Hallo alle zusammen!
Ich habe ein Problem, bei dem ich einfach nicht weiterkomme.
Die Schaltung soll als sehr simpler Dämmerungsschalter fungieren.
Sprich: hohe Lichteinstrahlung auf R2-> geringer BE-Spannungsabfall und
niedrige Einstrahlung-> hoher Spannungsabfall -> Relais schaltet! Das
Darlington-Setup war hier nötig, da je nach Widerstand R1, der per
Trimmer eingestellt werden kann, ein zu geringer Basisstrom fließen
würde.
Zu aller erst, ja die Schaltung ist ziemlich problemanfällig und eine
neuere Version mit OPV als Schmitt-Trigger ist natürlich schon fertig!
Trotzdem geht mir nicht aus dem Kopf wieso diese (zugegebenermaßen)
dumme Schaltung folgendes Problem aufweist:
Kurz vor dem Umschalten des Relais vernimmt man ein immer stärker
werdendes Oszillieren des Miniatur 5V-Relais, bevor es schließlich, mit
immer weiter sinkender Helligkeit, wie erwartet schließt.
Ich dachte zuerst, diese Oszillation, welche ich recht präzise mit 100Hz
messen konnte, würde von der B2-Bridge im 5V-Netzteil kommen. Dieses
schien jedoch einen annehmbaren Ripple von nur einigen mV zu haben. Zur
Sicherheit habe ich es mal mit meinem Labornetzteil probiert aber ich
bekam das gleiche Ergebnis. Jetzt habe ich es sogar mit einer Batterie
probiert! Und ich bekam trotzdem einen 100Hz-Ripple!
Vielleicht hat ja jemand eine Idee, wie nun diese 100Hz trotz
Batterieversorgung(!) in die Schaltung gelangen können? Mir ist bewusst,
dass die Darlington-Schaltung eine gefährlich hohe Verstärkung für
jegliche Art von Störsignal darstellt, aber für eine 100Hz Einkopplung
bräuchte ich doch einige km an Antennenlänge!
Vielen Dank schonmal für jegliche Antworten!
Nick9970 schrieb:> Vielleicht hat ja jemand eine Idee, wie nun diese> 100Hz trotz Batterieversorgung(!) in die Schaltung> gelangen können?
Über die Luft.
> Mir ist bewusst, dass die Darlington-Schaltung eine> gefährlich hohe Verstärkung für jegliche Art von> Störsignal darstellt,
Richtig.
> aber für eine 100Hz Einkopplung bräuchte ich doch> einige km an Antennenlänge!
Es gibt nicht nur elektromagnetische Wellen, es gibt
außerdem noch elektrische und magnetische Felder.
Letztere sind die Wege, die im Nahbereich auf alle
Schaltungen einkoppeln.
Der Darlington-Transistor verstärkt hoch und hat einen
recht hochohmigen Eingang an der Basis; ich würde daher
auf kapazitive Kopplung tippen.
Alternativ käme noch optische Einkopplung des
100Hz-Flackerns über den Fotowiderstand in Betracht, aber
das glaube ich weniger.
Egon D. schrieb:> Alternativ käme noch optische Einkopplung des> 100Hz-Flackerns über den Fotowiderstand in Betracht, aber> das glaube ich weniger.
So unwahrscheinlich finde ich das jetzt garnicht mal.
Andere Variante, die 100Hz (wie genau sind die überhaupt?) sind Zufall
und entsprechen der Resonansfreq. der Relais. Durch das einschalten
sinkt die Spannung minimal, Relais fällt wieder ab, Spannung steigt
wieder minimal, Relais zieht an usw.
Ein Oszi würde hier klarheit schaffen.
Es hat schon seinen Grund warum solche Schaltungen ohne Hysterese
praktisch unbrachbar sind:-)
Hätte nicht gedacht, dass heutzutage ernsthaft noch Schaltungen ohne
Mikrocontroller gebastelt werden. Immerhin gibts die für ein paar Cent
hinterhergeschmissen.
Nick9970 schrieb:> Jetzt habe ich es sogar mit einer Batterie> probiert! Und ich bekam trotzdem einen 100Hz-Ripple!>> Vielleicht hat ja jemand eine Idee, wie nun diese 100Hz trotz> Batterieversorgung(!) in die Schaltung gelangen können?
Du wirst vermutlich einen Fehler im Aufbau haben. An eine Beeinflussung
von außen glaube ich nicht. Trotzdem...sind Störquellen in der Nähe?
Hast Du die Schaltung bei Batterieversorgung mal an einen anderen
Standort verlegt?
Sind die Transistoren korrekt eingebaut? Ggf. Anschlüsse vertauscht?
Hast Du die Transistoren mal getauscht?
Womit misst Du die 100Hz? DMM, Oszi...?
Zeige mal Messungen (Oszi) in der Schaltung...vor, während und nach dem
Umschalten. Wie verhält sich die Stromaufnahme der Schaltung?
Zeige auch mal Fotos vom Aufbau der Schaltung, aber so dass man auch
etwas erkennt.
Egon D. schrieb:> Alternativ käme noch optische Einkopplung des> 100Hz-Flackerns über den Fotowiderstand in Betracht, aber> das glaube ich weniger.
@TO
Welche Art Beleuchtung hast Du...LED oder klassische Glühbirnen?
Ersetze den LDR zum Spaß mal gegen ein Poti.
Nick9970 schrieb:> ... aber für eine 100Hz Einkopplung bräuchte ich doch einige km> an Antennenlänge!
Warum?
Beobachtest du die Schwingerei auch in deiner Simulation, wenn du ein
paar mV auf die Drähte einkoppelst? Und bist du sicher, dass das Relais
mit 100Hz schwingt? Ist das Signal Netzsynchron. Wie und wo genau hast
du die Schwingung gemessen?
Nick9970 schrieb:> Vielleicht hat ja jemand eine Idee, wie nun diese 100Hz trotz> Batterieversorgung(!) in die Schaltung gelangen können?
Du hast einen Oszillator gebaut.
Möchte der Transistor wegen ausreihender Basisspannung das Relais
durchschalten, fliesst mehr Strom durch das Relais aus der
Stromversorgung und die Spannung der stärker belasteten Stromversorgung
geht zurück, und schon reicht die Basisspannung nicht mehr um den
Transistor durchzuschalten.
Transistor lässt weniger Strom durch das Relais, das gibt wieder nach,
Spannungsversorgung wird nicht mehr so stark belastet, Spannung steigt
wieder und es geht von vorne los
Wenn es wirklich genau 100Hz sein sollten, ist es Zufalll oder du sitzt
im Dunklen und hast Licht an, Glühlampe oder schlechte LED Lampe oder
ESL.
Der ehrliche Anton schrieb:> Hätte nicht gedacht, dass heutzutage ernsthaft noch Schaltungen ohne> Mikrocontroller gebastelt werden. Immerhin gibts die für ein paar Cent> hinterhergeschmissen.
Meinst Du das ironisch? Man kann es mit Mikrocontrollern auch
übertreiben, besonders hier beim Dämmerungsschalter. Schmitt-Trigger mit
einfachem OP-Verstärker reicht. Mit Poti lässt sich die Hysterese
bequemst einstellen. (Hat der TO selber auch vor).
Aber Danke dem Forum für den Denkanstoß! Habe draußen zwei
Bewegungsmelder von Busch-Jäger, deren "Fächer" den gewünschten
Außenbereich perfekt abdecken, aber sie schalten für mein Empfinden
unnötig früh ein trotz Endanschlag am Poti, d.h. bei noch ausreichendem
Tageslicht. Darf gerne später in der Dämmerung sein. Die Geräte müsste
ich mir mal vorknöpfen.
Rainer Z. schrieb:> Mit Poti lässt sich die Hysterese> bequemst einstellen. (Hat der TO selber auch vor).
Eben. Das Poti ist schon mehr Aufwand/teuerer als ein in Software
gegossener Schwellwert.
1.Ohne groß nachzudenken würde ich: erst mal einen 100µF Stütz-Elko der
Versorgungsspannung spendieren.
2.Ein ordentlicher Dämmerungsschalter hat eine Hysterese um flattern um
den Schaltpunkt zu vermeiden. Deshalb oft
Schmitt-Trigger.https://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
Nick9970 schrieb:> Hallo alle zusammen!>
Ohne Deinen langen Text gelesenzu haben: Da fehlt ein Basisiwiderstand
vor Q2 oder ein Kollektorwiderstand vor Q1.
Denn wenn Du Pech hast macht Q1 vollständig auf und das war's dann mit
Q2 - außer die Versorgung bricht zusammen weil sie zu hochohmig ist.
Dein 100Hz-flattern ist also vermutlcih genau der Übergang die
minimalten Einflüße Deines Aufbaus schlagend werden.
Um das loszuwerden such mal nach Hysterese, ist auch mit einer Handvoll
von Transistoren - ohne OPV ganz einfach machbar.
Der ehrliche Anton schrieb:> Hätte nicht gedacht, dass heutzutage ernsthaft noch Schaltungen ohne> Mikrocontroller gebastelt werden.
Kann ich verstehen, dass viele so denken. Klar, die Schaltung ist mit 10
Zeilen Arduino-Code brauchbarer. Aber dann fehlt mir doch das Rumbasteln
und Tüfteln. Bei solch einfachen Projekten bevorzuge ich richtige
analoge Schaltungstechnik :D
oszi40 schrieb:> 1.Ohne groß nachzudenken würde ich: erst mal einen 100µF Stütz-Elko der> Versorgungsspannung spendieren.
Auch das habe ich bereits versucht. Das hat leider nicht viel gebracht.
Ebenso habe ich es mit einem 5V-Festspannungsregler mit
Kondensatorbeschaltung probiert und es trat das selbe Problem auf.
Andreas M. schrieb:> Lichteinfall durch natürliches Sonnenlicht oder> durch netzgespeiste Glühlampe etc.?
Tatsächlich trat das Problem sowohl bei Sonnenlicht und bei
LED-Deckenlicht auf
Wie andere schon schrieben: der Schaltung feh t eine Hysterese.
Das heißt dann Schmitt-Trigger und läßt sich durch eine einfache
Modifikation der Schaltung erreichen:
Beitrag "Re: LDR Schaltung"
MiWi schrieb:> Ohne Deinen langen Text gelesenzu haben: Da fehlt ein Basisiwiderstand> vor Q2 oder ein Kollektorwiderstand vor Q1.
Da steht doch schon das Problem.
Das ist auch kein Darlington bei dem müßte der Kollektor von Q1 mit dem
Kollektor von Q2 verbunden sein.
Einer schrieb:> Das ist auch kein Darlington bei dem müßte der Kollektor von Q1 mit dem> Kollektor von Q2 verbunden sein.
Ich bin mir sehr sicher, dass das als Darlington zählt.Bspw. in "Art of
Electronics": Emitter Q1 geht in Basis Q2 und die Kollektoren sind
verbunden über Betriebsspannung. Wo sollte denn bei Q2 sonst die Last(
also das Relais) hin?
Nick9970 schrieb:> Emitter Q1 geht in Basis Q2 und die Kollektoren sind> verbunden über Betriebsspannung.
Ah okay, jetzt hab ich es verstanden. Musste mal kurz meinen eigenen
Text korrigieren :D
Aber so, wie ich es gemacht habe, funktioniert das "Darlington-Setup" ja
trotzdem in gewisser Weise!
Nick9970 schrieb:> Ich bin mir sehr sicher, dass das als Darlington zählt.Bspw. in "Art of> Electronics": Emitter Q1 geht in Basis Q2 und die Kollektoren sind> verbunden über Betriebsspannung.
"Sehr sicher", und trotzdem falsch.
"Einer" hat es doch schon beschrieben, und in Art of Electronics wird es
auch korrekt gezeigt. Wenn dein Kollektor von Q1 direkt an den Kollektor
von Q2 angeschlossen wäre, dann wäre es eine Darlingtonschaltung. Weil
bei dir der Kollektor von Q1 an die Betriebsspannung angeschlossen ist,
der Kollektor von Q2 an die Last, ist es eben keine Darlingtonschaltung.
Eine leichte Variation deiner Schaltung ist in Art of Electronics
übrigens auch vorhanden: ein paar Seiten hinter der richtigen
Darlington-Schaltung wird sie in Figure 2.81 als einer der "bad
circuits" aufgeführt. Es hat was damit zu tun, wie viel Strom im worst
case durch die Basis von Q2 geschickt wird, wenn dein Trimmer R1 mal
versehentlich auf zu kleine Werte eingestellt wird.
Nick9970 schrieb:> Nick9970 schrieb:>> Emitter Q1 geht in Basis Q2 und die Kollektoren sind>> verbunden über Betriebsspannung.>> Ah okay, jetzt hab ich es verstanden. Musste mal kurz meinen eigenen> Text korrigieren :D> Aber so, wie ich es gemacht habe, funktioniert das "Darlington-Setup" ja> trotzdem in gewisser Weise!
ja, es "funktioniert", aber
1. nicht so wie gewünscht
2. je nach Spannungsversorgung mit ausreichend Zerstörungspotential für
Q2.
mach eine Hystere hinein: Googeln, LT-Spice-Schaltung erweitern,
simulieren, einlöten und fertig.
Mani W. schrieb:> Mani W. schrieb:>> Und einen 4,7 -10 µF parallel zu R2...>> Damit der Photoripple durch 100 Hz gedämpft wird könnte das schon> hilfreich sein...
Kondensator oder nicht, die Schaltung ist einfach nicht sinnvoll, da
gehört ein Schmitt-Trigger rein.
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