Hallo zusammen, ich möchte ein SSR von Weidmüller (https://eshop.weidmueller.com/de/top-5vdc230vac-01a/p/8951160000) mit einem Raspberry Pi 5 steuern. Der Raspberry Pi wird über ein 5V Spannungsversorgung bestromt, die GPIO Pins arbeiten jedoch mit 3.3V Logik. Das Relais hat eine Steuerspannung im Bereich 4-6V, ich muss also meine 5V Versorgung auf das Relais legen und diese irgendwie mit den 3.3V vom Raspberry Pi schalten. Da ich nicht zu weit weg vom eigentlichen Projekt abdriften möchte, suche ich nach einer fertigen Lösung. Ich weiß man könnte sich hier selbst eine entsprechende Schaltung entwerfen, das möchte ich jedoch wenn möglich vermeiden. Bishere Optionen, die ich gefunden habe: 1. Logic Level Converter TXS0108E: Hierzu gibt es viele fertige Breakout Boards. Das Datenblatt gibt zwar einen maximalen Ausgangsstrom von 50mA an (das Relais hat einen Nennsteuerstrom von 7.8 mA), jedoch ist der Chip für "stromlose" Logikschaltungen konzipiert. Daher kommt mir die Lösung nicht optimal vor. 2. Darlington Array ULN2803A: Auch hier gibt es viele fertige Breakout Boards. Die Lösung ist simpel und klingt eigentlich ideal, großes Problem ist hier jedoch der Spannungsabfall von bis zu 1.1V über die Transistoren. Lauten Datenblatt sollte dieser bei kleinen Strömen zwar unter 1V liegen, jedoch ist das ganze dennoch ziemlich auf Kante genäht. Beide Optionen müssten zwar funktionieren, kommen mir jedoch nicht ideal vor. Meine Suche nach MOSFET-basierten Alternativlösungen zum ULN3803A war nicht sehr erfolgreich. Hat jemand noch eine andere Idee oder Anregung, wie man das Problem lösen könnte?
Schalte das SSR mit einem NPN BCxxx gegen GND.
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Jörg R. schrieb: > Schalte das SSR mit einem NPN BCxxx gegen GND. Warum genau dieser Transistor und kein MOSFET? Fertige Boards dafür gibt es leider auch keine. Ich muss das Ding irgendwie sauber an den Raspberry Pi oder einer Hutschiene montieren können.
Gunnar schrieb: > Beide Optionen müssten zwar funktionieren, kommen mir jedoch nicht ideal > vor. Warum nimmst du nicht einen NPN BJT oder einen kleinen LL MOSFET, je nach deinen Vorlieben THT oder SMT. Früher (tm) hätte man einen TUN verwendet ;-) https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Schaltstufe_f%C3%BCr_kleine_Lasten
Gunnar schrieb: > Ich muss das Ding irgendwie sauber an den > Raspberry Pi oder einer Hutschiene montieren können. Setze ein Shield oder einen Hat - oder wie das Zeugst heutzutage heißt - auf den Rasp Pi.
Rainer W. schrieb: > (..) > Warum nimmst du nicht einen NPN BJT.. 👍 Jörg R. schrieb: > Schalte das SSR mit einem NPN BCxxx gegen GND.
Muss es denn dieses SSR von Weidmüller sein? Auch andere Väter haben schöne Töchter.
Gunnar schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Schalte das SSR mit einem NPN BCxxx gegen GND. > Warum genau dieser Transistor.. BCxxx ist nur ein Hinweis auf die Reihe. > und kein MOSFET? Ja, geht auch. > Weil Fertige Boards dafür gibt es leider auch keine. Ich muss das Ding > irgendwie sauber an den Raspberry Pi oder einer Hutschiene montieren > können. Dann kaufe dir ein schmales Gehäuse für die Hutschiene und setze die wenigen Bauteile auf ein Stück Lochrasterplatine. Das baust du dann in das Gehäuse. Alternativ kannst du auch eine kleine Platine zeichnen und bei JLCPCB für wenig Geld herstellen lassen. PS: Das „Problem“ ein Relais mit einem Raspi zu schalten wurde hier schon x-mal durchgekaut.
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H. H. schrieb: > Muss es denn dieses SSR von Weidmüller sein? Auch andere Väter haben > schöne Töchter. Nein, das muss es nicht sein. Eine mehrstündige Suche hat jedoch keine Hutschienen kompatiblen SSR mit einer Steuerspannung von 3.3V ausgespuckt. Das Weidmüller habe ich genommen, weil es von allen, die ich gefunden habe, die kleinste Steuerspannung und Steuerstrom hat.
Gunnar schrieb: > Eine mehrstündige Suche hat jedoch keine > Hutschienen kompatiblen SSR mit einer Steuerspannung von 3.3V > ausgespuckt. DRA-CN240A05 von Crydom.
Gunnar schrieb: > Das Weidmüller habe ich genommen, weil es von allen, die > ich gefunden habe, die kleinste Steuerspannung und Steuerstrom hat. beides nicht Raspi kompatibel, so direkt tötet man GPIO, haben schon Andere bewiesen. Also ein Treibertransistor vorschalten ist keine doofe Idee. Reicht dir denn der max. Dauerstrom: 0,1 A vom SSR?
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H. H. schrieb: > Gunnar schrieb: >> Eine mehrstündige Suche hat jedoch keine >> Hutschienen kompatiblen SSR mit einer Steuerspannung von 3.3V >> ausgespuckt. > > DRA-CN240A05 von Crydom. Das hat leider einen Eingangsstrom von 15mA@5.0V. Bei 3.3V erwarte ich also einen Strom von 23mA. Die GPIO Pins vom Raspberry Pi können maximal 16mA. Effektiv hat man also nichts gewonnen.
Wetten, das nicht nur die geringe Leistung des SSR, sondern auch die SSR-Spezifischen Nachteile nicht bedacht wurden? Was zum H kann man mit einem 230V 0,1A-SSR machen? Das reicht ja nicht mal für einen anderen Schütz...
Gunnar schrieb: > Warum genau dieser Transistor und kein MOSFET? Der NPN ist billig, robust und für diese Anwendung passend. Die Auswahl an MOS-FET für 3V-Ansteuerung ist begrenzt und hier ohne Vorteil. > Fertige Boards dafür gibt es leider auch keine. Anderes Hobby suchen. Rainer W. schrieb: >> Ich muss das Ding irgendwie sauber an den >> Raspberry Pi oder einer Hutschiene montieren können. > Setze ein Shield oder einen Hat - oder wie das Zeugst heutzutage heißt - > auf den Rasp Pi. Vielleicht eine Marktlücke für Dich, Platinchen mit einem BC547 samt Basiswiderstand und Schraubklemmen bei Amazon anzubieten? Was ist eigentlich der THT-Nachfolger, OnSemi markiert ihn als "Obsolete". Die Forensoftware weigert sich leider, den Link einzubinden https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/bc546-d.pdf
Gunnar schrieb: > 15mA@5.0V. Bei 3.3V erwarte ich > also einen Strom von 23mA. Wie kommst du da denn drauf? Da ist entweder eine Konstantstromquelle drin, damit ändert sich der Strom nicht/kaum über die Spannung, oder ein einfacher Widerstand, und damit sinkt er (bis zur Nichtfunktion bei Unterspannung). Gunnar schrieb: > Die GPIO Pins vom Raspberry Pi können maximal > 16mA. Achte dabei auf die übrigbleibende Spannung. 16mA gut und schön, aber niemals bei 3,3V vom Pin zum GND.
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Gunnar schrieb: > Das hat leider einen Eingangsstrom von 15mA@5.0V. Bei 3.3V erwarte ich > also einen Strom von 23mA. Nö, der Strom ist bei 3V geringer als bei 5V. Da ist kein Schaltregler verbaut.
H. H. schrieb: > Statt Treibertransistor: > TOS 24VDC 24VDC2A Zu warm, zuviel vin rosé im Balg? "Input voltages from 12 V DC to 230 V"
H. H. schrieb: > Statt Treibertransistor: > TOS 24VDC 24VDC2A Da bin ich allerdings reingefallen, da ist die Lastseite ab 3V, nicht die Steuerseite.
Joachim B. schrieb: > Reicht dir denn der max. Dauerstrom: 0,1 A vom SSR? Ja, pro Relais werden maximal 15W@230V/AC geschaltet Jens M. schrieb: > Wie kommst du da denn drauf? > Da ist entweder eine Konstantstromquelle drin, damit ändert sich der > Strom nicht/kaum über die Spannung, oder ein einfacher Widerstand, und > damit sinkt er (bis zur Nichtfunktion bei Unterspannung). Danke, guter Punkt. Ich bin fälschlicherweise davon ausgegangen, dass die Eingangsleistung konstant ist, aber so ergibt es mehr Sinn. Jens M. schrieb: > Achte dabei auf die übrigbleibende Spannung. 16mA gut und schön, aber > niemals bei 3,3V vom Pin zum GND. Weiterer guter Punkt. Um einen Treiber werde ich also wohl oder übel nicht drumherum kommen.
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Gunnar schrieb: > pro Relais Du willst mehr als eines an den Pi hängen? Dann wird es mit der Summe der GPIO-Ströme eng: max. 51mA sind erlaubt.
H. H. schrieb: > Gunnar schrieb: >> pro Relais > > Du willst mehr als eines an den Pi hängen? Ich hatte es so verstanden dass es um ein einziges Relais geht: Gunnar schrieb: > ich möchte ein SSR von Weidmüller..
Jörg R. schrieb: > H. H. schrieb: >> Gunnar schrieb: >>> pro Relais >> >> Du willst mehr als eines an den Pi hängen? > > Ich hatte es so verstanden dass es um ein einziges Relais geht: > > Gunnar schrieb: >> ich möchte ein SSR von Weidmüller.. Es riecht aber nach Salami.
Gunnar schrieb: > Das hat leider einen Eingangsstrom von 15mA@5.0V. Bei 3.3V erwarte ich > also einen Strom von 23mA. Wie kommst du auf die 23mA? Wenn weniger Spannung an der Stromquelle abfällt, sinkt der Strom eher etwas.
H. H. schrieb: > Du willst mehr als eines an den Pi hängen? Dann wird es mit der Summe > der GPIO-Ströme eng: max. 51mA sind erlaubt. Es werden entweder ein oder zwei Relais, das klärt sich die Tage noch. Ist aber für den Fall Jacke wie Hose, so weit war ich schon. H. H. schrieb: > Ventilkopf Heizkreis? LED-Leuchte(n). Das DRA-CN240A05 hat einen nominellen Eingangswiderstand von 330Ohm, ich kann also einen Strom von 10mA erwarten, richtig? Die Spannung des GPIO-Pin soll laut mehreren Quellen bis zu einer Last von 16mA nicht unter 3.0V fallen. Demnach müsste es funktionieren, wenn ich das Teil direkt an einen GPIO-Pin anschließe. Ich werds mal ausprobieren.
Manfred P. schrieb: > Vielleicht eine Marktlücke für Dich, Platinchen mit einem BC547 samt > Basiswiderstand und Schraubklemmen bei Amazon anzubieten? Bei Einzelstücken baut man so ein Ding normalerweise auf einem Stück Lochrasterplatine auf. Es geht nur darum, dass das Ding fest auf dem Rasp Pi montiert ist und nicht irgendwo rum fliegt.
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Gunnar schrieb: > LED-Leuchte(n). Mit Schaltnetzteil drin, schön mit Elko am Gleichrichter? Oder gar direkt mit Kondensatornetzteil?
Gunnar schrieb: > Die GPIO Pins vom Raspberry Pi können maximal > 16mA. wird immer wieder behauptet, der Beweis wurde nie erbracht das die sicher ohne Portsterben dauerhaft funktioniert.
Joachim B. schrieb: > wird immer wieder behauptet, der Beweis wurde nie erbracht das die > sicher ohne Portsterben dauerhaft funktioniert. Der Wert von 16mA galt zumindest für den Raspberry Pi 4 (BCM2711). Dort hat der Hersteller die 16 mA spezifiziert und dann darf man den Wert erstmal glauben. Solche Spezifikationen haben nichts mit Portsterben, sondern mit garantiertem Funktionieren zu tun. S.9 Fußnote c: "Maximum drive strength (16mA)" https://datasheets.raspberrypi.com/rpi4/raspberry-pi-4-datasheet.pdf
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Eine Lösung, die für den TO nicht in Frage kommen sollte, aber die kommt bestimmt noch: Das SSD aufmachen, einfach die grüne LED überbrücken und schon geht das SSD auch mit 3,3V. Die vernünftigste Lösung ist aber die 5V am GPIO abzugreifen für die Ansteuerung und einen simplen Transistor zu nehmen. Es ist davon auszugehen, dass der TO auch die fertig berechneten Werte für die Widerstände benötigt und auch den Schaltplan.
Rainer W. schrieb: > Der Wert von 16mA galt zumindest für den Raspberry Pi 4 (BCM2711). es galt auch immer H. H. schrieb: > Summe > der GPIO-Ströme eng: max. 51mA sind erlaubt. viele haben das überlesen und deswegen sollte man die einzelnen GPIO nicht mit mehr als 3mA belasten, weil man irgendwann das mit dem Summenstrom vergißt "huch gestern ging es doch noch" mal eben noch was angeschlossen an die GPIO. Die Ströme gelten für rein und raus weil alles vom GPIO enteweder nach + oder nach - geht.
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Jens M. schrieb: > Gunnar schrieb: >> LED-Leuchte(n). > > Mit Schaltnetzteil drin, schön mit Elko am Gleichrichter? Oder gar > direkt mit Kondensatornetzteil? Damit ist gemeint, dass eine SSR + LED kein gutes Paar ergeben, was dann oft in einer blitzenden LED resultiert. Zumal dein gewähltes SSR auch einen Snubber integriert hat.
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Dieter D. schrieb: > und auch den Schaltplan. Anbei für falstad.com die Schaltung mit Simulation und Werten. An der Stelle, wo der OK ist, wäre das SSD zu plazieren.
Dieter D. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> und auch den Schaltplan. > > Anbei für falstad.com die Schaltung mit Simulation und Werten. An der > Stelle, wo der OK ist, wäre das SSD zu plazieren. Du musst das Rad nicht neu erfinden, solltest stattdessen lieber die anderen Kommentare lesen: Rainer W. schrieb: > (..) https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Schaltstufe_f%C3%BCr_kleine_Lasten Dieter D. schrieb: > Eine Lösung, die für den TO nicht in Frage kommen sollte, aber die > kommt bestimmt noch: Warum sollte die „Lösung“ nochmals kommen, du hast sie doch gerade genannt? > Das SSD aufmachen, einfach die grüne LED überbrücken und schon geht das > SSD auch mit 3,3V. Unsinn. Wenn das SSR (nicht SSD) nicht passt wählt man eines dass passt. > Die vernünftigste Lösung ist aber die 5V am GPIO abzugreifen für die > Ansteuerung und einen simplen Transistor zu nehmen. Es ist davon > auszugehen, dass der TO auch die fertig berechneten Werte für die > Widerstände benötigt und auch den Schaltplan. Genau. Mach das doch mal, anstatt Vorschläge zu wiederholen und unsinnige Vorschläge zu machen.
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