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Hallo liebe Mitglieder!

Ich habe jetzt mal wieder eine Schaltung gebastelt => diesmal mit Unterstützung vom Arduino. Es ist etwas ähnliches wie eine H-Brücke, wobei aber jeder Transistor einzeln geschaltet werden muss, mit vorbestimmten zeitlichen Abständen (Bild im Anhang).

Sie funktioniert leider nicht so ganz wie sie soll: die einzelnen Schritte (vgl. Text am Bild) werden zwar ordentlich ausgeführt (Polwechsel, Pausenzeiten, etc.), aber an der Spule in der Mitte (oder Widerstand/Verbraucher) kommen von den 14V-DC immer nur ca. 3,8V-DC (+/-) an. Klemme ich die 14V komplett ab, ändert sich auch nichts, dann sind es halt 3,4V? An den Dioden liegt es nicht, die hatte ich schon weggenommen ohne Veränderung.

Irgendetwas passt da nicht ... entweder an der Schaltung an sich oder ist ein Transistor defekt (sind schon ältere Teile).

Diese Transistoren (TIP112) hatte ich zufällig herumliegen, es können natürlich auch andere BESSERE sein, die aber mit den 5V/20mA vom Arduino steuerbar sind ... und eher keine MOSFETS, weil ich brauch die Freilaufdioden EXTRA (außerhalb vom Gehäuse, da zugänglich).


Vielleicht könnt ihr euch das mal ansehen und mir sagen was da nicht passt mit der Schaltung bzw. wie ich die Transistoren testen kann, ob die eh alle "ordentlich" schalten?


LG,
Braun

» Mit einem zweikanaligen Oszilloskop wäre dieser Zusammenhang einfach zu
» erkennen.
»

In der Tat ... ich habs jetzt auch nachgemessen, ist genau so wie du es beschrieben hast. Ich wusste nicht, dass das Oszi eh 2 Kanäle hat xD ... ist nämlich nicht mein eigenes Oszi sondern so ein altes Fluke 97 Digitaloszi. Meines ist ein analoges Tektronix, da kenn ich mich besser aus.

Aber danke für die Infos, hat mir viel weitergeholfen - ich melde mich dann mit dem neuen Mosfet-Schaltungsaufbau.

LG

» Ok, ich hab jetzt den Strom gemessen, der wird 1:1 korrekt angezeigt ...
» somit läuft eh alles wie es sein soll ... aber warum bei der Spannung eine
» Stufe drinnen ist, wird mir wohl nicht so ganz klar werden
Das ist der Punkt, an welchem der Strom (und damit das Magnetfeld) abgeklungen ist.
Mit einem zweikanaligen Oszilloskop wäre dieser Zusammenhang einfach zu erkennen.

» (im Anhang mal
» ein Bild wie die Spannung eigentlich angezeigt werden sollte).
Sagt wer?
So sieht das nur aus, wenn die Spule nicht mit einer Freilaufdiode oder ähnlichem Beschaltet ist. Und genau so eine Spitze möchte man auch gewöhnlich vermeiden.

»
» Was du da misst, ist Spannungsfall über den Transistoren und den Dioden,
» welche im Freilauf-Kreis liegen. Kannst du auch einfach testen, indem du
» ein paar Dioden in Reihe schaltest. Der Betrag dieser Spannung wird sich
» dann entsprechend vergrößern.
»
» Die Spannung über einer Spule ist auch eigentlich nicht so interessant, der
» Strom schon eher.

Ok, ich hab jetzt den Strom gemessen, der wird 1:1 korrekt angezeigt ... somit läuft eh alles wie es sein soll ... aber warum bei der Spannung eine Stufe drinnen ist, wird mir wohl nicht so ganz klar werden (im Anhang mal ein Bild wie die Spannung eigentlich angezeigt werden sollte).


» Wie schon mal erwähnt, belastet dieser Spannungsfall das Magnetfeld und
» verfälscht das Ergebnis. Daher auch mein Vorschlag, die MOSFETs als ideale
» Freilaufdiode zu verwenden.

Das ist mir schon klar ... aber eine so steile Flanke sieht mir nach irgend einem Schaltvorgang aus ... es sollte aber nichts mehr geschalten werden?

Ja, ich werde das Ganze auch mal mit den MOSFETS probieren und dann beide Varianten miteinander vergleichen... wird ein bisschen dauern bis ich das aufgebaut habe.

» Es war mir bis jetzt nicht aufgefallen, aber die Schaltung dürfte doch
» nicht ganz so schalten wie ich das möchte bzw. zeigt mir das Oszi etwas
» Seltsames an ... vgl. nachstehendes Bild:
Nix seltsam, genau das, was zu erwarten war. Wenn man sich vorher mit den Grundlagen beschäftigt hätte

Was du da misst, ist Spannungsfall über den Transistoren und den Dioden, welche im Freilauf-Kreis liegen. Kannst du auch einfach testen, indem du ein paar Dioden in Reihe schaltest. Der Betrag dieser Spannung wird sich dann entsprechend vergrößern.

Die Spannung über einer Spule ist auch eigentlich nicht so interessant, der Strom schon eher.

Wie schon mal erwähnt, belastet dieser Spannungsfall das Magnetfeld und verfälscht das Ergebnis. Daher auch mein Vorschlag, die MOSFETs als ideale Freilaufdiode zu verwenden.

Welches Ziel verfolgst du eigentlich mit dieser 'Forschung'?

Hallo!

Es war mir bis jetzt nicht aufgefallen, aber die Schaltung dürfte doch nicht ganz so schalten wie ich das möchte bzw. zeigt mir das Oszi etwas Seltsames an ... vgl. nachstehendes Bild:

... nachdem T2 wieder abschaltet, sollte doch die Spannung langsam abnehmen bis "Null" (Magnetfeld bricht ein, Strom fließt weiter) und nicht so ABRUPT wie am Bild? Es sieht so aus, wie wenn T1 plötzlich abschalten würde, weil dann kann der Strom nicht mehr fließen, aber dann würde die Spannung an der Spule doch erst recht kurz ansteigen??? Kann das Bild nicht verstehen...

... das Oszi schließe ich immer direkt an die Spule

» Wie oft soll denn geschaltet werden?
» Falls nur ab und zu, dann wären Relais wohl besser geeignet.

Das ist eine Aussage, die ich so nicht unterschreiben würde.

» Max. VGS 20V
Gilt ja universell für praktisch alle MOSFETs.
War das jetzt nur eine (unnötige) Feststellung, oder was wolltest du damit sagen?

Die Betriebsspannung beträgt 14V (U_GS für die Lowside-MOSFETs) und die von mir angegebene Hilfsspannung 10V (U_GS für die Highside-MOSFETs). Also alles in Butter.

» » » » IRF3205
» » »
» » » ... den hab ich sogar herumliegen, und kann ich den 1:1 mit dem TIP in
» » der
» » » Schaltung tauschen? ... wahrscheinlich andere Vorwiderstände nötig
» oder?
» » Ja, kannst du. Die Widerstände können so bleiben.
» »
» » » Zuerst probiere ich mal den Optokoppler mit dem TIP, danach den Mosfet
» »
» » Kannst du dir sparen, nimm gleich die MOSFETs, wenn du sie schon da
» hast.
» »
» » » Ich muss alle 4 einzeln ansteuern, weil ich ggf. die Schaltzeiten
» » variieren
» » » muss , also im Prinzip so?:
» » Nicht ganz. Da MOSFETs nicht stromgesteuert sind, muss die Ansteuerung
» mit
» » den Optokopplern angepasst werden.
» » Hier mal die Skizze einer Halbbrücke.
» »
» »

Max. VGS 20V

» » » IRF3205
» »
» » ... den hab ich sogar herumliegen, und kann ich den 1:1 mit dem TIP in
» der
» » Schaltung tauschen? ... wahrscheinlich andere Vorwiderstände nötig oder?
» Ja, kannst du. Die Widerstände können so bleiben.
»
» » Zuerst probiere ich mal den Optokoppler mit dem TIP, danach den Mosfet
»
» Kannst du dir sparen, nimm gleich die MOSFETs, wenn du sie schon da hast.
»
» » Ich muss alle 4 einzeln ansteuern, weil ich ggf. die Schaltzeiten
» variieren
» » muss , also im Prinzip so?:
» Nicht ganz. Da MOSFETs nicht stromgesteuert sind, muss die Ansteuerung mit
» den Optokopplern angepasst werden.
» Hier mal die Skizze einer Halbbrücke.
»
»
» Falls du keine P-Kanal MOSFETs hast, brauchst du für die Highside-MOSFETs
» eine isolierte Hilfsspannung von etwa 10V. Für Versuchszwecke ginge bspw.
» auch eine 9V Batterie.

» Wie oft soll denn geschaltet werden?
Steht im Ausgangspost.

» Falls nur ab und zu, dann wären Relais wohl besser geeignet.
Im Ausgangspost steht auch, dass eine ganz bestimmte Schaltsequenz gewünscht ist...

Wie oft soll denn geschaltet werden?
Falls nur ab und zu, dann wären Relais wohl besser geeignet.

» » IRF3205
»
» ... den hab ich sogar herumliegen, und kann ich den 1:1 mit dem TIP in der
» Schaltung tauschen? ... wahrscheinlich andere Vorwiderstände nötig oder?
Ja, kannst du. Die Widerstände können so bleiben.

» Zuerst probiere ich mal den Optokoppler mit dem TIP, danach den Mosfet
Kannst du dir sparen, nimm gleich die MOSFETs, wenn du sie schon da hast.

» Ich muss alle 4 einzeln ansteuern, weil ich ggf. die Schaltzeiten variieren
» muss , also im Prinzip so?:
Nicht ganz. Da MOSFETs nicht stromgesteuert sind, muss die Ansteuerung mit den Optokopplern angepasst werden.
Hier mal die Skizze einer Halbbrücke.


Falls du keine P-Kanal MOSFETs hast, brauchst du für die Highside-MOSFETs eine isolierte Hilfsspannung von etwa 10V. Für Versuchszwecke ginge bspw. auch eine 9V Batterie.

Danke wieder für die schnellen Infos

» MOSFET mit Optokoppler wäre eine Alternative.
» Mach das mit den Optokopplern.

... ja, ich werde wohl die Optokoppler jetzt mal ausprobieren, scheinen einfach zu sein ... zuerst mal mit dem TIP112 und "NOCH" keine Mosfets.

» Welchen Widerstand hat denn deine Spule?

24 Ohm

» Ob alter oder neuer Bipolartransistor ist nicht so entscheidend, da die zu Grunde liegende Physik die gleiche ist.

Ok, hm.. naja vielleicht gibts doch wo einen mit weniger als 2,5 VCE oder ähnliches...?

» IRF3205

... den hab ich sogar herumliegen, und kann ich den 1:1 mit dem TIP in der Schaltung tauschen? ... wahrscheinlich andere Vorwiderstände nötig oder?

Zuerst probiere ich mal den Optokoppler mit dem TIP, danach den Mosfet


» Klar, der Eingang vom Optokoppler ist eine LED und so, wie du eine LED ansteuerst also mit Vorwiderstand, steuerst du auch die Optokoppler an. Du willst die ja einzeln
» schalten, aber theoretisch braucht man für eine H-Brücke ja nur 2 Ausgänge und wenn der Arduino mit 5 V läuft, kannst du auch 2 Optokoppler LEDs in Reihe an einen
» Ausgang hängen.

Ich muss alle 4 einzeln ansteuern, weil ich ggf. die Schaltzeiten variieren muss , also im Prinzip so?:

»
» Und die Optokoppler kann ich dann auch direkt mit dem Arduino ansteuern?
»
Klar, der Eingang vom Optokoppler ist eine LED und so, wie du eine LED ansteuerst also mit Vorwiderstand, steuerst du auch die Optokoppler an. Du willst die ja einzeln schalten, aber theoretisch braucht man für eine H-Brücke ja nur 2 Ausgänge und wenn der Arduino mit 5 V läuft, kannst du auch 2 Optokoppler LEDs in Reihe an einen Ausgang hängen.

» » Hab schon beim 1. Beitrag mal gezeigt, wie man das Ganze mit Optokoppler
» » machen kann.
» »
» https://www.elektronik-kompendium.de/forum/board_entry.php?id=306435&page=1&category=all&order=last_answer&descasc=desc
» » Damit erspart man sich viel Ärger, weil man auch 2 getrennte
» » Betriebsspannungen für Leistung und Prozessor nutzen kann.
» » Damit ist es dann auch egal, ob man PNP oder NPN oder beides nutzt.
» » Diese Koppler gibt es z.B spottbillig uns die können 50mA
» » https://www.pollin.de/p/sharp-optokoppler-pc123-10-stueck-121101
»
» Klingt sehr interessant, kenn mich leider mit diesen Optokoppler gar nicht
» aus ... ich werde mir mal das Datenblatt dazu ansehen und einige Beispiele
» wie man die in eine Schaltung integriert.
»
» Und die Optokoppler kann ich dann auch direkt mit dem Arduino ansteuern?
»

Ja, aber der Strom, der rauskommt muss auch 1:1 in den Optokoppler rein. Also nix mit 50mA.