mrlc
13.10.2012, 21:16 |
Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen (Elektronik) |
Einen Guten Abend zusammen,
ich habe ein Problem, bei dem ich mir als Elektronik-Laie den Kopf zerbreche: Für mein Fahrzeug möche ich eine Schaltung realisieren, bei der ein Taster als Schalter verwendet wird. Soweit ich es bisher herausgefunden habe, benötige ich für diese Aufgabe ein bistabiles Relais. Der Strom soll bei einer Betätigung des Tasters fließen, bei erneuter Betätigung nicht mehr.
Außerdem - und das ist wichtig - soll der Strom nur dann fließen, wenn auf einem zweiten Eingang (?) Spannung anliegt (in dem Fall der Öffnerkontakt des Kofferraums).
Hintergrund: Ich möchte eine schaltbare Beleuchtung in die Kofferraumklappe integrieren. Das Licht darf natürlich nur brennen, wenn der Kofferraum geöffnet ist. Sobald die Kofferraumklappe geschlossen wird, muss das Licht ausgehen. Schön wäre es, wenn das Relais beim erneuten Öffnen der Klappe in den Zustand AUS geht. Es kann aber auch der zuletzt gewählte Zustand angenommen werden.
Die spannende Frage ist nun: Welches Relais benötige ich für mein Vorhaben und wie verschalte ich es?
Zur Verfügung stehen:
- Dauerplus (abgesichert; für Versorgung der Leuchten)
- Plus des Öffnerkontakts (liegt an, wenn Klappe offen und Lampen leuchten dürfen)
- Plus des Tasters
Zweite Frage, wenn auch weniger wichtig: Der Taster hat selbst eine zweifarbige LED eingebaut, welche bei ausgeschaltetem Licht rot- und bei eingeschaltetem Licht gelb leuchtet (Schaltbild unter 1). Lässt sich diese Funktion einfach integrieren oder wäre hier noch mehr Schaltungsaufwand nötig?
Ein anderes Problem: Für die Außenbeleuchtung (Umfeldbeleuchtung an den Spiegeln) sollen LED's angeschlossen werden.
3 Leuchtdioden (Typ unter Punkt 2) sollen in Reihe geschaltet werden. Parallel dazu soll noch eine 3er Reihe der selben LED's verbaut werden. Ausgerechnet habe ich je Reihe einen Widerstand von 60 Ohm je Reihe (kleinster Widerstand bei leds.de ist jedoch 82 Ohm). Alle 4 LED-Reihen (2 pro Spiegel) sollen dann an eine Konstantstromquelle (unter Punkt 3) angeschlossen werden.
Die Alternative wäre dieser Stabilisator (unter Punkt 4), wobei der maximale Strom dort nur 50mAh beträgt und ich somit für jede Reihe ein eigenes Modul bräuchte.
Ist diese Überlegung stimmig?
Links:
1 - 
2 - http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/LEDs-5mm/Weisse-LEDs/Nichia-5mm-LED-weiss-30000mcd-15-NSPW500GS-K1.html
3 - http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Konstantstromquelle-1400mA-1400mA.html
4 - http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Micro-constant-current-supply-50mA.html
Über eure Hilfe würde ich mich freuen.  |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 13.10.2012, 21:30
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Hi,
Das Licht darf natürlich nur brennen, wenn
» der Kofferraum geöffnet ist. Sobald die Kofferraumklappe geschlossen wird,
» muss das Licht ausgehen. Schön wäre es, wenn das Relais beim erneuten
» Öffnen der Klappe in den Zustand AUS geht. Es kann aber auch der zuletzt
» gewählte Zustand angenommen werden.
?????????
Wie nun?
Kofferraum auf - Licht an - Kofferraum zu - Licht aus
ODER
a) Kofferraum auf Licht an - Kofferraum zu - Licht an
b) Kofferraum auf Licht geht aus - Kofferraum zu - Licht bleibt aus. |
mrlc
13.10.2012, 21:37 (editiert von mrlc am 13.10.2012 um 21:38)
@ cmyk61
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
»
» ?????????
»
» Wie nun?
» Kofferraum auf - Licht an - Kofferraum zu - Licht aus
»
» ODER
»
» a) Kofferraum auf Licht an - Kofferraum zu - Licht an
» b) Kofferraum auf Licht geht aus - Kofferraum zu - Licht bleibt aus.
Okay, ich habe es vielleicht etwas umständlich beschrieben. :D
Das Licht soll sich beim Öffnen nicht allein einschalten, erst bei Betätigen des Tasters. Die Schaltung mit dem Öffnerkontakt soll sicherstellen, dass das Licht beim Schließen der Kofferraumklappe auf jeden Fall ausgeht - auch wenn der Taster nicht erneut (für das Ausschalten) betätigt wurde.
Die Einschränkung war: Wenn der Kofferraum bei eingeschaltetem Licht geschlossen wird, dann wird das Licht beim nächsten Öffnen naturgemäß wieder eingestellt (war ja der zuletzt gespeicherte Zustand im Relais). Das sollte nach Möglichkeit aber nicht sein.
Sprich: Wenn der Kofferraum mit eingeschaltetem Licht geschlossen wurde ODER das Licht vor dem Schließen normal abgeschaltet wurde, soll der Zustand nach dem Öffnen des Kofferraum in jedem Fall AUS sein.
Mit anderen Worten: Das Relais soll beim Schließen des Kofferraums zurückgesetzt werden.
Die Beschreibung ist zwar nicht weniger sperrig, aber vielleicht wird jetzt klar was ich meine.  |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 13.10.2012, 21:40
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
HI,
» 3 Leuchtdioden (Typ unter Punkt 2) sollen in Reihe geschaltet werden.
» Parallel dazu soll noch eine 3er Reihe der selben LED's verbaut werden.
» Ausgerechnet habe ich je Reihe einen Widerstand von 60 Ohm je Reihe
» (kleinster Widerstand bei leds.de ist jedoch 82 Ohm). Alle 4 LED-Reihen (2
» pro Spiegel) sollen dann an eine Konstantstromquelle (unter Punkt 3)
» angeschlossen werden.
» Die Alternative wäre dieser Stabilisator (unter Punkt 4), wobei der
» maximale Strom dort nur 50mAh beträgt und ich somit für jede Reihe ein
» eigenes Modul bräuchte.
»
» Ist diese Überlegung stimmig?
Im Auto hast Du eine relativ konstante Spannung für den Betrieb von LEDs. Konstantstromquellen sind da mit Kanonen nach Spatzen geschossen, zumal sie für ihren Betrieb selbst auch einen Teil der Batteriespannung benötigen und damit weniger LEDs angeschlossen werden können.
Du kannst an eine Konstantstromquelle nur LEDs in Reihe anschließen. Keine Konstrukte mit parallel geschalteten Kaskaden. Folglich bräuchtest Du für jede Reie eine eigene Stromquelle.
Widerstände bekommst Du bei jedem Elektronikhändler bis zu Werten unter 0,1 Ohm.
Conrad, Reichelt, Pollin etc pp sind solche Händler.
Wichtig ist auch noch einen Blick auf die Belastbarkeit der Vorwiderstände zu werfen. P = U * I - nicht dass Du einen 1/10W Widerstand verbaust, der aber 0,5W abführen müsste. Dann raucht es - und der Widerstand landet im Widerstandshimmel. *g*
»
»
» Links:
» 1 - 
» 2 -
» http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/LEDs-5mm/Weisse-LEDs/Nichia-5mm-LED-weiss-30000mcd-15-NSPW500GS-K1.html
» 3 -
» http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Konstantstromquelle-1400mA-1400mA.html
» 4 -
» http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Micro-constant-current-supply-50mA.html
»
»
» Über eure Hilfe würde ich mich freuen.  |
mrlc
13.10.2012, 21:45
@ cmyk61
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Okay, dass ich an jede Quelle nur eine Reihe anschließen kann, ist schon gut zu wissen.
Zu der Konstantstromquelle: Das Problem ist ja, dass bei abgestelltem Fahrzeug 11 - 12 Volt anliegen. Bei laufendem Motor jedoch 13 - 14 Volt.
Würde man den Widerstand nun zu gering wählen, verabschieden sich die LED's ganz fix. Ist er zu hoch, leuchten die LED's bei abgeschaltetem Motor dunkler.
Ich würde sie jedoch recht gerne in beiden Fällen bei 45000 mcd betreiben. Die kleine Konstantstromquelle mit 50mAh ist ja mit gut 2€ recht günstig und schaden sollte ihr Einbau ja in keinem Fall, oder? |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 13.10.2012, 21:50
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Ok - das schreit förmlich nach einem Relais mit einem Kontakt für Selbsthaltung.
Am besten Du setzt den Selbsthaltekontakt (Schließer) an den Minus und in Reihe dazu den Kofferraumschalter (Öffner). Den Selbsthaltekontakt überbrückst Du mit Deinem Taster (Schließer).
Wenn Du also den Taster bei geschlossenem Kofferraum drückst, zieht das Relais an, fällt aber nach Loslassen wieder ab.
Wenn der Kofferraum offen ist, der Taster gedrückt wird, Zeiht das Relais an, und hält sich über seinen eigenen Kontakt und den in Reihe dazu geschalteten Kofferraumtaster.
also - als Stromlauf:
1) Plus ; Relaisspule Eingang
2) Relaisspule Ausgang ; Selbsthaltekontakt Eingang; Taster Eingang
3) Selbsthaltekontakt Ausgang; Taster Ausgang; Kofferraumtaster Eingang
4) Kofferraumtaster Ausgang; Masse
Ich hoffe Du kommst damit klar.
Gruß
Ralf
» Okay, ich habe es vielleicht etwas umständlich beschrieben. :D
»
» Das Licht soll sich beim Öffnen nicht allein einschalten, erst bei
» Betätigen des Tasters. Die Schaltung mit dem Öffnerkontakt soll
» sicherstellen, dass das Licht beim Schließen der Kofferraumklappe auf
» jeden Fall ausgeht - auch wenn der Taster nicht erneut (für das
» Ausschalten) betätigt wurde.
»
» Die Einschränkung war: Wenn der Kofferraum bei eingeschaltetem Licht
» geschlossen wird, dann wird das Licht beim nächsten Öffnen naturgemäß
» wieder eingestellt (war ja der zuletzt gespeicherte Zustand im Relais).
» Das sollte nach Möglichkeit aber nicht sein.
» Sprich: Wenn der Kofferraum mit eingeschaltetem Licht geschlossen wurde
» ODER das Licht vor dem Schließen normal abgeschaltet wurde, soll der
» Zustand nach dem Öffnen des Kofferraum in jedem Fall AUS sein.
»
» Mit anderen Worten: Das Relais soll beim Schließen des Kofferraums
» zurückgesetzt werden.
»
» Die Beschreibung ist zwar nicht weniger sperrig, aber vielleicht wird
» jetzt klar was ich meine.  |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 13.10.2012, 21:56
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Hast Du schonmal nachgerechnet wie sich der Strom verändert, wenn Du statt 11V 14V als Batteriespannung annimmst? Das wirkt sich nämlich kaum aus.
LEDs würde ich eher (so wie es im Datenblatt wahrscheinlich drinnen steht) mit 20mA betreiben. DAS ist üblicherweise der Nennstrom einer LED. 50mA sind meist der maximale Grenzstrom. DEN würde ich definitiv NICHT anpeilen.
Wetten, dass Du keinen Unterschied zwischen 45000mcd und 44500mcd merkst - zumal fraglich ist ob die LEDs überhaupt diesen Lichtstrom liefern. Oder hast Du eine entsprechende Messstrecke? WAS ist überhaupt ein mcd bei welchem Abstrahlwinkel ?
Die Werbung verspricht Dir üblicherweise das Blaue vom Himmel - besonders bei LEDs.
» Zu der Konstantstromquelle: Das Problem ist ja, dass bei abgestelltem
» Fahrzeug 11 - 12 Volt anliegen. Bei laufendem Motor jedoch 13 - 14 Volt.
» Würde man den Widerstand nun zu gering wählen, verabschieden sich die
» LED's ganz fix. Ist er zu hoch, leuchten die LED's bei abgeschaltetem
» Motor dunkler.
»
» Ich würde sie jedoch recht gerne in beiden Fällen bei 45000 mcd betreiben.
» Die kleine Konstantstromquelle mit 50mAh ist ja mit gut 2€ recht günstig
» und schaden sollte ihr Einbau ja in keinem Fall, oder? |
mrlc
13.10.2012, 22:09
@ cmyk61
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
» also - als Stromlauf:
»
» 1) Plus ; Relaisspule Eingang
»
» 2) Relaisspule Ausgang ; Selbsthaltekontakt Eingang; Taster Eingang
»
» 3) Selbsthaltekontakt Ausgang; Taster Ausgang; Kofferraumtaster Eingang
»
» 4) Kofferraumtaster Ausgang; Masse
»
» Ich hoffe Du kommst damit klar.
»
» Gruß
»
» Ralf
»
Das klingt schonmal gut, allerdings:
- würde ich nun bei geöffnetem Kofferraum den Taster ein zweites mal betätigen, bleibt das Licht bei dieser Schaltung an (wegen starrer Verdrahtung von Relais-Ausgang und Selbsthalte-Eingang [Punkt 2]), richtig?
- wenn ich es richtig verstehe, wird der Öffnerkontakt in Reihe nach dem Relais geschaltet. Dort müsste ich dann aber ein vom Öffnerkontakt gesteuertes Relais nutzen, da ich nicht weiß, welche Stromstärke der Kontakt verkraftet. |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 13.10.2012, 22:14
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Achso, Du willst mit einem zweiten Tastendruck die Beleuchtung wieder ausschalten können?
Der Kontakt wird doch lediglich vom Spulenstrom beaufschlagt.
Die Beleuchtung muss über einen extra Kontakt des Relais geführt werden - da sist klar. Man findet durchaus Relais mit 2 und mehr Umschaltkontakten bei akzeptabler Belastbarkeit.
» Das klingt schonmal gut, allerdings:
» - würde ich nun bei geöffnetem Kofferraum den Taster ein zweites mal
» betätigen, bleibt das Licht bei dieser Schaltung an (wegen starrer
» Verdrahtung von Relais-Ausgang und Selbsthalte-Eingang [Punkt 2]),
» richtig?
» - wenn ich es richtig verstehe, wird der Öffnerkontakt in Reihe nach dem
» Relais geschaltet. Dort müsste ich dann aber ein vom Öffnerkontakt
» gesteuertes Relais nutzen, da ich nicht weiß, welche Stromstärke der
» Kontakt verkraftet. |
mrlc
13.10.2012, 22:20
@ cmyk61
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
» Achso, Du willst mit einem zweiten Tastendruck die Beleuchtung wieder ausschalten können?
Genau, der Kofferraumkontakt soll nur verhindern, dass das Licht bei geschlossenem Kofferraum leuchtet und die Schaltung beim Schließen wieder zurücksetzen. Das Schalten selbst soll durch den Taster erfolgen.
Wenn die Schaltung dadurch zu aufwendig wird, muss es nicht realisiert werden - soll ja nicht ausarten das Ganze.
Sprich: Wenn das Licht beim Schließen an war, kann es beim Öffnen wieder an gehen. |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 14.10.2012, 14:08
@ mrlc
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Verwendung eines Tasters als Schalter mit Rückstellen |
Das ganze lässt sich mit Hilfe einer Viertaktschaltung realisieren. Die Frage die sich dabei stellt: ist es dann nicht einfacher, das ganze mit Hilfe einer kleinen Elektronik zu realisieren, denn die Viertaktschaltung benötigt IMHO mind. 4 Relais damit sie zuverlässig arbeitet.
Korrektur: sie scheint auch mit 3 Relais zu funktionieren:
http://www.mikrocontroller.net/topic/91229
Gruß
Ralf
» » Achso, Du willst mit einem zweiten Tastendruck die
Beleuchtung wieder
» ausschalten können?
» Genau, der Kofferraumkontakt soll nur verhindern, dass das Licht bei
» geschlossenem Kofferraum leuchtet und die Schaltung beim Schließen wieder
» zurücksetzen. Das Schalten selbst soll durch den Taster erfolgen.
»
» Wenn die Schaltung dadurch zu aufwendig wird, muss es nicht realisiert
» werden - soll ja nicht ausarten das Ganze.
» Sprich: Wenn das Licht beim Schließen an war, kann es beim Öffnen wieder
» an gehen. |