Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Diode richtig platzieren


von Alex B. (alexdotnet)


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Hi Leute :-)

Beim fröhlichen verkabeln meines Arduino mit einem elektronischen 
Türschloss bin ich auf eine Frage gestoßen die mich jetzt eine kleine 
Weile beschäftigt.

Eine Skizze der Verkabelung ist beigelegt. Ihr müsst einfach den Motor 
mit dem Türschloss austauschen. Wenn ich mit digitalWrite() nun den PIN9 
auf HIGH setze, öffnet das Schloss.

Vom Netzstecker hole ich mir 9 Volt die ich für das schloss brauche.


Da kam mir dann ein paar fragen in den Kopf mag daran liegen das ich 
erst am Anfang stehe mit meinem Wissen über Elektrotechnik.
Warum genau soll dort eine Diode hin?

Laut einem Kommentar auf
http://www.instructables.com/id/Easy-Bluetooth-Enabled-Door-Lock-With-Arduino-An/
sitzt die Diode an der Falschen stelle aber mir ist nicht genau klar wo 
er diese hinhaben möchte.

Für hilfreiche Antworten bin ich super Dankbar.

von Werner A. (Gast)


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Alex B. schrieb:
> sitzt die Diode an der Falschen stelle aber mir ist nicht genau klar wo
> er diese hinhaben möchte.

Mit Schaltplan wäre das etwas übersichtlicher. Die Diode muß parallel 
zum Magnet liegen, so dass sie bei durchgeschaltetem FET nicht leitet.

von c. m. (Gast)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Werner A. schrieb:
> so dass sie bei durchgeschaltetem FET nicht leitet

Genauer: So dass sie in Sperrichtung über der (induktiven) Last liegt:
+----o-------
Vcc  |      |
     --     -----
     /\ Di  |Last|
     --     -----
     |      |
     -------o
            |
vom MC      /
o--------- |  FET
            \
            |
GND---------|

von Thomas (kosmos)


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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/90/Catchdiode.png

man sieht wenn man abschaltet ist noch etwas Energie gespeichert, diese 
muss abgebnaut werden sonst entsteht die Induktionsspannung, wenn man 
jetzt z.B. einen Transistor für 36V und den Verbraucher mit 12V betreibt 
kann die Induktionsspitze den Transistor killen, die Diode leiten die 
Energie wieder durch den Verbraucher wodurch er sich abbaut und so keine 
Induktionsspitze mehr entsteht. Man könnte auch langsamer abschalten so 
verheizt dann der Transistor im Ausschaltmoment den Strom

von Alex B. (alexdotnet)


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Damit ich das richtig verstehe.

Die Diode soll klar stellen, das wenn das schloss wieder Schließt, die 
Spannung einen anderen Weg hat zu fließen bzw wenn Transistor abschaltet 
?

Ich habe mal ein Bild abgehangen wie das ganze im Augenblick aussieht.

von Alex B. (alexdotnet)


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Bild vergessen ...

von Jens G. (jensig)


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Wieso willst Du es immer wieder falsch machen? Matthias Sch. hat doch 
schon schön aufgemalt, wie es zu machen ist.

von Alex B. (alexdotnet)


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Ich hab das falsche bild hochgeladen ...

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Alex B. schrieb:
> Ich hab das falsche bild hochgeladen ...

So wird es funktionieren. Nimm aber besser keine 1N4001, sondern was 
schnelleres. Ich denke, da tut's auch eine stinknormale billige schnelle 
1N4148. Wie viel Strom zieht denn dein Türschloss? Und ist dein 
Transistor ein MOSFET oder ein Bipolartransistor?


Gruß
Jonathan

von Jörn P. (jonnyp)


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Die Freilaufdiode sollte nöglichst direkt an der Induktivität sitzen.
Es nützt nix, wenn sie irgentwo am anderen Ende einer Schaltung sitzt, 
denn auf dem Weg dort hin kann die Induktionsspannung etliche Halbleiter 
über die Wupper schicken.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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D.h. direkt an den Motor ran das Ding.

von Alex B. (alexdotnet)


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> Wie viel Strom zieht denn dein Türschloss?
8-12V
Ich zwack mir vom Netzstecker am Mikrocontroller 9V um das schloss zu 
öffnen

> Transistor ein MOSFET oder ein Bipolartransistor?
Bevor ich da was falsches sage
http://www.reichelt.de/TIP-J-Transistoren/TIP-120-STM/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=21469;GROUPID=2887;artnr=TIP+120+STM;SID=10T7LNZ38AAAIAAEsAE9wa658781ac4ce9d11426696472640b27b
das ist exakt der den ich momentan benutze.

> D.h. direkt an den Motor ran das Ding.
Mag sein das ich mich da etwas dumm anstelle aber wer nicht fragt bleibt 
dies auch.

Momentan sieht meine Schaltung so aus wie von Matthias Sch. beschrieben

+----o-------
Vcc  |      |
     --     -----
     /\ Di  |Last|
     --     -----
     |      |
     -------o
            |
vom MC      /
o--------- |  FET
            \
            |
GND---------|

Wo genau heißt direkt an den Motor ran



MfG

Alex

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jörn Paschedag schrieb:
> Die Freilaufdiode sollte nöglichst direkt an der Induktivität sitzen.
> Es nützt nix, wenn sie irgentwo am anderen Ende einer Schaltung sitzt,
> denn auf dem Weg dort hin kann die Induktionsspannung etliche Halbleiter
> über die Wupper schicken.
Das ist eine zu pauschale Aussage. Wenn man den Grund für die 
Notwendigkeit dieser diode kennt, kann man das lockerer sehen. Diese 
Diode ist deshalb da, weil der Strom durch die Induktivität nach dem 
Abschalten des Transistors einfach weiterfliesst. Und der suchq:t sich 
dann irgendeinen Weg. Zur Not über einen hochohmigen Halbleiter. Und 
schon ein kleiner Strom kann an einem hochohmigen Widerstand eine hohe 
Spannung erzeugen... :-o

Am einfachsten ist es daher, diesem Strom einen niederohmigen Weg zu 
bieten: die Freilaufdiode...

Und die gehört an die Anschlussklemmen der Platine, denn auch die 
Zuleitung zum Aktor (Motor, Türöffner, Ventil...) kann je nach Länge 
eine nennenswerte Induktivität haben, die von einer Diode am Aktor nicht 
kompensiert wird.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Alex B. schrieb:
>> Wie viel Strom zieht denn dein Türschloss?
> 8-12V

U = R·I
Spannung = Strom · Widerstand
1 Volt = 1 Ampere · 1Ω (Ohm)

>> Transistor ein MOSFET oder ein Bipolartransistor?
> Bevor ich da was falsches sage
> 
http://www.reichelt.de/TIP-J-Transistoren/TIP-120-STM/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=21469;GROUPID=2887;artnr=TIP+120+STM;
Das ist ein Biopolartransistor, genauer gesagt zwei Transistoren in 
Darlingtonschaltung in einem Gehäuse. Die Begriffe kannst du alle bei 
Wikipedia nachschlagen, ist aber erstmal nicht so wichtig.
Jedenfalls brauchst du zwischen der Basis und dem Mikrocontroller noch 
einen Widerstand von 100Ω bis 1kΩ .

von Alex B. (alexdotnet)


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Alexander Schmidt schrieb:
> Widerstand von 100Ω bis 1kΩ

hab ich sofort hinzugefügt

gruß alex

von Jens (Gast)


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Alexander Schmidt schrieb:
> Biopolartransistor

Der ist aber doch gar nicht grün und/oder kompostierbar?

von Thomas (kosmos)


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Türöffner ziehen meist um die 1A und werden mit AC bzw. DC(nur 
gleichgerichtet nicht gepuffert) angesteuert, dadurch wird die Spule 
halt nicht ständig angesteuert sondern durch die Nulldurchgänge leicht 
entlastet, außerdem hört man dann auch, das jemand den Öffner betätigt 
weil der Türöffner dann brummt, bei gepuffertem DC macht es nur ein 
Klick wenn die Spule anzieht und nochmal klick wenn sie losläßt.

Du musst umbedingt testen ob dein Netzteil beides schafft nicht das der 
µC aussteigt weil die Spannung zusammenbricht wenn der Türönner Strom 
vom Netzteil zieht.

Am leichtesten wäre es von der Ansteuerung wenn du dem AC Netzteil noch 
einen Gleichrichter spendierst dann braucht deine Schaltung nur DC 
schalten können.

Da die Dinger ja heutzutage fast nichts mehr kosten, würde ich eine 
spannungsfestere Ausführung nehmen, weil es genug Verbraucher gibt die 
gerne mal einen Impuls ins Netz jagen z.B. Kühlschrank. Gut bei dir 
sitzt ja noch ein Netzteil dazwischen trotzdem würde ich eher zu einem 
200V-400V Transistor greifen.

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