Hallo Manne,

danke für den Beitrag aber du hast den letzten Absatz meines Eingangsposts ja vermutlich gelesen:

Zitat

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Die Alternativen mit dem GPIO Extender und der H-Brücke kenne ich, ....

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Oli

Hallöchen Oli,

hatte ich wirklich überlesen, entschuldige, aber trotzdem, vielleicht hilft es jemand anders.

Wozu verwendet ihr denn die ULN? Einfach auf beiden Seiten der Spule mit Transistoren in die mit Dioden getrennte Matrix und fertig.Freilaufdioden direkt rückwärts über die Spule, damit genau da und sonst nirgends definiert die "magnetische Energie" kurzgeschlossen wird. Portextender und Co bringen hier ja nur jede Menge zusätzliche Hadrware ins Spiel, die unnötig ist. Da immer nur ein Relais schaltet, ist Matrix genau die richtige Idee.

Gruß
Klaus

Hallo Klaus,

die Idee ist in der Tat nicht blöd aber die Menge an Hühnerfutter die es zu verlöten gilt ist auch nicht klein. Die Lösung hier ist aber auch nix anderes - die ULNs sind auch nur Transistoren und die Kombination von Martin mit den PNP am Eingang ist nix anderes wie eine Matrix "6 zu 2", und der Aufwand an Einzelbauteilen ist wesentlich geringer!

Ich nutze das auch gleich für einen kleinen Zwischenbericht: Nachdem ich gestern versucht habe meine Dual-ULN Lösung mal auf Platine zu bringen und das nicht soooo prima funktioniert werde ich wohl doch den Vorschlag mit den PNP Transistoren und einem ULN nehmen, das ist vermutlich leichter zu routen. Die Verwendung von 12V Relais bringt nach den Messungen gestern wenig Vorteil bzw. habe ich für die Inverter-Stufe des zweiten Strangs eh schon einen weiteren Transistor verbaut, so daß der Mehraufwand eine PNP Eingangsstufe auch für 12 Volt zu bauen sich auch rechnet.

Oli

Ich habe mit den ULN schlechte Erfahrungen gemacht, da die einfach viel Spannung "fressen". Während ein Transistor mit vielleicht 0.2 Volt "Drop" daher kommt, fehlen hinter einem ULN deutlich mehr Volt. Und bei 5V Relais an 5V Spannunsversorgung über ULN ist das kritisch.

Gruß
Klaus

Hätte ich noch nie gehört aber meine Erfahrungen dazu sind quasi Null. Mit der Dioden-Transistor Matrix Lösung hast du aber entweder noch die >0.5 der Diode drin oder du brauchst eine Menge Transistoren. Ich werde mir das nachher mal aufmalen, ggf. macht das mit 12V Speisespannung und SOT Transistoren auch Spaß.

Klar, an der Diode gehen auch die 0.56.. fliegen. Ich sag mal so: Geht :-) Zudem kann ich bei der Karte die Versorgung für die matrix auch seperat einspeisen, dann gehen auch 12V oder 6V oder was auch immer. Das Interface zum uC ist immer auf 0V bezogen, da gehen also auch 3.3V und 5V. Ggf. müßte man die Basiswiderstände kleiner machen, hab ich nicht versucht.

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Sieht irgendwie nach 1986 aus aber wenns funktioniert ;)

Einspruch! Die SMD Taster waren 1986 noch nicht verfügbar :-) Und ansonsten sind Relais immer irgendwie Retro :-) OK, das Platinenformat von 100x160mm ist natürlich völlig altbacken :-)

Nur mal so als Frage: Was könnte ich tun, damit die Platine nicht so old fashioned rüber kommt? Mal in rot fertigen lassen? :-)

Gruß
Klaus

Zitat von Klaus3 im Beitrag #34

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Einspruch! Die SMD Taster waren 1986 noch nicht verfügbar :-) Und ansonsten sind Relais immer irgendwie Retro :-) OK, das Platinenformat von 100x160mm ist natürlich völlig altbacken :-)

Nur mal so als Frage: Was könnte ich tun, damit die Platine nicht so old fashioned rüber kommt? Mal in rot fertigen lassen? :-)

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Zitat von oliwel im Beitrag #35

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Achja und den Pfostenstecker durch einen ESP32 mit WLAN ersetzen! Ganz wichtig - Kabel sind völlig out.

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So...wie schon geschrieben bekomme ich das mit den zwei ULNs nicht unter, die Aussage von Klaus bzgl. der Spannungsverluste hat ein anderer Kollege unabhängig bestätigt (der brückt gerade MOSFETs drüber) so daß ich gerne auf die Lösung von Martin mit den PNPs auf der High-Side arbeiten und zudem mit 12V Relais arbeiten möchte. Wenn ich das jetzt alles korrekt verstanden habe, sollte die Transistor-Anordnung oben je nach Zustand des Port D12 den Linken oder Rechten PNP durchschalten.

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Ich konnte das noch nicht probieren da ich keine PNP Transistoren da hab, hoffe ich schaffe das am Wochenende...

Oli

Hallo,
zwischen der Basis der npn Transistoren und dem npn-Kollektor davor muss auf jeden Fall noch ein Widerstand! Sonst zerschiesst es die Basis-Emitter-Strecke. Auch ziwschen D12 und der Basis sollte ein Widerstand.
Nur so als Hinweis.

Viele Grüße
Carsten

Zitat von cab im Beitrag #38

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Hallo,
zwischen der Basis der npn PNP Transistoren und dem npn-Kollektor davor muss auf jeden Fall noch ein Widerstand! Sonst zerschiesst es die Basis-Emitter-Strecke. Auch ziwschen D12 und der Basis sollte ein Widerstand.
Nur so als Hinweis.

Viele Grüße
Carsten

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Stimmt die Rs hab ich vergessen

Blöde Frage - wenn ich immer zuerst mit dem ULN Schalte und die Spannung an den PNP oben erst später wegnehme, dann brauche ich dort doch egtl. keine Dioden?

Oli

Zitat von oliwel im Beitrag #37

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Hallo Oli,

so eine Matrixansteuerung verwende ich für unsere Weichen. Das ist eine schöne Geschichte: Siehe Bild 22: #33 Unsere Kinder und Vater Anlage(n) (2).

Bei der Schaltung benötigst Du aber Dioden welche verhindern, dass der Strom sich verläuft:
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Der blaue Weg ist der eigentliche Pfad. Aber es werden auch ein paar Elektronen den roten Pfad nehmen. Bei zwei Relais sieht das noch nicht so schlimm aus. Aber die fiesen Elektronen finden bei einer größeren Matrix noch viele weitere Wege, wenn man dem keinen Riegel vorschiebt. Das macht man mit Dioden (D1-D12).
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Ohne die Dioden über den Relaisspulen wird es auch nicht gehen (Im Bild ohne Nummer).

Ich würde Dir Mosfet Transistoren empfehlen. Diese benötigen keinen zusätzlichen Vorwiderstand und schalten verlustfrei. Dann hast Du nur noch den Spannungsabfall an den Dioden. Das sollte auch bei 5V Versorgung noch kein Problem sein. Auf eine höhere Spannung kannst Du nicht so einfach gehen, weil sonst die P-Kanal FETs durch steuern. Das könntest Du aber mit einer Z-Diode am Gate der FETs verhindern.


Hardi

Sehr schön, man sieht, auch eine vermeintlich einfache Schaltung hat so ihre Tücken!
Da hilft nur Schwarmintelligenz!

@Hardi: Welche Z-Spannung müßte man für Betrieb an 12V nehmen bei der Z-Diode?

Hallo Martin,

an der Z-Diode muss die Differenz zwischen 12V und 5V abfallen so, dass die GS Spannung 0V ist, wenn der Arduino Ausgang 5V liefert. Wenn am Arduino Pin 0V liegen, dann muss mindestens -4.5V am Gate des Transistors anliegen. Das erreicht man mit einer Z-Diode von 6.8V oder 7.5V.
Zusätzlich benötigt man noch einen Widerstand, weil der Eingangswiderstand eines FETs extrem hoch ist.

Bild entfernt (keine Rechte)

Hardi

Hallo zusammen!

Erst mal schön, daß die Freilaufdiode genau da ist, wo sie hingehört, nämlich am Relais selbst. Aber FET mit Zehnerdiode macht die Sache doch sehr fragil, finde ich. Zudem fehlt der Basiswiderstand zum FET, denn ohne diesen gibts beim Schalten einen schnellen aber knackigen Kurzschluß. Mag sein, daß der Controller das überlebt, aber ich würde da nicht drauf wetten! Der Gate/Source Kondensator wird ja quasi von USource auf 0V entladen, das will man ja nicht wirklich, jedenfalls nicht mit einem Portpin.

Es geht, wie gesagt auch mit normalen bipolaren Transistoren. Ich hab mal die Schaltpläne meiner Schaltung eingefügt.

Hinweis. SET & RESET sind jeweils die Bezeichnungen fuer die beiden Spulenteile des Relais und NICHT die Reset-Leitung des Controllers :-)

Die Schaltung funktioniert so mit 5V Portpin-Spannung und 5V Relais. Ohne Probleme kann man aber an "RELAIS_+5V" auch 12 oder 24 Volt anschließen, das funktioniert ohne Bauteiländerung. Soll der Kram mit 3.3V oder 2.5V Controllern gesteuert werden, muß man ggf. die Vorwiderstände etwas verkleinern, damit die Transistoren gleich in die Sättigung durchsteuern. Ich vermute aber, das funktioniert auch bereits so schon hinreichend gut, da ich schon "reichlich" Strom für die BE-Strecke vorgesehen habe. Anstatt BC547 kann man auch BC550 nehmen, dann kann man den Eingangswiderstand auch größer nehmen. Einfach mal HFE und Sättigung im Datenblatt nachschlagen und neu rechnen.


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Moin

Zitat von Hardi im Beitrag #42

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Bei der Schaltung benötigst Du aber Dioden welche verhindern, dass der Strom sich verläuft:

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Hallo Klaus,

bei einem Leistungs-FET spielt die GS-Kapazität sicherlich eine Rolle. Allerdings versucht man hier bewusst schnell zu laden und baut entsprechend Leistungsfähige Treiberschaltungen ein.
Aber bei dem BS250 ist die GS-Kapazität gerade mal 60 pF. Das macht der Arduino mit links.

Den Trick mit der Z-Diode habe ich schon mehrfach eingesetzt. Die Z-Diode spielt dabei auch noch ungewollt Ladewiderstand für den GS-Kondensator.

Aber wie immer führen viele Wege nach Rom.

Hardi

Ich finde es ja schön das sich hier so viele Leute tummeln um ein "eigentlich" triviales Problem zu lösen :)

@Klaus, Hardi, Wolfgang - ja ihr habt Recht, ohne die Dioden gehts nicht.
@Klaus (moppe) - gute Idee, zumindest den direkt am PIN - ich brauch noch einen für das Hauptrelais (fehlt im Plan)
@Hardi: Mein Arbeitskollege will mir auch immer FETs andrehen aber davon hab ich noch weniger Ahnung und ich krieg eh schon Platzprobleme...

Ich habe gestern Abend versucht den ganzen Kram mal zu layouten und das irgendwie auch kein Spaß - ich habe danach die halbe Nacht darüber nachgedacht ob ich mit monostabil leben kann, technisch wäre das durchaus machbar aber irgendwie gebe ich mich jetzt auch nicht geschlagen =)

Ich werde die überarbeitete Schaltung heute abend mal hochladen.

DANKE EUCH, ihr seid spitze!

Oli

Nachtrag: @Hardi: Ich denke die Verlustleistung ist beim bi-stabilen Setup irrelevant, der Schaltimpuls geht ja nur ein paar Millisekunden - für die Monostrabile Lösung wäre das in der Tat eine Überlegung um diesen Verbrauch zu sparen und da ist dann auch das Platzthema wieder ein anderes....

Zitat von oliwel im Beitrag #48

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Ich habe gestern Abend versucht den ganzen Kram mal zu layouten und das irgendwie auch kein Spaß

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Zitat von Hardi im Beitrag #47

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Den Trick mit der Z-Diode habe ich schon mehrfach eingesetzt. Die Z-Diode spielt dabei auch noch ungewollt Ladewiderstand für den GS-Kondensator.

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