Transistor steuern, damit dieser ein Relais auf Masse schaltet (f. Alarmanlage)

3A Wicklung, 30A Arbeitskontakte :wink:

Allerdings halte ich dies für "etwas" hoch, als Erregerwicklung.

Gruß

MiReu

Hallo,

Leute, ihr schreibt totales Kauterwelsch. Einer redet vom biploaren Transistor und der andere vom Mosfet. Der eine schreibt was von 1kOhm Gatewiderstand, was natürlich nonsens ist, der andere versteht das vielleicht falsch als sein Basisvorwiderstand für seinen Bipolaren.

Mosfet:
Was soll ein 1kOhm Widerstand in der Gateleitung bringen? Bringt nur unnötige Schaltverzögerung. Völlig egal ob langsam oder schnell geschalten wird. Es geht eher darum gar keinen zuverwenden, wenn selten oder langsam geschalten wird oder den Strom auf ein Maximum zubegrenzen wenn schnell geschalten wird. All das wurde schon x-mal im Forum behandelt. Deswegen wundern mich solche Aussagen umso mehr von Leuten die schon lange im Forum unterwegs sind.

Hallo,

also Unruhe will ich nicht stiften :o

HotSystems:
Ja, was denn nun ?
30 A oder 3 A ?

Ich bin doch nochmal schnell in die Garage geflitzt: Ich habe mich vertan - es sind 0,3A zum Schalten des Relais notwendig, nicht 3A!! :cold_sweat: Das Relais schaltet dann den Arbeits- oder Laststrom von bis zu 30A für den Kompressor.

Momentan habe ich noch einen bipolaren NPN Transistor auf dem Steckbrett. Das habe ich jetzt wohl richtig verstanden, dass der auch für 0,3A nicht ausreicht - ergo brauche ich wohl einen anderen.

HotSystems:
Und deine Schaltung enthält einige Fehler um den Atmega.
Du solltest das mal überprüfen.

Ich weiß nicht mehr, von wo ich mir das mal abgekupfert hatte, aber es funktioniert bisher auch so, ohne dass mir etwas Negatives aufgefallen wäre (hatte damals u.A. auch das "Driver Display" von Carrera nachgebaut und damit realisiert...) Trotzdem kommt das jetzt mit in meine Sammlung, danke für den Hinweis. :wink:

Der vorgeschlagene "IRLZ 34N" - wäre der bei den (jetzt nur noch) 0,3A nicht etwas überdimensioniert? Ich habe gerade den hier entdeckt: BD237G. Das scheint auch noch ein bipolarer Transistor zu sein, aber mit IC bis 2A. Der könnte doch gut klappen? Oder ist der "IRLZ 34N" so ein Standard-Mosfet für Arduino, der oft verwendet wird?

Und die Diode parallel zum Relais baue ich ein! :wink:

Viele Grüße,
Faddi

Ja, der IRLZ34N ist für 0,3 A "ein wenig" überdimensioniert. :slight_smile:
Ich würde mir aber trotzdem ein paar zulegen (kostet selbst in der "Conrad-Apotheke" weniger als 1 Euro pro Stück). Kann man immer mal brauchen und ist sozusagen ein Standard-Mosfet zum Ansteuern mit 5 Volt. Schafft bis zu 30 A (ab etwa 1 Watt Verlustleistung: Kühlung nicht vergessen).

Für Ströme bis ca. 0,5 A verwende ich gerne den BC337 - auch so eine "Standardtype" von denen ich immer welche zuhause habe.

Und gegen den von dir erwähnten BD237 spricht auch nichts - geht natürlich auch.

In jedem Fall darfst du eine "Freilaudiode" am Relais nicht vergessen - die wurde ja schon von guntherb in #2 erwähnt (und von dir ja auch).

Faddi:
Ich habe gerade den hier entdeckt: BD237G. Das scheint auch noch ein bipolarer Transistor zu sein, aber mit IC bis 2A.

Für 0,3A geht das. Aber um die 2A auszunutzen braucht man einen absurd hohen Basisstrom. Wie auch bei anderen Transistoren aus der BD Reihe

An kleinen FETs gibt es den IRLD024. Für Bipolar-Transistoren wie gesagt BC337-40

Hallo,

genau, der bipolare BC337-40 ist gängig. Für alles was in die 1A Region und drüber geht greift man dann doch lieber gleich zu einem Mosfet. Zum Bsp. der angesprochene IRLZ34N oder IRLZ44N. Wenns beim BC337-40 bleibt, würde ich den mit 5-10mA Basisstrom ansteuern, dann ist der gut durchgesteuert für seine 0,3A Laststrom.

Die Grundschaltungen sehen so aus. über den 240 Ohm "Angstwiderstand" beim Mosfet kann man reden je nach Anwendung. Für Anfänger sicherlich nicht verkehrt, verhindert er auch ungewollte Kurzschlüsse bei wilden Steckspielen.

Ob das am Moped dauerhaft funktioniert wird dann der Versuch zeigen. Wie groß die Störspitzen in der Spannungsversorgung sind wissen wir nicht.

Hallo allerseits,

vielen Dank bis hierhin :slight_smile:
Habe den BC337-40 bestellt, aber der kommt leider nicht mehr vor dem Wochenende an. Ich geb´ dann Bescheid, wenn ich nochmal Hilfe brauche oder ob es zufriedenstellend funktioniert. Ich werde da aber wohl erst übernächstes Wochenende zu kommen.

Viele Grüße,
Faddi

PS: Wieso ist eigentlich nicht standardmäßig in Relais die Freilaufdiode verbaut :o

Faddi:
PS: Wieso ist eigentlich nicht standardmäßig in Relais die Freilaufdiode verbaut :o

Produktionskosten und die wird nicht immer gebraucht.
Außerdem ist das Relais dann gepolt, was nicht immer gewollt ist.

Faddi:
PS: Wieso ist eigentlich nicht standardmäßig in Relais die Freilaufdiode verbaut :o

Es gibt Relaismodule mit allem drauf: Optokoppler, Transistor, Freilaufdiode.
Ein beliebiges Beispiel.
Das ist ein 4fach Relaismodul, es gibt aber auch andere - 1 bis 8 hab ich bisher gesehen.

Hallo allerseits,

die Transistoren BC337-40 sind angekommen. Ich schnalle die Kurvendiagramme des Datenblattes einfach nicht...
Dazu nochmal kurze Frage:
Ist ein Basiswiderstand von 100 Ohm i.O.? Der Arduino kann ja max. 0,04A rausgeben. Benötigt werden an C-E 0,3A.

Kann ich mir den Verstärkungsfaktor quasi "aussuchen", bzw. ergibt der sich von selbst?

Wenn ich 0,3A an C-E brauche, wäre eine Verstärkung von 10 ziemlich ideal --> also 0,03A am Arduinoausgang.

Kann ich dann einfach RB = (5V - 0,7V) / 0,03 = 143 Ohm --> also mit 100 Ohm rechnen?

Viele Grüße,
Faddi

Vergiss das mit dem 40mA Basisstrom. 1k ist generell ein guter Richtwert in dieser Größenordnung (bei kleinen Kollektorströmen). Bei dir wird es aber weniger sein, da der Strom doch etwas höher ist.

Wenn du es genauer wissen willst:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand#Berechnung

In die Diagramme braucht du auch nicht zu schauen. Im Datenblatt steht klar dass die minimale Stromverstärkung bei IC = 300mA 60 ist (was zwar irgendwie nicht mit Fig. 3 übereinstimmt, aber realistischer ist). Wobei das nicht in Sättigung ist. Dadurch ist der Wert dann noch mehr geschätzt. Man könnte vielleicht 30 annehmen

Aus meiner "Daumenregelsammlung": :slight_smile:

Verstärkungsfaktor Transistor im Schaltbetrieb
Bei "normalen" Transistoren im Schaltbetrieb ist der Verstärkungsfaktor, der im Datenblatt angegeben ist nicht gültig – dieser gilt nur für Betrieb im linearen Bereich.

Als Daumenregel: von einem Verstärkungsfaktor 1:20 ("Kleinsinal-Transistor") bis 1:10 ("Power-Transistor") ausgehen.

Hallo,

die Daumenregel finde ich nicht so gut. Bsp. 500mA / 20 ergibt 25mA Basisstrom. 20mA sind erlaubt am µC Pin. Man sollte immer erstmal etwas rechnen.

Das Datenblatt gibt wirklich nicht viel her. Man hat nur 3 konkrete Angaben für den Verstärkungsbereich der drei BC337-x Typen für einen Laststrom von 100mA mit hoher Sättigungsspannung von 1V. Diese 1V sind aber praktisch viel zu hoch. Unter 0,2V kommt man locker. Schließlich muss man noch Ptot einhalten und will so wenig wie möglich am Transistor verheizen.

Die Diagramme sind sicherlich für den "schwächsten" der drei gedacht. Sodass man am Ende mit dem BC337-40 viel Sicherheit hat im Schalterbetrieb. Der wird mehr wie nur satt durchgeschalten sein.

Figure 4.
Laststromkurve 300mA,
Uce 0,2V möchte ich sicherstellen,
Diese Linien scheiden sich bei 5mA Basisstrom.
"Zufälligerweise" ergeben 300mA/5mA den Verstärkungsfaktor 60 aus obiger Tabelle.

Normalerweise würde man jetzt den ermittelten Basisstrom mit Faktor 2-5 erhöhen, damit er sicher im Schalterbetrieb arbeitet. Wenn man ihn errechnet hat. Halte ich hier nicht für notwendig, weil Figure 4 den Sättigungsbereich darstellt und der 40er Typ eh eine höherer Verstärkung hat. Mit noch etwas Sicherheit würde ich hier 7mA Basisstrom ansetzen. Maximal 10mA.

Daraus ergibt sich folgender Basis-Vorwiderstand.
(5V-0,7V) / 7mA = 614,3 Ohm

In dem Bereich gibts 560 und 620 Ohm. Rechnung rückwärts.
Basisstrom:
560 Ohm ... 7,7mA
620 Ohm ... 6,9mA

Alle zwei passen. Such dir einen aus und messe Uce nach. Sollte unter 0,2V liegen. Ich wette der Wert liegt deutlich drunter.

Nochmal Ptot überprüfen. 0,3A * 0,2V = 60mW ( 1/10 vom max.) Alles im grünen Bereich.

Das wäre meine Herangehensweise.

Doc_Arduino:
die Daumenregel finde ich nicht so gut. Bsp. 500mA / 20 ergibt 25mA Basisstrom. 20mA sind erlaubt am µC Pin. Man sollte immer erstmal etwas rechnen.

Daumenregeln haben Vor- und Nachteile.

Vorteil: Sie sorgen schnell für Überblick ohne dass man sich allzu viel um Details kümmern muss (die man im Moment vielleicht gar nicht weiß).

Nachteil: Sie ist natürlich unscharf. Das liegt in ihrem Wesen.

Aber in dieser Unschärfe sagt sie mir doch, dass ich bei 500mA vielleicht besser über einen MOSFET nachdenken sollte.

Wenn man keine Daumenregeln anwenden möchte, muss man es genau nehmen, muss genau hinschauen und genau verstehen.
Da ist dein Beitrag ja ein schönes Beispiel. Du schaust genau hin (sehr löblich) und das braucht dann eben zweieinhalb Bildschirmseiten um auf einen Wert zu kommen.
Eine durchaus probate Herangehensweise.

Übrigens - genau nehmen:

20mA sind erlaubt am µC Pin

Das steht nochmal wo im Datenblatt? :grin:
Muss ich übersehen haben - möglich auch, dass ich das "erlaubt" falsch übersetzt habe... :grin:

Aha, ich danke euch! Jetzt weiß ich wenigstens mal, worauf ich überhaupt achten muss!! :sunglasses:

Ich probiere es erstmal mit ca. 8mA aus, weil ich aus dem vorhandenem Widerstandssortiment 530 Ohm gut zusammen bekomme:

I = (5V - 0,7V) / 530 Ohm = 8,1mA

Ich meld mich morgen nochmal, wenn ich´s ausprobiert habe.

Viele Grüße,
Faddi

Hallo,

ja da bin ich etwas penibel. :confused:

Ich sage mal so. 500mA kann man mit dem BC337-40 an einem µC Pin noch locker schalten. Der BC337-40 ist schon der Beste mir bekannte in dem Bereich. Ab dann aufwärts würde ich aber auch zu einem Mosfet greifen. Da muss man nicht rechnen. :slight_smile:

Habe noch ein Datenblatt von Philips in meiner Sammlung gefunden. Die drei Typen nähern sich mit ihrer Verstärkung umso mehr an, wird geringer, je höher der Laststrom ist. Anders gesagt, je geringer der Laststrom umso mehr kommen die Verstärkungsunterschiede der drei Typen zur Geltung.

Laut Diagramm hat der 40er eine "typische" Verstärkung von 100 bei 500mA Laststrom. Bei 300mA Laststrom hat er eine Verstärkung von 250. Damit sind meine oben genannten 7mA oder jetzt seine 8mA mehr als genug um jede Exemplarstreuung auszugleichen. Bin gespannt auf seine Uce Messung.

Bsp. Datenblatt vom 328P von 2016 stehen die 40mA bei absolute maximum ratings. Das kann er also nur kurzzeitig ab. Das ist kein zulässiger Dauerstrom. Warum die besagten 20mA nicht in der Tabelle als garantierter Wert stehen kann ich leider auch nicht sagen und wundert mich ebenso schon immer. Allerdings stehen die besagten 20mA im Text unter der Tabelle. Und zwar für sink und source bei 5V Ub. Hat man nur 3V Ub darf man die Pins dauerhaft nur mit 10mA belasten. Die sind laut meiner Interpretation garantiert, weil sie damit die Leckströme usw. garantieren müssen.
Achso, den Gesamtstrom aller I/O's von maximal 200mA sollte man auch beachten. Vorallendingen die Mega Nutzer.

BC337 - Datenblatt.pdf (56.7 KB)

Hallo,

Doc_Arduino:
... Bin gespannt auf seine Uce Messung. ...

Sorry für die doofe Frage:
Muss ich das unter der richtigen Last durch das Relais tun oder geht das auch auf dem Steckbrett mit einer LED als Last?
Wegen U = R x I würde ich jetzt mal darauf tippen, dass ich das am Relais angeschlossen messen muss?

Viele Grüße,
Faddi

Hallo,

der Spannungsabfall Uce ist immer abhängig vom Laststrom/Kollektorstrom. Wie du den erzeugst ist egal. Mit normaler LED allerdings nicht. Die macht im Normalfall nur 20mA dauerhaft mit. Außer du hast eine superhelle Power LED. Bei LEDs immer auf die Strombegrenzung achten.
Ansonsten, klar, kannste auch auf dem Steckbrett machen. Wenn du noch eine weitere Spannungsquelle hast außer die des Arduinos, kannste das als "Last-Spannungsquelle" verwenden. Alle Massen verbinden. Die Last kannste auch mit Widerständen erzeugen. Solange deren Ptot nicht überschritten wird. 5V/0,3A= 16,7 Ohm. P = R * I^2 = 16,7 Ohm * 0,09A^2 = 1,5W
Am Ende den Spannungsabfall über der Last messen bei bekannten Widerstand ob auch der gewünschte Laststrom fließt falls du kein Strommesser dazwischen hängen kannst. Es gibt viele Möglichkeiten zum messen.

Hallo,

ich habe das Relais doch aus dem Moped ausgebaut, erschien mir dann doch einfacher als noch mehr Rumgefrickel...
Auf dem Steckbrett klappt es schonmal das Relais zu schalten. Mit meinen 530 Ohm und dem BC377-40 liegt Uce bei 0,17V mit 0,26A.
Ich denke das sieht doch eigentlich genau so aus, wie es sein sollte.
Passt auch ziemlich exakt zu dem, was Doc Arduino schon vor einigen Posts geschrieben hatte.

Wenn keine Einwände zu den Werten des Transistors mehr kommen, denke ich, dass ich Dank Eurer Hilfe meine Alarmanlage realisieren kann und sich kein Langfinger an meinem Moped zu schaffen macht :smiling_imp:
Also vielen lieben Dank allen, die mit gepostet haben. Besonders an Doc Arduino :wink:

Viele Grüße,
Faddi

Hallo,

freut mich das es so klappt. Ich hoffe das es dann auch im Moped so funktioniert. KFZ Elektrik ist immer nochmal eine Sache für sich. :slight_smile: Die Hauptunbekannte sind die Spannungsspitzen, aber das wirste dann sehen. Wenns nur im Stillstand ein/ausgeschalten wird sehe ich da erstmal keine Gefahr. Viel Spass beim basteln. Und immer sicher verkabeln gegen Kurzschlüsse u.ä.