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reba(R)

E-Mail

23.06.2009,
14:55
(editiert von reba
am 23.06.2009 um 15:01)
 

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...) (Elektronik)

Hallo Forum,
habe einige Fragen zu nachfolgender Schaltung für eine Modellbahn und einzelnen Bauteilen und hoffe hier die Antworten auf meine Fragezeichen zu bekommen!

Was soll/macht die Schaltung:
Funktionsbild:

Gleisbesetztmelder (GBM1-5) fungieren als Schalter und schalten Relais, die dann bestimmte Aktionen (Abbremsen AN, Strom AUS etc.) schalten. Rel1 ist monostabil und so lange sich ein Verbraucher in den Abschnitten GBM1-4 befindet angezogen. GBM2-4 schalten jeweils zusätzlich bistabile Relais. Erst nach Abfall von Rel1 schaltet GBM5 die Rel2-n in ihre Ausgangssituation zurück.

Die Schaltung an sich funktioniert einwandfrei. Bin mir halt nur nicht sicher ob es nicht bessere Lösungen gibt bzw. ob die Schaltung wirklich einen Dauerbetrieb übersteht!

Meine Fragen:
Diese Schaltung für einen GBM stand so vor Jahren mal in einer der Modellbahnzeitungen.

Den gelb eingezeichneten Bereich (LED & Widerstand) habe ich weggelassen. Leider habe ich durch die fahrende Lok nicht immer saubere Kontakte, so dass durch minimale Stromunterbrechungen das monostabile Rel1 flattert. Daher meine Idee mit einem Elko (pink unterlegt) den Strom zu glättern/zu Puffern.
1) Kann ich dies so machen oder bekomme ich da Probleme?

2) Welchen Sinn macht die Diode 1N4148 nach dem Opto?

3) Wie würde ein elektronischer Schalter als Alternative für Rel1 aussehen, denn das Ding ist nur dazu da ein Schalten über GBM5 zu verhindern so lange GBM1-4 noch belegt sind?

4) Als bi Relais verwende ich die Relaistypen Panasoniq ST2-L2-DC12V und Takamisawa RALD12W-K.
Datenblätter siehe Links:
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/128453/NAIS/ST2-L2-DC12V.html
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/503398-da-01-de-Relais_bistabil_2A_12V.pdf
Bei einem habe ich keine freien Umschaltkontakte mehr und so kann es vorkommen, dass dieses Relais mit Dauerstrom beschaltet ist. Haben diese Relais eine Endabschaltung, so dass dies kein Problem verursacht?

Erkenne für mich in den Datenblättern keinen Hinweis.
Wenn NEIN, was muss ich ändern um einen Impuls zu erzeugen?

5) Ein Relais möchte ich gerne zeitverzögert über GBM5 umschalten. Jetzt kommt der Timer 555 ins Spiel. Gibt ja 1.000sende von Beispiele dafür. Leider hab ich nur Schaltungen gefunden, die von einem Impuls ausgehen - oder ich hab es nicht richtig verstanden. Wie bereits geschrieben habe ich evtl. einen Dauerkontakt, der auch zig Minuten vorhanden sein kann. Wie müsste die Schaltung aussehen?

Hoffe, das ich a) verständlich mit meinem Anliegen bin und b) ihr einem Modellbahner der sich bemüht die Schaltung zu verstehen helfen könnt.

Viele Grüße
Roland

Pimpino(R)

E-Mail

23.06.2009,
16:17

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» Den gelb eingezeichneten Bereich (LED & Widerstand) habe ich weggelassen.

Wie weggelassen? Einfach durch einen Draht ersetzt oder die Kontakte offen gelassen?

» Leider habe ich durch die fahrende Lok nicht immer saubere Kontakte, so
» dass durch minimale Stromunterbrechungen das monostabile Rel1 flattert.
» Daher meine Idee mit einem Elko (pink unterlegt) den Strom zu glättern/zu
» Puffern.
» 1) Kann ich dies so machen oder bekomme ich da Probleme?

Richtige Idee, nur leider gehört der Kondensator nicht hinter Kollektor oder Emitter, sondern an die Basis. Du willst ja schließlich dein Steuersignal glätten. Zudem sind 22µ meiner Schätzung nach etwas groß, 470nF - 1µ sollte wohl optimal sein.

»
» 2) Welchen Sinn macht die Diode 1N4148 nach dem Opto?

Diese verhindert einen Stromfluss von + über R2 und LED zur Basis vom Transistor.

» 3) Wie würde ein elektronischer Schalter als Alternative für Rel1
» aussehen, denn das Ding ist nur dazu da ein Schalten über GBM5 zu
» verhindern so lange GBM1-4 noch belegt sind?

Geht das nicht mit einem normalen Transistor?

»
» 4) Als bi Relais verwende ich die Relaistypen Panasoniq ST2-L2-DC12V und
» Takamisawa RALD12W-K.
» Datenblätter siehe Links:
» http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/128453/NAIS/ST2-L2-DC12V.html
» http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/503398-da-01-de-Relais_bistabil_2A_12V.pdf
» Bei einem habe ich keine freien Umschaltkontakte mehr und so kann es
» vorkommen, dass dieses Relais mit Dauerstrom beschaltet ist. Haben diese
» Relais eine Endabschaltung, so dass dies kein Problem verursacht?
»
» Erkenne für mich in den Datenblättern keinen Hinweis.
» Wenn NEIN, was muss ich ändern um einen Impuls zu erzeugen?
»
» 5) Ein Relais möchte ich gerne zeitverzögert über GBM5 umschalten. Jetzt
» kommt der Timer 555 ins Spiel. Gibt ja 1.000sende von Beispiele dafür.
» Leider hab ich nur Schaltungen gefunden, die von einem Impuls ausgehen -
» oder ich hab es nicht richtig verstanden. Wie bereits geschrieben habe ich
» evtl. einen Dauerkontakt, der auch zig Minuten vorhanden sein kann. Wie
» müsste die Schaltung aussehen?

Was genau möchtest du erreichen? Soll ein Relais nach einer bestimmten Zeit anziehen, nachdem ein anderes angezogen hat?

»
» Hoffe, das ich a) verständlich mit meinem Anliegen bin und b) ihr einem
» Modellbahner der sich bemüht die Schaltung zu verstehen helfen könnt.

Ich bin zwar kein Modellbahner, aber das ist ja auch schon mehr Schaltungstechnik ;-)

reba(R)

E-Mail

23.06.2009,
16:47
(editiert von reba
am 23.06.2009 um 17:25)


@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

Hallo Pimpino,

» » Den gelb eingezeichneten Bereich (LED & Widerstand) habe ich weggelassen.
»
» Wie weggelassen? Einfach durch einen Draht ersetzt oder die Kontakte offen gelassen?
Kontakte offen gelassen = LED und R2 gibt es nicht in meiner Schaltung.


» » Daher meine Idee mit einem Elko (pink unterlegt) den Strom zu glättern/zu Puffern.
» » 1) Kann ich dies so machen oder bekomme ich da Probleme?
»
» Richtige Idee, nur leider gehört der Kondensator nicht hinter Kollektor oder Emitter, sondern an die Basis. Du willst ja schließlich dein Steuersignal glätten. Zudem sind 22µ meiner Schätzung nach etwas groß, 470nF - 1µ sollte wohl optimal sein.

OK - werd ich umsetzen und mit den vorgeschlagenen Stärken testen.


» » 2) Welchen Sinn macht die Diode 1N4148 nach dem Opto?
»
» Diese verhindert einen Stromfluss von + über R2 und LED zur Basis vom Transistor.

OK. Da ich R2 und LED nicht in der Schaltung habe kann somit die Diode auch entfallen.
Damit sehe es dann so aus - OK? (ohne Diode und mit Kondensator vor Basis):



» » 3) Wie würde ein elektronischer Schalter als Alternative für Rel1 aussehen, denn das Ding ist nur dazu da ein Schalten über GBM5 zu verhindern so lange GBM1-4 noch belegt sind?
»
» Geht das nicht mit einem normalen Transistor?

...und wie? Da ist mein Verständnis ohne weitere Hilfe am Ende!

» Was genau möchtest du erreichen? Soll ein Relais nach einer bestimmten Zeit anziehen, nachdem ein anderes angezogen hat?

Sind 2 unterschiedliche Fragen:
Frage 4) Obwohl die bi Relais nur einen Impuls benötigen kann es sein, dass ein Verbraucher in dem Abschnitt steht und somit über den GBM für zig Minuten (das kann schon mal ne halbe Stunde sein) Strom fließt. Deshalb die Frage ob dadurch Schaden an den Relais entstehen kann bzw. wenn die eine Endabschaltung haben ja nicht.

Bis auf ein Relais konnte ich das so lösen, dass der Strom über einen freien Schalter am Relais fließt. Wenn dann das Relais umschaltet, dann schaltet es sich somit auch selbst den Strom ab.

Zu 5)zeitverzögertes Schalten.
GBM5 soll die ersten 3 Relais sofort und ein viertes nach ca. 2-5 Sekunden schalten. Aber auch hier erneut das Problem, dass ein Fahrzeug in dem Abschnitt stehn bleibt und somit GBM5 anstatt einem Impuls Dauerstrom liefert. Und da hatte ich bisher nur Timerschaltungen entdeckt, die von einem Impuls ausgehen.

» Ich bin zwar kein Modellbahner, aber das ist ja auch schon mehr Schaltungstechnik ;-)
Danke ;-)

Roland

Pimpino(R)

E-Mail

24.06.2009,
23:29

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

Hallo Roland

» Kontakte offen gelassen = LED und R2 gibt es nicht in meiner Schaltung.

Müsste so funktionieren

»
» » » Daher meine Idee mit einem Elko (pink unterlegt) den Strom zu
» glättern/zu Puffern.
» » » 1) Kann ich dies so machen oder bekomme ich da Probleme?
» »
» » Richtige Idee, nur leider gehört der Kondensator nicht hinter Kollektor
» oder Emitter, sondern an die Basis. Du willst ja schließlich dein
» Steuersignal glätten. Zudem sind 22µ meiner Schätzung nach etwas groß,
» 470nF - 1µ sollte wohl optimal sein.
»
» OK - werd ich umsetzen und mit den vorgeschlagenen Stärken testen.

Meine Werte sind eben auch nur geschätzt ;-)

» OK. Da ich R2 und LED nicht in der Schaltung habe kann somit die Diode
» auch entfallen.
» Damit sehe es dann so aus - OK? (ohne Diode und mit Kondensator vor
» Basis):
»

Find ich gut :-)

»
» » » 3) Wie würde ein elektronischer Schalter als Alternative für Rel1
» aussehen, denn das Ding ist nur dazu da ein Schalten über GBM5 zu
» verhindern so lange GBM1-4 noch belegt sind?
» »
» » Geht das nicht mit einem normalen Transistor?
»
» ...und wie? Da ist mein Verständnis ohne weitere Hilfe am Ende!

Wenn du Rel1 durch einen entsprechenden Widerstand ersetzt, kannst du über diesem eine Spannung abgreifen.
Schaltet dein bereits vorhandender Transistor, so misst du eine "hohe" Spannung am Widerstand. Sperrt er hingegen, so beträgt die Spannung ziemlich genau 0V.
Mit dieser abgegriffenen Spannung kannst du einen zweiten Transistor (nennen wir ihn T2) steuern, aber da würde ich dir einen NPN empfehlen. (Der BC 548 (o. ä.) ist da so ein Standardbauteil.) Bekommt T2 (über einen Vorwiderstand) die abgegriffene Spannung, so schaltet dieser entsprechend.
Vor den Kollektor von T2 könntest du nun ein Relais setzen, welches über eine "Bedingungsspannung" versorgt wird. Was ich meine: Liegt die Bedingungsspannung an, so muss zusätzlich noch T2 schalten damit dein Relais anzieht.

Wäre diese Idee plausiebel und brachbar?


»
» » Was genau möchtest du erreichen? Soll ein Relais nach einer bestimmten
» Zeit anziehen, nachdem ein anderes angezogen hat?
»
» Sind 2 unterschiedliche Fragen:
» Frage 4) Obwohl die bi Relais nur einen Impuls benötigen kann es sein,
» dass ein Verbraucher in dem Abschnitt steht und somit über den GBM für zig
» Minuten (das kann schon mal ne halbe Stunde sein) Strom fließt. Deshalb die
» Frage ob dadurch Schaden an den Relais entstehen kann bzw. wenn die eine
» Endabschaltung haben ja nicht.

Ich denke das kommt auf das Relais an...


» Zu 5)zeitverzögertes Schalten.
» GBM5 soll die ersten 3 Relais sofort und ein viertes nach ca. 2-5 Sekunden
» schalten. Aber auch hier erneut das Problem, dass ein Fahrzeug in dem
» Abschnitt stehn bleibt und somit GBM5 anstatt einem Impuls Dauerstrom
» liefert. Und da hatte ich bisher nur Timerschaltungen entdeckt, die von
» einem Impuls ausgehen.

Puha... Da bin ich derzeit überfragt :confused: :-(


Ich würde mich freuen, wenn sich hier auch mal jemand mit ein wenig mehr Ahnung beteiligt...
Nicht dass ich hier Murks erzähle ;-)

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
25.06.2009,
16:46

@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» » ... Und da hatte ich bisher nur Timerschaltungen entdeckt, die von
» » einem Impuls ausgehen.
»
» Puha... Da bin ich derzeit überfragt :confused: :-(

Applikation z.B. zum 555er Timer ansehen.
Ist der Triggerimpuls länger als die eingestellte Zeit am 555, macht man ein RC Glied davor. Evtl noch eine kleine 1N4148 Diode.

hws

reba(R)

E-Mail

25.06.2009,
17:38
(editiert von reba
am 25.06.2009 um 20:16)


@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

Hallo Pimpino,
» » » » 3) Wie würde ein elektronischer Schalter als Alternative für Rel1 aussehen
»
» Wenn du Rel1 durch einen entsprechenden Widerstand ersetzt, kannst du über diesem eine Spannung abgreifen.
» Schaltet dein bereits vorhandender Transistor, so misst du eine "hohe" Spannung am Widerstand. Sperrt er hingegen, so beträgt die Spannung ziemlich genau 0V.
» Mit dieser abgegriffenen Spannung kannst du einen zweiten Transistor (nennen wir ihn T2) steuern, aber da würde ich dir einen NPN empfehlen.
» (Der BC 548 (o. ä.) ist da so ein Standardbauteil.) Bekommt T2 (über einen Vorwiderstand) die abgegriffene Spannung, so schaltet dieser entsprechend.
» Vor den Kollektor von T2 könntest du nun ein Relais setzen, welches über eine "Bedingungsspannung" versorgt wird. Was ich meine: Liegt die Bedingungsspannung an, so muss zusätzlich noch T2 schalten damit dein Relais anzieht.
»
» Wäre diese Idee plausiebel und brachbar?

Nicht ganz, da ich das Relais komplett durch einen elektronischen Schalter (was immer das dann auch ist z.B. ein Transistor???) ersetzen möchte.

Nochmals die jetzige Ausgangssituation:
Verbraucher in GBM1-GBM4 = Opto durchgeschaltet = Rel1 SET
Verbraucher in GBM5 = Opto durchgeschaltet will Rel2-Rel4 auf RESET schalten
geht aber nicht, da über Rel1 geschleift (Kontakt auf RESET-Stellung).
Erst wenn Rel1 = abgefallen, dann ist die Umschaltung möglich.

Wenn ich einen Transistor als Schalter nehme, dann muss ich dort zunächst erreichen dass dieser NICHT geschaltet ist wenn GBM1-4 besetzt sind. (Opto duchgeschaltet aber Schalter auf AUS)

Hab da grad was im Netz gefunden, was wohl eigentlich dieses machen soll. Wobei ich nicht verstehe wie das funktioniert? Für mich sieht es wie meine jetzige Schaltung mit Widerstand und Pull-UP aus.

Zitat zur Schaltung: Wird ein negatives Signal am Eingang des Beispiels angelegt, wird dem NPN–Transistor der Basisstrom entzogen. Er sperrt.

Sollte es funktionieren hätte ich meine Schaltung, denn wenn 1-4 besetzt = Opto schaltet Gnd durch; Transistor würde aber sperren und somit hätte GBM5 keinen Saft. Erst wenn 1-4 frei schaltet Transistor durch und GBM5 könnte (falls dann besetzt) auch schalten.


Zu 4)
» » Frage: Ensteht durch Dauerstrom Schaden an diesen bi Relais oder kann mir jemand sagen ob die eine Endabschaltung haben?
»
» Ich denke das kommt auf das Relais an...

Deshalb hier ja der Link zu den Datenblättern.
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/128453/NAIS/ST2-L2-DC12V.html
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/503398-da-01-de-Relais_bistabil_2A_12V.pdf
Woran kann man erkennen, ob die Relais Endabschaltung haben bzw. ob Dauerstrom unschädlich ist?

Roland

reba(R)

E-Mail

25.06.2009,
17:44
(editiert von reba
am 25.06.2009 um 17:51)


@ hws

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» » » ... Und da hatte ich bisher nur Timerschaltungen entdeckt, die von
» » » einem Impuls ausgehen.
» »
» » Puha... Da bin ich derzeit überfragt :confused: :-(
»
» Applikation z.B. zum 555er Timer ansehen.
» Ist der Triggerimpuls länger als die eingestellte Zeit am 555, macht man
» ein RC Glied davor. Evtl noch eine kleine 1N4148 Diode.
»
» hws

Hallo hws,
SORRY, hab zwar noch schnell goggle nach einem RC-Glied abgefragt - aber deine Antwort kann ich trotzdem nicht umsetzen!
Keinen Plan wo und mit welchen Werten ich den Widerstand, den Kondensator und die Diode mit wem verbinden soll. Da versteht der Modellbahner nur noch böhmische Dörfer - Leider.
Unabhängig davon ist mir leider auch noch nicht klar, welche aus den 1. Mio unterschiedlichen 555er-Schaltungen die richtige Basis für mein Problem wäre.

Roland

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
25.06.2009,
20:31

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» SORRY, hab zwar noch schnell goggle nach einem RC-Glied abgefragt -

Da kommen tausend Sachen - vermutlich auch die Lösung für dich, nur du findest nicht die Nadel im Heuhaufen.
Ich sagte:
» » Ist der Triggerimpuls länger als die eingestellte Zeit am 555, macht
» man
» » ein RC Glied davor. Evtl noch eine kleine 1N4148 Diode.

Also hätte ich mal nach 555 Applikation gesucht und dann nach dem Gebilde gesucht.

Kommt auch drauf an, wie die Schaltung davor und dahinter aussieht.

Einem Relais über seine eigenen Kontakte den Strom klauen (so hast du es beschrieben) ist keine gute und saubere Lösung.

Relais können es sb, dauernd unter Strom zu stehen.

Wann soll denn ein kurzer Impuls erzeugt werden und was soll der Impuls bewirken?

Wegen "kurzer Impuls" kam ich auf den 555er.
Wenn an seinem Eingang die Spannung von H auf L wechselt, kommt am Ausgang ein Impuls bestimmer Länge raus (Länge kann man - in bestimmten Grenzen - vorgeben).
Wie lange der Eingang auf L bleibt u nd ob er wieder auf H geht, hat keine Wirkung. Erst, wenn er wieder von H auf L geht, gibts nen neuen Impuls.

Und wenn du sagst, welcher Kontakt von welchem Relais was macht, dann kriegen wir den Rest auch noch hin.

» Mio unterschiedlichen 555er-Schaltungen die richtige Basis für mein
» Problem wäre.

Monostabile Multivibratorschaltung oder Monoflop.
Je nach Relais und Kontakten kann aber auch ne andere Schaltung besser sein.

hws

reba(R)

E-Mail

25.06.2009,
21:19

@ hws

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» Also hätte ich mal nach 555 Applikation gesucht und dann nach dem Gebilde gesucht.

555 Applikation: Genau das ist der Heuhaufen, in dem ich die Nadel nicht finde :-(


» Relais können es ab, dauernd unter Strom zu stehen.
Wenn du das so schreibst, dann ist Frage 4 (meine bi Relais unter dauerndem Strom) erledigt! :-)


» Wann soll denn ein kurzer Impuls erzeugt werden und was soll der Impuls bewirken?

Schalter sind meine Besetztmelder (Verbraucher im Gleisabschnitt = Optos schalten durch = Relais werden geschaltet)

Hab mal den zeitlichen Ablauf aufgemalt. Wobei sowohl links (normale Situation = Schalter geschlossen ca. 5 Sekunden) wie auch das rechte Bild (Schalter für n-Minuten geschlossen, weil ein Verbraucher genau in diesem Gleisabschnitt stehen geblieben ist) vorkommt.

Ob der Trigger Low oder High ist egal. Kann beides erzeugen.

Beim großen C hab ich grad eine Schaltung mit einem 4538 (2 fach Monoflop) entdeckt. MONOFLOP-SCHALTUNG - BAUSATZ Artikel: 191981 (Link ist zum einstellen zu lang :-()
Das ist doch genau das was ich suche - oder? Versuch noch mit meinen Mitteln die Schaltung zu verstehen.

Zitat Beschreibung: Für viele Schaltaufgaben ist oft beim Betätigen eines Tasters oder Schalters ein Ausgangsimpuls mit bestimmter Länge erforderlich. Den Zeitbereich (Anzugszeit des Relais) können Sie mit einem Trimm-Poti von ca. 0 bis 10 s stufenlos einstellen. Die Platine enthält zwei voneinander unabhängige Mono-Flops.

Roland

Pimpino(R)

E-Mail

25.06.2009,
23:39

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» Wenn ich einen Transistor als Schalter nehme, dann muss ich dort zunächst
» erreichen dass dieser NICHT geschaltet ist wenn GBM1-4 besetzt sind. (Opto
» duchgeschaltet aber Schalter auf AUS)

Ich hab noch so meine kleinen Probleme mich mit deinen GBMs anzufreunden ;-)

» Hab da grad was im Netz gefunden, was wohl eigentlich dieses machen soll.
» Wobei ich nicht verstehe wie das funktioniert? Für mich sieht es wie meine
» jetzige Schaltung mit Widerstand und Pull-UP aus.
»
» Zitat zur Schaltung: Wird ein negatives Signal am Eingang des Beispiels
» angelegt, wird dem NPN–Transistor der Basisstrom entzogen. Er sperrt.

Richtig, prinzipiell funktioniert das auch so. Grundsätzlich wird der Transistor durch die beiden Vorwiderstände mit Basisstrom versorgt, wodurch er schaltet. Klaut nun dein Opto diesen Strom, so sperrt der Transistor.

Diese Schaltung erscheint mir persönlich etwas merkwürdig, ich hätte einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen aufgebaut. Den Mittelabgriff des Spannungsteilers hätte ich auf die Basis des Transistors geführt, sodass er erstmal immer durchschaltet. Den Opto hätte ich nun parallel zum unteren Widerstand geschaltet. Wird der Opto angesteuert, so schließt er den unteren Widerstand kurz und zieht damit die Basis des Transistors auf nahezu 0, wodurch dieser sperrt.
So das Prinziep, konkrete Werte wären leicht zu bestimmen. Aber dafür muss halt erstmal das Konzept stehen. ;-)

» Sollte es funktionieren hätte ich meine Schaltung, denn wenn 1-4 besetzt =
» Opto schaltet Gnd durch; Transistor würde aber sperren und somit hätte GBM5
» keinen Saft. Erst wenn 1-4 frei schaltet Transistor durch und GBM5 könnte
» (falls dann besetzt) auch schalten.

reba(R)

E-Mail

26.06.2009,
11:27
(editiert von reba
am 26.06.2009 um 11:48)


@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» Ich hab noch so meine kleinen Probleme mich mit deinen GBMs anzufreunden ;-)

Eine millionenfach :-) bewährte Schaltung. Selbst die meisten prov. Anbieter haben genau diese Schaltung im Programm. Dann darfste halt dafür 6-10 Euro auf den Tisch legen und bekommst genau dies. Mit der "Unwissenheit" der Modellbahner wird richtig Geld verdient ;-) .


Funktion ist aber klar:
Der Plus-Strom fließt über die Dioden. Je Diode bleiben 0,7V - also 1,4V - in Durchlassrichtung "hängen" und schalten den Opto. Hier im Bild die Variante mit der Erkennung nur in Fahrtrichtung. Die 2 gegenläufigen Dioden sind halt nur für eine Rückwärtsfahrt. Hätte auch eine genügt, aber dann hab ich unterschiedliche Geschwindigkeiten bei gleicher Reglerstellung zwischen Vorwärts und Rückwärts.
Der Spannungsabfall von den 1,4 Volt ist zu vernachlässigen - Nee, sogar von Vorteil!. Fast alle Loks sind sowieso zu schnell bei 14 oder 16V max. Trafo-Spannung und sowohl Kinder (wie auch die meisten Erwachsenen!) drehen immer wieder den Trafo bis zum Anschlag auf. ;-)

Der Teil bleibt so und ist somit gesetzt. :-)


Transistor als Schalter:
»
» Richtig, prinzipiell funktioniert das auch so. Grundsätzlich wird der Transistor durch die beiden Vorwiderstände mit Basisstrom versorgt, wodurch er schaltet. Klaut nun dein Opto diesen Strom, so sperrt der Transistor.
»
» Diese Schaltung erscheint mir persönlich etwas merkwürdig, ich hätte einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen aufgebaut. Den Mittelabgriff des Spannungsteilers hätte ich auf die Basis des Transistors geführt, sodass er erstmal immer durchschaltet. Den Opto hätte ich nun parallel zum unteren Widerstand geschaltet. Wird der Opto angesteuert, so schließt er den unteren Widerstand kurz und zieht damit die Basis des Transistors auf nahezu 0, wodurch dieser sperrt.
» So das Prinziep, konkrete Werte wären leicht zu bestimmen. Aber dafür muss halt erstmal das Konzept stehen. ;-)


OK - hier dein Vorschlag in der Variante2.
Grund für den Spannungsteiler ist mir allerdings nicht einleuchtend, denn der Plus-Strom fließt immer. Somit kann der Pulldown-WS doch niemals greifen? Aber wenn du dies so sagst und es hilft, dann kommt das so rein!
C ist "unser" bereits geklärter Glättungskondensator.

Ist die Reihenfolge der Widerstände (Vergleich V1 und V2) wichtig oder egal (außer das es Einfluß auf die Werte hat)?

Roland

Pimpino(R)

E-Mail

26.06.2009,
12:00

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» » Ich hab noch so meine kleinen Probleme mich mit deinen GBMs anzufreunden
» ;-)
»
» Eine millionenfach :-) bewährte Schaltung. Selbst die meisten prov.
» Anbieter haben genau diese Schaltung im Programm. Dann darfste halt dafür
» 6-10 Euro auf den Tisch legen und bekommst genau dies. Mit der
» "Unwissenheit" der Modellbahner wird richtig Geld verdient ;-) .
»
»
» Funktion ist aber klar:

Klar :-)

Ist halt nur so die Verschaltung davon, die mich etwas durcheinander bringt ;-)


» Transistor als Schalter:

»
» OK - hier dein Vorschlag in der Variante2.
» Grund für den Spannungsteiler ist mir allerdings nicht einleuchtend, denn
» der Plus-Strom fließt immer. Somit kann der Pulldown-WS doch niemals
» greifen? Aber wenn du dies so sagst und es hilft, dann kommt das so rein!
» C ist "unser" bereits geklärter Glättungskondensator.

Also den R1 kannst du in meiner Variante einfach brücken.
Ein Spannungsteiler sorgt für einen stabileren Arbeitspunkt des Transistors. Klar, hierbei ist er "nur" als Schalter verbaut, aber so lassen sich auch eventelle Übersteuerungen vermeiden.

» Ist die Reihenfolge der Widerstände (Vergleich V1 und V2) wichtig oder
» egal (außer das es Einfluß auf die Werte hat)?

Widerstand ist Widerstand. Die Werte müssen halt zum "Einsatzort" passen.

reba(R)

E-Mail

26.06.2009,
12:42
(editiert von reba
am 26.06.2009 um 12:50)


@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

SUPER - vielen Dank Pimpino!
Dann ist mein Thema Transistor als Schalter auch geklärt. :-)


» Widerstand ist Widerstand. Die Werte müssen halt zum "Einsatzort" passen.

Prima - dann hab ich gleich die nächste Baustelle:
Berechnung des Vorwiderstands an der Basis.
Auch hier spuckt das Internet zig. Berechnungsvarianten aus :-(

Hab mal in Excel 4 Varianten gerechnet.
Transistor BC327-25 und Rel Takamisawa-Werte sind mit gelb unterlegt.
Dann kommen die unterschiedlichen Vorschläge, die da lauten:
- Faktor 5 auf Basisstrom (V2)
- nur die Hälfte des Verstärkungsfaktors ansetzen (V3)
- nur ein Drittel des Verstärkungsfaktors ansetzen (V4)
- V1 wäre das Ergebnis wenn ich die Werte aus den Datenblättern 1:1 übernehme



Somit habe ich jetzt die freie Auswahl zwischen 29 KOhm bis 145 KOhm als Basis-Vorwiderstand :-D

OK - werd einen Wert so um die 50 KOhm als BasisVorwiderstand und als Pull-Up/Down so irgendwas zwischen 200-300 KOhm nehmen.

OK? - oder gibt es andere Vorschläge/Varianten?

Roland

Pimpino(R)

E-Mail

26.06.2009,
17:54

@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» Widerstand ist Widerstand. Die Werte müssen halt zum "Einsatzort"
» passen.
»
» Prima - dann hab ich gleich die nächste Baustelle:
» Berechnung des Vorwiderstands an der Basis.
» Auch hier spuckt das Internet zig. Berechnungsvarianten aus :-(

Ja, aber was davon passt kann ich dir so auch nicht sagen.

Am besten wir rechnen das mal neu :allesgut:

Also, die Ausgangswerte:

Relais im Kollektorkreis benötigt 12,5mA ?
-> Ic = 12,5mA

Als Transistor würde ich einen BC 546 (o. ä.) nehmen, das sind absolute Standardtransistoren. (Kosten bei Reichelt ganze 4 Cent)

Dann fehlt nur noch die Betriebsspannung der ganzen Schaltung, da bist du mal wieder gefragt. ;-)

reba(R)

E-Mail

26.06.2009,
18:04
(editiert von reba
am 26.06.2009 um 18:22)


@ Pimpino

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

» -> Ic = 12,5mA
Richtig!
»
» Als Transistor würde ich einen BC 546 (o. ä.) nehmen, das sind absolute Standardtransistoren. (Kosten bei Reichelt ganze 4 Cent)

Hab zwar genug 327ziger im Schrank liegen.
Nimm für deine Rechnung ruhig den BC 546.

Betriebsspannung: 12 Volt

reba(R)

E-Mail

26.06.2009,
18:25
(editiert von reba
am 26.06.2009 um 18:38)


@ reba

Fragen zu Schaltung und Bauteilen (Relais, Elko...)

Hier mal meine Ergebnis-Varianten für den BC546 - B.
Lt. Datenblatt hFE von 200-450.
Hab min = 200 als Verstärkungsfaktor in meiner Berechnung als Basiswert genommen.

Bin mal auf dein Ergebnis und vor allem den Berechnungsweg gespannt.

Upps: Sollte kein neuer Beitrag werden