Schmitt-Trigger für Lastmodul

[Michael S. (michael_s68)]

Hallo,

ich benötige eine Schaltung die es mir ermöglicht ein Relais
bei einer bestimmten Spannung zu schließen "3,5Vund >" und bei einer 
bestimmten Spannung wieder zu öffnen "3,4V und <"

Dabei bin ich auf eine Schmitt-Trigger Schaltung gestoßen.
Kann mir vielleicht jemand eine fertiges Bauteil nennen oder
auch eine Schaltung skizzieren mit der dies umsetzbar ist?

Vielen Dank im Vorraus
Michael

[Harald W. (wilhelms)]

Michael S. schrieb:

> Dabei bin ich auf eine Schmitt-Trigger Schaltung gestoßen.
> Kann mir vielleicht jemand eine fertiges Bauteil nennen

Das geht mit einem Komparator mit Hysterese. Komparator-ICs
gibts z.B. in Form des LM339. Die zur Einstellung Deiner
Wunschwerte nötigen Widerstände plus einer Referenz musst
Du aber selbst ranlöten.

[Teo D. (teoderix)]

Harald W. schrieb:
> Die zur Einstellung Deiner
> Wunschwerte nötigen Widerstände plus einer Referenz musst
> Du aber selbst ranlöten.

https://elektronikbasteln.pl7.de/berechnung-schmitt-trigger-mit-operationsverstaerker

[Harald W. (wilhelms)]

Teo D. schrieb:

>> Die zur Einstellung Deiner
>> Wunschwerte nötigen Widerstände plus einer Referenz musst
>> Du aber selbst ranlöten.
>
> 
https://elektronikbasteln.pl7.de/berechnung-schmitt-trigger-mit-operationsverstaerker

Gut, das erspart denen, die das Rechnen verlernt haben, einige Arbeit.
Statt eines Operationsverstärkers würde ich aber doch eher ein Kom-
parator-IC nehmen. Das kann dann oft auch gleich als Treiber des
Relais verwendet werden.

[Michael S. (michael_s68)]

Super und vielen Dank schonmal für die Mühen.

Das klingt alles sehr plausibel aber leider beschränken sich meine 
Möglichkeiten auf das verlöten nach Schaltplan und Bauteilliste 😀.

Bestünde die Möglichkeit einen Schaltplan und die benötigten Komponenten 
zu erhalten? Die spannungsjustierung würde ich mit 2 potis vornehmen 
wollen.

Viele Grüße
Michael

[Route_66 H. (route_66)]

Michael S. schrieb:
> Das klingt alles sehr plausibel aber leider beschränken sich meine
> Möglichkeiten auf das verlöten nach Schaltplan und Bauteilliste 😀.

Da Du mit Details so geizig bist, wird Dir niemand jemals eine 1 zu 1 
Bauanleitung liefern können!

[Michael S. (michael_s68)]

Route_66 H. schrieb:
> Michael S. schrieb:
>> Das klingt alles sehr plausibel aber leider beschränken sich meine
>> Möglichkeiten auf das verlöten nach Schaltplan und Bauteilliste 😀.
>
> Da Du mit Details so geizig bist, wird Dir niemand jemals eine 1 zu 1
> Bauanleitung liefern können!

Nun gut dann also Details:)

Es soll für die Initialladung von sehr Großen LiFePo4 Akkus ein 
Lastmodul gebaut werden.

Die gesuchte Schaltung soll einen Widerstand 0,22Ohm schalten welcher 
etwa
10A aus der betreffenden Lithium Zelle Zieht (ca 3,3V)

Wenn die Zelle 3,5V überschreitet soll der Wiederstand mit der Zelle 
verbunden werden (Relais) und bei unterschreiten der Zelle von 3,4V soll 
das Relais wieder trennen und damit den Widerstand von der Zelle nehmen.

Vielen Dank im Vorraus :)

[Stefan F. (Gast)]

Wenn du etwa 12V-30V Versorgungsspannung zur Verfügung hast, kannst du 
das mit einem TL431 und zwei Widerständen machen. Der Chip enthält eine 
Referenzspannung und einen Komparator.

Du kannst von dort abgucken: 
https://lh3.googleusercontent.com/proxy/FlJQslq4TOdRazsTmRs5-DsicqLozi11PbJg6oPmaB66g0uOYarEu9kDHmK20isO9FBwf7v92N12EE7WMP8ouMJx_o4W7Rg
https://lh3.googleusercontent.com/proxy/RY8xFwvqwTctExZM8yulkNeMUoux-9ii641Lf9PUxdmh_h560rALSN_4PumXUYPggyAD9gaM0bnzxM5ux58Zhsgq3bs
https://hackaday.com/wp-content/uploads/2016/01/led_version-sch1.png

Vergiss die Freilaufdiode am Relais nicht.

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Welche Versorgungsspannung hast du für den Schmitt-Trigger mit Relais 
zur Verfügung und wie stabil ist sie?

[Michael S. (michael_s68)]

Versorgungsspannung wäre beliebig. Oder könnten ja mit einem 
Spannungsregler zur Verfügung gestellt werden!?

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Das geht mit einem Komparator mit Hysterese. Komparator-ICs
> gibts z.B. in Form des LM339.

Der benötigt aber einen Pullup-Widerstand am Ausgang, der sich evtl. 
negativ auf das Hystereseverhalten auswirken könnte, wenn man den 
Basisvorwiderstand einsparen wollte. Besser ist ein niederohmiger 
Push-Pull-Ausgang, so wie beim LM358.

Michael S. schrieb:
> Versorgungsspannung wäre beliebig.

Diese Schaltung ist für 12V. Das Relais kann dann auch für 12V ausgelegt 
werden. Um auf deine gewünschten Eingangsspannungswerte zu kommen, 
müsstest du R7 auf etwa 22k vergrößern. Das RC-Glied (R5 und C3) am 
Eingang dient nur zur Beruhigung der Eingangsspannung.
Falls das Ausgangssignal invertiert werden muss, kann der zweite 
Operationsverstärker im LM358 als Inverter eingesetzt werden und vor den 
Transistor geschaltet werden.

[Harald W. (wilhelms)]

Ach Du grüne Neune schrieb:

>> Das geht mit einem Komparator mit Hysterese. Komparator-ICs
>> gibts z.B. in Form des LM339.
>
> Der benötigt aber einen Pullup-Widerstand am Ausgang, der sich evtl.
> negativ auf das Hystereseverhalten auswirken könnte, wenn man den
> Basisvorwiderstand einsparen wollte. Besser ist ein niederohmiger
> Push-Pull-Ausgang, so wie beim LM358.

Ein LM393 o.ä. kann ein nicht allzu stromhungriges Relais direkt 
treiben.
Wieso ein Operationsverstärker als Komparator ein besseres Hysterese-
verhalten haben soll als ein "echter" Komparator, ist mir nicht ganz
klar.

[Falk B. (falk)]

Harald W. schrieb:
> Wieso ein Operationsverstärker als Komparator ein besseres Hysterese-
> verhalten haben soll als ein "echter" Komparator, ist mir nicht ganz
> klar.

Der hat einen Push-Pull Ausgang und liefert damit ein deutlich stärkeres 
HIGH Signal, welches man für die Hysterese braucht. Bei Komparator mit 
Open Collektor Ausgang bräuchte man dafür einen ziemlich niederohmigen 
Pull-Up Widerstand. Geht auch, ist aber ggf. höher im Stromverbrauch.

[Falk B. (falk)]

Die Schaltung hier

Beitrag "Re: Schmitt-Trigger für Lastmodul"

ist nicht so gut, denn sie bezieht die Referenzspannung aus den meist 
nicht sonderlich genauen 12V der Versorgungsspannung. Außerdem kann man 
den Schaltpunkt nicht genau einstellen. Besser so, siehe Anhang. C1 ist 
ein Angstkondensator. Den kann man erst einmal weglassen. Wenn die 
Schaltung im Betrieb empfindlich auf Störungen reagiert, kann man ihn 
rein machen. Mit R1 kann man den Schaltpunkt sehr genau einstellen, die 
Hysterese liegt bei ca. 100mV.

[Michael (michael_6x)]

Hallo Zusammen,

ich schließe mich einmal obigen Verlauf an. Da ich mit meinem 
Wissenstand vermutlich direkt hier ansetzen kann.

Ich kann zwar löten nach Anleitung, ggf. auch noch einen R berechnen, 
dann muss ich jedoch auch passen. Zusätzlich, steht das oben erwähnte 
Programm scheinbar nicht mehr zum DL bereit, oder ich bin einfach nur 
blind.

Zu meinem Problem in meinem KFZ Projekt.

Ich habe ein Spannung welche je nach Einstellung (Dimmung) zwischen 3 
und 7 V liegt, vorliegen. Diese Spannung kann jedoch nur als Referenz 
verwendet werden (mA Bereich). Je nach dieser anliegenden Spannung soll 
entsprechend in einem weiteren Stromkreis eine Spannung zwischen 5 und 
12V (bei max. 2,5A) liegen.

Ich dachte mir man schaltet entsprechend der anliegenden 
Referenzspannung (als Beispiel 3V), dann einen Widerstand im zweiten 
Stromkreis, welcher die 12V Versorgungspannung auf 5V "verbrennt".

Liegen ich falsch, oder kann ich basierend auf obigen Verlauf jeweils 
pro 1V Range eine Schaltung nachbauen. Oder gibt es elegantere Lösungen 
´als mein Gedankengang?

VG Michael

[Falk B. (falk)]

Michael schrieb:
> Zu meinem Problem in meinem KFZ Projekt.
>
> Ich habe ein Spannung welche je nach Einstellung (Dimmung) zwischen 3
> und 7 V liegt, vorliegen.

Ist das wirklich eine Gleichspannung oder eine PWM?

> Diese Spannung kann jedoch nur als Referenz
> verwendet werden (mA Bereich). Je nach dieser anliegenden Spannung soll
> entsprechend in einem weiteren Stromkreis eine Spannung zwischen 5 und
> 12V (bei max. 2,5A) liegen.

Hmm, klingt nach einem Verstärker mit Offset.

> Ich dachte mir man schaltet entsprechend der anliegenden
> Referenzspannung (als Beispiel 3V), dann einen Widerstand im zweiten
> Stromkreis, welcher die 12V Versorgungspannung auf 5V "verbrennt".

Ohje ;-)
NEIN!

> Liegen ich falsch, oder kann ich basierend auf obigen Verlauf jeweils
> pro 1V Range eine Schaltung nachbauen. Oder gibt es elegantere Lösungen
> ´als mein Gedankengang?

Es gibt sogar Lösungen, die funktionieren! Ich vermute mal, daß du 12V 
Bordspannung hast. Das Problem ist, das normale Leistungsverstärker bei 
2,5A etwas Spannungsreserve brauchen, d.h. wenn da 12V rauskommen 
sollen, brauchen die vielleicht 1-2V mehr als Versorgungspannung. Was 
soll denn mit den 5-12V betrieben werden?

[Wolfgang (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Der hat einen Push-Pull Ausgang und liefert damit ein deutlich stärkeres
> HIGH Signal, welches man für die Hysterese braucht.

Wenn man für Q1 an Stelle des BJT einen MOSFET einsetzt, gibt es da 
keine Probleme und weniger Verluste hat man auch noch.

[Michael (michael_6x)]

Hallo Falk,

zu Deinen Fragen:
> Ist das wirklich eine Gleichspannung oder eine PWM?

Ja es ist  Gleichspannung (zumindest bei Meinem), kein PWM.

Im Kfz Bereich, wird z.B. die Armaturbeleuchtung (Schalter etc.) darüber 
direkt bestromt. Da dies jedoch vom Steuergerät kommt, der Hersteller 
entsprechend nur begrenzt geplant hat, kann man da nicht unendlich 
anschließen, denn dann spinnt es.

> Es gibt sogar Lösungen, die funktionieren! Ich vermute mal, daß du 12V
> Bordspannung hast.

ja richtig.

Entschuldigung für mein laienhaftes Schreiben.
Ich nenne es einmal "Schalter",

Schalter 1 , schaltet EIN wenn er 3-4V misst
Schalter 2 , schaltet EIN wenn er 4.1-5V misst
Schalter 3 , schaltet EIN wenn er 5.1-6V misst
etc.

Je nachdem welcher Schalter geschaltet ist sind dann im zweiten 
Stromkreis
Bei Schalter 1 EIN = 5V welche im zweiten Stromkreis geschaltet sind.
Bei Schalter 2 EIN = 6V welche im zweiten Stromkreis geschaltet sind.
Bei Schalter 3 EIN = 7V welche im zweiten Stromkreis geschaltet sind.
etc.

Wichtig, der "geschaltet Stromkreis" ist getrennt, sprichn läuft über 
eine eigene Sicherung.

Deshalb der Ansatz mit obigem Beispiel, jedoch statt des Relais einen 
"Optokoppler".

VG Michael

[Michael (michael_6x)]

Wolfgang schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Der hat einen Push-Pull Ausgang und liefert damit ein deutlich stärkeres
>> HIGH Signal, welches man für die Hysterese braucht.
>
> Wenn man für Q1 an Stelle des BJT einen MOSFET einsetzt, gibt es da
> keine Probleme und weniger Verluste hat man auch noch.

Hallo Wolfgang, welcher dann z.B statt des Relais einen Optokoppler 
schaltet?

VG Michael

[Michael (michael_6x)]

Hallo Falk, Hallo Wolfgang,

ich habe einmal den Schaltplan nachgebaut, so in dieser Art, pro 
Schaltstufe könnte es doch klappen, basierend auf auf Euren obigen 
Vorschlägen?

Hier habe ich einen Rechner gefunden:
https://www.random-science-tools.com/electronics/inverting-schmitt-trigger-calculator.htm

Habe ich das richtig eingetragen?

VG Michael

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Die Bodydiode vom P-Mos leitet sowieso ständig und ohne Vorwiderstand 
geht die LED kaputt.

Schalte die LED direkt an R9. Dadurch wird die Schaltung einfacher und 
funktionsfähig.