Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lüfter im Gewächshaus schalten


von Vincent (Gast)


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Hallo zusammen,
wie der Titel es schon sagt, möchte ich mit einem Mikrocontroller 
(Tiny2313) einen kleinen Lüfter (5V 120mA) in einem 
Mini-Tisch-Gewächshaus ansteuern, um mehrmals am Tag für einige wenige 
Minuten den Lüfter ein und aus zu schalten.
Anbei ein erster Schaltplan (sind meine ersten Gehversuche mit Eagle).

Da ich mit der Nutzung von Transistoren keine Erfahrung habe, stellen 
sich folgende Fragen:
1.) Ist der Transistor BC817 dafür geeignet und richtig beschaltet 
(Basiswiderstand)?
Ich habe anhand des Datenblatts und der Erklärung hier im Forum folgende 
Berechnung durchgeführt:
Collector-Emitter Sat laut Datenblatt Ic/Ib = 10
=> Ib = 120mA / 10 = 12mA  (der Lüfter braucht laut Datenblatt 120mA bei 
5V)
Vce~0,6V => (4,5-0,6)/12mA = 325Ω -> 330Ω Basiswiderstand

2.) Kann ich einen Lüfter eigentlich direkt so mit dem Transitor 
schalten, oder muss ich dafür ein Relais nehmen?

3.) Da ein Lüfter ein Motor ist, brauche ich auch sicherlich eine 
Freilaufdiode, richtig? (diese fehlt dann im Schaltplan)

Ich danke für eure Hilfe im Voraus.
Vincent.

von troll (Gast)


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Vincent schrieb:
> 1.) Ist der Transistor BC817 dafür geeignet
ja

> und richtig beschaltet
Imho Nein. Der Widerstand ist deutlich zu klein.

> Collector-Emitter Sat laut Datenblatt Ic/Ib = 10
Hö? Ich meine da muss man Hfe oder ß nehmen, das sollte so bei 100 oder 
mehr liegen. Guck mal Relais mit Logik ansteuern, statt des Relais 
nimmst du deinen Lüfter.

> 3.) Da ein Lüfter ein Motor ist, brauche ich auch sicherlich eine
> Freilaufdiode, richtig? (diese fehlt dann im Schaltplan)
ja, s.o.

von Marcel (Gast)


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1.) Müsste passen.

2.) Hat der Lüfter nur 2 Anschlüsse und soll er immer auf voller 
Leistung laufen ?

3.) Freilaufdiode sollte schon sein, ja.

von Georg A. (georga)


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12mA Basisstrom ist IMO etwas übertrieben. 1k tuts auch. Die 
Stromverstärkung liegt ja bei min. 100, da sind 4mA schon ausreichend.

Für sowenig Strom lohnt sich kein Relais. Bei mehr könnte man einen 
Logic-Level-Mosfet nehmen. Kostet keinen Basisstrom und auch insg. 
weniger Verlustleistung. Für einen 230V Lüfter wäre aber ein Relais 
schon am Besten ;)

Wenn das ein normaler PC-Lüfter ist (also kein normaler Motor, sondern 
ein bürstenloser Motor mit Ansteuerplatine), braucht es eigentlich keine 
Freilaufdiode.

von Vincent (Gast)


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Danke für die Anregungen.
Jedoch bin ich, was die Stromverstärkung anbetrifft etwas verwirrt. Ich 
habe mich an die Anleitung hier 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand gehalten. Dort 
ist im zweiten Beispiel folgende Passage:
Zitat: "hFE ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein 
Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass hFE auch bei 40mA Kollektorstrom 
noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und 
der Kennlinie zu VCEsat (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) 
findet man, dass \frac{I_C}{I_B} = 20 bei Sättigung ist, und das ist der 
gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in 
Sättigung von 20."

In dem Datenblatt zu meinem Transistor ist eben auch dieser Wert 
angegeben, mit 10. Was ist nun richtig? Wenn ich das direkt aus den 
Kennlinien ablese, komme ich auf eine Stromverstärkung von 250. Zwischen 
250 und 10 ist ja ein großer Unterschied. Wie wirkt sich das auf die 
Stabilität des ganzen aus?

Was mich ebenfalls irritiert beim Basiswiderstand: Man liest ja, dass es 
genau berechnet werden soll. Jedoch ist es dann ja so, dass man da was 
abschätzt, hier einen Erfahrungswert nimmt, dann auf/abrundet,... 
dadurch erhält man doch recht gestreute Ergebnisse?

Gruß,
Vincent

von Vincent (Gast)


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Marcel schrieb:
> 2.) Hat der Lüfter nur 2 Anschlüsse und soll er immer auf voller
> Leistung laufen ?

Der Lüfter ist schon eh ziemlich schwach, da würde eine Drehzahlregelung 
bei dem Anwendungsfall keinen Sinn machen, deswegen ist nur An / Aus 
schon ok.

von Superkalifragilsistikexpialigetisch (Gast)


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Vincent schrieb:
> nur An / Aus schon ok

Der Arme ATtiny2313 langweilt sich zu Tode. Warum sowas üpberhaupt mit 
einem µC gelöst werden muss...wenns doch wenigstens Tageslicht- / 
Zeitabhängig wäre...

von MaWin (Gast)


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> brauche ich auch sicherlich eine Freilaufdiode

Ja.

> um mehrmals am Tag für einige wenige
> Minuten den Lüfter ein und aus zu schalten

Da du also eine Art Uhr baust, solltest du den uC mit einem Quartz 
versorgen, damit er auch halbwegs uhrzeitmässig arbeitet.

Wenn es so ungenau sein daß, daß ein RC-Takt ausreicht, dann tut es auch 
ein CD4536 als Zeitgeber.


> 12mA Basisstrom ist IMO etwas übertrieben. 1k tuts auch. Die
> Stromverstärkung liegt ja bei min. 100, da sind 4mA schon ausreichend.

Was für ein Blödsinn.
Warum versuchen immer die grössten Deppen zu antworten,
die noch viel weniger verstehen als der Fragende ?

330 Ohm ist passend, 10 ist richtig im Schaltbetrieb.

von Vincent (Gast)


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Superkalifragilsistikexpialigetisch schrieb:
> Vincent schrieb:
>> nur An / Aus schon ok
>
> Der Arme ATtiny2313 langweilt sich zu Tode. Warum sowas üpberhaupt mit
> einem µC gelöst werden muss...wenns doch wenigstens Tageslicht- /
> Zeitabhängig wäre...

Das ist nur ein Teilprojekt, hinzu kommt noch eine Temperaturerfassung 
und Luftfeuchteerfassung und Ausgabe auf einem kleinen Display auf 
Knopfdruck. Ist im Schaltplan noch nicht drin, denn ich gehe Step by 
Step vor. :)

von Georg A. (georga)


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> > brauche ich auch sicherlich eine Freilaufdiode
> Ja.

Was für ein Blödsinn. Wenn der GRÖEAZ (grösste Elektroniker aller 
Zeiten) mal einen realen PC-Lüfter im "Auslaufbetrieb" vermessen hätte, 
wüsste er, dass da im Gegensatz zu normalen Motoren keine nennenswerte 
Induktionsspannung entsteht.

> Warum versuchen immer die grössten Deppen zu antworten,
> die noch viel weniger verstehen als der Fragende ?

Heute noch keine Froschpillen genommen, oder?

von troll (Gast)


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MaWin schrieb:
> Was für ein Blödsinn.
> Warum versuchen immer die grössten Deppen zu antworten,
> die noch viel weniger verstehen als der Fragende ?
Irren ist menschlich, auch bei Deppen. Jetzt weiß ich es ja besser.

von MaWin (Gast)


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> Was für ein Blödsinn. Wenn der GRÖEAZ (grösste Elektroniker aller
> Zeiten) mal einen realen PC-Lüfter im "Auslaufbetrieb" vermessen hätte,
> wüsste er, dass da im Gegensatz zu normalen Motoren keine nennenswerte
> Induktionsspannung entsteht

Im Gegensatz zu dir, der du mit dem einen Messwert aus deinem einen 
Lüfter glaubst schon alle zu kennen, und dann die falsche Überlegung 
machst "Wenn es bei mir in einem Fall geht, muss es auch bei anderen in 
allen Fällen gehen, selbst wenn unbekannt ist, welches Lüftermodell", 
lege ich Schaltungen so aus, daß sie funktionieren.

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


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Vincent schrieb:
> Der Lüfter ist schon eh ziemlich schwach, da würde eine Drehzahlregelung
> bei dem Anwendungsfall keinen Sinn machen, deswegen ist nur An / Aus
> schon ok.
Je nachdem, welchen Timer du für deinen Zeitgeber benutzt, tu dir 
trotzdem schon jetzt den Gefallen und leg den Schalttransistor auf einen 
OC Ausgang für den anderen Timer, damit du später nicht nochmal dran 
rumbauen musst, wenn dir der Lüfter zu laut wird oder du auf 
kontinuierliche Lüftung umbaust.
Für Timer 0 wäre das dann entweder der OC0A oder OC0B Pin, bei Timer 1 
bist du schon am richtigen dran (OC1B).
Da hier ein Motor mit im Spiel ist, schlage ich noch einen 100µF/10V als 
zusätzlichen Entkoppelkondensator vor.

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