Hallo,
ich habe einen Verbraucher (5V, max. 7A), welchen ich mittels eines
Atmega an/ausschalten will. Der Verbraucher wird durch einen Stecker
(+,-) an den Atmega bzw die Schaltung angeschlossen. Wird der
Verbraucher mit + 5Volt versorgt, so kann man 5Volt über einen Pin am
Verbraucher auch wieder von ihm abgreifen. Der Atmega soll darüber
hinaus zu jeder Zeit wissen, ob gerade der Verbraucher angeschlossen ist
oder nicht.
Da ein Computernetzteil als Spannungsversorgung genutzt werden soll und
dort ja nur die 5Volt (gut) geregelt sind, wird sowohl der Verbraucher
als auch die Schaltung mit 5Volt versorgt. Da es wichtig ist, dass der
Verbraucher seine 5Volt erhalt und nicht weniger, gehe ich davon aus,
dass nur ein Relais zum Schalten des Verbrauchers genutzt werden kann
und kein Transistor/MOSFET.
Ich Anhang befindet sich ein erster Entwurf der Schaltung. Die Schaltung
ist wie folgt zu verstehen:
- U4 U3 und R7 stellen den Verbraucher in der Simulation dar. In der
Realität wird der Verbraucher über I2 mit der Versorgungsspannung
versorgt und über I3 stellt er 5Volt zur Verfügung.
- R11 U7 stellen den Atmega in der Simulation dar. In der Realität
schaltet der Atmega den Transistor über I0
- W1 D3 stellen das Relais in der Simulation dar. Welches Relais eignet
sich hier für die Realität?
- Q0 auf HIGH bedeutet, dass kein Verbraucher angeschlossen ist. Q0 auf
LOW das Gegenteil.
- R4 dient nur zur Simulation. Wird später weggelassen.
Fall 1: Sperrt das Relais und es ist keine Last angeschlossen, so wird
der I2 gegen +5Volt gezogen und I3 gegen Ground. Somit wird der
Kondensator über R2 und R3 entladen und Q0 geht auf HIGH.
Fall 2: Sperrt das Relais und es ist eine Last angeschlossen, so wird I2
und I3 gegen Ground gezogen und der Kondensator laed sich über R2 auf
und Q0 geht auf LOW
Fall3: Leitet das Relais und es ist keine Last angeschlossen, so ist I2
+5Volt und I3 wird gegen Ground gezogen => Fall1
Fall4: Leitet das Relais und es ist eine Last angeschlossen, so ist I2
+5Volt und I3 +5Volt und der Kondensator läd sich über R2 auf und Q0
geht auf LOW.
Das RC Glied soll dazu dienen dass der Ausgang Q0 entprellt ist. So
wurden die Widerständ R2 und R3 so gewählt, dass das Laden bzw. Entladen
ca. 20ms dauert, wenn man für die Schaltschwellen des Schmitt-Trigger
Inverters 2.0Volt und 2.3Volt annimmt und an den Dioden 0.7Volt
abfallen.
Die Schaltung rechts mit dem Eingang I1 und Ausgang Q1 stellt ein
Entpreller dar und gehört nicht zur oben beschriebenen Schaltung (kann
also erst mal vernachlässigt werden).
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So. Nun bitte ich zur Beurteilung der Schaltung. Was haltet ihr von
dieser Realisierung? Sind die Bauteile der Anwendung gerecht? Welches
Relais sollte ich nehmen?
Vielen Dank
Gruß Boris
PS: Das ist mein erstes Posting hier bei mikrocontroller.net. Ich hoffe
die Beschreibung des Problems ist in Ordnung.
irgendwie etwas wirr, vielleicht liegt es daran das es 17:00 ist :)
Kannst Du deine 5V/max. 7A Last genauer definieren, dann kann man mal
abschätzen ob ein Relais oder ein Halbleiter sinnvoll ist.
Grüsse
Martin
Es handelt sich um ein Xilinx Evaluation Board, welches 5Volt Spannung
benötigt und von dem auch 5Volt über Pins wieder abgegriffen werden
kann. Ich möchte in der Spezifikation von dem Board bleiben und ihm die
5Volt auch zur Verfügung stellen um sicher zu gehen, dass die
Funktionalität des Boards nicht beeinflusst wird. Mir fällt da kein
Halbleiter ein, der das kann. Aber ich bin hier ja auch nicht der Profi
:)
- Da sollte ein geeigneter Mosfet (zB sowas IPP096N03L G) keine Probleme
machen. Der Spannungsverlust ist im zweistellingen mV Bereich
An das Eval-Board kommt dann wieder ein 5V Verbraucher? Villeicht
beschreibst du diesen mal. Vor allem grosse Kapazitäten oder
Induktivitäten können probleme machen.
Und ob der Verbraucher am Eval Board strom zieht oder nicht willst du
dann detektieren?
Nicht ganz. Ich möchte ja das Evaluation Board an und ausschalten, also
ist das Board der Verbraucher. Ich wollte nur einen 5Volt Ausgang des
Boards nutzen um festzustellen, ob das Board gerade angeschaltet ist,
denn:
Solange das Board nicht angeschaltet ist, wollte ich den geringen
Widerstand des Board nutzen um mittels eines Spannungsteilers zu
erkennen ob das Board angeschlossen ist oder nicht. Also so:
Vcc
|
R1_100kOhm
|
|--------->Q5 spannung abgreifen
|
Rboard
|
Gnd
Ist kein Board angeschlossen, so ist im ASCII Beispiel Q5 auf Vcc. Ist
ein Board angeschlossen, so fällt Vcc über R1 (R1 >> Rboard) ab und Q5
geht auf Gnd.
Das Ganze klappt aber eben nur, wenn das Board nicht angeschaltet ist.
Ist es angeschaltet, so wird R1 ja durch das Relais überbrückt und Q5
ist wäre (mit oder ohne Board) auf VCC. Also wollte ich für diesen Fall
einen 5Volt Pin vom Board abgreifen und schauen ob darauf 5Volt anliegen
(Board angeschlossen) oder nicht (Board nicht angeschlossen).
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Aber nun hast Du diesen MOSFET aus deiner Zauberkiste geholt. Die
9.6mOhm RDSon sind ja schon mal ganz ok. Wenn man bedenkt dass das Board
5Volt bei max 6A zieht, dann entspricht dies ja einem Widerstand von
833mOhm also liegen mindestens 9.6/(9.6+833) * 5Volt = 4.94Volt am Board
an. Den MOSFET würde ich zwischen VCC und dem +Pol des Boards platzieren
also wäre ein N Kanal besser geeignet. Kennst du einen passenden N Kanal
MOSFET mit sehr kleinem RDSon, den ich als Privatkunde kaufen kann?
Fällt Dir eine bessere Methode ein, um festzustellen, ob das Evaluation
Board an der Schaltung angeschlossen ist?
Vielen Dank
Gruß Boris
Boris D. schrieb:> ich brauch was zu essen :)
Iss noch ein wenig mehr...
Diese Rechnung ist echt abgedreht:
Boris D. schrieb:> Die 9.6mOhm RDSon sind ja schon mal ganz ok. Wenn man bedenkt dass> das Board 5Volt bei max 6A zieht,
Das Board zieht nicht 5V bei 6A, sondern bestenfalls 6A bei 5V..
> dann entspricht dies ja einem Widerstand von 833mOhm
Wo hast du diesen Wert hergeknobelt?
Ach, den Widerstand des FPGA-Boards berechnet... :-o
> also liegen mindestens 9.6/(9.6+833) * 5Volt = 4.94Volt am Board an.
Kurios, dieser Rechenweg.
Ich hätte das so gemacht:
9,6mOhm*6A = 0,057V am Mosfet.
5V-60mV = 4,94V am Board.
Eines ist sicher: da ist auch ein Relais nicht besser. Die haben noch
höhere Kontaktwiderstände...
Dein Rechenweg ist kurzer und meiner falsch. Sollte heissen:
833/(9,6+833) * 5Volt = 4,94V am Board. Nun ja, Hauptsache die 4,94V
stimmen schon mal.
Ein entsprechender P Kanal wäre dann wohl der IPD042P03L3 G (max
6.8mOhm RDSon bei 4.5V) , wobei es den nicht als TO220 Ausführung gibt
und ich keine Ahnung habe woher ich den bekommen kann. Hoffe ihr kenn da
eine Alternative.
Boris D. schrieb:> Hoffe ihr kenn da eine Alternative.
Evtl. ist da was dabei:
Standardbauelemente: P-MOSFET
Tipp: an SMD-Bautiele lassen sich auch Drähte anlöten. Und TO-252 ist ja
schon fast bedrahtet...
