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Kai Ro

E-Mail

HH,
08.03.2011,
15:47
 

Relais-Schaltung <= 2,5mA (Elektronik)

Hallo,

ich suche eine Schaltung und stehe etwas auf dem Schlauch, da Elektronik nicht so sehr mein Fachgebiet ist. Komme mehr aus der EDV-Ecke.

Ich habe das Problem, das ich mit Hilfe eines TTL-Signals ein Relais schalten muss, welches nachher 12V >2A schalten muss.

Das TTL-Signal liefert mir 5V mit max. 2,5mA. Mehr darf ich nicht ziehen, eher sogar noch weniger, da sonst alles an der Leistungsgrenze läuft.

Ich habe das ganze schon mit einer Transitor-Schaltung versucht, aber die hat in meinen Tests noch knapp 60mA gezogen.

Hat vielleicht jemand von euch eine Idee, wie ich das ganze realisieren kann?

Vielen, lieben Dank für die Hilfe.

Gruß

Kai

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

08.03.2011,
16:07

@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

» Ich habe das Problem, das ich mit Hilfe eines TTL-Signals ein Relais
» schalten muss, welches nachher 12V >2A schalten muss.
»
» Das TTL-Signal liefert mir 5V mit max. 2,5mA. Mehr darf ich nicht ziehen,
» eher sogar noch weniger, da sonst alles an der Leistungsgrenze läuft.

Hmm, eigentlich heisst "TTL" ja, das man 16mA treiben
kann. :-)

» Ich habe das ganze schon mit einer Transitor-Schaltung versucht, aber die
» hat in meinen Tests noch knapp 60mA gezogen.

Meinst Du, Du hast mit einem Transistor ein Relais
betrieben? Das geht problemlos mit 5V/2,5mA. Wenn
Du direkt mit dem Transistor schalten willst, musst
Du entweder zwei Treiberstufen hintereinander schalten,
oder einen Logiklevel-FET nehmen.
Gruss
Harald

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
08.03.2011,
16:12

@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hallo

Ein solches Relais wirst du wohl nicht finden. Ist der einzelne TTL-Ausgang nur so gering belastbar, oder die gesamte 5V-Versorgung? Normalerweise schaltet man mit dem TTL-Ausgand einen Transistor, und der ein Relais. Können hierzu denn die 12V nicht verwendet werden? Kann der Transistor nicht das Relais an die 12V schalten? Wenn es potentialgetrennt sein soll, könnte man auch mit Optokoppler arbeiten.

Theo

Hartwig(R)

08.03.2011,
16:19
(editiert von Hartwig
am 08.03.2011 um 16:23)


@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hallo Kai,
da fängst Du am besten von hinten an, d. h. Du suchst Dir das Relais aus. Ist's z. B. ein 5V Relais, dann kannst Du anhand des Spulenwiderstandes den Treiberstrom berechnen. Als Relais ginge z.B. das G6S-2 5 VDC von Omron - das macht "gerade" 2A ist also etwas knapp. Als Beispiel geht das. Der Spulenwiderstand ist etwa 150 Ohm (grob). Das ergäbe also einen Strom von 33mA bei 5V Spannung an der Spule.
Du hast max. 2,5 mA. Deine Mindeststromverstärkung muß also 33/2,5 = 13,2 sein. Um einen Transistor voll durchzusteuern, solltest Du aber den etwa 5-fachen Basisstrom vorgeben. Ein normaler Kleinsignaltransistor hat eine Verstärkung von etwa ß=100. Da würde also alles passen. Du nimmst jetzt den Transistor und begrenzt den Basisstrom auf sagen wir mal 2 mA. Gehen wir mal von TTL-Ansteuerung aus, sollte das auch bei ~ 3,5V noch gehen. Am Basisvorwiderstand fällt die Eingangsspannung minus der Basis-Emitterspannung (0,7V typ) ab. Dein Vorwiderstand ist also 2,8V / 2mA = 1,4kOhm , Allerdings dürfen bei 5V 2,5mA nicht überschritten werden - da wären wir bei 2kOhm, Normwert 2,2kOhm. Bei 3,5V Logikpegel bleiben also 1,3mA in die Basis. bei ß=100 kann der Transistor dann immer noch 130mA treiben, also ist der für 33mA noch gut übersteuert.
Damit wäre Deine Schaltung fertig. Transistor z. B. BC546, Relais mit Freilaufdiode in der Kollektorleitung , Basis über 2k2 am Signal und Emitter an Masse. Fertig. Wenn Dein Relais jetzt mehr Strom zieht, Brauchst Du evtl einen Darlington-Transistor. Sowas gibt es fertig, man kann aber einfach zwei Transitoren zusammenschalten (Kollektoren zusammen, emitter des 1. Transitors in die Basis des 2. Transitors. Verhält sich dann wie ein Transistor, nur dass Ube statt 0,7 jetzt 1,4V sind, der Vorwiderstand also kleiner ausfällt.
So, ich hoffe, das war verständlich
Viele Grüße
Hartwig

Kai Ro

E-Mail

08.03.2011,
16:30

@ Harald Wilhelms

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hallo,

»
» Hmm, eigentlich heisst "TTL" ja, das man 16mA treiben
» kann. :-)
»

Tja, laut Hersteller sind pro TTL-Ausgang max. 2,5mA möglich.

» Meinst Du, Du hast mit einem Transistor ein Relais
» betrieben? Das geht problemlos mit 5V/2,5mA. Wenn
» Du direkt mit dem Transistor schalten willst, musst
» Du entweder zwei Treiberstufen hintereinander schalten,
» oder einen Logiklevel-FET nehmen.
» Gruss
» Harald

Ja, der Transistor hat das Relais angesteuert.

Neben den 5V 2,5mA stehen mir noch 12V >10A zur Verfügung. Sorry, hatte ich vergessen zu sagen.

Ich habe es effektiv mit einem Bausatz von Conrad versucht:
http://www.conrad.de/ce/de/product/190363/RELAISKARTE-BAUSATZ/2408040&ref=list

Artikel: 190363-62
Doku: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/190363-an-01-ml-Relaiskarte_Bausatz_de_en_fr_nl.pdf

Wie gehabt, ich bin Laie auf dem Gebiet. Mein Fachbereich sind die Bits und Bytes.

Gruß

Kai

Kai Ro

E-Mail

08.03.2011,
16:38

@ Theo

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hallo,

ja, so ein Relais hae ich noch nicht gefunden, war mir aber auch klar so eines nicht zu finden, nachdem ich mich etwas umgeschaut hatte.

Der einzelne TTL-Ausgang ist nur so gering belastbar.
Ja, 12V können verwendet werden.

Ich denke Transistoren sollten langen.

Gruß

Kai

otti(R)

E-Mail

D,
08.03.2011,
16:39

@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

» Hallo,
»
» »
» » Hmm, eigentlich heisst "TTL" ja, das man 16mA treiben
» » kann. :-)
» »
»
» Tja, laut Hersteller sind pro TTL-Ausgang max. 2,5mA möglich.
»
» » Meinst Du, Du hast mit einem Transistor ein Relais
» » betrieben? Das geht problemlos mit 5V/2,5mA. Wenn
» » Du direkt mit dem Transistor schalten willst, musst
» » Du entweder zwei Treiberstufen hintereinander schalten,
» » oder einen Logiklevel-FET nehmen.
» » Gruss
» » Harald
»
» Ja, der Transistor hat das Relais angesteuert.
»
» Neben den 5V 2,5mA stehen mir noch 12V >10A zur Verfügung. Sorry, hatte
» ich vergessen zu sagen.
»
» Ich habe es effektiv mit einem Bausatz von Conrad versucht:
» http://www.conrad.de/ce/de/product/190363/RELAISKARTE-BAUSATZ/2408040&ref=list
»
» Artikel: 190363-62
» Doku:
» http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/190363-an-01-ml-Relaiskarte_Bausatz_de_en_fr_nl.pdf
»
» Wie gehabt, ich bin Laie auf dem Gebiet. Mein Fachbereich sind die Bits
» und Bytes.
»
» Gruß
»
» Kai

Wie groß sind denn R1 und R2?

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

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
08.03.2011,
16:48

@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

» Tja, laut Hersteller sind pro TTL-Ausgang max. 2,5mA möglich.

Je nachdem ob H oder L-Pegel ;-)

Jedenfalls wenn's echte TTL Ausgänge sind.

hws

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

08.03.2011,
18:26

@ Hartwig

Relais-Schaltung <= 2,5mA

» Hallo Kai,
» da fängst Du am besten von hinten an, d. h. Du suchst Dir das Relais aus.
» Ist's z. B. ein 5V Relais, dann kannst Du anhand des Spulenwiderstandes
» den Treiberstrom berechnen. Als Relais ginge z.B. das G6S-2 5 VDC von
» Omron - das macht "gerade" 2A ist also etwas knapp. Als Beispiel geht das.
» Der Spulenwiderstand ist etwa 150 Ohm (grob). Das ergäbe also einen Strom
» von 33mA bei 5V Spannung an der Spule.
» Du hast max. 2,5 mA. Deine Mindeststromverstärkung muß also 33/2,5 = 13,2
» sein. Um einen Transistor voll durchzusteuern, solltest Du aber den etwa
» 5-fachen Basisstrom vorgeben. Ein normaler Kleinsignaltransistor hat eine
» Verstärkung von etwa ß=100. Da würde also alles passen. Du nimmst jetzt
» den Transistor und begrenzt den Basisstrom auf sagen wir mal 2 mA. Gehen
» wir mal von TTL-Ansteuerung aus, sollte das auch bei ~ 3,5V noch gehen. Am
» Basisvorwiderstand fällt die Eingangsspannung minus der
» Basis-Emitterspannung (0,7V typ) ab. Dein Vorwiderstand ist also 2,8V /
» 2mA = 1,4kOhm , Allerdings dürfen bei 5V 2,5mA nicht überschritten werden
» - da wären wir bei 2kOhm, Normwert 2,2kOhm. Bei 3,5V Logikpegel bleiben
» also 1,3mA in die Basis. bei ß=100 kann der Transistor dann immer noch
» 130mA treiben, also ist der für 33mA noch gut übersteuert.
» Damit wäre Deine Schaltung fertig. Transistor z. B. BC546, Relais mit
» Freilaufdiode in der Kollektorleitung , Basis über 2k2 am Signal und
» Emitter an Masse. Fertig. Wenn Dein Relais jetzt mehr Strom zieht,
» Brauchst Du evtl einen Darlington-Transistor. Sowas gibt es fertig, man
» kann aber einfach zwei Transitoren zusammenschalten (Kollektoren zusammen,
» emitter des 1. Transitors in die Basis des 2. Transitors. Verhält sich dann
» wie ein Transistor, nur dass Ube statt 0,7 jetzt 1,4V sind, der
» Vorwiderstand also kleiner ausfällt.
» So, ich hoffe, das war verständlich
» Viele Grüße
» Hartwig

So als Ergänzung wäre vielleicht dieser Link ganz brauchbar:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1201131.htm
Gruss
Harald

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
08.03.2011,
18:29

@ Kai Ro

TTL Ausgang

Was ist das für ein TTL Gate? ...
Ist vielleicht die TTL Schaltung mit veschiedenen TTl's erstellt? Wenn ja....
hast du davon ein, einige Gates übrig, welches eventuell passen könnten?
Manche dieser ICs können auch mehr Strom treiben.

Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

08.03.2011,
18:52

@ geralds

TTL Ausgang

» Was ist das für ein TTL Gate? ...
» Ist vielleicht die TTL Schaltung mit veschiedenen TTl's erstellt? Wenn
» ja....
» hast du davon ein, einige Gates übrig, welches eventuell passen könnten?
» Manche dieser ICs können auch mehr Strom treiben.
»
» Gerald

Das Wort "TTL-Ausgang" wird leider von vielen Herstellern
ziemlich "vergewaltigt". Manche verstehen darunter nur,
das abwechselnd mal so 4...5Volt und mal so 0...1V
rauskommen. Und am besten darf auch keinerlei Strom
entnommen werden.
Gruss
Harald

el-haber

08.03.2011,
20:35

@ Kai Ro

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hi,
Du scheibst wieter unten was von "Transistor angesteuert".

Wenn also keine galvanische Trennung sondern nur die beiden Betriebspannungen 5V für irgendwelche Logik-Gatter und 12V für irgendwelche Leistungselektronik da sind,
dann könntest Du mit den Guten alten V-MOS-Transistoren BUZ11 oder so experimentieren. Zur Ansteuerung aus einem recht hochohmig angeschlossenen BC547 (NPN?) einen 5V-12V-Gatespannungskonverter noch vorschalten, da der BUZ erst bei 10V ausreichend Strom saugen kann, dafür aber fast keinen Strom (niedrige Schaltfrequenz) braucht.

Cu
st

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
08.03.2011,
20:43

@ geralds

TTL Ausgang

» hast du davon ein, einige Gates übrig, welches eventuell passen könnten?
» Manche dieser ICs können auch mehr Strom treiben.

Gerald, es ist doch inzwischen klar, dass er 5Volt und 12V / 10A zur Verfügung hat.

Da muss man doch mit dem Klammerbeutel gepudert sein, um überzählige Gatter als Stromquelle (oder Senke) für ein Relais missbrauchen zu wollen.

Transistor (oder / und Optokoppler) vor das Relais - und gut is.

Machst du dir einen Spass daraus, möglichst komplizierte Lösungen auszudenken?

Ich hätte noch eine: Die Pumpe einer CPU Wasserkühlung an der Wasserleitung betreiben als Generator. Mit dem erzeugten Strom das Relais betreiben und das Wasser kühlt auch noch die CPU .. :-D

Bleib bei ner pragmatischen und für den TE sinnvollen Lösung.

hws

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

08.03.2011,
22:11

@ el-haber

Relais-Schaltung <= 2,5mA

» dann könntest Du mit den Guten alten V-MOS-Transistoren BUZ11 oder so
» experimentieren.

Nun, m.W. gibts Logikleveltransistoren inzwischen sogar
bei Conrad/Reichelt. Und die 2,5mA sollten eigentlich
auch bei einem bipolaren Transistor reichen, um am Ausgang
ein 12V-Relais zu treiben. Also ist eine mögliche Lösung
für den Ursprungsposter eher trivial.
Gruss
Harald

Kai Ro

E-Mail

HH,
08.03.2011,
22:14

@ geralds

TTL Ausgang

Hallo,

» Was ist das für ein TTL Gate? ...

es können wirklich nur 2,5mA entnommen werden. Dieses habe ich schon schmerzlich erfahren dürfen. Von den 24 Ports sind nur noch 15 Funktionsfähig weil ich nicht aufgepasst habe und auch der Meinung war nicht richtig lesen zu müssen. Und da ich noch am basteln bin, sehe ich es nicht ein wieder 190 Teuronen in den Sand zu setzen..;)

Effektiv handelt es sich um ein Gerät, mit dem digitale Signale (24 Bits) verarbeitet werden können. Dabei kann ich programmiertechnisch über USB einzelne Bits ein und ausschalten. Dieses möchte ich eben missbrauchen um Relais anzusteuern.

Zwar gibt es fertige Relais-Karten für Computer, allerdings sind die meisten per LPT oder COM anzuschließen. Beides steht nicht zur Verfügung. Dazu kommt, dass die meisten Karten maximal 8 Relais haben, was leider zu wenig ist. Da die Anzahl der USB-Ports ebenfalls begrenzt ist und auf den Einsatz von USB-Hubs verzichtet werden soll, ist die für mich praktikabelste und kosteneffektivste Lösung eben o.g. Gerät mit den 24 Bit, zumal es auch noch sehr klein ist und wenig Platz in Anspruch nimmt.

Aber leider, wie gehabt, pro Port max. 2,5mA.

Gruß

Kai

Kai Ro

E-Mail

HH,
08.03.2011,
22:21

@ otti

Relais-Schaltung <= 2,5mA

Hallo,

» Wie groß sind denn R1 und R2?

soweit mein Messgerät es mir sagt:

R1 = 330 Ohm
R2 = 100k Ohm

Gruß

Kai