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J. S. Braun

26.12.2022,
17:46
 

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler? (Schaltungstechnik)

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



Thomas Kuster(R)

26.12.2022,
18:06

@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

Hallo J.S.Braun
da die oberen zwei NPN in Kollektorschaltung laufen, kann am Emitter derselben nicht 14V sondern max. 5-0.7V gleich 4.3V sein. Ausserdem fehlen die oberen Freilaufdioden, das könnte die Transistoren zerstören.
Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Offroad GTI(R)

26.12.2022,
18:11
(editiert von Offroad GTI
am 26.12.2022 um 18:16)


@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» Ich habe jetzt mal wieder eine Schaltung gebastelt :) => diesmal mit
» Unterstützung vom Arduino.
Die Problemstellung kennen wir jetzt ja schon, in groben Zügen...

» Es ist etwas ähnliches wie eine H-Brücke,
Es ist eine H-Brücke :-|


» 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.
Wurde schon erklärt...Kollektorschaltung.

» und eher keine MOSFETS, weil ich brauch die
» Freilaufdioden EXTRA (außerhalb vom Gehäuse, da zugänglich).
Du denkst zumindest, dass du das brauchst.
Noch mal will ich es jetzt nicht schreiben.

24Ohm an 14V ergeben 1,7A.
Dafür sind die 1N4001 Dioden mit 1A Nennstrom unterdimensioniert. Das wird sie jetzt nicht gleich umbringen, zumal sie nur als Freilaufdiode arbeiten, aber es darf wohl darauf hingewiesen werden :-P

AufArbeit

26.12.2022,
18:51

@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

Naja, typische Anfängerfehler :) Es wurde ja schon geschrieben was falsch ist.
Warum kein integrierter Treiber? Für das Arduinogebastel gibt es doch fertige Platinchen mit z.B. dem altehrwürdigen L298.

Auch wichtig beim Basteln mit Microcontrollern: Immer auch den Zustand der IOs während des Reset, Initialisierung oder Neuprogrammierung betrachten. Da sind kleine (klein gegen die internen PUps oder PDowns) externe Widerstände häufig nötig!

Gast

26.12.2022,
19:00

@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» 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
»
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»
»

Die Schaltung kannst du so lassen, du musst nur für die 2 oberen TIPs jeweils noch einen NPN Treibertransistor nehmen, die dann per 5 V angesteuert werden.
Die Kollektoren der Treiber gehen dann an die Basis der oberen TIPs und von dort per ca 500 Ohm an die 14 V. Die Emitter an Masse.
Die Basis der Treiber wieder per 270 Ohm an den Arduino. Beachte aber, dass das Signal für die Treiber invertiert sein muss.

J. S. Braun

26.12.2022,
22:05

@ Gast

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

Vielen Dank für die schnellen Antworten!!!

» Die Schaltung kannst du so lassen, du musst nur für die 2 oberen TIPs
» jeweils noch einen NPN Treibertransistor nehmen, die dann per 5 V
» angesteuert werden.

Kann ich dafür den BC547 nehmen, die hab ich auch herumliegen?

» Die Kollektoren der Treiber gehen dann an die Basis der oberen TIPs und von
» dort per ca 500 Ohm an die 14 V. Die Emitter an Masse.
» Die Basis der Treiber wieder per 270 Ohm an den Arduino.

Ok, hab das Schaltbild entsprechend umgeändert - passt das jetzt so:




» Beachte aber, dass das Signal für die Treiber invertiert sein muss.

... hm, bedeutet, dass der Arduino im "Ruhezustand" bereits das Signal 5V ausgibt und wenn er dann "eigentlich" schalten sollte, dann nimmt er die 5V wieder weg?



» Du denkst zumindest, dass du das brauchst.
» Noch mal will ich es jetzt nicht schreiben.

xD ... eines nach dem Anderen, die MOSFETS kommen auch dran in der nächsten Schaltung ;)


» 24Ohm an 14V ergeben 1,7A.
» Dafür sind die 1N4001 Dioden mit 1A Nennstrom unterdimensioniert. Das wird sie jetzt nicht gleich umbringen, zumal sie nur als Freilaufdiode arbeiten, aber es darf wohl darauf hingewiesen werden.

Ok, verstehe - ja das hab ich ned berechnet, sind mal schnell zum experimentieren drinnen.

Gast

26.12.2022,
23:17

@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» Vielen Dank für die schnellen Antworten!!!
»
» » Die Schaltung kannst du so lassen, du musst nur für die 2 oberen TIPs
» » jeweils noch einen NPN Treibertransistor nehmen, die dann per 5 V
» » angesteuert werden.
»
» Kann ich dafür den BC547 nehmen, die hab ich auch herumliegen?

Ja, der sollte gehen
»
» » Die Kollektoren der Treiber gehen dann an die Basis der oberen TIPs und
» von
» » dort per ca 500 Ohm an die 14 V. Die Emitter an Masse.
» » Die Basis der Treiber wieder per 270 Ohm an den Arduino.
»
» Ok, hab das Schaltbild entsprechend umgeändert - passt das jetzt so:
»
»
»
»
» » Beachte aber, dass das Signal für die Treiber invertiert sein muss.
»
» ... hm, bedeutet, dass der Arduino im "Ruhezustand" bereits das Signal 5V
» ausgibt und wenn er dann "eigentlich" schalten sollte, dann nimmt er die 5V
» wieder weg?

Wenn am Arduino 5V auf den PIN für den Treiber legst, dann ist der TIP aus. Also zum Anschalten des TIP ein OFF legen, d.h. PIN Ausgang auf GND
»
»
»
» » Du denkst zumindest, dass du das brauchst.
» » Noch mal will ich es jetzt nicht schreiben.
»
» xD ... eines nach dem Anderen, die MOSFETS kommen auch dran in der nächsten
» Schaltung ;)
»
»
» » 24Ohm an 14V ergeben 1,7A.
» » Dafür sind die 1N4001 Dioden mit 1A Nennstrom unterdimensioniert. Das
» wird sie jetzt nicht gleich umbringen, zumal sie nur als Freilaufdiode
» arbeiten, aber es darf wohl darauf hingewiesen werden.
»
» Ok, verstehe - ja das hab ich ned berechnet, sind mal schnell zum
» experimentieren drinnen.

Eierschale(R)

27.12.2022,
03:22

@ Offroad GTI

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» 24Ohm an 14V ergeben 1,7A.
» Dafür sind die 1N4001 Dioden mit 1A Nennstrom unterdimensioniert. Das wird
» sie jetzt nicht gleich umbringen, zumal sie nur als Freilaufdiode arbeiten,
» aber es darf wohl darauf hingewiesen werden :-P

So eine 1N4001 kann kurzfristig schon einige 10A ab.

J. S. Braun

27.12.2022,
12:20

@ Gast

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » Kann ich dafür den BC547 nehmen, die hab ich auch herumliegen?
»
» Ja, der sollte gehen

Ok, passt super, danke! - also die Schaltung funktioniert jetzt mal soweit, dass ich zumindest von den 14V, genau 12,5V an der Spule habe, denke das ist eh normal so.





» »

Offroad GTI(R)

27.12.2022,
14:00

@ J. S. Braun

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» dass ich zumindest von den 14V, genau 12,5V an der Spule habe, denke das
» ist eh normal so.
Ja, Bipolartransistoren verursachen schon einen beträchtlichen (bezogen auf die geringe Versorgungsspannung) Spannungsfall.

Eierschale(R)

27.12.2022,
15:00

@ Offroad GTI

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » dass ich zumindest von den 14V, genau 12,5V an der Spule habe, denke das
» » ist eh normal so.
» Ja, Bipolartransistoren verursachen schon einen beträchtlichen (bezogen auf
» die geringe Versorgungsspannung) Spannungsfall.

Speziell Darlington

DIY-Bastler(R)

27.12.2022,
15:32

@ Eierschale

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » Ja, Bipolartransistoren verursachen schon einen beträchtlichen (bezogen auf die geringe Versorgungsspannung) Spannungsfall.
»
» Speziell Darlington

Ist hier aber nicht im Spiel.

Offroad GTI(R)

27.12.2022,
15:39

@ DIY-Bastler

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » Speziell Darlington
»
» Ist hier aber nicht im Spiel.
Doch, es wurde vom TE lediglich das generische Transistor-Schaltsymbol verwendet.

Mit 'einfachen' Leistungstransistoren würde das auch gar nicht funktionieren, da der Arduino viel zu wenig Basisstrom bereit stellen kann.

DIY-Bastler(R)

27.12.2022,
16:32

@ Offroad GTI

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » » Speziell Darlington
» »
» » Ist hier aber nicht im Spiel.
» Doch, es wurde vom TE lediglich das generische Transistor-Schaltsymbol
» verwendet.
»
Dann zeigt doch mal an welcher Stelle ein Emitter an eine Basis geht. Denn das ist das Merkmal für eine Darlingtonschaltung.

Offroad GTI(R)

27.12.2022,
16:37

@ DIY-Bastler

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» Dann zeigt doch mal an welcher Stelle ein Emitter an eine Basis geht. Denn
» das ist das Merkmal für eine Darlingtonschaltung.
Von Darlingtonschaltung war doch keine Rede, sondern von Darlingtontransistoren.
Steht gleich im ersten Beitrag vom TE: TIP112

DIY-Bastler(R)

27.12.2022,
17:20

@ Offroad GTI

Schaltung funktioniert nur zum Teil ... wo liegt der Fehler?

» » Dann zeigt doch mal an welcher Stelle ein Emitter an eine Basis geht.
» Denn
» » das ist das Merkmal für eine Darlingtonschaltung.
» Von Darlingtonschaltung war doch keine Rede, sondern von
» Darlingtontransistoren.
» Steht gleich im ersten Beitrag vom TE: TIP112

Stimmt, hast Recht. Mea culpa. :crying: