Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bauteil für Schaltung Logik


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von Rob87 (Gast)


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Hallo,
ich möchte folgende Logik realisieren und bin mir nicht Sicher welche 
Schaltungsbauteile dafür verwenden würde.

Also ich habe folgende Bauteile

einen Schalter (S1) der 50ms in der Sekunde betätig wird
eine AC Quelle (Q1g) die gleichgerichtet wird
eine Batterie (B1)
einen Kondensator (K1)
eine Spule (SP1)

So wenn S1 geschlossen wird soll:
1 B1 von Q1g trennen
2 sobald getrennt wurde, SP1 mittels K1 bestromen
Wenn der Schalter wieder offen ist:
3 SP1 von K1 trennen
4 K1 mittels Q1g laden
5 wenn SP K1 geladen ist, Q1g auf B1 umschalten

Zum Zuschalten (2 & 4) kann ich Transitoren verwenden
Zum Umschalten eine Z-Diode + Transistor (?)
Aber was nehme ich zum abschalten?

Danke im Vorraus.

von Thomas B. (thombde)


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Man kann das natürlich auch einfacher erklären.
Ich fange mal bei dem  Schalter S1 an
Wird der manuell betätigt oder  automatisch.
50 ms manuell  betätigen wäre ja dann was für die
Ehrlich Brothers
Sieht eher wie Tastverhältnis aus.

Zeichne mal den Schaltplan.
Blockschaltbild wäre ja auch schon hilfreich.

von Jens G. (jensig)


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>Zum Zuschalten (2 & 4) kann ich Transitoren verwenden
>Zum Umschalten eine Z-Diode + Transistor (?)
>Aber was nehme ich zum abschalten?

Zum Abschalten würde ich auch Transistoren nehmen, denn die kann man 
nicht nur zuschalten, sondern auch wieder abschalten (sofern die nicht 
kaputt sind).

Aber mal im ernst - soll mit dieser Hausaufgabe ein Ladegerät auf 
Schaltwandler/-reglerbasis beschrieben werden?

: Bearbeitet durch User
von Michel M. (elec-deniel)


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einfach mal mit LTspice Schaltplan zeichnen, dann läßt sich viel 
einfacher etwas erkennen :-)

kostenfreies Simulationsprogramm hierzu ....
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

von Raoul (Gast)


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Rob87 schrieb:
> Aber was nehme ich zum abschalten?

Zum Abschalten nimmst du einen zweiten Transistor, aber als PNP. Den 
Schalter ersetzt du später durch den ersten Transistor, aber umgekehrt 
eingelötet. Um wechselseitig die Spule vom Kondensator automatisch zu 
trennen (wegen dem Aufladen), benötigst du evtl. sogar noch einen 
dritten Transistor, der vom ersten Transistor einfach zeitverzögert 
mitangesteuert wird. Ein zusätzliches RC-Glied reicht dafür schon aus. 
Dann läuft die Schaltung nicht nur von selber an, sondern auch 
automatisch kontinuierlich durch und du brauchst nichts mehr tun.
Fertig. 🙂

von Rob87 (Gast)


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Hi,

mechanisch ist es ein Pendel mit einem Permanentmagneten am Ende das auf 
der einen Seite eine Spule hat und durch kurzen Aufbau eines 
Magnetfeldes in der Spule immer wieder erregt werden soll. Geschalten 
wird per REED-Schalter und einem 2. Magneten am oberen Ende des Pendels 
(Damit das Spulenmagnetfeld den REED nicht selbst hält).

Anbei der Logikschaltplan.
Danke und Gruß

von hinz (Gast)


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Für ein "Ewiges Pendel" braucht man nur einen einzigen Transistor.

von Raoul (Gast)


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Rob87 schrieb:
> eine AC Quelle (Q1g) die gleichgerichtet wird

Da genügt ein Hochpass mit dahintergeschalteten Dioden und dahinter 
werden die Logikgatter geschaltet. Du brauchst nur eine Halbwelle 
auszuwerten, weil das Pendel automatisch durch die Gravitationskraft 
zurückpendelt.

Rob87 schrieb:
> einen Schalter (S1) der 50ms in der Sekunde betätig wird

Rob87 schrieb:
> Aber was nehme ich zum abschalten?

Durch die Pendelbewegung und durch den Hochpass ist die Zeit sowieso auf 
max. 50ms begrenzt. Die Spule schaltet sich also automatisch ab. Dadurch 
entfällt ein Teil der Logikbausteinekette.

von my2ct (Gast)


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Rob87 schrieb:
> Anbei der Logikschaltplan.

Voll logisch diese Kästchengrafik.

Wie wäre es mit Schaltzeichen, die den verfügbaren Raum für ein 
erkennbares Symbol nutzen, statt irgendwo in einer Ecke die 
Funktionskennung möglichst klein und unauffällig zu verstecken.
http://www.faq3.de/OrganizeMe/fortbildung/books/galileocomputing_it_handbuch/bilder/02_007.png

von MaWin (Gast)


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Rob87 schrieb:
> So wenn S1 geschlossen wird soll:
> 1 B1 von Q1g trennen
> 2 sobald getrennt wurde, SP1 mittels K1 bestromen
> Wenn der Schalter wieder offen ist:
> 3 SP1 von K1 trennen
> 4 K1 mittels Q1g laden

Bisher ist das ein einfacher Umschalter mit 2 x um Kontakt.

> 5 wenn SP K1 geladen ist, Q1g auf B1 umschalten

Das passiert zeitlich später. Dazu muss man erkennen, wann ein 
Kondensator "voll" ist. Real wird er nie voll, seine Spannung nähert 
sich asymptotisch der Trafospannung an. Also wird man bei Unterschreiten 
einer bestimmten Spannungsdifferenz bzw. Ladestroms umschallten. Oder 
weil Netzteil und Kondensator bekannt sind, einfach nach einer 
bestimmten Zeit. Es tut dann ein Zeitschalter. Vorteil: er muss nichts 
messen und hat keine Verluste. Ein Relais mit 1 x um am NE555 tut es 
vermutlich.

ABER:

> 4 K1 mittels Q1g laden

Was für ein Unsinn.

Ein Trafo/Netzteil hat eine feste Ausgangsspannung und wird bei zu viel 
Strom überlastet. Ein Kondensator ist zunächst leer, erzeugt also am 
Netzteil einen quasi unendlichen Strom. Das ist Blöd. Mindestens ein 
Widerstand muss zur Strombegrenzung zwischen beide.

> Q1g auf B1 umschalten

Genau so ein Unfug. Auch hier mindestens ein strombegrenzender 
Widerstand. Aber Akkus möchten auf Dauer nicht überladen werden. 
Korrekterweise gehört hier also noch eine Ladeschlusserkennung hinzu, je 
nach Akkutechnologie über die du NATÜRLICH nichts gesagt hast.

Netzteil (Trafo mit Gleichrichter) sind NICHT gebaut um damit 
Kondensatoren oder Akkus zu laden. Sogenannte Ladenetzteile sind - 
ähnlich LED Netzteilen - anders: die begrenzen den Strom und gehen dazu 
notfalls mit der Spannung runter. Das gibt es auch als Trafo mit 
Gleichrichter, Streufeldtrafo wie im alten Klingeltrafo.

Dein Problem liegt also woanders: nicht in unnötiger Technik am 
Schalter, sondern im Grundverständnis der Elektrotechnik. Erst mal die 
Zusammenhänge von Strom, Spannung und Widerstand lernen und eas ein 
Kondensator und Akku macht, 8. Schulklasse Physik nichmal besuchen.

von Raoul (Gast)


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my2ct schrieb:
> Voll logisch diese Kästchengrafik.
> Wie wäre es mit Schaltzeichen, die den verfügbaren Raum für ein
> erkennbares Symbol nutzen

Hat er doch gemacht! Es handelt sich um UND-Gatter, wobei der mittlere 
Zweig durch die automatische Zurückbewegung des Pendels entfallen kann.
Jetzt ist nur noch die Frage, ob das Pendel auch automatisch anlaufen 
soll? Dann kommen nämlich noch andere weitere Verzweigungen an anderer 
Stelle hinzu!

von my2ct (Gast)


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Raoul schrieb:
> Hat er doch gemacht!

Was ist doch gleich der Unterschied zwischen lauter Kästchen und 
funktionsbezogenen Symbolen?

Oder spielst du jetzt auf die IEC 60617-12 Zeichen aus einer Zeit an, 
als man sich auf dem Zeichenbrett spezielle Schablonen für Logikgatter 
ersparen wollte und darum zu Kästchen mit Zeichen aus der normalen 
Schriftschablone gegriffen hat.
Zeichenbretter mit Schriftschablonen sind out und heutige Computer 
können mit graphischen Symbolen, die über Kästchen hinaus gehen, 
durchaus umgehen ;-)

von Experte (Gast)


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my2ct schrieb:
> Voll logisch diese Kästchengrafik.

Tja, das ist halt Siemens und wird den ganzen Mechatronik-Azubis zum 
Fraß vorgeworfen.

Diese ganze Branche ist zu 85% einfach nur kaputt und rückständig und 
irgendwo in den 80er hängen geblieben.

von Raoul (Gast)


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Ich sehe gerade, Hinz hat das entscheidende Stichwort gegeben:

hinz schrieb:
> Für ein "Ewiges Pendel" braucht man nur einen einzigen Transistor.

Hier kann zum ewigen Pendel rumstöbern:

Beitrag "Transistor für ewiges Pendel GC 100 pnp - Transistor (NF)"

Das vereinfacht natürlich alles. 😅

von Rob87 (Gast)


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Hi,

Danke für die Hilfreichen Antworten. Ich habe mir den Schaltplan des 
ewigen Pendels angesehen.(http://heiko-kuenzel.de/img/PendelSch.jpg) 
Soweit ich das verstanden habe passiert dort folgendes:
Der Magnet Schwingt über die Spule und induziert dort eine Spannung die 
den Transistor ansteuert/durchschaltet. Dadurch wird die Höhere Spannung 
der Batterie zur Spule freigegeben und die Spule läd sich stärker auf 
und gibt dem Magneten einen Schubs.

Die Abschaltung erfolgt durch das zurückschwingen. Dabei wird eine 
Negative Spannung in die Spule Induziert, was den Spannungslevel an der 
Basis soweit sinken lässt, das dieser sperrt.

Ist das so richtig?

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