Große Last, gemeinsame Masse

Wenn man mit dem Arduino eine größere Last ansteuert (z.B. 12V Motor) benutzt man ja einen Leistungstransistor (TIP 120), um diesen zu schalten.
Trotzdem verbindet man ja alles zusammen am GND des Arduino. Gibt es da auch irgendwelche Limitierungen, was der GND maximal verträgt? Sollte man den GND eventuell "vor" dem Arduino abgreifen?

Wenn Du den Strom nicht über das Arduino Board führst ist die Verbindung der Massen kein Problem. Es fließt nur ein sehr kleiner Strom. Nur der Strom , der aus den Ausgängen des Arduino an den Transistor herausfleißt, fließt über die Masse zurück.
Grüße Uwe

Ich glaube er meint auch die Dicke der GND Leiterbahnen auf dem Board.

Da sieht in der Tat nicht gerade so aus, als ob sie dauerhafte Belastung mit >2 Ampere mag.

Die Masse der Spannungsversorgung des Motors führst Du direkt zum Leistungstransistor, nicht über Arduino. Das gleiche mit dem Pluspol. Der geht direkt an den Motor.

Grüße Uwe

Ich meine eine Schlatung wie diese:

http://www.meisterkuehler.de/forum/members/spokekiller-albums-arduino-projekte-picture3540-teilbild-pid-controller.png
oder diese:
http://www.google.de/imgres?hl=de&sa=X&biw=1920&bih=978&tbm=isch&tbnid=0rWj8SsByPuTvM:&imgrefurl=http://arduino.sundh.com/tag/tip120/&docid=z2lrz8g13pOzAM&imgurl=http://arduino.sundh.com/wp-content/uploads/2011/10/transistor_TIP120_12V_g5LE-1.png&w=683&h=356&ei=7FVwUb7BBOWu4ATR2oGADQ&zoom=1&iact=hc&vpx=1115&vpy=235&dur=5&hovh=162&hovw=311&tx=175&ty=52&page=1&tbnh=141&tbnw=276&start=0&ndsp=54&ved=1t:429,r:5,s:0,i:101

Die Masse der stärkeren Stromquelle (beim TIP 120 bis zu 60 Volt) ist direkt mit dem GND des Arduino verbunden!
Kann das nicht ganz böse für den kleinen Arduino enden?

Strom fließt immer in Kreisen. (Daher auch der Name "Stromkreis")

In dem von dir verlinkten Beispiel fließt der fette Strom von +12V über den Lüfter, über den FET, zu 12V Masse.

Über die Arduino-Masse fließt nur der Strom, den der Arduino aus seinem Digital Pin treibt wieder zurück.

ich habe dir mal in dein verlinktes Beispiel die Stromkreise reingemalt.

Gunther

hi,

von einem elektronik-dodl zum anderen:
ich hab' das anfangs auch nicht so recht glauben können, aber dann hingenommen. die massen werden immer verbunden, sonst würden die meisten schaltungen garnicht funktionieren.

gruß stefan

Ja es ist schon erstaunlich, das die kleinen Elektronen immer wissen wo sie lang müssen.
Noch spannender wird es, wenn man bedenkt, das die technische Stromflussrichtung genau entgegengesetzt zur physikalischen Stromflussrichtung ist.
Da Elektronen negativ geladen sind, wandern die nämlich immer vom Minus (hohe Elektronendichte) zum Plus (niedrige Elektronendichte).

Ok, ich danke für die Erklärung, auch wenn ich es irgendwie seltsam finde, dass es zwei Stromkreise sind, obwohl die beiden Massen miteinander verbunden sind.

Vielleicht ist es mit Wasser leichter verständlich?

Kleine Pumpe = Arduino
Grosse Pumpe = Leistungszweig

:wink:
Gunther

Hallo,

sehr schön erklärt! Hat mir auch weiter geholfen!

Danke Gruß

ich habe das prinzip verstanden, irgendwie mache ich was falsch.. wo liegt mein fehler?

Auf dem Schaltbild sind die Massen nicht verbunden.
Grüße Uwe

uwefed:
Auf dem Schaltbild sind die Massen nicht verbunden.
Grüße Uwe

stimmt, sorry!
hab den ganzen abend versuch es hin zu bekommen,.. das sind zwei zeichnungsfehler (hab im bild vergessen +5Volt und GND einzuzeichnen, im aufbau sind diese aber mit drin!

EDIT: ohh und jetzt sehe ich schon fehler, wo keine sind.. (..glaub ich muss ins bett!- klar, so gehts nicht!)
+5Volt darf ich natürlich nicht anschließen,.. hab ich auch nicht,.. gerade noch 2mal nachgeschaut um sicher zu sein..
..als netzteil habe ich ein altes pc-netzteil genommen. hab auch nachgemessen, rot und schwarz = 5,2V ... gelb und schwarz 11,5V..
muss ich da doch die diode einbringen? ..dachte die wäre nur gegen den "rüchstrom" von den motoren, hab ich mich da getäuscht?

gruß und gute nacht zusammen, andy

ich gehe davon aus, die Buchse für die Spannungsversorgung wird mit 12V versorgt?

Mir sind in deiner Schaltung zwei Fehler aufgefallen:

  • Die von Uwe schon bemängelte Masseverbindung.
  • Der Anschluss des gelben Drahtes links an Widerstand hat keinen Kontakt.

Ausserdem habe ich noch zwei Empfehlungen:

  • das Poti wird besser mit 5V versorgt. Zum einen ist die Stabiler, zum anderen wird verhindert, dass du 12V auf den Arduinopin legst, was dem nicht gut bekommen würde.
  • Falls der Arduino nicht über USB versorgt wird, muß du die 12V noch auf den Vin führen.

Gunther

Hallo Gunther,

danke für deine antwort. jetzt zum testen habe ich die strombuchse, mit 5V vom dem alten, ausgebauten, PC-netzteil versorgt, ich hätte drauf hinweisen sollen. der arduino war an USB angeschlossen. ich wollte erstmal das prinzip darstellen, später wird das ganze mit dem wohnraum-stromnetz im wohnmobil verbunden und entsprechend abgesichert vor unerwünschtem zeug..

die fehlende masseverbindung hatte ich nur in der zeichnung vergessen. am breadboard war die gesteckt.

in deiner zeichnung benutzt du "Vin" anstatt der strombuchse vom arduino, macht das einen unterschied? weil ich dachte, dass die beiden miteinander verbunden sind.

mein ziel war es, dass der servo den benötigten strom zum stellen und halten einer position, nicht mehr vom arduino zieht, weil bei 12V am arduino stecker und dauerlast am servo, wird der spannungschip recht heiß. Sollte ja daran liegen, das der zuviele (milli)Ampere bereitstellen muss.

Kurz vor dem einschlafen habe ich mir nochmal alles angeschaut und festgestellt, dass wenn ich den servo über den arduino mit strom versorge, die schaltung funktioniert! (sprich die übung "servo" nachgebaut..) wenn ich jetzt die externe stromquelle in spiel bringe, wird der servo immer noch angesteuert, hat aber zu wenig kraft .. obwohl die 5V vom Pc-netzteil kommen..

gruß andy

Vin und Arduino Power-Buchse können Wahlweise verwendet werden, besser ist sogar die Power-Buchse, weil mit Verpolschutz.
Aber: beide verlangen eine Spannung von mindestens 7V! wenn du hier nur 5V anschliesst, wird der Arduino nicht oder nicht sauber laufen.
Es sei denn, du hast noch einen PC an der USB-Buchse, dann übernimmt der die Versorgung des Arduinos.

Hast du die 5V vom PC-Netzteil mal nachgemessen?

guntherb:
Vin und Arduino Power-Buchse können Wahlweise verwendet werden, besser ist sogar die Power-Buchse, weil mit Verpolschutz.
Aber: beide verlangen eine Spannung von mindestens 7V! wenn du hier nur 5V anschliesst, wird der Arduino nicht oder nicht sauber laufen.
Es sei denn, du hast noch einen PC an der USB-Buchse, dann übernimmt der die Versorgung des Arduinos.

Hast du die 5V vom PC-Netzteil mal nachgemessen?

okay, dann weis ich es doch richtig, war mir gerade unsicher geworden. :wink:

Die 5V habe ich gemessen ergebnis waren 5,2V ohne last. darum gehe ich noch davon aus, dass das PC-netzteil ordnungsgemäß funktioniert. nach der arbeit werde ich mich mal hinsetzten und den strom messen der bei funktionierender schaltung fließt (bei der übung quasi), und dann was fließt wenn das netzteil dran hängt. könnte wetten das da weniger fließt, aber dann stellt sich mir die frage warum?.. hmm, naja mal abwarten ob es wirklich so ist.

gruß

Wo wir gerade beim Thema sind:

Wieviel Ampere verträgt der 5V-Pin maximal?

In der Board-Beschreibung steht nur, dass man am 3,3 V max 50mA ziehen darf, aber für 5V steht dort nichts

Laut diesem Thread darf man zwischen 450mA und 650mA abzwacken.

Stimmt das?

Die USB-Schnittstelle ist für max 500mA spezifiziert und auf dem Arduino inst eine 500mA Sicherung auf der 5V Leitung nach der USB-Buchse.

Der Arduino UNO R3 hat laut Schaltbild einen NCP1117ST50T3G Spannungsstabilisator im SOT-223 Gehäuße.
Max Strom 1A. Max Verlustleistung bei geschätzter Kühlfläche von 1cm2: 1W.

Die Verlustleistung errechnet sich aus der Eingangsspannung und Strom
Fall1 Eingangsspannung an Spannungsversorgungsbuchse mit Schutzdiode in sereie 7V: Imax = 1W / 1,3V = 760mA.
Fall2 Eingangsspannung an Spannungsversorgungsbuchse mit Schutzdiode in sereie 12V: Imax = 1W/6,3V = 150mA.

Diese Rechnung nimmt eine interne Chiptemperatur von unter 175°C und eine Umgebungstemperatur von 50°C an.

Grüße Uwe