Forum

Hallo zusammen,

mein Problem ist folgendes:
Ich verwende einen ULN2803 um mit mehreren 5V TTL Signalen ein paar 24V Magnetventile zu schalten. Bisher hatte ich 4 Ventile (4,5 W) angeschlossen. Das hat auch funktioniert und selbst wenn alle 4 gleichzeitig über einen längeren Zeitraum aktiv waren hat sich der ULN nur langsam erwärmt. Sobald ich aber andere Magnetventile (24V/ 8W) anschliesse ist spätestens bei 4 gleichzeitig geschalteten Ventilen nach kurzer Zeit Ende. Mir ist schon klar das 4,5 W und 8 W unterschiedlich Strom
ziehen ( 4,5W-> 0,1875A / 8W-> 0,333A) aber mein Problem ist, dass ich im Voraus nicht berechnen kann, welche Art von Ventilen (24V/ ? W) ich wie oft oder wie lang anschliessen kann (also auch gleichzeitiger Betrieb).

Ich weiß nichts mit dem Datenblatt des ULN2803 anzufangen und kann die Relevanz der angegebenen Werte nicht beurteilen.
Zum Beispiel stellt sich mir die Frage ob die Angabe des "max collector current" für alle anschlüsse zusammen gilt oder nur für ein Ventil. Dann wäre ich ja selbst mit meinem 8W Ventil im grünen Bereich.
Also ihr seht schon, dass ich da etwas planlos bin. Vielleicht kann mir ja jmd weiterhelfen.

Gruss

rolgan

» Hallo zusammen,
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» mein Problem ist folgendes:
» Ich verwende einen ULN2803 um mit mehreren 5V TTL Signalen ein paar 24V
» Magnetventile zu schalten. Bisher hatte ich 4 Ventile (4,5 W)
» angeschlossen. Das hat auch funktioniert und selbst wenn alle 4
» gleichzeitig über einen längeren Zeitraum aktiv waren hat sich der ULN nur
» langsam erwärmt. Sobald ich aber andere Magnetventile (24V/ 8W) anschliesse
» ist spätestens bei 4 gleichzeitig geschalteten Ventilen nach kurzer Zeit
» Ende. Mir ist schon klar das 4,5 W und 8 W unterschiedlich Strom
» ziehen ( 4,5W-> 0,1875A / 8W-> 0,333A) aber mein Problem ist, dass ich im
» Voraus nicht berechnen kann, welche Art von Ventilen (24V/ ? W) ich wie
» oft oder wie lang anschliessen kann (also auch gleichzeitiger Betrieb).
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» Ich weiß nichts mit dem Datenblatt des ULN2803 anzufangen und kann die
» Relevanz der angegebenen Werte nicht beurteilen.
» Zum Beispiel stellt sich mir die Frage ob die Angabe des "max collector
» current" für alle anschlüsse zusammen gilt oder nur für ein Ventil. Dann
» wäre ich ja selbst mit meinem 8W Ventil im grünen Bereich.
» Also ihr seht schon, dass ich da etwas planlos bin. Vielleicht kann mir ja
» jmd weiterhelfen.
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» Gruss
»
» rolgan

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Hallo Rolgan,

Für deine Anwendung würde der ULN zu klein sein.

Hier sind mal die Daten vom Hersteller ST: (per Hersteller können leichte Unterschiede sein)

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080612105209.pdf

Bei den abs. Ratings steht 1W per Darlington, aber 2,25W für das ganze IC; bei 25°C Umgebungstemp.
Also im Raum mit 25° schaltest ein, dann kannst mit dieser Verlustleistung belasten.

Wenn das nun das Absolute ist, mit den Schlagwörtern bis 50V bis 600mA/500mA Dauer per Darlington! (Seite 1); wo liegt dann der Normale - rekommentierte Betrieb?

Gaanz kurz gesagt, ohne jetzt die ganze Liste des Datenblatts durchzukauen:

Schau die auf Seite 5 die Diagramme 11 u. 12 an:
Da sind die Spitzenströme der Kanäle bei 70°C bzw. 50°C T-Umgebung unter berücksichtigung der Einschaltdauer und Gleichzeitigkeiten angegeben.
Nehmen wir bis 50°C, ist häufiger normal (Diagr.12):
Da kannst bei 20% Einschaltdauer ( von über 2 µs, bezogen auf Seite 3, Turn-on/off-delay, leider sonst keine Angabe, vielleicht wäre ein anderes Datenblatt genauer)
alle 8 Kanäle gleichzeitig mit 500mA belasten.
Allerdings rekommentiert sind 400mA, damit ergeben sich 30% Einschaltdauer der Kanäle.
Willst wirklich 100%, d.h. dauernd eingeschaltet haben, dann geht an die 160 mA Belastungsstrom, bei 70°C würden dann ca.150mA gehen.
--> Dies entspricht hier in etwa einem Wald-und-Wiesen Transi zB BC517, besser BC618, nur 8 Mal im Gehäuse eingebaut. War auch der Sinn des Herstellers, denke ich, auf dem PCB Platz schaffen, bei kleinen Schaltleistungen.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080612113015.pdf
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080612113031.pdf

Wennst jetzt die grossen Ventile anschliesst, dann empfehle ich kein Transi-Array sondern wirklich einzelne und gekühlt. http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20080612114234.pdf

MOSFETs zum Ventil ansteuern sind nicht notwendig, außer du musst auf Stromverbrauch zB. Batteriebetrieb) achten.

Gruss
Gerald

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

Hallo

Hier ist noch eine Applikation - Darlington im Schaltbetrieb:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AN915-D.PDF

Viel Spass beim Basteln

» Gruss
» Gerald

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

» Wennst jetzt die grossen Ventile anschliesst, dann empfehle ich kein
» Transi-Array sondern wirklich einzelne und gekühlt.

» MOSFETs zum Ventil ansteuern sind nicht notwendig, außer du musst auf
» Stromverbrauch zB. Batteriebetrieb) achten.


Hätten aber den Vorteil keine extra Kühlung zu benötigen, und im I-Pak bekommt man die sogar auf dem Platz eines ULN in DIL unter.

» » Wennst jetzt die grossen Ventile anschliesst, dann empfehle ich kein
» » Transi-Array sondern wirklich einzelne und gekühlt.
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» » MOSFETs zum Ventil ansteuern sind nicht notwendig, außer du musst auf
» » Stromverbrauch zB. Batteriebetrieb) achten.
»
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» Hätten aber den Vorteil keine extra Kühlung zu benötigen, und im I-Pak
» bekommt man die sogar auf dem Platz eines ULN in DIL unter.

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ok, stimmt. MOSFET geht auch, ist zu überlegen.

hatte vorher hier nicht weiter geschrieben.

I-Pack:
Meinst du dieses Gehäuse?
Oder ein I-Pack in dem die 8Stk Transis drinnen sind? Hier ist nur einer drinnen. Das wäre aber dann ein schwerer erhältlicher Sonderbauteil, und nicht für die Selbstbauumgebung.
Wie ist das im Vergleich zum DIL 18, in dem ja die 8 Transis sind?


Quer-Gedanke zum MOSFET:
Dafür könnte wegen der möglicher weise notwendigen Schutzschaltung für den MOSFET, "Induktionen schalten", der Vorteil wieder verloren gehen. Der bipolare Transi ist "gemütlicher".
Weil, wennst nun unvorhergesehener Weise verschiedene Ventile anschliessen willst (wie hier ja Rolgan probierte), ist jeder SMD ,"I-Pack" oder sonstige, Vorteil dahin, weil dann musst auf Reserve hin kalkuklieren.
Kühlung ist dann damit sowieso notwendig.
Nur kann diese auch anders gelöst werden.
ZB. als Kupferfläche auf dem Print, damit brauchst wieder etwas mehr Platz, 8Stk nebeneinander heizen entsprechend, und auf alle Fälle einen 2seitigen Print mit gegenüberliegenden Kupfer, damit die Wärme durch den Print durch die Durchkontaktierungen wegstrahlen kann. Wärmestau unter dem Transi.....in den Print hinein.
Allerdings hier jetzt bedingt, ok, > kommt auf die tats. Lieferleistung für die Ventile an. => ist allerdings schon wieder eine Sonderanfertigung.

Denke bitte in 3D nicht in 2D:
8Stk SMD neben einander bedingen mit den rundherum Bauteile eine entsprechende Fläche.
2seitig bestückter Print ist hier bereits in die Tiefe gehend, und da kommst es jetzt auf eine optimierte Kompromisslösung an.
8x 3 Punkte auf Print (TO225 Geh.) und darüber Kühlblech als Sandwich, auch auf der Leiterseite möglich,
alles auf Lochraster montierbar;
oder 8x SMD gleich grosses Transi-Gehäuse zwar nur ganz kurze Anschlüße, jedoch eventuell mehr Leiterbahnen, Kühl-Kupferflächen? was ist dicker, länger, breiter?
Das Gehäuse könnte auch als Kühlfläche dienen.
Elektrisch planen alleine ist nur der halbe Weg.

Viel Spass beim Basteln
Gruss
Gerald

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

ich verstehe zwar nicht ganz, worauf du hinauswillst, aber:

Mosfets brauchen in der Schaltung KEINE Kühlung.
Ein 8W Ventil verheizt die 8Watt an sich selbst. im entsprechenden Schalter fallen KEINE 8W Verlustleistung an.

» Dafür könnte wegen der möglicher weise notwendigen Schutzschaltung für den
» MOSFET, "Induktionen schalten", der Vorteil wieder verloren gehen.

Nöö. auch einzelne Transistoren brauchen die "Schutzbeschaltung". Diode über das Ventil. Im ULN ist die Diode mit eingebaut, daür ist der (+) Anschluss am Gehäuse.

» Weil, wennst nun unvorhergesehener Weise verschiedene Ventile anschliessen
» willst (wie hier ja Rolgan probierte), ist jeder SMD ,"I-Pack" oder
» sonstige, Vorteil dahin, weil dann musst auf Reserve hin kalkuklieren.

Hu? Reserve für was?

» Kühlung ist dann damit sowieso notwendig.

8W/24V pro Ventil -> 300mA
300mA * 0,05 Ohm (wenns nen schlechter FET ist) = 20mV
20mV * 300mA = wieviel Verlustleistung?

hws

danke erst mal für die Antworten,. Muss mir das alles mal anschauen...

» Hallo zusammen,
»
» mein Problem ist folgendes:
» Ich verwende einen ULN2803 um mit mehreren 5V TTL Signalen ein paar 24V
» Magnetventile zu schalten. Bisher hatte ich 4 Ventile (4,5 W)
» angeschlossen. Das hat auch funktioniert und selbst wenn alle 4
» gleichzeitig über einen längeren Zeitraum aktiv waren hat sich der ULN nur
» langsam erwärmt. Sobald ich aber andere Magnetventile (24V/ 8W) anschliesse
» ist spätestens bei 4 gleichzeitig geschalteten Ventilen nach kurzer Zeit
» Ende. Mir ist schon klar das 4,5 W und 8 W unterschiedlich Strom
» ziehen ( 4,5W-> 0,1875A / 8W-> 0,333A) aber mein Problem ist, dass ich im
» Voraus nicht berechnen kann, welche Art von Ventilen (24V/ ? W) ich wie
» oft oder wie lang anschliessen kann (also auch gleichzeitiger Betrieb).
»
» Ich weiß nichts mit dem Datenblatt des ULN2803 anzufangen und kann die
» Relevanz der angegebenen Werte nicht beurteilen.
» Zum Beispiel stellt sich mir die Frage ob die Angabe des "max collector
» current" für alle anschlüsse zusammen gilt oder nur für ein Ventil. Dann
» wäre ich ja selbst mit meinem 8W Ventil im grünen Bereich.
» Also ihr seht schon, dass ich da etwas planlos bin. Vielleicht kann mir ja
» jmd weiterhelfen.
»
» Gruss
»
» rolgan

» ich verstehe zwar nicht ganz, worauf du hinauswillst, aber:
»
» Mosfets brauchen in der Schaltung KEINE Kühlung.
» Ein 8W Ventil verheizt die 8Watt an sich selbst. im entsprechenden
» Schalter fallen KEINE 8W Verlustleistung an.
»
» » Dafür könnte wegen der möglicher weise notwendigen Schutzschaltung für
» den
» » MOSFET, "Induktionen schalten", der Vorteil wieder verloren gehen.
»
» Nöö. auch einzelne Transistoren brauchen die "Schutzbeschaltung". Diode
» über das Ventil. Im ULN ist die Diode mit eingebaut, daür ist der (+)
» Anschluss am Gehäuse.
»
» » Weil, wennst nun unvorhergesehener Weise verschiedene Ventile
» anschliessen
» » willst (wie hier ja Rolgan probierte), ist jeder SMD ,"I-Pack" oder
» » sonstige, Vorteil dahin, weil dann musst auf Reserve hin kalkuklieren.
»
» Hu? Reserve für was?
»
» » Kühlung ist dann damit sowieso notwendig.
»
» 8W/24V pro Ventil -> 300mA
» 300mA * 0,05 Ohm (wenns nen schlechter FET ist) = 20mV
» 20mV * 300mA = wieviel Verlustleistung?
»
» hws

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hallo hws,

Hast recht, bin zur Zeit der "zerstreute Proffessor" (Film aus den 60er )
Muss mir viel in den verschiedensten Richtungen merken, da war ich nicht ganz wach.

Dass im ULN die Dioden eingebaut sind, braucht man ja nicht reden, weiss man, habe daher nicht geschrieben.
Dass jeder Transi eine Schutzschaltung bei Induktiver Last braucht, sollte auch nicht mehr erwähnt werden müssen, weiss man, lediglich in welchem Umfang die Ausstattung sein soll, wird berechnet.

Das Andere:
Auf Leistungsreserve bei elektronischen Schaltern, Kühlung, usw., kalkuliere ich immer, selbverständlich sollte dabei nicht übertrieben werden. Hoffe, dass dies auch so aus meinen Ausführungen verstanden wird.
Man kann nicht alles vorhersehen, sonst würden zB. keine Transis mehr zerstört werden durch irgend welche "Naturereignisse".

Allerdings, bei wirklich genauen Funktionen, zB. Verstärker, digitalen Zeitverhältnissen und Wertenvorgaben MUSS genau gerechnet UND gebaut werden.
Aber, ich baue kein Space-Shuttle, vielleicht doch, mal überlegen... (hast die bewusste Übertreibung als Veranschaulichung gesehen?)

Sogar der Widerstand hat Toleranzbereiche, das war eigentlich bei Rolgans Anwendung mein Sinn dahinter, Toleranzbereich, welchen Widerstand nimmst zb bei 5,5124k-ohm? - natürlich die nächste Stufe, rauf oder runter, je nach Anforderung der Aufgabe.

MOSFET: ok, ok, das war mein Fehler, "Guten Morgen all ihr Sorgen, seid ihr auch schon wieder da?" -<>- Das ewige regelmässige Lernen, Vergessen, Wiederholen, Lernen, Vergessen, Wiederholen, Ler..... "äh, wie war das vor 20, 30 Jahren noch....?";

--->
PS:
Super, dass du endlich beim Beitrag von abc-zum-quadrat offen die Meinung ausgeschrieben hast.
Genau solche Geheimnistuereien verursachen die Missverständnisse.
Dann ist man plötzlich selbst im Schussfeld der "kennst dich nicht aus", "was hast du hier im forum verloren" Kritik als Dummi ausgesetzt.

Also, liebe Hilfe suchende:
Bitte, mit knappen Worten und logischer Ausführung das Problem beschreiben, damit vernünftig geholfen werden kann. Geheimnisse sind nicht notwendig, weil sicher keiner Interesse zum Nachbauen hat; aber, und wenn schon, das Patentamt ist voll von Nachbauten und Kopien.
Bin überzeugt, dass alle helfen wollen.
Einige sind Lehrer (haben sicher das größte "Wissen", andere lernten und lernen durch Praxis im Hobby und Beruf (wie ich durch Probieren und Basteln Tüfteln seit mittlerweile 3 jahrzehnten, und das ganz ohne Hilfen im Selbststudium und früher ohne PC und Forum), und alle geben gerne ihre persönlichen Erfahrungen weiter. Manchmal auch deren Irrtümer, sorry.

Gruss
Gerald

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

» Dass im ULN die Dioden eingebaut sind, braucht man ja nicht reden, weiss
» man, habe daher nicht geschrieben.
» Dass jeder Transi eine Schutzschaltung bei Induktiver Last braucht, sollte
» auch nicht mehr erwähnt werden müssen, weiss man,

Da machst Du einen typischen Fehler, der mir auch ab
und zu unterläuft: Du setzt Wissen voraus! Hier kann
man höchstens das Ohmsche Gesetz voraussetzen, und
auch das nicht immer. Von den Fragern wird man sowieso
beschimpft, egal ob man zuviel oder zuwenig Wissen
vorausetzt.

» MOSFET: ok, ok, das war mein Fehler, "Guten Morgen all ihr Sorgen, seid
» ihr auch schon wieder da?" -<>- Das ewige regelmässige Lernen, Vergessen,
» Wiederholen, Lernen, Vergessen, Wiederholen, Ler..... "äh, wie war das vor
» 20, 30 Jahren noch....?";

Wer arbeitet, macht Fehler. Wer viel arbeitet, macht
viele Fehler.Wer keine Fehler macht, ist ein faules
Schwein.

Ich denke, das eine Aufgabe des Forums auch ist, solche
offensichtlichen Flüchtigkeisfehler zu sehen und zu
korrigieren, ohne das sich der Antworter beleidigt fühlt.
Ich jedenfalls erwarte das bei meinen Beiträgen von den
anderen Mitlesern.


» Genau solche Geheimnistuereien verursachen die Missverständnisse.
» Dann ist man plötzlich selbst im Schussfeld der "kennst dich nicht aus",
» "was hast du hier im forum verloren" Kritik als Dummi ausgesetzt.

Siehe mein anderer Beitrag zu diesem Thema: 10% wird
mitgeteilt, 90% muss man erraten. Wenn man da mal falsch
rät, wird man blöd angemacht.

» andere lernten und
» lernen durch Praxis im Hobby und Beruf (wie ich durch Probieren und
» Basteln Tüfteln seit mittlerweile 3 jahrzehnten, und das ganz ohne Hilfen
» im Selbststudium und früher ohne PC und Forum),

Genau, und typisch auch ohne Simulationsprogramme.
Ich finde Simulationsprogramme durchaus sinnvoll, wenn
man z.B. einen Schaltregler entwirft und dort das
letzte Qäntchen an Wirkungsgrad rausholen will; für
Anfänger sind sie m.E. eher nicht geeignet.
Gruss
Harald

PS: Dieser Beitrag ist nicht unbedingt gegen "rolgan"
gerichtet, sondern ein allgemeiner "Rundumschlag".
Irgendwie musste das mal raus.