Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Darlington-Transistor an Open-Collector


von Michel W. (icler)


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Hallo,
folgende Situation:

Ich bekomme von einem E-Bike Steuergerät 3 Potentiale:
1. Akkuspannung 36V - 40V (Dauerspannung)
2. Ground
3. Open Collector Ausgang (bei Licht AN, auf Masse geschaltet)

Ziel ist es eine Beleuchtung mit 12 V anzuschließen und entsprechend mit 
dem Open Collector zu schalten.

Da ich ungerne direkt einen DCDC Wandler anschließen möchte (würde das 
Akku auf Dauer entladen) möchte ich gerne die 40V schalten.

Mein erster Ansatz ist ein Darlington Transistor (BD680) (PNP):
Collector an Akkuspannung.
Basis mit Vorwiderstand an Open Collector Ausgang.
Emitter an DCDC-Wandler.

Zur eigentlichen Frage. An dem Open Collector Ausgang müsste ja im 
geöffnetem Zustand die Akkuspannung anliegen (über die Basis vom 
Darlington Transistor).
(Ist das so korrekt,oder habe ich einen Denkfehler?)

Kennt jemand eine elegante Möglichkeit hier die Spannung zu verringern?
Ich weiß leider nicht wie hoch Uce max. von dem Ausgangstransistor ist. 
Denke aber bei ca. 5V sollte da nichts mehr anbrennen).

Mehr Potentiale habe ich leider nicht, und eine simple Brückenschaltung 
würde dauerhaft das Akku entladen.


Schon Mal danke für eure Antworten.

Gruß Icler.

von Volker S. (sjv)


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Bei dem BD 680 muß E an 40V und C ist der Ausgang. Das Ucemax Problem 
kann man mit einem Optokoppler lösen, der muß dann aber auch 40V 
vertragen. Die Sendediode kann man an die 12V anschliessen.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Michel W. schrieb:
> An dem Open Collector Ausgang müsste ja im geöffnetem Zustand die
> Akkuspannung anliegen (über die Basis vom Darlington Transistor).

Nein.

von Elliot (Gast)


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Michel W. schrieb:
> Mein erster Ansatz ist ein Darlington Transistor (BD680) (PNP):
> Collector an Akkuspannung.
> Basis mit Vorwiderstand an Open Collector Ausgang.
> Emitter an DCDC-Wandler.

Nein, Emitter an Akkuspannung, Kollektor an Ausgang (DC/DC-Wandler)

von Michel W. (icler)


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Stimmt, mit dem Emitter und Collector habe ich mich vertan. Danke.

Das mit dem Optokoppler ist mir noch nicht ganz klar. Ich möchte ja mit 
dem Open Collector, über den Darlington meinen DCDC Wandler schalten, 
sprich im ausgeschalteten Zustand habe ich keine 12V.

Danke und Gruß.

von Michel W. (icler)


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MaWin schrieb:
> Michel W. schrieb:
>
>> An dem Open Collector Ausgang müsste ja im geöffnetem Zustand die
>> Akkuspannung anliegen (über die Basis vom Darlington Transistor).
>
> Nein.

Wenn ich mir ein ESB vorstelle habe ich doch, bei ausgeschaltetem Open 
Collector Ausgang an dem Emitter des Darlingtons Batteriespannung. Und 
dann über eine "Diode" zur Basis. Dann zum Vorwiderstand und dann zum 
Open Collector.

Da der Open Collector hochohmig ist müsste hier doch die ganze Spannung 
abfallen?


Lasse mich aber gerne eines besseren belehren, dafür bin ich hier :)

von Elliot (Gast)


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Michel W. schrieb:
> Wenn ich mir ein ESB vorstelle habe ich doch, bei ausgeschaltetem Open
> Collector Ausgang an dem Emitter des Darlingtons Batteriespannung. Und
> dann über eine "Diode" zur Basis. Dann zum Vorwiderstand und dann zum
> Open Collector.
>
> Da der Open Collector hochohmig ist müsste hier doch die ganze Spannung
> abfallen?

Ja, das stimmt.

von Elliot (Gast)


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Ohne eine Hilfsspannung wird es auch nicht anders gehen, ein Optokoppler 
nützt da gar nichts. Eine Hilfsspannung (z.B. für eine Kaskode) aus den 
36V abzuleiten, braucht aber etwas Dauerstrom, was du ja nicht wolltest.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Michel W. schrieb:
> Da der Open Collector hochohmig ist müsste hier doch die ganze Spannung
> abfallen?

Ja. Es fallen im ausgeschalteten Zustand die vollen 38,6V an ihm ab.

von Michel W. (icler)


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Okay, ich werde später Mal eine Schaltung auslegen,die mit einer 
möglichst hochohmigen Brückenschaltung die eine Hilfsspannung erzeugt, 
die dann einen 'Hilfstransistor' mit dem Open Collector schaltet.

(Lade ich dann später natürlich zur Vollständigkeit hoch)

Falls sonst noch einer eine bessere Idee hat, immer her damit.

Ansonsten danke für all die schnellen Antworten :)

von Elliot (Gast)


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Elliot schrieb:
> Eine Hilfsspannung (z.B. für eine Kaskode) aus den
> 36V abzuleiten, braucht aber etwas Dauerstrom

Würde dann etwa so aussehen, braucht ein paar µA.

von Volker S. (sjv)


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Elliot schrieb:
> Ohne eine Hilfsspannung wird es auch nicht anders gehen, ein Optokoppler
> nützt da gar nichts.

Hat das Bike keine 12V sondern nur die 40V?

von Michel W. (icler)


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Volker S. schrieb:
> Elliot schrieb:
>> Ohne eine Hilfsspannung wird es auch nicht anders gehen, ein Optokoppler
>> nützt da gar nichts.
>
> Hat das Bike keine 12V sondern nur die 40V?

Leider ja, bzw. möchte ich nach Möglichkeit nicht an die anderen Stecker 
dran, zwecks Wasserdichtigkeit.

Das Steuergerät hat diesen einen Stecker mit den 3 Potentialen noch 
frei, da könnte ich ohne "plastische" Veränderung am Bike so dran.

von Michel W. (icler)


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Elliot schrieb:
> Elliot schrieb:
>> Eine Hilfsspannung (z.B. für eine Kaskode) aus den
>> 36V abzuleiten, braucht aber etwas Dauerstrom
>
> Würde dann etwa so aussehen, braucht ein paar µA.

Die Idee gefällt mir.

Hab leider mit Mosfets noch nicht viel gemacht, weshalb mir so ein 
Gedankengang gar nicht gekommen wäre.

Die Schaltung werde ich nachher Mal testweise aufbauen.

Danke!

von Elliot (Gast)


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Michel W. schrieb:
> Hab leider mit Mosfets noch nicht viel gemacht

Man kann das auch etwas niederohmiger dimensionieren und einen 
hochverstärkenden npn nehmen. Hängt davon ab, wieviel Strom dauerhaft 
wegfließen darf. den 1M unten rechts bitte ignorieren.

von Michel W. (icler)


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Elliot schrieb:
> Michel W. schrieb:
>> Hab leider mit Mosfets noch nicht viel gemacht
>
> Man kann das auch etwas niederohmiger dimensionieren und einen
> hochverstärkenden npn nehmen. Hängt davon ab, wieviel Strom dauerhaft
> wegfließen darf. den 1M unten rechts bitte ignorieren.


Okay, ich hab jetzt beim zweiten Blick auch erkannt das es quasi eine 
umschaltbare Konstantstrom-Quelle ist.

Ich schau Mal welche Bauteile ich noch da habe und ändere die Schaltung 
dann entsprechend.

Danke nochmals :)

von Peter N. (alv)


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Die Schaltregler der meisten billigen DC/DC-Wandler haben doch einen 
Enable-Eingang.
Kann man den nicht mit dem OC-Ausgang schalten?

von Michel W. (icler)


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Peter N. schrieb:
> Die Schaltregler der meisten billigen DC/DC-Wandler haben doch einen
> Enable-Eingang.
> Kann man den nicht mit dem OC-Ausgang schalten?

Ja das stimmt, ich habe den XL7015E1. Bei meinem Modul ist der EN direkt 
auf GND gelötet.

Ich werde den Pin mal entlöten.

Dann könnte ich diesen mit einen Spannungsteiler mit Z-Diode auf 5V 
ziehen. (U > 2.5V = Standby)

Und die Z-Diode mit dem Open Collector dann kurzschließen um GND 
Potential zu haben. (U < 0.5V = Ein)

Somit hätte ich Uce vom Open Collector Transistor auch nicht größer 5V.

Danke für die Idee!

von Michel W. (icler)


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So die Schaltung ist aufgebaut und funktioniert.

Einmal zusammenfassend:

E-Bike: BMW Urban Hybrid (2020)
Verbautes Steuergerät: BH Easy Motion Evo Controller

Am Steuergerät ist ein 3 Pin Stecker frei. Dieser ist wie im Schaltplan 
zu sehen belegt.

Die dargestellte Schaltung habe ich in einem Gehäuse vollständig mit 
Elektrovergussmasse vergossen.

Eingebaut ist diese im oberen Holm (über dem Akku).
Das Steuergerät sitzt unten, hier ist jedoch nur noch wenig Platz.
Abgesichert wurde mit Feinsicherungen.

Es gibt scheinbar verschiedene Hardware-Stände des Steuergeräts. Deshalb 
kann ich hier nur zeigen wie ich das gemacht habe.

Nachahmung auf eigene Gefahr.

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