Korrekte Komponenten gewählt? Bistabile Relais

[Lars G. (lgw)]

Hallo zusammen,

ich möchte bistabile Relais schalten, und habe zwar solide 
Grundkenntnisse in Elektronik, bin aber doch bei der Bauteilauswahl 
überfordert.

Ich habe die Schaltung im angehängten Bild zusammengestellt; das Ziel 
ist, über ein 74HC595 mehrere bistabile Relais zu schalten. Bistabil 
statt normale Relais: um Strom zu sparen. Nach langer Suche habe ich die 
Hongfa HF3F-L-12-1ZL2T ausgewählt; sie haben zwei Spulen, sollten damit 
einfach zu schalten sein, und passen für meine Verbraucher (max. 14V DC, 
max. 10A).

Die für mich schwierige Frage ist, was brauche ich an Vorschaltung. 
Sinnvoll erscheint mir, die Spulen über MOSFETs anzusteuern; 2N7000 
sollten mit 300mA genug Leistungsreserve für die 80mA Spulen der Relais 
zu bieten.

Ein Vögelchen hat mir dann noch gezwitschert, dass man Dioden parallel 
schalten sollte, um die Spannungsspitze von der Spule abzufedern; hier 
wollte ich 1N4148 verwenden.

Dann kommen noch zwei Pull Down 10kOhm damit die Gates nicht floating 
sind, und die 1kOhm um den Stromfluss durch vom 74HV595 zum MOSFET zu 
begrenzen.

Hab ich irgendwas vergessen? Klappt das so? Mit den 74HC595 habe ich 
viel Erfahrung, MOSFETs hab ich auch schon verbaut; aber nie mit 
induktiven Lasten.

Sachdienliche Hinweise nehme ich gerne an! :)

[H. H. (hhinz)]

Wenn der HC595 mit 5V betrieben wird, dann kannst du das so machen.

[Helmut -. (dc3yc)]

Meine sachdienlichen Hinweise erstrecken sich auf deinen Schaltplan. Ich 
habe mal gelernt, dass GND immer unten sein soll und Betriebsspannung 
oben. Dazu kann man wunderbar die entsprechenden Symbole verwenden und 
keine langen Leitungen. Dann dürfen durch Symbole keine Leitungen gehen 
(siehe GND und +12V). Signalfluss ist von links (Eingang) nach rechts 
(Ausgang). Das alles dient der Übersichtlichkeit.

Die 1k-Angstwiderstände kannst du dir sparen. Ansonsten hab ich nichts 
weiter auf dem Fitzelchen gesehen.

[Karl B. (gustav)]

Helmut -. schrieb:
> Meine sachdienlichen Hinweise erstrecken sich auf deinen Schaltplan.
Full ack.

Da stolpert man aber leicht drüber.
Leitungen und Bezeichnungen besser unterscheidbar machen und unnötige 
Knicke vermeiden.

ciao
gustav

[Lars G. (lgw)]

Moin zusammen,

danke für die Einschätzung; tatsächlich ist die Versorgungsspannung des 
74HC595 bei 3,3V, weil ich ein ProMicro nrf52840-Board einsetzen möchte. 
So wie ich das überblicke, dürfte das aber kein Problem sein, die 
threshold voltage vom 2n7000 ist ja 2,1-3V?

@Helmut, @Karl: danke - ich hab wirklich keine Ahnung wie man gut 
lesbare Schaltpläne erstellt. Ich nehme die Tipps mal mit!

Ich bin ja ehrlich schon froh, dass mir KiCAD irgendwas raus tut, was 
dann halbwegs nach Platine aussieht. Normalerweise löte ich immer auf 
Lochplatinen, da kann man meine Laienschaltungen einfach 
zusammenfuddeln.

Ich wollte meine Frage aber gerne konkret unterfüttern, deswegen hab ich 
mich an den Schaltplan ran getraut.

[H. H. (hhinz)]

Lars G. schrieb:
> danke für die Einschätzung; tatsächlich ist die Versorgungsspannung des
> 74HC595 bei 3,3V, weil ich ein ProMicro nrf52840-Board einsetzen möchte.
> So wie ich das überblicke, dürfte das aber kein Problem sein, die
> threshold voltage vom 2n7000 ist ja 2,1-3V?

Nimm einen MOSFET, der für 3V Gatespannung spezifiziert ist! Bei der 
Thresholdspannung können gerade mal 250µA fließen!

Oder nimm Bipolartransistoren.

[Lars G. (lgw)]

H. H. schrieb:
> Nimm einen MOSFET, der für 3V Gatespannung spezifiziert ist! Bei der
> Thresholdspannung können gerade mal 250µA fließen!

Uuuund genau deswegen frage ich hier nach :)

Da stehe ich nun aber etwas im Wald.

So wie ich das sehe würden sich z.B. anbieten:

IRLML2502 (SMD, aber RDSon von 0.08Ω bei 2,5V)
IRF3708PbF (TO-220, RDSon von 0,03Ω bei 2,8V)

Die sollten dann funktionieren, oder?

[H. H. (hhinz)]

Lars G. schrieb:
> IRLML2502 (SMD, aber RDSon von 0.08Ω bei 2,5V)
> IRF3708PbF (TO-220, RDSon von 0,03Ω bei 2,8V)
>
> Die sollten dann funktionieren, oder?

Ein popeliger BC547C oder BC337-40 ebenso.


IRF3708 von Infineon sind ausverkauft, werden nicht mehr hergestellt. 
Und für so ein winziges Relais wären die mehr als Overkill.

[Lars G. (lgw)]

H. H. schrieb:
> Ein popeliger BC547C oder BC337-40 ebenso.
>
> IRF3708 von Infineon sind ausverkauft, werden nicht mehr hergestellt.
> Und für so ein winziges Relais wären die mehr als Overkill.

Ja mir sahen die auch etwas überdimensioniert aus.

Da die Schaltzyklen ja sehr kurz sind, kann es natürlich prinzipiell 
auch ein Transistor statt eines MOSFETs sein...

Dann vllt. den BC337-40 - bei dem müsste ich doch aber tatsächlich einen 
passenden Widerstand zur Strombegrenzung auf dem Gate einsetzen, oder?

Mein Taschenrechner suggeriert mir so knapp 400Ω, damit der zuverlässig 
auf 80mA für die Spule kommt?

[Jörg R. (solar77)]

Lars G. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Ein popeliger BC547C oder BC337-40 ebenso.
>>
>> IRF3708 von Infineon sind ausverkauft, werden nicht mehr hergestellt.
>> Und für so ein winziges Relais wären die mehr als Overkill.
>
> Ja mir sahen die auch etwas überdimensioniert aus.
>
> Da die Schaltzyklen ja sehr kurz sind, kann es natürlich prinzipiell
> auch ein Transistor statt eines MOSFETs sein...

Ein Mosfet ist auch ein Transistor.

> Dann vllt. den BC337-40 - bei dem müsste ich doch aber tatsächlich einen
> passenden Widerstand zur Strombegrenzung auf dem Gate einsetzen, oder?

Ja, und das Gate heißt bei einem BJT Basis;-)

[H. H. (hhinz)]

Lars G. schrieb:
> Mein Taschenrechner suggeriert mir so knapp 400Ω, damit der zuverlässig
> auf 80mA für die Spule kommt?

Lass die Widerstände wie sie sind.


Und falls du SMD bevorzugst: BC817-40.