Die Schaltung funktioniert aus dem Beitrag ( https://www.mikrocontroller.net/attachment/206093/Schaltplan.PNG ) mit meinen Relais allerdings nicht - zumindest mit den 1K Basisvorwiderstand: Es fließen nur 100mA CE-Strom, was mein Relais nicht schalten lässt.
Meine Relaisspule brauch min 400mA (typ 500mA bei 12V). Den 1K Basis-Vorwiderstand verkleinern wollte ich nicht, weil a) das Zeitschaltuhr-Modul autark mit einer kleinen Batteriezelle läuft und möglichst wenig Strom brauchen soll und b) ich nicht weiß, ob ich es mit höheren Schaltstrom überlasten oder gar beschädigen kann.
Mein erster Gedanke einer "normalen" Darington-Schaltung mit 2 NPN ging nicht so wie ich sie kenne, weil hier ja zwei verschiedene Spannungsquellen im Spiel sind. Also habe ich eine komplementäre rausgesucht und sie funktioniert auf dem Steckbrett auch. Mir ist nur nicht klar ob ich den Widerstand Rx aus der Beispielschaltung brauche, bzw. welche Funktion er hat: Mit und ohne kann ich erst mal keinen Unterschied feststellen. Kann ich ihn dauerhaft weglassen? Wenn nicht, wie müsste er dimensioniert sein, habe 1K und 10K probiert, machte aber wie gesagt keinen Unterschied.
Da ich der Relaisspule nur einen Schaltimpuls verpassen möchte, die Zeitschaltuhr aber nur 1Minute als kürzeste Einschaltdauer kann, habe ich ein 2200uF Elko in Reihe vorgeschaltet. Parallel dazu einen 10K Entladewiderstand. Entladedauer sind 110sek (5tau). Während der Schaltminute fließen dann weiter 1,2mA sinnlos durch Relaisspule, was ich meinem kleinen Solar-Bleiakku noch zumuten kann. Ansonsten erhöhe ich produktiv später noch auf 100K, was dann halt immer noch unproblematische 18Minuten Entladezeit sind (soll nur 2x oder später vielleicht 4x täglich schalten).
Kann man sonst etwas einfacher machen? Ich dachte erst an nur einen kleineren Impulskondensator vor einer der Basen statt direkt im Hauptzweig. Aber da macht der Entladewiderstand sicher zuviel "Leckstrom" an der Basis, was bei der Relaisspule dagegen völlig unproblematisch ist.
Wenn dein Zeitschaltmodul 1 mA liefern kann, reich ein einfacher NPN Transistor. Ich würde Rx weg lassen. Das bisschen Leckstrom ist für dein Relais völlig egal.
Da ich der Relaisspule nur einen Schaltimpuls verpassen möchte, die
Zeitschaltuhr aber nur 1 Minute als kürzeste Einschaltdauer kann, habe
ich ein 2200uF Elko in Reihe vorgeschaltet.
Wenn du das zwischen Zeitschaltuhr und Transistorschaltung packst, kannst du einen viel kleineren Kondensator verwenden.
Aber da macht der Entladewiderstand sicher zu viel
"Leckstrom" an der Basis
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o Zum Relais
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|
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Zeitschaltuhr |/
4
Ausgang o--[===]---||---+----|
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| |\>
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|~| |
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|_| |
8
| |
9
GND GND
Setzt voraus, dass der Ausgang der Zeitschaltuhr eine Pull-Pull Stufe hat.
Ansonsten müsstest du dort noch einen zweiten Pull-Down Widerstand hinzufügen.
sorry, Rx habe ich falsch eingezeichnet, was ich erst nach dem Posten bemerkt habe. Kann ich mit der Edit-Funktion leider nicht mehr rausnehmen. Richtig ist sie nun in export.png. Hier noch mal.
Setzt voraus, dass der Ausgang der Zeitschaltuhr eine Pull-Pull Stufe
hat.
Ansonsten müsstest du dort noch einen zweiten Pull-Down Widerstand
hinzufügen.
Die Zeitschaltuhr läuft mit einer kleinen AAA-Zelle. Ich bin froh, dass ich durch den Darlington den Basisvorwiderstand problemlos auf 10K erhöhen konnte, was jetzt (gemessen) nur noch 0,05mA Schaltstrom macht. Ein Pull-Down würde wieder unnötig Batterie verbrauchen.
Davon abgesehen, würde durch den Kondensatorladevorgang der Transistor nicht mehr schlagartig geschaltet, sondern stetig und für einige Zeit in Linearbetrieb gehen. Ich weiß nicht, ob das unproblematisch ist?
Wie soll deine Schaltung funktionieren ? Wenn das Zeitschaltmodul einschaltet und der Transistor Strom durch die Relaisspule fliessen lässt, dauert das so lange bis der Elko aufgeladen ist.
Dann ist Schluss, auch wenn die Zeitschaltuhr abschaltet.
Das bistabile Relais wird nie wieder abgeschaltet.
Wenn dein bistabiles Relais eine Umpolung verlangt, dann geht das so:
1
+12V
2
| |
3
100k |
4
| |E
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+------|< PNP
6
| |
7
10k +--|>|--+---+
8
| | | | +
9
| | | 1000uF
10
| | PNP|E |
11
--10k--|< NPN +------|< |
12
|E | | |
13
| 10k | Relais
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| | | |
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GND
Wenn es stattdessen 2 Spulen hat muss die steigende Flanke der Zeitschaltuhr eine bestromen, die fallende Flanke die andere Spule.
Ein Pull-Down würde wieder unnötig Batterie verbrauchen.
Ja schon, aber nur für eine Minute.
Davon abgesehen, würde durch den Kondensatorladevorgang der Transistor
nicht mehr schlagartig geschaltet, sondern stetig und für einige Zeit in
Linearbetrieb gehen. Ich weiß nicht, ob das unproblematisch ist?
Das hast du doch mit deinem 2200µF Kondensator ebenso. Wenn du das vermeiden willst, musst du einen Schmitt-Trigger benutzen. Die kommen aber auch nicht ganz ohne Ruhestrom aus, soweit ich weiß.
Es ist ein Stromstoßschalter. Bei jedem Impuls wechselt es.
Also es ist kein bistabiles Relais mit 1Spule, das Umpolung verlang. Aber trotzdem danke für die Schaltung! Ich habe vor langer Zeit mal eine Fehlbestellung gemacht und jede Menge solcher Relais hier, die Umpolung verlangen. Eine H-Brücke für jeder Relais fang ich übertrieben und seitdem liegen sie ungenutzt herum.
Davon abgesehen, würde durch den Kondensatorladevorgang der Transistor
nicht mehr schlagartig geschaltet, sondern stetig und für einige Zeit in
Linearbetrieb gehen. Ich weiß nicht, ob das unproblematisch ist?
Das hast du doch mit deinem 2200µF Kondensator ebenso. Wenn du das
vermeiden willst, musst du einen Schmitt-Trigger benutzen. Die kommen
aber auch nicht ganz ohne Ruhestrom aus, soweit ich weiß.
Stimmt. Danke. Könnte man das RC-Glied nicht auch irgendwie an die Basis von dem 2.Transistor (also den PNP) bringen? Dann würde der Zeitschaltuhrbatterie zumindest nicht mehr belastet, sondern der 12V Akku, dem ein paar mA für eine Minute nicht viel aus machen, da er bei Sonne eh immer nachgeladen wird. Die Batterie der Zeitschaltuhr möchte ich so selten wie möglich tauschen.
Ja könnte man. Aber du brauchst insgesamt viele Bauteile. Da würde ich mal erwägen, die ganze Schaltung mit einem Komparator IC aufzubauen.
Was die Senkung der Stromaufnahme angeht: Übertreibe es nicht mit deinen Ansprüchen. Eine AAA Zelle hat ungefähr 1000 mAH Kapazität. Das reicht bei 1 mA für 60000 Schaltvorgänge. Nach ein paar Jahren ist die Batterie sowieso von alleine leer, ganz egal wie sehr du deine Schaltung "optimierst".
timer.png
(14 KB)
export.png
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