Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bistabiles Relais durch Flanken ansteuern


von P. K. (knauer)


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Hallo,

ich möchte mir ein Relaisboard entwerfen, wo ich mittels TTL-µC Relais 
schalten kann. Da die Relais stundenlang angezogen sein werden, möchte 
ich bistabile Relais verwenden, um Strom zu sparen.

Nun will ich aber jedes der Relais mit nur einem µC-Ausgang schalten, 
und zwar bei positiver Flanke die eine Spule befeuern, bei negativer 
Flanke die andere. Alternativ könnte ich auch Ein-Spulen-Relais 
benutzen, die durch Verpolung "umgeschmissen" werden. Dann wäre es also 
so: positive Flanke: positive Polung des Relais, negative Flanke: 
negative Polung.

Ich will also mit nur einem GPIO pro Relais klarkommen und aus Sicht des 
µC die gleiche Funktionsweise haben wie mit einem monostabilen Relais: 1 
auf dem Ausgang: Relais an, 0 auf dem Ausgang: Relais aus. (oder 
andersrum)

Wie kann ich das mit einer möglichst einfachen Analogschaltung 
bewerkstelligen?

Relaisarbeitspannung: 12 VDC. Aber Dimensionierung wäre dann die nächste 
Frage zunächst wäre ich erstmal auf Schaltprinzipien oder gern auch 
Fachbegriffe / Suchbegriffe für eine solche Schaltung gespannt.

Danke schonmal!

Beitrag #7593677 wurde vom Autor gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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P. K. schrieb:
> Da die Relais stundenlang angezogen sein werden, möchte ich bistabile
> Relais verwenden, um Strom zu sparen.
Dann brauchst du auf jeden Fall einen Treiber mit Monoflops, die nach 
dem Ansteuern der Spulen gleich wieder abschalten.

P. K. schrieb:
> Fachbegriffe / Suchbegriffe für eine solche Schaltung
Probiers mal so:
- 
https://www.google.com/search?q=latching+relay+driver+schematics&tbm=isch

Da findet sich dann sowas:
- http://www.ham-radio.com/n6ca/microwave/rlydrvr/wg_rlydrvr.html
- https://www.w6pql.com/latching_relay_driver.htm
- 
https://www.entropypool.de/2016/10/01/saving-energy-discrete-edge-detector-for-driving-latching-relays/
- https://i.stack.imgur.com/jytZI.png
- http://geofex.com/FX_images/ltchrly.gif

von Steve van de Grens (roehrmond)


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An den Ausgang des Mikrocontrollers hängst du einen 12V Pegelwandler mit 
push/pull Funktion. Auch bekannt als Halbbrücke, die im doppelpack oder 
vierfach als IC zu haben sind.

An den Ausgang des Pegelwandlers klemmst du das einspulige Relais mit 
einem 1000 uF Elko in Reihe.

Fertig.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/69437/Relais.png

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Weshalb die Relaisplatine nicht seriell ansteuern? Dann reichen ganz 
wenige GPIOs.

von Martin S. (mmaddin)


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Gibt zwei unterschiedliche Typen bistabiler Relais, eine Spule und 
Umpolung oder zwei Spulen für die jeweilige Position eine.

Schaltung für Relais mit zwei Spulen für die Umpolung...

Kannst auch überall 10K nehmen...

: Bearbeitet durch User
von P. K. (knauer)


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Hey, vielen Dank, das waren ja sehr viel Anregungen. Werde das mir mal 
zu Gemüte führen.

H. H. schrieb:
> Weshalb die Relaisplatine nicht seriell ansteuern? Dann reichen
> ganz wenige GPIOs.

Ja, die Übertragung zum genannten µC wird dann sicherlich seriell oder 
über WLAN sein. Aber ich spreche ja von der Treiberschaltung "vor Ort". 
Also, irgendwie muss ich ja die Relais einzeln "treiben", und die Relais 
wollen einfach nur Strom haben, die haben keine serielle Schnittstelle. 
;-)

Martin S. schrieb:
> Gibt zwei unterschiedliche Typen bistabiler Relais, eine Spule und
> Umpolung oder zwei Spulen für die jeweilige Position eine.

Jup, wie ich im Ausgangsposting schrieb. :-)


Also, vielen Dank allen schonmal. Wenn ich zu einem Schritt in dem 
Projekt komme oder Rückfragen habe, melde ich mich nochmal!

von Jörg R. (solar77)


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Martin S. schrieb:
> Gibt zwei unterschiedliche Typen bistabiler Relais, eine Spule und
> Umpolung oder zwei Spulen für die jeweilige Position eine.

Dann gibt es auch noch bistabile Relais mit einer Spule mit Anzapfung. 
Mittelanzapfung schreibe ich nicht weil die Teilwiderstände der Spule 
nicht gleich groß sein müssen.

: Bearbeitet durch User
von Martin S. (mmaddin)


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Jörg R. schrieb:
> Dann gibt es auch noch

Joah, okay, aber sind die ansteuerungstechnisch anders als die mit zwei 
Spulen?

Ich nutze häufig Schrack RT314F03 oder Nais TQ2-L2-5V

von Jörg R. (solar77)


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Martin S. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Dann gibt es auch noch
>
> Joah, okay, aber sind die ansteuerungstechnisch anders als die mit zwei
> Spulen?

Bei 2 unabhängigen Spulen ist man halt etwas flexibler in der 
Ansteuerung.

Bei 1 Spule mit Anzapfung gibt es einen gemeinsamen Anschluss und dann 
je einen für Set und Reset.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Steve van de Grens schrieb:
> An den Ausgang des Pegelwandlers klemmst du das einspulige Relais mit
> einem 1000 uF Elko in Reihe.

Mit zwei zusätzlichen Dioden lässt sich auch ein zweispuliges Relais 
daran anschließen.

von Jörg R. (solar77)


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P. K. schrieb:
> Hey, vielen Dank, das waren ja sehr viel Anregungen. Werde das mir
> mal zu Gemüte führen.
>
> H. H. schrieb:
>> Weshalb die Relaisplatine nicht seriell ansteuern? Dann reichen
>> ganz wenige GPIOs.
>
> Ja, die Übertragung zum genannten µC wird dann sicherlich seriell oder
> über WLAN sein. Aber ich spreche ja von der Treiberschaltung "vor Ort".
> Also, irgendwie muss ich ja die Relais einzeln "treiben", und die Relais
> wollen einfach nur Strom haben, die haben keine serielle Schnittstelle.
> ;-)

Dein Problem bistabile Relais über einen Pin zu toogeln wurde hier schon 
mehrfach behandelt. Es sind Transistoren, Kondensatoren und Widerstände 
je Relais notwendig. Du hast allerdings noch eine Sonderlocke, nämlich 
mit H einzuschalten und den GPIO dort zu belassen, bis er dann mit L das 
Relais wieder resetet. Klar, bekommt man hin, ist aber keine elegante 
Lösung.

Der von H. H. gemachte Vorschlag die Relaisplatine seriell anzusteuern 
ist wesentlich eleganter, benötigt zudem bei mehreren Relais auch 
weniger Ports vom uC.

Mit einem 74HC595 und einem 8-Fach Relaistreiber (ULN.., UDN..) steuerst 
Du 4 bistabile Relais mit je 2 Spulen an. Mit jeder weiterer Kombi der 2 
ICs weitere 4 Relais, ohne zusätzliche Ports vom uC zu belegen.

: Bearbeitet durch User
von Wf88 (wf88)


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Jörg R. schrieb:
> Mit einem 74HC595 und einem 8-Fach Relaistreiber

Es gibt auch noch die STPIC6C595 (oder wars B595?). Die vereinen 
Shift-Register und Treiber.

von Jörg R. (solar77)


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Wf88 schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Mit einem 74HC595 und einem 8-Fach Relaistreiber
>
> Es gibt auch noch die STPIC6C595 (oder wars B595?). Die vereinen
> Shift-Register und Treiber.

Interessant, kannte ich bisher nicht. Gibt es aber wohl nur in SMD.

Den kenne ich, die Bezeichnung ist ähnlich: TPIC6C595

von H. H. (Gast)


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Wf88 schrieb:
> Die vereinen
> Shift-Register und Treiber.

Gibts von Nexperia, ST und TI.

von Martin S. (mmaddin)


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Jörg R. schrieb:
> Dein Problem bistabile Relais über einen Pin zu toogeln wurde hier schon
> mehrfach behandelt.

Was man vielleicht noch bedenken muss, bei Stromausfall oder 
irgendwelchen Störungen kann es wichtig sein, dass der "steuernde" uc 
den letzten Zustand beim restart "kennt"...
Könnte man sich im EE-PROM parallel merken oder besser einen freien 
Kontakt im Relais zum Abfragen nutzen, wobei das auch ungünstig sein 
kann, wenn man den anderen Kontakt für eine hohe Spannung nutzen 
möchte...

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