Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Esp8266 steuert 5V Relais über BC547


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von Michael N. (lwl2012)


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Hey Leute,

ich bräuchte mal eure Hilfe, ich hab das mit dem berechnen eines 
Basiswiderstands schon mal gemacht, ist aber etwas her.

Ich habe ein ESP8266 und möchte mit dem ein 5V Relais ansteuern. Ich 
würde gerne ein BC547 nehmen, weil ich von denen noch einige rumfliegen 
habe.

Kann mir jemand dabei helfen?


Michael

: Verschoben durch Moderator
von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Wie viel Strom braucht das Relais, oder anders gefragt: welchen 
Widerstand hat die Relaisspule?

von Jens M. (schuchkleisser)


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2k2 zum GPIO, 10k nach Masse, fertig.
Je nach Buchstaben tuns statt 2k2 auch 10k.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jens M. schrieb:
> 2k2 zum GPIO, 10k nach Masse, fertig
Oder auch 1k zum GPIO und 100k nach Masse. Je nachdem, was grade zur 
Hand ist.

von Michael N. (lwl2012)


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BC547C habe ich.

Und als Relais ein Finder Relais 40.52.7.005.0000 das ist ein 
Printrelais mit Lötsockel. Widerstand der Spule kann ich noch nicht 
sagen, die sind noch auf den Weg nach mir.


Michael

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Michael N. schrieb:
> Und als Relais ein Finder Relais 40.52.7.005.0000

Wären dann 50 Ohm, oder 100mA. Damit im "grünen Bereich" für den 
Transistor.

von Michael N. (lwl2012)


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Danke.

Den Widerstand zur Masse meint ihr den von der Basis zur Masse? Also vom 
ESP Pin ein Widerstand mit 2k2 zur Basis und dann von dem 
Verbindungspunkt ein 10k zur Masse oder verstehe ich das falsch?

Michael

von J.W. (Gast)


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Die Freilaufdiode nicht vergessen

von Michael N. (lwl2012)


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Ne ne, sonst wird es ein kurzes Vergnügen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Michael N. schrieb:
> Den Widerstand zur Masse meint ihr den von der Basis zur Masse?

Ja

Michael N. schrieb:
> BC547C habe ich.

C= hFE mindestens 420, aber bei so hohen Lasten brauchts mehr 
Basisstrom, ein paar mA.
Also nur noch max. 1k tät ich sagen.

Ingo W. schrieb:
> Wären dann 50 Ohm, oder 100mA. Damit im "grünen Bereich" für den
> Transistor.

Wenn die 5V wirklich immer 5V sind, ist man trotzdem an "Abs Max". Kommt 
man drüber ist man drüber...
Grüner Bereich ist für mich was anderes, aber wird gehen.

von Michael N. (lwl2012)


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Sollte ich mir ggf. über ein anderen Transistor Gedanken machen?

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Michael N. schrieb:
> Sollte ich mir ggf. über ein anderen Transistor Gedanken machen?

Nö, der kann offiziell 300mA (500mA absoluter Grenzwert).

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Grundlagen: Basiswiderstand

von Peter D. (peda)


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Ingo W. schrieb:
> Nö, der kann offiziell 300mA (500mA absoluter Grenzwert).

Onsemi max 100mA:

https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/bc550-d.pdf

Fairchild ist jetzt Onsemi.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael N. schrieb:
> ein Finder Relais 40.52.7.005.0000
Hast du im System nicht irgendwo eine höhere Spannung?
Oder andersrum: woher kommen die 5V?

von J. S. (jojos)


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von Michael N. (lwl2012)


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Die 5V kommen vom Netzteil welches dem ESP8266 (Wemos D1 Mini) versorgt.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Du kannst diese Schaltung 1:1 übernehmen. Dein Transistor passt da rein.
http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#relais

Die oben genannten 2,2 kΩ wären auch noch OK, sofern das jetzt kein 
extra dickes Relais ist.

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Onsemi max 100mA:
>
> https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/bc550-d.pdf
>
> Fairchild ist jetzt Onsemi.

Ich hatte auch 100mA im Hinterkopf und mich schon über die genannten 
500mA gewundert. Ein Fairchaild-Datenblätter von 1997 sagt 500mA, eines 
von 2002 jedoch nur 100mA und das neue von dir verlinkte auch - jeweils 
Maximum Ratings!
Bei dem Strom (und bipolar) hätte ich als erstes an den BC337 gedacht.

5V-Relais brauchen recht viel Strom und der Spannungsabfall an CE vom 
Transistor ist dadurch auch nicht gerade wenig bezogen auf die 
Nennspannung. Deshalb würde ich hier einen kleine MOSFET vorziehen, z.B. 
den IRLML6344, mit minimalem Spannungsabfall - ist aber SMD.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Peter D. schrieb:
> Onsemi max 100mA:
>
> https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/bc550-d.pdf
>
> Fairchild ist jetzt Onsemi.

Autsch - hatte aus Faulheit einfach auf den automatisch gesetzten 
DaBla-Link geklickt.

: Bearbeitet durch User
von Michael N. (lwl2012)


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Ich werde heute Abend mal gucken, vielleicht habe ich in meiner Kiste 
noch ein solches Relais da. Sonst muss ich warten bis die diese Woche 
kommen.

Sobald die da sind werde ich mal alles probeweise auf einem Steckbrett 
zusammenstecken und einige mal schalten lassen und gucken was passiert.

Falls es mit dem Transistor Probleme gibt, guck ich mal was ich noch in 
meiner Zauberkiste finde. Ein paar 337er könnte ich auch noch rum liegen 
haben, weiß ich aber gerade nicht genau. Und Thema des MOSFET, das mit 
SMD ist kein Problem. Für den Probeaufbau könnte man Drähte dran löten 
und beim fertigen Projekt kommt eh eine Platine von JLCPCB oder so zum 
Einsatz.

von HildeK (Gast)


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Michael N. schrieb:
> Für den Probeaufbau könnte man Drähte dran löten
> und beim fertigen Projekt kommt eh eine Platine von JLCPCB oder so zum
> Einsatz.

Ich hatte vermutet, dass du bedrahtet bevorzugst, sonst hätte da BC847 
gestanden ... 😀

So würde ich auf jeden Fall zu einem MOSFET raten.
Ich habe in Erinnerung (kann täuschen!), dass der ESP nicht so besonders 
viel IO-Strom liefern kann wie z.B. ein Tiny. Wenn dem so ist, dann erst 
recht einen nMOS nehmen!

Ja, gerade nachgeschaut: maximal 12mA IO-Strom. Damit wäre man mit dem 
BC337-40 noch dabei mit z.B. 5mA Basisstrom.

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


Angehängte Dateien:

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Michael N. schrieb:
> das mit SMD ist kein Problem.

Ein BC817-40 mit einem 1k davor, könnte auch noch klappen. Das 5V Relais 
auf dem Foto hat allerdings 125 Ohm. Deswegen genügt da ein 2k2 
Basiswiderstand.

Du kannst jederzeit den Q4 Transistor auch nachträglich durch einen 
Logik Level Mosfet im SOT23 Package ersetzen. Das Layout muss dafür 
nicht extra geändert werden. Die Widerstände können dann sogar auch so 
bleiben.

Bewährt hat sich auch eine SMD LED parallel zum Relais. Bei einer hellen 
LED mit ca. 250 bis 500mcd kann sogar ein 10k Vorwiderstand ausreichend 
sein. Der belastet den Transistor dann nicht mehr großartig.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael N. schrieb:
> einige mal schalten lassen und gucken was passiert.
Wenn du im System noch eine höhere Spannung als nur 5V hast, dann kannst 
du ein Relais mit höherer Spulenspannung nehmen und hast dadurch bei 
gleicher Spulenleistung insgesamt geringere Ströme.

Denn wenn du die 5V z.B. aus 9V mit einem Linearregler erzeugst, dann 
produzierst du aus den abfallenden 4V nur Wärme.

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael N. (lwl2012)


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Lothar M. schrieb:
> Michael N. schrieb:
>> einige mal schalten lassen und gucken was passiert.
>
> Wenn du im System noch eine höhere Spannung als nur 5V hast, dann kannst
> du ein Relais mit höherer Spulenspannung nehmen und hast dadurch bei
> gleicher Spulenleistung insgesamt geringere Ströme.
> Denn wenn du die 5V z.B. aus 9V mit einem Linearregler erzeugst, dann
> produzierst du aus den abfallenden 4V nur Wärme.

Naja ich hab nur 5V und ob es Sinn macht 4V in Wärme zu verbraten muss 
jeder für sich entscheiden. Nur am Einsatzort wird es wärmer, wenn es 
draußen wärmer wird. Daher bin ich nicht unbedingt Freund von unnötig 
Energie verbraten.

von HildeK (Gast)


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Michael N. schrieb:
> Naja ich hab nur 5V und ob es Sinn macht 4V in Wärme zu verbraten muss
> jeder für sich entscheiden.

Vermutlich falsch verstanden.
Er meinte, wenn die 5V aus z.B. 9V erzeugt werden, dann müssen die 100mA 
fürs Relais auch über den Regler fließen und produzieren da die 4V*100mA 
an unnötiger Verlustleistung.
Nimmst du aber in dem Fall ein 9V-Relais, dann hat das einen höheren 
Spulenwiderstand und es fließen z.B. nur 60mA. Damit: keine 400mW am 
Regler und weniger Strom insgesamt bei gleichbleibender Leistung am 
Relais. Und der BC547/847 geht auch problemlos. Selbst die paar hundert 
mV Spannungsabfall am Transistor machen weniger aus: dem Relais fehlt 
prozentual weniger, der Strom durch den Transistor ist geringer und hat 
deshalb weniger Verlustleistung.

Daher kam die Frage von Lothar M. woraus du die 5V erzeugst.

von Michael N. (lwl2012)


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Ah okay, ne die 5V kommen direkt an den 5V Pin und parallel zum Relais. 
Also Relaisstrom geht nicht über den Regler vom Wemos drüber.

von Walta S. (walta)


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Was willst du damit schalten?
Die meisten, die mit so Dingen wie d1mini arbeiten, verwenden fertige 
Relaisbausteine. Die sind günstig und funktionieren bei kleinen 
Leistungen gut. Selbstbau lohnt nur bei besonderen Anforderungen.

Walta

von Gerald B. (gerald_b)


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Auch wenn der BC547 vom Strom her im grünen bereich ist, ich würde 
trotzdem zum 3xx oder 8xx tendieren. Der Unterschied im CE 
Spannungsabfall ist doch schon signifikant.
Ich habe mal per µC auf gleiche Weise mehrere 12V LED Streifen 
geschaltet (ca 50 cm Stücken). Ich hatte einen gerade so sichtbaren 
Helligkeitsunterschied zwischen den Kanälen mit BC 547  und dem etwas 
Kräftigeren. Der Helligkeitsunterschied kam nicht durch mangelnde 
Übersteuerung zustande. Der ATMEGA 8 hatte diesbezüglich genug Reserve 
:-)

von Michael N. (lwl2012)


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Zum Thema, was ich damit schalten möchte, ich habe in meinem Haus für 
die Gastherme ein Thermostat mit Uhr. Dieses schaltet die Therme „ein“ 
und „aus“. Je nach Uhrzeit und Temperatur im Raum. Da ich das Teil eh 
Umhängen muss, da wir im Wohnzimmer ein Kaminofen haben und ich den 
Temperaturregler unnötig hoch drehen müsste um im restlichen Haus noch 
eine Heizleistung zu haben, kommt das Teil ins Esszimmer. Der zweite Ort 
wo man sich auch oft aufhält. Und da ich das Teil eh Umhänge, möchte ich 
es modernisieren und „smart“ machen.

Also nur für etwas Background.

Und klar man kann was fertiges nehmen. Problem ist, es passt so nicht 
vernünftig in das neue Gehäuse. Deshalb ein kompletter Eigenbau.


Und zum Typ des Transistors, ich habe nochmal nachgeguckt und ich habe 
noch ein paar BC337 gefunden. Wenn also im Test der BC547 nichts ist 
kommt Versuch mit BC337. Man möchte ja auch bisschen spielen 😉

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


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Michael N. schrieb:
> Wenn also im Test der BC547 nichts ist, kommt der Versuch mit dem BC337.

Der BC337 ist von vorne herein die bessere Wahl.

von Michael N. (lwl2012)


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Okay weiß ich Bescheid, wegen des BC337.

von Teo D. (teoderix)


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Michael N. schrieb:
> Okay weiß ich Bescheid, wegen des BC337.

Aber aufgepasst, wir kommen vorbei und kontrollieren das! ;DDD

von Michael N. (lwl2012)


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Eine Frage ergibt sich noch von jemand mit wenig SMD Erfahrungen.

Bislang hab ich höchstens paar Status LEDs und Widerstände in SMD 
genommen, da ich mit den Angaben zu Größen und so bisschen unsicher bin.

Was für Baugrössen an Widerstände, LEDs und ähnliches empfehlt ihr für 
den Anfang? Und gibt es eine bevorzugte Bezugsquelle?

Also das man das ggf. mal etwas üben kann?

Bislang war es eher Zufall, dass die Größen noch so waren, das man die 
gut Händeln konnte.

Michael

von Teo D. (teoderix)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael N. schrieb:
> Was für Baugrössen an Widerstände, LEDs und ähnliches empfehlt ihr für
> den Anfang?
Nimm 0805, wenn es bei Widerständen von der Leistung und bei 
Keramikkondensatoren von der Spannung her passt (bei den Kerkos darfst 
du da gut den Faktor 2-3 in der Spannung draufschlagen, zum Hintergrund 
siehe Wikipedia). 0805 ist noch recht handlich und gut zu löten.

> Und gibt es eine bevorzugte Bezugsquelle?
Nein.

von Michael N. (lwl2012)


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Lothar M. schrieb:
> …
> 0805 ist noch recht handlich und gut zu löten.
>> Und gibt es eine bevorzugte Bezugsquelle?
>
> Nein.

Also meine ersten Versuche waren bei eBay.

von HildeK (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Nimm 0805,

Ja, obwohl: ich hätte 0603 gesagt, wenn die Augen und die Feinmotorik 
noch einigermaßen in Ordnung sind. Die bauen halt etwas kompakter, haben 
jedoch nur 100mW (oder 125mW) Belastbarkeit.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Noch kleiner als 0603 ist jedenfalls eklig. Die Teile fliegen einem 
davon wenn man unvorsichtig atmet.

von Michael N. (lwl2012)


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Atmen können dabei wäre schon schön. Und eigentlich muss es nicht 
unbedingt minimalistisch werden. Ich baue Schaltungen für mich und nicht 
unbedingt, dass ich beim bauen ein Mikroskop oder so brauche.

Eigentlich find ich „bigger is better“. Da ich bislang hauptsächlich 
bedrahtet gearbeitet habe.

von Michael N. (lwl2012)


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Testaufbau steht, nicht wie geplant. Das kommt noch.


Es ist an der Diode gescheitert 😭 ich hatte keine da gehabt. Für erste 
Tests hab ich ein ULN2803 genommen und Dioden bestellt. Konnte so 
zumindest schon mal anfangen.

von Manfred (Gast)


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Michael M. schrieb:
>> Wenn also im Test der BC547 nichts ist, kommt der Versuch mit dem BC337.

> Der BC337 ist von vorne herein die bessere Wahl.

Weil?

> hab ich ein ULN2803 genommen
Gefällt mir nicht, wegen seiner hohen UCE-Restspannung.

von Michael N. (lwl2012)


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Manfred schrieb:>> hab ich ein ULN2803 genommen
>
> Gefällt mir nicht, wegen seiner hohen UCE-Restspannung.


Es ist nur für den ersten Testaufbau. Weil Transistor ohne Diode ist 
auch keine bessere Idee beim Relais.

Aber ist ja noch nicht auf einer Platine, sondern nur im Steckbrett.


Michael

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