Schaltung mit Spule und Transistor: wie funktioniert sie?

#7633575
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Christoph M. schrieb:

Die Frage ist aber nach wie vor: Warum tut die Schaltung was sie tut? Wie ist der Funktionsmechanismus?

500 Turns ist gleichzeitig Empfänger und Elektromagnet. Die Induktionsspannung durch den vorbeifliegende Magnet schaltet A1015 und steuert über C1815 den Strom durch 500 Turns.

Blöde und umständliche Bauteilbezeichnungen - aber so steht es nun mal im Plan.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7633710
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Christoph M. schrieb:

Gefunden habe ich sie allerdings als Motorelektronik hier: https://www.youtube.com/watch?v=cNFATPzGecc

Das ist ein rotierendes ewiges Pendel.

Die Frage ist aber nach wie vor: Warum tut die Schaltung was sie tut? Wie ist der Funktionsmechanismus?

Der sich näher bewegende Magent induziert eine Spannung, die dann von den Transistoren geschickt verstärkt wird und den Magenten vollends anzieht. Weil die vom NPN eingespeiste Sannung und die vom Magenten induzierte Spannung sich dann irgendwwan aufheben, schaltet der Transistor wieder ab und deshalb lässt die Spule den Magneten wieder "los".

OP #7633757
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Lothar M.

Der sich näher bewegende Magent induziert eine Spannung, die dann von den Transistoren geschickt verstärkt wird und den Magenten vollends anzieht.

Was genau verbirgt sich hinter dem Begriff "geschickt verstärkt" ? Könnte man eine Schaltung mit "geschickter Verstärkung" auch auf andere Art realisieren?

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7633767
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Christoph M. schrieb:

Was genau verbirgt sich hinter dem Begriff "geschickt verstärkt" ?

Nicht zu viel und nicht zu wenig.

Könnte man eine Schaltung mit "geschickter Verstärkung" auch auf andere Art realisieren?

Ja sicher. Such mal nach "ewiges Pendel Schaltplan" oder "Perpetuum Pendulum schematics" oder Kombinationen davon. Nimm dafür am besten die Bildersuche.

Da findet sich dann schon die eine oder andere Perle...

(Firma: matzetronics) #7633858
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Jens K. schrieb:

Prof Dr. Rudi der angeblich "Experte" ist zwar schlau, aber nicht so schlau dass er dem TO helfen kann. Stattdessen verhöhnt er ihn und die Mods schauen zu. Erbärmlich!

Du hast wohl übersehen, das Rudi sofort den Magneten ins Spiel gebracht hat, ohne den die ganze Schaltung sinnlos wäre. Er lag also völlig richtig und hat den richtigen Hinweis gegeben.

Von dir hingegen kommt da gar nix zum Thema.

Im übrigen bilden die beiden Transistoren ein Sziklai Paar und haben eine sehr hohe Verstärkung. Wenn man sich kurz mal vorstellt, das die Verbindung zwischen dem 100k Widerstand und der Spule getrennt wäre, sieht man das Sziklai Paar mit einem PNP vorne und dem NPN hinten. Die hohe Verstärkung ist nötig, weil die in der Spule erzeugte Spannung durch den Magneten sehr klein ist, die Spule andererseits aber einen kräftigen Strom braucht, um die Auslenkung des Pendels zu bewirken. Sziklai Paar kann man googlen und ist eine Variante der bekannten Darlington Schaltung

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7633888
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Jens K. schrieb:

Stattdessen verhöhnt er ihn

Sind wir heute aber empfindlich...

"Er" hätte aber auch einfach den Link gleich mitposten können. Dann wäre klar gewesen, dass da nichts "schwingen" muss.

und die Mods schauen zu.

Hut ab, schon wieder ratzfatz einen anderen Schuldigen gefunden.

Erbärmlich!

Dein unnützes Gejammer aber auch.

Christoph M. schrieb:

Ich denke nicht, dass diese Erklärung für die Eigenschaften der Schaltung ausreicht.

Doch, diese Erklärung reicht tatsächlich: das Gesamtsystem muss die richtige Verstärkung haben. Dazu gehört auch der Abstand des Magneten von der Spule.

Möglicherweise ist eine Nichtlinearität oder Hysterese wichtig.

Es reicht aus, dass die induzierte Spannung beim Annähern des Magneten anders herum gepolt ist als bem Entfernen.

OP #7633911
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Matthias S.

Im übrigen bilden die beiden Transistoren ein Sziklai Paar und haben eine sehr hohe Verstärkung. Wenn man sich kurz mal vorstellt, das die Verbindung zwischen dem 100k Widerstand und der Spule getrennt wäre, sieht man das Sziklai Paar mit einem PNP vorne und dem NPN hinten.

Das Szlikai-Paar hat aber beim NPN keinen Basiswiderstand. Wofür wird der gebraucht. Wieso hat das Schalten des Transistor C1815 keine viel größeren Einfluss auf die Rückkoppelung als die Induktion der Spule?

(Firma: matzetronics) #7633921
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Christoph M. schrieb:

Das Szlikai-Paar hat aber beim NPN keinen Basiswiderstand. Wofür wird der gebraucht.

Wenn der PNP durchgesteuert wird, muss der Basisstrom in den NPN begrenzt werden, sonst wird er gegrillt.

Wieso hat das Schalten des Transistor C1815 keine viel größeren Einfluss auf die Rückkoppelung als die Induktion der Spule?

Lothar M. schrieb:

Es reicht aus, dass die induzierte Spannung beim Annähern des Magneten anders herum gepolt ist als bem Entfernen.

#7634006
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Christoph M. schrieb:

Was muss geändert werden, dass die Schaltung funktioniert?

Damit die Spule nicht 0,7 Volt erzeugen muss, kann Q1 vorgespannt werden, aber nicht zu stark, sonst fängt die Schaltung durch den zusätzlichen 4u7 Kondensator an zu schwingen! Der 4u7 ist aber erforderlich, damit die Schaltung nicht in Selbsthaltung geht (Stichwort: Thyristor).

Angehängte Dateien:
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7634051
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Christoph M. schrieb:

Was muss geändert werden, dass die Schaltung funktioniert?

Nimm echte Bauteile (nicht die generischen NPN und PNP) und realistische Bauteilwerte. Sieh dir das Video an: da ist ein Eisenkern drin. Und damit ist die Induktivität zigmal größer als du berechnet hast.

Angehängte Dateien:
OP #7634837
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Und damit ist die Induktivität zigmal größer als du berechnet hast

Im Video meine ich einen Ferritkern zu sehen. Aber zugegebenermaßen: Die Induktivität wird wohl deutlich größer sein, als die von mir in der Simulation eingetragene. Ich habe sie nicht berechnet, sondern einfach einen Wert eingetragen, der irgendwo in der Nähe sein könnte. Die Schwierigkeit an der Simulation ist die Kopplung. Die entspricht ja nicht genau dem physikalischen Aufbau, weil der Magnet sich ja räumlich bewegt. Deine angenommene Erregungsinduktivität von 500mH könnte Rückwirkungen auf die Schaltung haben.

Ich habe schon käufliche Pendelaufbauten gesehen, die wohl relativ stromsparend mit einer Batterie sehr lange Zeit betrieben werden, was automatisch die Frage aufwirft, wie lange eine Batterieversorgung wohl für die oben gegebene Simulation im Amperbereich reicht. Könnte es sein, dass eine ähnliche Schaltung in den chinesischen Winkekatzen eingebaut ist?

#7634901
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Lothar M. schrieb:

Sieh dir das Video an: da ist ein Eisenkern drin. Und damit ist die Induktivität zigmal größer als du berechnet hast.

Christoph M. schrieb:

Im Video meine ich einen Ferritkern zu sehen. Aber zugegebenermaßen: Die Induktivität wird wohl deutlich größer sein, als die von mir in der Simulation eingetragene.

"mit Eisenkern" kann übrigens nicht nur "mit Kern aus Eisen" bedeuten, sondern ist auch im Fachbereich gut eingebürgerte Umgangssprache für "mit schon relevant höher als Vakuum/Luft permeablem Kern darin".

Anders gesagt: Keine "Luftspule".

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