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ben

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24.06.2012,
15:00
 

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan) (Elektronik)

Seid gegrüßt,

gleich vorweg, ich komme auf dem Gebiet der (Kfz-) Elektronik und was zum Beispiel Dinge wie Relais, etc. betrifft gut zurecht. Gehts ins Detail, verlässt es mich aber irgendwann, also entschuldigt, sollte ich Manches nicht gleich nachvollziehen können.

Ich habe ein Kfz-Relais, bzw. Steuergerät, welches zum durchschalten einer Spannung auf einen PIN über ein Eingangssignal gesteuert wird, welches unbedingt positiv sein muss (also 12-14V im Kfz). Bei Masse schaltet das Relais nicht.

Das Fahrzeug, in welches dieses Relais einziehen soll, liefert mir aber auf der entsprechenden Leitung Masse.

Ich möchte also das gelieferte Massesginal in 12V umkehren, damit ich das angesprochene Steuergerät ansprechen kann.

Dies ist natürlich per einfachem Schließer-Relais kein Problem. Habe ich auch probiert, funktioniert in der Theorie. Die Praxis scheitert aber leider an folgender Tatsache:

Das Schließer-Relais ist mechanisch zu langsam. Denn: für mich ist der Augenblick interessant, in dem das Massesignal zum Steuerstromkreis des Schließer-Relais wegfällt. In diesem Augenblick öffnet das Relais wieder und das Steuergerät wird nicht mehr mit 12V versorgt. Das Problem ist, dass diese Spannung am Steuergerät innerhalb eines Sekundenbruchteils abfallen muss.

Vereinfacht: Schließer-Relais bekommt keine Masse mehr und genau im gleichen Augenblick sollen die (invertierten) 12V wegfallen. Dafür ist das Relais aber bisher zu träge.

Genau dafür suche ich eine Alternative. :-) Ich hoffe man kanns nachvollziehen, worum es geht. Einen einfach Schaltplan habe ich gezeichnet. Das Steuergerät habe ich auch als Schließer dargestellt (2). Es geht nur ums Funktionsprinzip, es ist natürlich etwas umfangreicher aufgebaut, aber der Sinn ist der dargestellte.

Mein Problem: ich habe mir jetzt Videos und unzählige Texte zu Transistoren, etc. pp. durchgelesen. Ich werde damit einfach nicht warm - ich versteh es nicht.

Mein Ziel: sobald an Relais 1 (Schaltplan) an PIN 86 keine Masse mehr anliegt, soll an PIN 87 (ebenfalls Relais 1) auch sofort die Spannung weg sein. Möglichst ohne Zeitverlust, denn das Massesignal ist für nicht mal eine Sekunde weg.

Vielen Dank im Voraus & MfG
Ben

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120624144950.pdf

otti(R)

E-Mail

D,
24.06.2012,
16:13
(editiert von otti
am 24.06.2012 um 16:13)


@ ben

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

»
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120624144950.pdf

Wenn Dein Originalrelais wirklich so aussieht wie Du es gezeichnet hast, dann lege an Punkt 86a +12V und an Punkt 85a Deine geschaltete Masse.;-)

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

ben

24.06.2012,
17:29

@ otti

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

Hi Otti,

danke für deine Antwort. Wie gesagt, das (Relais 2 in meinem Schaltplan mit den PINs XXa soll nur die Logik darstellen, was im Steuergerät eigentlich passiert. Aber es ist leider nicht so einfach aufgebaut, als das ich einfach die PINs anders belegen könnte. Das Ganze hat 6 PINs, sämtliche Schaltvorgänge passieren natürlich im Inneren. Da sitzen aber nicht nur Spulen drin, sondern auch ne Platine, IC, etc. pp..

Ich kann tatsächlich nur den einen PIN - im Schaltplan 86a - mit Spannung ansteuern, die anderen PINs sind bereits belegt und nicht veränderbar. Und diese Spannung soll halt schlagartig auf 0V gehen, bzw. unter 7V (o.Ä. wo die Spule im Steuergerät nicht mehr anzieht) fallen, wenn an meinem Schließerelais (1) die geschaltete Masse auf PIN 86 wegfällt.

Da die durch einen Taster unterbrochen wird, muss das aber eben sehr schnell gehen und das schafft das Schließer-Relais leider nicht, so weiterzugeben. Denn sobald der "Taster" die Masse nicht mehr unterbricht, liegen ja auch wieder die 12V auf 86a an.

Ich habe die Spannung an 86a gemessen. Unterbricht man die geschaltete Masse für ne halbe Sekunde an PIN 86 Relais 1, fällt die Spannung am Steuergerät (Schaltplan PIN 86a) auf gerade einmal 9V. Da öffnet die Spule im Steuergerät aber noch nicht und lässt somit weiterhin 12V fließen.

Danke nochmal! :-)

» »
» » http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120624144950.pdf
»
» Wenn Dein Originalrelais wirklich so aussieht wie Du es gezeichnet hast,
» dann lege an Punkt 86a +12V und an Punkt 85a Deine geschaltete Masse.;-)

olit(R)

E-Mail

Berlin,
24.06.2012,
20:01

@ ben

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

»
» Ich kann tatsächlich nur den einen PIN - im Schaltplan 86a - mit Spannung
» ansteuern, die anderen PINs sind bereits belegt und nicht veränderbar. Und
» diese Spannung soll halt schlagartig auf 0V gehen, bzw. unter 7V (o.Ä. wo
» die Spule im Steuergerät nicht mehr anzieht) fallen, wenn an meinem
» Schließerelais (1) die geschaltete Masse auf PIN 86 wegfällt.
»


ben

25.06.2012,
13:43

@ olit

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

»
»

Hi olit,

vielen Dank für den Plan. Ich habe den für mich, zum noch besseren Verständnis mal beschriftet. Wie gesagt, ich bin bisher mit Transistoren nie so richtig warm geworden. Aber ich habe die Hoffnung, es wird.. ;-)

Habe ich die Schaltung richtig belegt bzw. verstanden? Der Transistor im linken Schaltplan bewirkt doch in etwa einen Verlust von 0,7V, korrekt? Wie siehts im rechten Schaltplan aus? Ist aber für mein Vorhaben nicht relevant - nur reines Interesse.

Unten links jeweils, ist das das Schaltplansymbol für den Taster / Schalter?!

Und wozu dient der Widerstand R3 bzw. R2 zwischen Kollektor und Masse (Drain & Masse)? Muss dies auch die geschaltete (Signal-) Masse sein oder zum Beispiel dauerhafte Karosseriemasse?!

Was macht mehr Sinn in meinem Fall. Den Bipolartransistor zu nehmen oder ein MOSFET?!



Besten Dank!!

olit(R)

E-Mail

Berlin,
25.06.2012,
15:52

@ ben

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

» Habe ich die Schaltung richtig belegt bzw. verstanden? Der Transistor im
» linken Schaltplan bewirkt doch in etwa einen Verlust von 0,7V, korrekt?
» Wie siehts im rechten Schaltplan aus? Ist aber für mein Vorhaben nicht
» relevant - nur reines Interesse.
»
» Unten links jeweils, ist das das Schaltplansymbol für den Taster /
» Schalter?!

Ja ein Öffnertaster
»
» Und wozu dient der Widerstand R3 bzw. R2 zwischen Kollektor und Masse
» (Drain & Masse)? Muss dies auch die geschaltete (Signal-) Masse sein oder
» zum Beispiel dauerhafte Karosseriemasse?!
»
» Was macht mehr Sinn in meinem Fall. Den Bipolartransistor zu nehmen oder
» ein MOSFET?!

Das ist eigentlich egal.

Der Mosfet-Transistor funktioniert wie ein Widerstand, der ein- bzw. Ausgeschaltet werden kann. Also hängt der Spannungsfall über diesen, von dessen D-S Widerstand und dem Strom, den die Auswertschaltung eventuell, bei H-Pegel, zieht.



hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
25.06.2012,
16:39

@ olit

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

» Der Mosfet-Transistor funktioniert wie ein Widerstand, der ein- bzw.
» Ausgeschaltet werden kann. Also hängt der Spannungsfall über diesen, von
» dessen D-S Widerstand und dem Strom, den die Auswertschaltung eventuell,
» bei H-Pegel, zieht.

Das Steuergerät macht offensichtlich intern eine Zeitvezögerung von 1Sekunde.

» Unterbricht man die geschaltete Masse für ne halbe
» Sekunde an PIN 86 Relais 1, fällt die Spannung am
» Steuergerät (Schaltplan PIN 86a) auf gerade einmal 9V.

Und diese Verzogerung kann man nicht "Hellsehen".

Man kann bestenfall den Transistor von 86 zu 87a schalten - evtl invertiert. (wenn das Steuergerät dazwischen nicht zusätzlich eine Logikverknüpfung oder sonstiges hat.)

hws

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ben

27.06.2012,
11:24

@ hws

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

So, ich habe mir Gestern mal alle Bauteile besorgt und die Schaltung auf einer kleinen Platine testweise gebaut. Es funktioniert genau so, wie ich mir das vorgestellt habe. Ob die Transistoren schnell genug sind, muss sich noch zeigen, ich denke aber schon.

Bei Versuchen mit angeschlossenem Multimeter ist die Spannung am Kollektor, also zum Steuergerät sofort gegen 0V gefallen, sobald die Masseverbindung an der Basis für einen Bruchteil weg war. Ich bin also guter Dinge. Die Methode ist natürlich nicht wirklich genau, aber mit dem Relais fiel die Spannung ja wie gesagt beim kurzunterbrechen erst gar nicht so weit.

Also, vielen Dank für eure Hilfe! Das bringt mein kleines Projekt um Einiges weiter!! :-)

ben

04.07.2012,
16:23

@ ben

Relaisalternative zum schalten / invertieren (Schaltplan)

Nun nochmal eine kleine Ergänzung.

Die Schaltung funktioniert wie bereits gesagt prima. Ich brauche das Ganze zweimal. Zur Ansteuerung von zwei verschiedenen PINs des Steuergeräts. Jedesmal ist die Funktionsweise aber die gleiche, weshalb ich beide PINs gleichermaßen mit den besprochenen Schaltungen angesteuert habe.

Nun musste ich aber feststellen, dass eine Schaltung nicht funktionierte. Ich habe diese getestet und festgestellt das der Transistor hinüber war. Nach dem Einbau eines neuen Transistors und dessen Beobachtung konnte man prima erkennen, wie dieser anfing zu qualmen, sobald er schalten musste. Es liegt also auf der Hand, dass die Stromstärke, welche der Transistor schalten muss höher liegt, als der Transistor verträgt (1A).

Mit einem MOSFET bietet sich mir bzgl. der Stromstärke ja eine höhere Vielfalt. So habe ich zum Beispiel einen gefunden (IXYS IXTP52P10P) der 52A verträgt. Ich muss allerdings gestehen, dass ich erstaunt bin, dass diese P-Kanal MOSFET's das drei- bis vierfache von den N-Kanal FET's kosten. Das stellt zwar kein Problem dar, aber wieso ist das so? Und liege ich überhaupt mit meiner Annahme richtig, das es ein P-Kanal MOSFET sein muss?

Dank & MfG