Hallo,
eine Frage: bei SPS Steuerungen wird meines Wissens nach in Deutschland
überwiegend eine PNP Schaltstufe z.B. zum Anschluss einer Peripherie an
die SPS verwendet. (Die Peripherie ist quasi der Ausgang, die SPS der
Eingang)
Jetzt kann ich mir zwar ungefähr vorstellen, wie das als Schaltung
aussehen könnte, aber ich hab von diesem ganzen Steuerungszeug keine
Ahnung. Kennt jemand einen Link oder kann mir kurz was zeichnen, wie ein
üblicher PNP Ausgang zur SPS aussieht?? Irgendwie muss ich wohl oder
übel die 24V an oder ausschalten.. aber wie macht man das
standard-mäßig!
Danke.. und viele Grüße
@ Frank Büttner (Gast)
>eine Frage: bei SPS Steuerungen wird meines Wissens nach in Deutschland>überwiegend eine PNP Schaltstufe z.B. zum Anschluss einer Peripherie an>die SPS verwendet. (Die Peripherie ist quasi der Ausgang, die SPS der>Eingang)
???
>übel die 24V an oder ausschalten.. aber wie macht man das>standard-mäßig!
Wahrscheinlich über einen HIGH Side Switch, ala UDN2981.
MFG
Falk
Als 24V Ausgang ist folgendes denkbar :
1) Ein Schliesser nach 24V, dh die Last ist gegen GND. Das nennt sich
PNP.
2) Ein Schliesser nach GND, die Last ist gegen 24V. Das ist NPN.
3) Ein Emitterfolger, pushpull. Hab ich noch nicht davon gehoert in der
SPS welt. da man davon nicht mehrere Ausgaenge zusammenschalten kann.
Die Bezeichnungen NPN oder PNP ist der Name des Transistor, womit man
den Ausgang erzielen kann.
So ähnlich hatte ich es bis jetzt immer gemacht. Die Schaltung als
Konstantstromquelle verhindert, dass der Transistor im Kurzschlussfall
abraucht. Den Inverter am Eingang braucht man, weil die µC Ausgänge beim
Einschalten meistens mit Pullups auf +5V gezogen werden. Vor dem NPN
fehlt noch der Basisiwiderstand, aber nochmal zeichnen will ich nicht...
Gruß Jörg
Vielen Dank für die Antworten!! Speziell möchte ich mich mal bei Falk
bedanken für die vielen Antworten auf alle möglichen Fragen hier im
Forum. Ist echt super von dir!!
Die Schaltung von Joerg Wolf ist glaub ich genau was ich brauche!! Die
Schaltung zur Konstantstromquelle ist mir zwar auf den ersten Blick noch
nicht klar, aber damit werde ich mich gleich mal auseinandersetzen. Wäre
aber trotzdem dankbar für ein paar Sätze dazu... ;-))
Grüße
Ok... jetzt dachte ich ich hätte das verstanden, aber wohl doch nicht.
Anmerkung: V3 soll quasi einen Ausgang des µC darstellen
1. Frage:
Anstelle der LED kann ich doch sicher auch zwei normale Si-Dioden
nehmen??
2. Frage:
Um das korrekt auszulegen muss ich doch wissen, wie groß der
"Innenwiderstand" der SPS ist, oder? Weil nur wenn ich zwischen OUTPUT
und GND mir einen Widerstand einbaue/denke kann ich das so simulieren
dass ich den Spannungsprung sehe.. Wie groß ist dieser "Innenwiderstand"
der SPS?
3. Frage:
Der Widerstand R1 (aus Joerg Wolframs Schaltplan, in meinem Bild R5)
kann ich über den meinen Strom dann einstellen? Formel dafür müsste so
ungefähr lauten:
Ic=(U_LED - U_BE) / R1
Wie hoch ist für so eine SPS Ic üblicherweise zu wählen???
4. Frage:
Warum dieser Inverter vor dem ersten NPN (Q2 bei mir). Die Sache ist mir
nicht klar, wo ist der Unterschied zu nur einer NPN Stufe? Oder sollte
das so gemacht werden, dass es quasi niederohmiger ist als die Pullups
des µC??
Gruß
F.Büttner
@ Frank Büttner (Gast)
>Anstelle der LED kann ich doch sicher auch zwei normale Si-Dioden>nehmen??
Naja, nicht ganz. Der Trick ist die Temperaturkompensation. Mit zwei
Dioden ist die wieder im Eimer.
>Um das korrekt auszulegen muss ich doch wissen, wie groß der>"Innenwiderstand" der SPS ist, oder?
Nein. Die Konstantstromquelle generiert einen konstanten Ausgangsstrom
(ach ne ;-)
Wen du die Schaltung z.B. auf 100mA auslegst, dann ist die Grenze bei
ca.
R = U / I = 24 / 0,1 = 240 Ohm.
Ist der Lastwiderstand kleiner, sinkt die Ausgagsspannung
(Konstantstrombetrieb)
Ist er grösser, sinkt der Ausgangsstrom, weil die Stromquelle nicht mehr
Spannung erzeugen kann, das ist dan Konstantspannungsbetrieb.
Im Kurzschlussfall fallen 24 * 0,1 = 2,4W über Q3 ab. Wenn er das
(kurzzeitig) aushält, hast du einen kurzschlussfesten Ausgang.
>Der Widerstand R1 (aus Joerg Wolframs Schaltplan, in meinem Bild R5)>kann ich über den meinen Strom dann einstellen?
Ja.
> Formel dafür müsste so ungefähr lauten:
Ic=(U_LED - U_BE) / R1
Ja.
>Wie hoch ist für so eine SPS Ic üblicherweise zu wählen???
Keine Ahnung.
>Warum dieser Inverter vor dem ersten NPN (Q2 bei mir). Die Sache ist mir>nicht klar, wo ist der Unterschied zu nur einer NPN Stufe? Oder sollte
Eine Stufe reicht, dein Q1/R4/R3 sind überflüssig. Die INvertierung legt
man einfach in die Software des uC, welcher das Ganze ansteuert.
MFG
Falk
Wie Falk bereits erwähnte, gibt es fixfertige High-Side-Switches, die
genau für sowas ausgelegt sind.
Die werden mit CMOS oder TTL-Pegel angesteuert, können viel Strom und
sind Kurzschluss- und Übertemperaturfest. Ausserdem haben sie meist auch
schon die nötige EMV-Schutzbeschaltung eingebaut, um bei
leitungsgeführten Störungen nicht abzuleben.
Der einige Nachteil ist, dass sie verhältnismässig langsam sind.
Preislich sind sie aber auf jeden Fall interessant.
z.B. BSP452 von infineon.
zum Beitrag von Schlumpf eine Frage:
Macht dieser High-Side-Switch (z.B. BSP452) das selbe wie der PNP als
Konstantstromquelle.. also vom Prinzip her, natürlich wird es die
integierte Lösung besser können. Habe das Datenblatt angesehen und da
steht, dass da ein N-Kanal FET drin ist! Muss zugeben, dass ich da
überhaupt nicht fit bin mit diesen Transistortypen...
Zweite Frage:
Gibt es z.B. von dem BSP452 ein SPICE Modell? Oder sonstiges
Simulationsmodell?
Viele Grüße
> Macht dieser High-Side-Switch (z.B. BSP452) das selbe wie der PNP alsKonstantstromquelle..
Nein, das macht er nicht, aber das ist auch nicht nötig, da er einen
eingebauten Kurzschlussschutz hat. Das heisst, er ermittelt die
Temperatur im Chip und wenn es ihm zu heiss wird, dann regelt er
entsprechend runter.
Es wird ein n-Kanal-FET verwendet, und um die nötige Gatespannung zu
erzeugen, kommt eine Ladungspumpe zum Einsatz.
Aber das braucht dich im Prinzip nicht zu kümmern, da das alles
integriert ist.
Du legst an den Eingang ein "high" an und der Widerstand zwischen Pin 1
und 4 sinkt auf ein paar hundert Milliohm (ganz vereinfacht: wie ein
Schalter, der zwischen 24V und deiner Last hängt.)
Ob´s da ein Modell gibt, das weiss ich nicht.
Antwort auf Schlumpf:
----Du legst an den Eingang ein "high" an und der Widerstand zwischen
Pin 1
und 4 sinkt auf ein paar hundert Milliohm (ganz vereinfacht: wie ein
Schalter, der zwischen 24V und deiner Last hängt.)----
... danke für diese sehr erhellenden Zeilen! genau dies war der Knoten
in meinem Gehirn der jetzt geplatzt ist. Manchmal ist es so einfach!!!