für mittlere 200mA. Für geringere Leistungen (200mA/5mA) gibt es das auch fertig http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv120.pdf?ts=1591787317155https://www.ichaus.de/upload/pdf/JE_datasheet_G3en.pdf Der hier treibt einen externen Transistor http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm1949.pdf?ts=1591787647417
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