Kondensator entladen - Tip benötigt - Knoten im Kopf

[Pierre A. (albatrosxl)]

Hallo zusammen,

basierend auf einem anderen Beitrag habe ich / wollte eine 
Impulsgeberschalter (ohne NE555) entwickeln.

Ich habe angehängte Schaltung entwickelt - und sie tut was sie soll - 
ABER nur "EINMAL" ...
Die Analyse ergibt:
Der Kondensator C2 lädt sich beim Einschalten auf. Mit erreichen der 
Spannung Ugs (für den FET) wird der FET leitend -und das Relais 
schaltet.

Wird jetzt die Quelle V1 ausgeschaltet (also alles Off). Dann hält der 
Kondesator C2 für mehr als 30s die Ladung aufrecht. (Die Zeit verlängert 
sich sogar, je länger die Schaltung On ist - weil damit der Kondensator 
irgendwann in die Sättigung / voll Ladung geht).(Simulation 1)
Man sieht auch in der Simulation / wie auch auf dem Bredboard, dass die 
Impulsdauern ab dem 2.ten einschaltmoment nicht identisch sind zur 
1.sten. Was an der noch vorhanden Restladung von C2 liegt.

Ich strauchle gerade:
a) selbst wenn ich eine Diode D6 von C2 nach VCC (in Sperrichtung 
schalte / Kathode an VCC), wird C2 nur bis zur Grenzspannung Ugs 
entladen. Warum ?
(Simulation 2)

b) Wie bekomme ich die "Restladung weg" - Oder generell - wie muss ich 
die Schaltung umgestalten, damit eine vollständige Entladung von C2 
innerhalb 1s (bei Sättigung) erfolgt. (1s oder weniger ist okay - und 
sogar gewünscht..nur nicht länger)

Vorab schon mal Dank für hilfreiche Hinweise und Tips !
Grüße
Pierre

P.S: Ich hatte auch schon überlegt den FET durch einen BC337 zu 
ersetzen.
Am Ende bleibt die Problematik dieselbe (nur dass der C2 dann halt die 
0,6V UBE hält...)

Ein Widerstand parallel zum C2 würde diesen zwar entladen - "zerstört" 
jedoch die Impulsgebermimik...

[Harald W. (wilhelms)]

Pierre A. schrieb:

> basierend auf einem anderen Beitrag habe ich / wollte eine
> Impulsgeberschalter (ohne NE555) entwickeln.
>
> Ich habe angehängte Schaltung entwickelt - und sie tut was sie soll

Anscheinend nicht. Also solltest Du besser beim 555 bleiben.
Zumal der den Relaistreiber auch bereits enthält. Wenn Du Dir
dessen Innenschaltung ansiehst, siehst Du auch, warum der
funktioniert und Deine Schaltung nicht. Im 555 ist nämlich
extra ein Entladetransistor verbaut.

[Bierbaron (Gast)]

a) Weil der Transistor bei U_GS anfängt zu sperren. Der Kondensator hat 
jetzt keinen geschlossenen Strompfad mehr. Der entlädt sich nämlich über 
die Strecke D6 und M1.

Versuchs mal mit einem MosFET, Verarmungstyp, parallel zum C2

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

Ein Transistor genügt. Mit dieser Schaltung dauert das Aufladen genauso 
lange wie das Entladen.

[ArnoR (Gast)]

Pierre A. schrieb:
> b) Wie bekomme ich die "Restladung weg" - Oder generell - wie muss ich
> die Schaltung umgestalten, damit eine vollständige Entladung von C2
> innerhalb 1s (bei Sättigung) erfolgt.

Siehe Anhang.

[ArnoR (Gast)]

Grüne Kurve ist die Quelle, rot die Kondensatorspannung.

[Max M. (Gast)]

Der BC337 brennt ab bei (48V-8,6V) x 40mA = 1,5W

Ich würde einen einfache Hystereseregler mit der Relaisspule als 
Induktivität aufbauen oder noch einfacher gleich eines mit korrekter 
Spulenspannung verwenden.
Oder wenigstens eine einweg Gleichrichtung statt vollwelle.

Pierre A. schrieb:
> a) selbst wenn ich eine Diode D6 von C2 nach VCC (in Sperrichtung
> schalte / Kathode an VCC), wird C2 nur bis zur Grenzspannung Ugs
> entladen. Warum ?
Nicht UGS. Das ist UBE von Q2.
Zeichne dir doch einfach mal die Strompfade ein die C2 zur Verfügung 
stehen um sich zu entladen.

Die unterschiedlichen Zeiten sind auch völlig normal, weil C2 einmal 
vorgeladen und einmal nicht vorgeladen ist.

[Bierbaron (Gast)]

Michael M. schrieb:
> Ein Transistor genügt. Mit dieser Schaltung dauert das Aufladen
> genauso
> lange wie das Entladen.

Das ist echt nicht blöd^^

[Pierre A. (albatrosxl)]

Ich muss zugeben ich weiß nicht wie die Beschaltung "parallel zum C2" 
gemeint ist.
Drain an Knotenpunkt C2 ? Source = Gnd ? Gate an ?

Wenn ich es richtig verstanden habe, müsste ich bei "normalbetrieb dafür 
sorgen, dass der Verarmungstyp sperrt (Ugs < Us )? und wenn die Spannung 
weg ist, dass er dann den Kondesator "kurzschliesst" ...

[Pierre A. (albatrosxl)]

Wow - cool ...Danke für eure Rückmeldungen.

Alle Anregungen sind klasse - wenn ich auch das ein oder andere noch 
nicht verinnerlicht habe (komme mehr aus der Digitalen welt und möchte 
meinen Horizont in der Analogen Welt erweitern).

Vielen Dank für eure Mühen und Geduld .. und ich bitte um Verzeihung, 
wenn ich evtl. des öffteren dann doch nochmals nachfragen muss..

[Pierre A. (albatrosxl)]

Michael M. schrieb:
> Ein Transistor genügt. Mit dieser Schaltung dauert das Aufladen genauso
> lange wie das Entladen.

Ich hab die Schaltung simuliert (Idealer Eingangssspannung 10V). 
Irgendwas mach "ich falsch".
Die Impulslängen lassen sich nicht variieren und das Ausgangssignal 
(Strom durch RL) ist sehr flackerig.

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

Pierre A. schrieb:
> Die Impulslängen lassen sich nicht variieren

Dann setze für R1 ein 10k Poti ein und schalte dazu noch einen 1k 
Widerstand in Reihe. Den Elko C1 kannst du dann auf 100uF vergrößern.

Pierre A. schrieb:
> das Ausgangssignal (Strom durch RL) ist sehr flackerig

Dann schalte an die Basis von Q1 noch einen 10k Widerstand gegen GND, 
damit der Transistor ein vernünftiges Sperrpotenzial bekommt.

[Pierre A. (albatrosxl)]

Max M. schrieb:
> Der BC337 brennt ab bei (48V-8,6V) x 40mA = 1,5W

Das Thema wollte ich als nächstes angehen. In meinem urspr. Schaltplan, 
war die volle "Last" auf der Zenerdiode (Geschaltet als 
Spannungsteiler). Ich dachte, ich versuch den Strombedarf von Ihr 
wegzunehmen.

Wäre es dann einfacher wieder eine Z-Diode mit 2W zu nehmen ?
(Am Ende muss ich ca 90mA schalten können).
Wenn ich die Relais als öffner Schalte - dann fliesst der "Hauptstrom" 
an der Zenerdiode "vorbei".
Nachteil - ich belaste die Relais unnötigerweise ...
(Siehe Angehängte Schaltung)

Oder ist ein BC140-10 eine Alternative (3,7W max).

>
> Ich würde einen einfache Hystereseregler mit der Relaisspule als
> Induktivität aufbauen oder noch einfacher gleich eines mit korrekter
> Spulenspannung verwenden.
> Oder wenigstens eine einweg Gleichrichtung statt vollwelle.
Ich hab die Einweg-Gleichrichtung simuliert (siehe Schaltung).
Bei C1=100u erhalte ich Spannungseinbrüche und Stromeinbrüche für das 
Relais. C1 müsste ich deutlich erhöhen (470u oder 1000u) - was mich dann 
wieder zu einem Vorwiderstand bringt ? oder ?

Ist die Annahme korrekt, dass durch die Einweggleichrichterschaltung die 
"verbratene Leistung" halbiert wird ? (weil "Strompausen" entstehen)?


>
> Pierre A. schrieb:
>> a) selbst wenn ich eine Diode D6 von C2 nach VCC (in Sperrichtung
>> schalte / Kathode an VCC), wird C2 nur bis zur Grenzspannung Ugs
>> entladen. Warum ?
> Nicht UGS. Das ist UBE von Q2.
> Zeichne dir doch einfach mal die Strompfade ein die C2 zur Verfügung
> stehen um sich zu entladen.
DAAANNNKKKEEE - wie Blind war ich ... ja klar !!

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

Pierre A. schrieb:
> Oder ist ein BC140-10 eine Alternative (3,7W max).

Ein Darlington-Transistor (BD643) ist eine Alternative. Dann muss die 
10V Z-Diode auch nicht mehr so stark belastet werden. Für den Rx3 kann 
dann ein 4k7 bzw. sogar ein 10k Widerstand eingesetzt werden.

Für eine bessere aktive Siebung könnte man sogar noch einen 100uF Elko 
parallel zur 10V Z-Diode schalten. Muss man aber nicht.

Der 1k (R15) kann entfallen, weil er keine Funktion hat. Der Widerstand 
wird an 48V nur unnötig warm.

[Pierre A. (albatrosxl)]

Michael M. schrieb:
> Pierre A. schrieb:
...
> Dann setze für R1 ein 10k Poti ein und schalte dazu noch einen 1k
> Widerstand in Reihe. Den Elko C1 kannst du dann auf 100uF vergrößern.
>
...> Dann schalte an die Basis von Q1 noch einen 10k Widerstand gegen 
GND,
> damit der Transistor ein vernünftiges Sperrpotenzial bekommt.

Hallo Michael,
vielen Dank - habs umgesetzt - done - und die Simulation mit anghängt.
Das Relais benötigt laut Datenblatt (HJR4102) einen Haltestrom von 40mA. 
Darunter dürfte das Relais dann abfallen.
Wäre ein steiler Stromabfall für das Relais nicht besser ?
(Zumal je höher der POTI-Widerstand - desto flacher die Abschaltkurve 
RL)

Grüße
Pierre

P.S: nochmals vielen Dank - für jede Hilfe und jeden Lichtblick ins 
Dunkle ;-)

[Pierre A. (albatrosxl)]

Michael M. schrieb:
> Pierre A. schrieb:
>> Oder ist ein BC140-10 eine Alternative (3,7W max).
>
> Ein Darlington-Transistor (BD643) ist eine Alternative. Dann muss die
> 10V Z-Diode auch nicht mehr so stark belastet werden. Für den Rx3 kann
> dann ein 4k7 bzw. sogar ein 10k Widerstand eingesetzt werden.
>
> Für eine bessere aktive Siebung könnte man sogar noch einen 100uF Elko
> parallel zur 10V Z-Diode schalten. Muss man aber nicht.
>
> Der 1k (R15) kann entfallen, weil er keine Funktion hat. Der Widerstand
> wird an 48V nur unnötig warm.

MERCIII !!!!!

[Jens G. (jensig)]

ArnoR schrieb:
> Siehe Anhang.

Auch wenn es nur 7 oder 8V sind, die initial reverse Ube in gleicher 
Höhe wird dem T nicht so richtig gefallen.

[ArnoR (Gast)]

Jens G. schrieb:
> Auch wenn es nur 7 oder 8V sind, die initial reverse Ube in gleicher
> Höhe wird dem T nicht so richtig gefallen.

Ja stimmt, hab ich übersehen, der Simulator aber auch ;-)
Das Problem lässt sich mit einer Diode an B-E des PNP und einem 
Vorwiderstand zur R/C-Kombination oben links beheben.