Hi,
ich habe vor ein bistabiles Relais welches durch umpolen der Spule
schaltet an einen Atmega-Microcontroller anzuschließen. Das Relais hat
einen Spulenstrom von ca. 20mA bei 5V, also noch deutlich innerhalb des
Bereichs in dem ich mit dem Prozessor direkt das Relais ansteuern kann.
Nun bleibt natürlich das Problem mit der Induktionsspannung: Ist das
überhaupt ein Problem weil ich über den Atmega die beiden Pins immer auf
GND oder VCC ziehe wenn ich schalte und somit quasi "direkt" ableite?
Oder steigt die Spannung dennoch zu hoch an oder wird der Strom zu groß?
Die nächste Idee war dann, einfach einen Widerstand in Reihe mit dem
Relais zu schalten und eines mit einer geringeren Spulenspannung zu
nehmen. So könnte ich die Ausgänge des Prozessors über den Widerstand
schützen sodass dieser verhindert, dass die Spannung und der Strom am
Prozessor zu groß werden. Wie klein müsste ich denn dann mit der
Spulenspannung werden? Sind 5V auf 3V ausreichend und damit ca. 50 Ohm
als Widerstand (der Strom ist in diesem Fall größer, ca. 40mA und damit
deutlich näher am Limit des Atmega)?
Anja schrieb:> überhaupt ein Problem weil ich über den Atmega die beiden Pins immer auf> GND oder VCC ziehe wenn ich schalte und somit quasi "direkt" ableite?
Ja.
> Oder steigt die Spannung dennoch zu hoch an oder wird der Strom zu groß?
Nein.
> Die nächste Idee war dann, einfach einen Widerstand in Reihe mit dem> Relais zu schalten und eines mit einer geringeren Spulenspannung zu> nehmen.
Unsinn.
> So könnte ich die Ausgänge des Prozessors über den Widerstand> schützen sodass dieser verhindert, dass die Spannung und der Strom am> Prozessor zu groß werden.
Der Strom kann gar nicht größer werden, es ist eine Spule, kein Trafo.
Die Spannung könnte größer werden, tut sie aber nicht. Denn der
Stromkreis wird nie unterbrochen, wie es ein einfacher Transistor tut.
Außerdem hat jede CMOS-Ausgangsstufe in den Ausgangstransistoren
(MOSFETs) parasitäre Bodydioden eingebaut, die leiten im Zweifelsfall
den Freilaufstrom und begrenzen die Spannung.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsstufen_Logik-ICs#Push-Pull
OK, sieht man im rechten Bild nicht, aber sie haben die gleiche
Polarität wie die Pfeile im MOSFET-Symbol.
> Wie klein müsste ich denn dann mit der> Spulenspannung werden? Sind 5V auf 3V ausreichend und damit ca. 50 Ohm> als Widerstand (der Strom ist in diesem Fall größer, ca. 40mA und damit> deutlich näher am Limit des Atmega)?
Vergiss den Unfug.
Anja schrieb:> Das Relais hat einen Spulenstrom von ca. 20mA bei 5V, also noch> deutlich innerhalb des Bereichs in dem ich mit dem Prozessor direkt> das Relais ansteuern kann.
Sicher? Bei 20 mA kommen da keine 5 V mehr heraus, sondern vielleicht 4
V.
> Ist das überhaupt ein Problem weil ich über den Atmega die beiden> Pins immer auf GND oder VCC ziehe wenn ich schalte und somit quasi> "direkt" ableite?
Deine Überlegung ist prinzipiell richtig. Aber bei einem Reset und beim
Abschalten der Stromversorgung leiten die Pins nichts ab.
> Die nächste Idee war dann, einfach einen Widerstand in Reihe mit dem> Relais zu schalten und eines mit einer geringeren Spulenspannung zu> nehmen.
Damit kannst du die induzierte Spannungsspitze nicht verhindern.
Was du brauchst sind Shottky Dioden, wie im angehängten Bild. Solche
Dioden befinden sich zwar auch intern im Chip, aber die sind nicht hoch
genug belastbar. Die externen müssen eine Flusspannung von <= 0,5 V
haben, damit sie ihren Zweck erfüllen.
Beim gleichzeitigen Abschalten mit vielen Relais kann es unter Umständen
passieren, dass zu viel Energie auf die Stromversorgung (VCC/GND)
abgeleitet wird, so dass sich die Spannungsversorgung auf über 5V
erhöht. Um dies zu verhindern empfehle ich eine 5,6V Zenerdiode zwischen
VCC und GND, die den Strom ggf. aufnimmt und verheizt.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Deine Überlegung ist prinzipiell richtig. Aber bei einem Reset und beim> Abschalten der Stromversorgung leiten die Pins nichts ab.
Na und? Es geht doch um ein bistabiles Relais, dass die meiste Zeit
sowieso keine Spannung hat. Ich würde beide Pins per Default auf GND
halten. Und nicht gleichzeitig an beiden Pins die Polarität ändern,
sondern erst über 0-0 (2x GND) gehen.
Beim Abschalten des Relais fließt der Strom über die Protection Diode.
Die wird das vielleicht kurz aushalten, aber sie wird eine Fluss-Spg
haben, die weit über dem zulässigen Grenzwert ist. Im Datenblatt wird
die maximale Spg an einem Pin mit 0,5V über Vcc angegeben. Ich habe
gerade mal gemessen: 0,5V wird schon bei 13µA erreicht.
So ein AVR kann ja ne Menge ab, aber ich würde mindestens Schottkydioden
vorsehen.
Hermann W. schrieb:> Beim Abschalten des Relais fließt der Strom über die Protection Diode.
nur wenn man den Fehler macht, den IO des uC auf High-Z zu schalten.
Wenn man das Relais ausschaltet, indem beide Enden der Spule niederohmig
auf GND geschaltet werden, fließt kein Strom über die Schutzdiode.
@Achim: Natürlich fließt der Strom über die Schutzdiode. Der Low-Pin
kann nur Strom in einer Richtung aktiv schalten. Die andere Seite muss
durch die Diode.
@batman: Ich habe bisher keine Angaben über die Belastbarkeit der Diode
gefunden, aber ich habe von der Spannung am Pin geschrieben, und die ist
über 0,5V. Aber ich weiß, die halten mehr aus als das Datenblatt
zulässt.
Hermann W. schrieb:> Der Low-Pin kann nur Strom in einer Richtung aktiv schalten
nein: der low kann den strom ebenso gut in der"falschen" Richtung
leiten.
Das ist mir neu. Steht das irgendwo? Hast du das getestet oder oder
vermutest du das, weil das bei Mosfets so ist? Ich werde mal testen, wo
die Spg bei einigen mA bleibt.
Anja schrieb:> pulenstrom von ca. 20mA bei 5V
Meine bisherige Erfahrung war, dass Transistoren nahe dem Relais
schneller sterben als der Rest einer Schaltung. Deswegen würde ich nicht
unbedingt Relais direkt an den µC hängen. Man weiß ja auch nie genau, ob
die Ausgänge immer den gewünschen Zustand gleich annehmen.
oszi40 schrieb:> Meine bisherige Erfahrung war, dass Transistoren nahe dem Relais> schneller sterben als der Rest einer Schaltung.> Deswegen würde ich nicht> unbedingt Relais direkt an den µC hängen.
Ich schon, hab ich auch schon gemacht. 12 Reed-Relais direkt am AVR,
keine Probleme.
> Man weiß ja auch nie genau, ob> die Ausgänge immer den gewünschen Zustand gleich annehmen.
Doch, das weiß man SEHR genau. Anderenfalls ist dein Controller kaputt.
Oder du brauchst ne Vollkaskoversicherung, gegen "nicht so genau
schaltende IOs".
Achim S. schrieb:> Wenn man das Relais ausschaltet, indem beide Enden der Spule niederohmig> auf GND geschaltet werden, fließt kein Strom über die Schutzdiode.
Ist das wieder eins der berühmten Mikrocontroller.net FAKE-Themen? Bei
der auch die Mods mit von der Partie sind. Es geht um ein bistabiles
Relais. Aber, ich vergas die Frage fast: Weiß eigentlicvh jemand, was
ein bistabiles Relais ist? Achim will es abschalten, indem er beide
Leitungen auf GND schaltet. Noch jemand mit solchen professionellen
Ideen? Ich meine ja nur, dass ich mich gerade schäme ...
Achim S. schrieb:> der low kann den strom ebenso gut in der"falschen" Richtung> leiten
Ich hab es schnell mal getestet. Der Pin auf Low kann tatsächlich gut
negative Ströme schalten. Die Messungen:
-1mA -10mV; -10mA -200mV; -27mA -500mV (Datenblatt-Grenzwert)
-40mA 720mV
Und das gleiche geht mit dem falschen Stron in den High-Pin mit etwas
höherem Spg-Abfall.
Vielen Dank für die Info. Das kann man bestimmt mal gut brauchen, bei
dem Relais passt das schon mal.
Hallo Anja,
ich verwende für die TQ2S2-Serie 5V Relais eine der beiden Spulen in
Reihe mit einem 220uF Elko.
Wie die Simulation zeigt gibt es hierbei keinen Strom über die
Freilaufdioden des ATMEGA168P.
Die Mindestschaltspannung 3.8V wird trotz Innenwiderstand von ca 30 Ohm
des ATMEGA-Pins für die Schaltdauer von 5ms ebenfalls eingehalten.
Der Mindestschaltabstand beträgt ca 250 ms.
Das Oszi-Bild zeigt dann das Verhalten auf der Relais-Seite des Elkos.
Gruß Anja
Falk B. schrieb:> Ich schon, hab ich auch schon gemacht. 12 Reed-Relais direkt am AVR,> keine Probleme.
Glaube ich Dir. Bei einer Reparatur finde ich es jedoch schöner, dumme
Transistoren auszutauschen als einen unbekannten oder evtl. nicht mehr
lieferfähigen µC mit nicht vorhandener SW zu programmieren?
Hermann W. schrieb:> Ich hab es schnell mal getestet.
du warst schneller mit Testen als ich mit dem Antworten ;-) Aber ich
wüsste auf die Schnelle auch kein Datenblatt, in dem die
Ausgangskennlinie des µC-IOs über die über den Nullpunkt hinaus gezeigt
wird.
Justus schrieb:> Achim will es abschalten, indem er beide> Leitungen auf GND schaltet.
Sorry, wenn ich mich unklar ausgedrückt habe. Ich will den Spulenstrom
abschalten, indem beide Enden der Spule auf das identische Potential
gelegt werden (z.B. GND). Nachdem zuvor ein Ende der Spule auf High und
das andere auf Low gelegt wurde, um sie zu bestromen.
Die Frage war, ob beim Abschalten der Spule eine Induktionsspitze
entsteht, die die Freilaufdiode zum Leiten bringt. Dass das nicht der
Fall ist, haben inzwischen Hermann nachgemessen und auch Anja bestätigt.
Ob das Relais nach dem Abschalten der Spule selbst an- oder abgeschaltet
ist, hängt davon ab, in welcher Richtung die Spule zuvor bestromt war.
Die Spitze entsteht nur dann, wenn der Strom unterbrochen wird, z.b.
weil der Schaltvorgang o.a. einen POR im AVR auslöst. Beim Reset
unterbricht der AVR dann den Spulenstrom über den Port.
Ohje, die Reichsbedenkenträger mal wieder. Selbst wenn der AVR im Reset
die IOs hochohmig schaltet, sind immer die ESD-Schutzdioden aktiv. Und
die vertragen den 20mA Puls spielend. Denn im Falle von ESD mit 2kV
fließen dort mal locker 5-10A, wenn gleich auch nur für ein paar Dutzend
Nanosekunden.
Justus schrieb:> Es geht doch um ein bistabiles Relais, dass die meiste Zeit> sowieso keine Spannung hat.
Was ist wenn jemand (gerne auch der Watchdog oder ein Ausfall der
Stromversorgung) die Ausgänge des µC abschaltet, während dieser gerade
ein Relais umschalten wollte?
Dann hast du so einen Peak, den die internen Schutzdioden des µC nur
vielleicht aushalten. Die Datenblätter der AVR sagen nichts zu ihrer
Belastbarkeit aus, und in einer Application Note wird angeraten, stets
unter 1mA zu bleiben.
batman schrieb:> Warum soll die Bodydiode 20mA nur kurz aushalten und was soll da> kaputtgehen?
Soweit ich verstanden habe ist der Knackpunkt, dass bei zu viel Strom zu
viel Spannung an den internen Schutzdioden abfällt, so dass sie nicht
mehr vor dem latch-Up Effekt schützen.
Beim Latch-Up zerstört sich der Chip selbst durch einen internen
Kurzschluss.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Was ist wenn jemand (gerne auch der Watchdog oder ein Ausfall der> Stromversorgung) die Ausgänge des µC abschaltet, während dieser gerade> ein Relais umschalten wollte?
Was ist, wenn der Kaffee umfällt?
Justus schrieb:> Was ist, wenn der Kaffee umfällt?
Du magst meinen Einwand lächerlich finden - ist deine Sache. Ich halte
jedenfalls nichts von der chinesischen Mentalität dass Geräte mangels
vernünftiger Konstruktion spontan kaputt gehen dürfen.
Kann von den Reichsbedenkenträgern mal jemand ausrechnen, welche
monumentale Leistung, Spannung oder sogar EMP frei wird, wenn eine Spule
mit 20 mA ihren geladenen Strom-Speicher mit einem Mal ausschüttet?
Bitte, dann könnten wir doch auch über Details reden und müssten nicht
schwurbeln. Also irgendwo sind wir das dem Forum schuldig, finde ich.
Also: Welcher Powerblitz wird bei 20 mA frei und in welcher Maßeinheit,
welche Zeitspanne und an welcher Stelle ist das Problem?
Direkt an einem µC würde ich das nicht ranhängen, aber an einem Treiber
IC (z.B. 74LVC4245APW) geht das ohne Probleme, meiner Erfahrung nach.
(Keine "Schutzdioden" einfach Relais direkt am Treiber IC)
Andre G. schrieb:> Direkt an einem µC würde ich das nicht ranhängen, aber an einem Treiber> IC (z.B. 74LVC4245APW) geht das ohne Probleme, meiner Erfahrung nach.> (Keine "Schutzdioden" einfach Relais direkt am Treiber IC)
Einen Treiber, aha. Man könnte ja auch zwei (monostabile) Relais als
Treiber einsetzen, so rein theoretisch. Oder zwei antiparallel
geschaltete Optokoppler, als weitere Option. Und warum eigentlich keine
H-Brücke? Oder alles zusammen, die Auswahl ist groß ... wenn ich hier
lese, beginne ich (fast), chinesische Technik lieb zu gewinnen,deutsche
jedenfalls nicht mehr.
Mann mann mann ... oben stehts jetzt schon 3x: Zwischen zwei
Schaltvorgängen beies Pins kurz auf GND legen, dann fließt der EMP-Blitz
äh kleine Spulenstrom ab. Mehr braucht es nicht, denn bistabile Relais
dieser Größe sind ja überall im Einsatz, und das völlig ohne "Treiber"
oder Schutzdiode. Ich weiß nicht, was mit der Fachwelt in diesem Land
los ist kopfkratz
Justus schrieb:> Kann von den Reichsbedenkenträgern mal jemand ausrechnen, welche> monumentale Leistung, Spannung oder sogar EMP frei wird, wenn eine Spule> mit 20 mA ihren geladenen Strom-Speicher mit einem Mal ausschüttet?
So ein kleines Signalrelais (Spule 5V/20mA) hat etwa 300mH Induktivität.
Man kann wohl davon ausgehen, dass das absolute Port-Limit Vcc+0.5V
dabei gerissen wird, auch wenn es die Bodydiode selbst nicht juckt. Aber
um das Dabla scheren sich ja nur Reichsbedenkenträger, also pff.
Hi,
eine Standardschaltung, mit der ich noch nie Probleme hatte.
Was auffällt, die LED der Gegenseite blitzt kurz auf beim Umschalten,
wenn keine Freilaufdiode angeschlossen ist.
Was will uns das sagen?
ciao
gustav
batman schrieb:> Man kann wohl davon ausgehen, dass das absolute Port-Limit Vcc+0.5V> dabei gerissen wird
Und dabei geht gleich WAS kaputt?
Ich meine, es gibt da Lösungen für sensible Theoretiker, siehe Anhang
batman schrieb:> Das ist eine andere Frage (die ich im Übrigen selbst schon gestellt> hatte).
Danke. Soviel nur zum Thema "Theorie, und wie ich den Tag rumbringe"
batman schrieb:> Joa man kann auch einfach drauf los löten und gucken obs geht.
Ja wenn man dazu noch kommt, vor lauter Angst äh Theorie
Wer aufdepasst hat, kann meine obige Superangstschaltung noch wegkürzen.
Dann bleibt übrig eine Kombination "Freilaufdiode+Widerstand", und zwar
in zweifacher Ausfertigung, also antiparallel für jede Polung. Und nun
zum Wegkürzen : Diode+Widerstand in Reihe braucht niemand. Nimmt man die
Diode(n) weg, kann man auch gleich einen Widerstand parallel zur Spule
schalten.
Beim Ausschalten von Spulen werden durch die Induktivität der Spulen
Spannungen induziert. Einfach ausgedrückt treibt die Induktivität den
Strom weiter. Der Strom sinkt also nicht abrupt auf Null, sondern fließt
zunächst weiter und geht kontinuierlich zurück. In dem durch die
Induktivität aufgebaute Magnetfeld ist nämlich Energie gespeichert. Und
da Energien nicht springen, also plötzlich auf Null gehen, treibt diese
Energie den fließenden Strom weiter bis das Magnetfeld abgebaut ist.
Wenn dieser Strom durch einen Widerstand getrieben wird erzeugt der
Strom nach dem ohmschen Gesetz eine Spannung. Die Richtung der Spannung
ergibt sich nach der Lenzschen Regel. Wenn der Motor abgeschaltet wird,
fließt also weiterhin die gleiche Stromstärke durch das schaltende
Element, beispielsweise einen uC-Pin. Oder aber eben durch den parallel
geschalteten Widerstand. Die Spannung Umax ergibt sich aus dem Strom
multipliziert mit dem Widerstand. Je größer der Widerstand, desto größer
die Spannung und umgekehrt. Je kleiner der Widerstand, desto sicherer
die Schaltung. Die Grenze nach unten die maximal zur verfügung stehende
Stromstärke des Pins, man muss das im Einzelfall ausrechnen.
Jetzt ist aber gut, oder immer noch nicht? Wie gesagt reciht es bei den
verwendeten Komponenten dicke aus (in der Praxis jedenfalls), zwischen 2
Schaltvorgängen beide Pins kurz auf GND zu legen. So dass sich die Spule
entladen kann.
Justus schrieb:> verwendeten Komponenten dicke aus (in der Praxis jedenfalls), zwischen 2> Schaltvorgängen beide Pins kurz auf GND zu legen.
Also eine reine Softwarelösung. So kann man die Sache auch sehen.
Wenn man kein Vertrauen auf die Software hat, muss wieder die Hardware
als Prügelknabe herhalten.
ciao
gustav
batman schrieb:> Bring deine Superangstgeschichte zum Patentamt, da liegt sie gut und> warm.
Mach ich. Deinesgleichen können das dann behüten, und schön warm halten.
Karl B. schrieb:> Also eine reine Softwarelösung.
Ja. Wenn man unsicher ist, kann man den Widerstand parallel zur Spule ja
vorsehen, erstzt die Diode und ist besser als gar nichts. Die Pins aber
trotzdem kurz auf GND legen, das kostet ja nichts.
Gibt vielleicht noch einen ganz anderen Ansatz.
Die UInd hängt auch ab vom dt. Sprich von der Flankensteilheit des
Schaltimpulses.
Meine Idee: Abflachung, "Verlangsamung" des Schaltvorgangs.
Aber so, dass kein unnötiger Kontaktabbrand entsteht.
ciao
gustav
batman schrieb:> Nur das der Port dann den doppelten Strom (auf)treiben muß, um das> Relais zu schalten.
ja aber...schon klar :-D
Von "doppelt" steht da nichts. Den Widerstand kann+muss man ausrechnen.
Ohne Widerstand = unendlich = unendlich hohe Spannung (theoretisch).
Also auch ein hoher Widerstand hat Nutzen, denn er baut den Strom der
Spule gemächlich ab, ohne dass ein (Spannungs)Peak entstehen kann.
Justus schrieb:> auch ein hoher Widerstand hat Nutzen, denn er baut den> Strom der Spule gemächlich ab
Am Anfang, wenn die Spule nicht mehr bestromt wird, fließt die gleiche
Stromstärke weiter. Die Spannung an der Spule polt sich dabei aber um.
Je größer der Widerstandswert ist, umso höher die Spannung im ersten
Moment.
Allerdings ist keine Relais-Spule ideal, sie hat nämlich auch eine
gewisse Kapazität zwischen den Windungen, welche einem "unendlich" hohen
Spannungs-Sprung entgegen wirkt.
Justus schrieb:> Von "doppelt" steht da nichts. Den Widerstand kann+muss man ausrechnen.
Ohje, sowas überläßt man dann besser den Dings, Theoretikern, ne?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Allerdings ist keine Relais-Spule ideal, sie hat nämlich auch eine> gewisse Kapazität zwischen den Windungen, welche einem "unendlich" hohen> Spannungs-Sprung entgegen wirkt.
Und was will der liebe Onkel Theo damit sagen, das der Praxis auch nur
im Entferntesten dient?
batman schrieb:> Ohje, sowas überläßt man dann besser den Dings, Theoretikern, ne?
@Nörgelfried: Was ist denn an der Lösung mit dem R jetzt falsch, außer
dass du nicht drauf gekomnmen bist ?
batman schrieb:> Wenns schon ne blöde Lösung sein soll, nimmt man da nen RC-Snubber, die> funktioniert wenigstens.
Wenn du wirklich der Batman bist, warum kannst du nicht auch mal eine
Idee haben? Kinder, die zufällig hier lesen, sind völlig enttäuscht.
Bei mir z.B. sprudeln die Ideen nur so. Könnte man nicht auch zwei 5V
Z-Dioden gegenpolig in Reihe schalten, parallel zur Relais-Spule?
Siehste, SOWAS meine ich. DAS nennt sich Praxis.
batman schrieb:> Ja wirklich sehr beeindruckend. Wenn du jetzt noch das Rad erfindest..
Für ein Batman deiner Größenordnung wäre ein Rad wirklich nötig.
Die armen enttäuschten Kinder, die das hier lesen müsen ......
Hi,
wow, vielen Dank für die tolle Diskussion. Vielleicht nochmal etwas
Kontext: Das Relais wird das einzige direkt vom Prozessor angesteuerte
sein, alles was ich sonst dort als Relais dran anschließe läuft über
Mosfets und Optokoppler, ist bistabil mit 2 Spulen und bekommt
Freilaufdioden. Somit habe ich also kein Problem mit einer Überlastung
der VCC/GND Pins oder ähnlichem wenn plötzlich der Prozessor in den
Reset geht und alles aus geht und es dadurch Spitzen von allen Relais
gibt. Ich werde auf der Platine nun also Platz für einen Widerstand
Parallel zur Spule und einen Widerstand und eine Diode von jeder Seite
zu GND vorsehen, dann kann ich das bestücken falls es notwendig sein
sollte, und wenn nicht bleibt es halt frei. Der Prozessor ist auch
gesockelt, wenn der kaputt geht kann man den schnell tauschen und dann
anfangen Widerstände und Dioden aufzulöten.
So ein Atmega 4809 hat ja einen maximalen Strom pro Pin von 40mA, ich
könnte also ohne größere Probleme parallel zur Spule einen Widerstand
einsetzen der ebenfalls 20mA (oder ein bisschen weniger) fließen lässt,
dann sollte sich die eventuelle Induktionsspannung durch den Widerstand
komplett vernichten, korrekt? Da ich ja nur kurz schalte ist der
Mehrverbrauch irrelevant. Ich erwarte maximal einen Schaltvorgang pro
Tag. Es geht dabei um die 12V Spannungsversorgung eines Gerätes, welches
im Normallfall an ist, hin und wieder sich aufhängt und dann mal kurz
ausgeschaltet werden muss, allerdings auch während eines Urlaubs oder so
mal 2 Wochen aus ist. Daher kein Monostabiles Relais.
@Anja: Sorry das ich deinen Namen "geklaut" hab, wusste nicht das es
hier schon eine gibt. War definitiv keine Absicht!
Liebe Grüße
Anja G.
Justus schrieb:> Könnte man nicht auch zwei 5V> Z-Dioden gegenpolig in Reihe schalten, parallel zur Relais-Spule?
Die Idee kam mir auch schon, nur macht eine bidirektionale
Supressordiode da nicht mehr Sinn? Im Prinzip würde ich mir ja genau so
eine mit 2 Z-Dioden selber bauen. Oder man nimmt einen VDR.
Liebe Grüße
Anja G.
Anja schrieb:> wow, vielen Dank für die tolle Diskussion.
Eigentlich tust du mir leid, dass du das Gekaspere lesen musstest. Hier
sind halt viele Leute, die entweder gar keine Finger (daher Theoretiker)
oder aber (noch viel schlimmer...) 10 Daumen haben!
Anja schrieb:> Justus schrieb:>> Könnte man nicht auch zwei 5V>> Z-Dioden gegenpolig in Reihe schalten, parallel zur Relais-Spule?>> Die Idee kam mir auch schon, nur macht eine bidirektionale> Supressordiode da nicht mehr Sinn? Im Prinzip würde ich mir ja genau so> eine mit 2 Z-Dioden selber bauen. Oder man nimmt einen VDR.
Mit den Z-Dioden bin ich etwas vorsichtig. 1x Überspannung, das wars.
Ein Varistor wäre auch eine gute Maßnahme. Allerdings auch (wenn er
falsch bemessen oder zu knappe Toleranzen hat) eine "gute Maßnahme", den
uC Pin ins Jenseits zu schicken. Aber was die "Gefahr" bei den 20 mA
betrifft, bin ich schmerzfrei. Ich würde (wenn überhaupt) wahrscheinlich
einen einfachen Widerstand nehmen. Es geht doch nur darum, dem
"fließenden Strom" ein Ventil zu geben, damit er sanft auslaufen kann
und nicht irgendwo gegen die "Wand" prallt. Denn erst durch den
"Aufprall" entsteht das Problem einer parasitären Spannungsspitze.
Anja schrieb:> Ich werde auf der Platine nun also Platz für einen Widerstand> Parallel zur Spule und einen Widerstand und eine Diode von jeder Seite> zu GND vorsehen, dann kann ich das bestücken falls es notwendig sein> sollte
Du hast aber verstanden, dass beide Möglichkeiten DASSELBE sind und in
Summe zu dem einen Widerstand parallel zur Spule führen? Die Dioden
erhöhen die Spannung im Gegenteil, was eher kontraproduktiv ist, weil
die Spannung ja runter soll. Ich habe das nur exemplarisch abgeleitet.
Weril ich das Gefühl hatte, von "Blitzmerkern" umgeben zu sein (Betonung
liegt auf den " ").
Anja schrieb:> So ein Atmega 4809 hat ja einen maximalen Strom pro Pin von 40mA, ich> könnte also ohne größere Probleme parallel zur Spule einen Widerstand> einsetzen der ebenfalls 20mA (oder ein bisschen weniger) fließen lässt,> dann sollte sich die eventuelle Induktionsspannung durch den Widerstand> komplett vernichten, korrekt?
Ich weiß nicht, wieviel dein uC pro Pin kann.Aber wenn das so ist, bist
du auf der sicheren Seite. Dann ist nur noch die Spannungsspitze ein
Thema. Durch den R gibt es aber keine Spitze, dafür halt mehr Strom.
Halte immer und überall 50% Reserven frei, dann wird so gut wie nie
etwas passieren.
Anja schrieb:> Ich werde auf der Platine nun also Platz für einen Widerstand> Parallel zur Spule und einen Widerstand und eine Diode von jeder Seite> zu GND vorsehen
das waren von allen Änderungsvorschlägen tatsächlich die am wenigsten
brauchbaren. Wenn der Parallelwiderstand die gewünschte Wirkung haben
soll, dann muss er so niederohmig sein, dass im on-Zustand der selbe
Strom durch Widerstand und Relaisspule fließt. Der IO des µC wird also
in der On-Phase doppelt belastet, und bei 40mA ist der Spannungsaball am
IO-Treiber schon nicht mehr ganz ohne.
Was batman zu dieser Widerstands-Idee geschrieben hat ist also richtig:
batman schrieb:> Wenns schon ne blöde Lösung sein soll, nimmt man da nen RC-Snubber, die> funktioniert wenigstens.
Der VDR parallel zur Relaisspule würde gehen wenn du einen mit der
passenden Spannung findest.
Was du stattdessen ebenfalls ohne nachteilige Nebeneffekte machen
könntest um ganz auf Nummer sicher zu gehen sind je zwei Schottky-Dioden
an beiden Enden der Relaisspulen zu den Versorgungsnetzen. Die liegen
parallel zu den Schutzdioden des µC und haben die niedrigere
Durchlasspannung. Wenn es aus welchen Gründen auch immer zu einem
Induktionspuls kommen sollte, leiten die anstelle der Schutzdioden, so
dass der IO des µC nie mehr als die erlaubten VCC+0,5V bzw. Vxx-0,5V
sieht (und kein latch-up getriggert werden kann).
Und was ja auch schon gestern geklärt wurde: eine Induktionsspitze kann
überhaupt nur auftauchen, wenn der IO auf hochohmig geschaltet wird
während Strom durch die Spule fließt. Wenn dein System hinreichend
übersichtlich ist, dass du das mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen
kannst, und wenn es nicht um ein Großserienprodukt sondern um eine
Bastelei für zuhause geht, dann kannst du dieses "Risiko" auch ohne
weitere Schutzmaßnahmen locker eingehen.
Justus schrieb:> Ich weiß nicht, wie viel dein uC pro Pin kann.
Aber dass seine ESD Dioden ausreichend belastbar sind, das glaubst du
mit Sicherheit zu wissen. Sogar so sicher, dass du solche Dinge
schreibst:
> Eigentlich tust du mir leid, dass du das Gekaspere lesen musstest
Hallo Herr Kasper!
Achim S. schrieb:> das waren von allen Änderungsvorschlägen tatsächlich die am wenigsten> brauchbaren.
Ja danke aber auch. Jetzt kommen die Vieldäumigen äh Theoretiker wieder
unter den Steinen äh Büchern hervor ... habs geahnt :-(
Achim S. schrieb:> Wenn der Parallelwiderstand die gewünschte Wirkung haben> soll, dann muss er so niederohmig sein, dass im on-Zustand der selbe> Strom durch Widerstand und Relaisspule fließt.
Die ZEIT hast du vergessen. Oder kommt jetzt eine
Energie-Zeit-Unschärferelation? Bin ganz Ohr :-) ... ansonsten
berücksichtige DIE ZEIT, und du wirst sehen, dass da nichts "fließt",
sondern bestenfalls tropft (beachte den R). Aber das willst du gar nicht
wissen, es ist gegen dein Schema.
> Der IO des µC wird also> in der On-Phase doppelt belastet, und bei 40mA ist der Spannungsaball am> IO-Treiber schon nicht mehr ganz ohne.
Leben allgemein ist "nicht ganz ohne". Soviel zum Thema Theoretiker :-)
> Und was ja auch schon gestern geklärt wurde: eine Induktionsspitze kann> überhaupt nur auftauchen, wenn der IO auf hochohmig geschaltet wird> während Strom durch die Spule fließt.
RICHTIG! Genau dazu ist der R gedacht. Denn der R ist ... Na? ... genau:
er ist NICHT hochohmig. Und jetzt geht bitte wieder zu deinem Buch, oder
schreibe etwas praktisch Nutzvolles. Sonst schäme ich mich wirklich
bald, allein vom lesen.
Anja schrieb:> So ein Atmega 4809 hat ja einen maximalen Strom pro Pin von 40mA, ich> könnte also ohne größere Probleme parallel zur Spule einen Widerstand> einsetzen der ebenfalls 20mA (oder ein bisschen weniger) fließen lässt,> dann sollte sich die eventuelle Induktionsspannung durch den Widerstand> komplett vernichten, korrekt? Da ich ja nur kurz schalte ist der> Mehrverbrauch irrelevant.
Naja,
40 mA sind "Absolute maximum Rating".
In den typical diagrams sind maximal 20 mA spezifiziert.
Im worst case (oberer Temperaturbereich) sind bei 15mA nur 4.0V high und
1.0V low-pegel garantiert (also nur 3V am Relais bei Anschluß an 2
Pins).
Typisch 4.4 und 0.46V (also rund 3.9V am Relais) bei 20 mA aus dem
Diagramm bei 25 Grad.
Wenn das Relais 3.8V Mindestschaltspannung braucht funktioniert das bei
Raumtemperatur und 5.0V gerade so. (mit handverlesenem Spannungsregler).
Also Widerstände parallel zum Relais sehe ich nicht als Option.
Eher 2 Dioden pro mit dem Relais verbundenen Pin wenn man den seltenen
Fall "Reset während Schaltvorgang" absichern möchte.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Ich werde auf der Platine nun also Platz für einen Widerstand> Parallel zur Spule und einen Widerstand und eine Diode von jeder Seite> zu GND vorsehen
Jeder Widerstand ist hier fehl am Platz. Wenns wirklich militärisch
sicher werden muss, dann nimm vier Klammerdioden (Shottky, an jedem der
beiden Ausgangspins jeweils gegen GND und Vcc). Und bestücke die Dinger
nicht erst später, sondern von Anfang an.
Achim S. schrieb:> Was du stattdessen ebenfalls ohne nachteilige Nebeneffekte machen> könntest um ganz auf Nummer sicher zu gehen sind je zwei Schottky-Dioden> an beiden Enden der Relaisspulen zu den Versorgungsnetzen. Die liegen> parallel zu den Schutzdioden des µC und haben die niedrigere> Durchlasspannung. Wenn es aus welchen Gründen auch immer zu einem> Induktionspuls kommen sollte, leiten die anstelle der Schutzdioden, so> dass der IO des µC nie mehr als die erlaubten VCC+0,5V bzw. Vxx-0,5V> sieht (und kein latch-up getriggert werden kann).
So sehe ich das auch. Irgendwelches herumgehampele mit Widerstand "auch
20 mA" bringt doch keinerlei Sicherheit.
Wenn schon, dann müsste man hier die Induktionsspannung 5V auf <0,5V
reduzieren, also der Widerstand müsste >200mA wegfressen; das werden die
Portpins aber nicht treiben können, das ist also hier noch nicht einmal
eine durchführbare Notlösung.
Anja schrieb:> Also Widerstände parallel zum Relais sehe ich nicht als Option.> Eher 2 Dioden pro mit dem Relais verbundenen Pin wenn man den seltenen> Fall "Reset während Schaltvorgang" absichern möchte.
Mit der Meinung bist du nicht allein :D
HTH
