{"id":1491,"date":"2006-09-08T18:36:20","date_gmt":"2006-09-08T18:36:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/?p=1491"},"modified":"2020-05-14T10:51:08","modified_gmt":"2020-05-14T08:51:08","slug":"gross-update-akku-betriebsspannung-abschaltverzoegerung-mit-cmos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elektronik-kompendium.de\/news\/gross-update-akku-betriebsspannung-abschaltverzoegerung-mit-cmos\/","title":{"rendered":"GROSS-UPDATE: Akku-Betriebsspannung-Abschaltverz\u00f6gerung mit CMOS-Invertern, MOSFET und DIL-Leistungsrelais"},"content":{"rendered":"

\"Akku-Abschaltverz\u00f6gerung\"
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Eine Abschaltverz\u00f6gerung f\u00fcr Akkus aber auch f\u00fcr Batterien. Akkus stehen hier allerdings im Vordergrund, weil das Schalten mit Relais erfolgt, die Str\u00f6me im Ampere-Bereich schalten k\u00f6nnen. Trotzdem gibt es daf\u00fcr kleine Dual-Inline-Relais f\u00fcr Leiterplatten die mit sehr wenig Antriebsleistung auskommen. Ein Relais mit einer Spulenspannung von 12 VDC und einem Strom von gerade 10 mA, ist so niedrig, dass ein CMOS-IC aus den IC-Familien MC14xxx und CD4xxx gen\u00fcgt um mit f\u00fcnf parallel geschalteten Invertern dieses Relais ohne zus\u00e4tzlichen Transistor zu schalten. Es wird in diesem Elektronik-Minikurs also auch gleich klar gemacht, dass eine solche Parallelschaltung mit CMOS problemlos realisiert werden darf und es wird kurz erkl\u00e4rt warum das so ist.<\/p>\n

Es ist allgemein bekannt, dass Relais, wenn diese mit Transistoren oder mit ICs geschaltet werden, sogenannte Freilaufdioden haben. Diese sind zur Relaisspule stets in Sperrrichtung parallel geschaltet. Beim \u00d6ffnen des Halbleiterschalters erzeugt die Spule einen Selbstinduktionsstrom der durch diese Freilaufdiode fliesst. Dies verhindert eine unkontrolliert hohe Selbstinduktionsspannung, welche den Halbleiterschalter zerst\u00f6ren k\u00f6nnte. Wenig bekannt, weil kaum irgendwo beschreiben, hat diese Methode zum Nachteil, dass die Abschaltverz\u00f6gerung des Relais durch diese Freilaufdiode vergr\u00f6ssert wird. Es ist nicht so, dass der Relaiskontakt ganz einfach pl\u00f6tzlich sp\u00e4ter \u00f6ffnet, er \u00f6ffnet langsamer, weil der Selbstinduktionsstrom auch nicht pl\u00f6tzlich, sondern allm\u00e4hlich abnimmt. Ob dies ein Problem ist oder nicht, zeigt die Anwendung. Man denke an das Lichtbogenproblem bei hohen DC-Abschaltstr\u00f6men. Eine kleine Schaltung zeigt, wie man einen solchen Test leicht selbst durchf\u00fchren kann. Es wird dabei gezeigt, dass es grunds\u00e4tzlich auch m\u00f6glich ist, mit einer Z-Diode, parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors, diesen vor der Selbstinduktionsspannung zu sch\u00fctzen, wenn u.U. gewisse sehr einfache transiente Vorkehrungen getroffen werden.<\/p>\n

Eine ewige Diskussion in den Fach-Diskussionsforen ist stets die Wahl der Dioden. Gen\u00fcgt eine 1N914 bzw. 1N4148 und oder sollte man eine 1N400x einsetzen. Diesem Problem ist ein ganzes Kapitel gewidmet und zeigt welche realistischen \u00dcberlegungen man dazu anstellen muss. Dieses Kapitel soll dazu dienen diese ewige Unsicherheit etwas zu einzud\u00e4mmen.<\/p>\n