Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Freilaufdiode für Vakuumpumpe


von Benny L. (benny_l)


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Hallo,

ich arbeite derzeit an einem Robotik-Schülerprojekt.
Für einen Sauger haben wir eine Membranpumpe. Der zugehörige DC-Motor 
benötigt 12V und zieht 1,8A. Geschlatet wird die Pumpe über ein Relais.
Nun zu meiner Frage. Ich bin gerade dabei alles vom Breadboard auf 
Platine zu bringen, da auf der gleichen Spannungversorgung ein u.a ein 
Raspberry hängt, wollte ich einmal nachfragen ob die von mir gewählte 
Freilaufdiode für die Pumpe passt, bevor ich ihn in den Siliziumhimmel 
schicke.
Ich habe vor eine 1N4001 zu nehmen, da die Pumpe nur Ein und Aus 
geschaltet wird, sollte es ja passen. Peak kann die Diode ja 30A, 
Dauerstrom allerdings nur 1A, was ja zu wenig ist.
Bin ich damit auf der sicheren Seite?

Danke

von Patrick W. (paddy)


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Wenn du den Motor über ein Relais schaltest und diese dann im Auszustand 
offene Leitungen sieht, dann brauchst du keine Freilaufdiode für den 
Motor. Der kann einfach auslaufen. Oder willst du den schnell anhalten?

Das Relais wirst du aber vermutlich über einen Transistor ansteuern und 
da Brauchst du eine Freilaufdiode für das Relais. Sonst geht der 
Transistor oder dein Ausgang kaputt.

Kann deine Spannungsversorgung den Anlaufstrom des Motors liefern ohne 
dass die Spannung einbricht und der Raspberry abstürzt?

von Michael .. (thing)


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Nimmt man da nicht besser einen Snubber?
Das Thema ist doch hier schon x-mal durchgekaut worden, also
mal die Suche nutzen. In der Artikelsammlung steht auch was dazu.

von Benny L. (benny_l)


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So habe ich das ganze noch garnicht gesehen, dann sollte es ja passen, 
oder?Nein, es wird nicht schnell geschalten, der Rückstrom ist 
aufjedenfall auf 0 runter bis zum nächsten Einschaltvorgang.

Die Relais-Schaltung ist kein Problem, läuft wie im Anhang zu sehen über 
eine ULN2803A. Als Freilaufdiode ist eine 1N4936 verbaut.

Spannungsversorgung habe ich einen NiMH Akku, 4,5 Ah. Der sollte den 
Strom meiner Meinung nach bringen. Ich werde genre berichtigt :)

Danke für die schnelle Antwort

von Michael .. (thing)


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Wozu denn eine zusätzliche Freilaufdiode wenn im ULN2803 schon eine
wirksam ist?

von Benny L. (benny_l)


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@Michael

Für eine einfache Induktive Last reicht aber ja auch eine Freilaufdiode.
Meine einzige Frage ist lediglich, ob der höhere Strom noch als Peak 
Strom zu sehen ist, oder die Diode nicht ausreicht. Das habe ich leider 
auch nicht über sie Sufu gefunden.

Edit:
nun gut, die 1N4936 ist dann wohl überflüssig. Aber um die ging es ja 
nicht.

von Michael .. (thing)


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Das mit der gleichen Versorgung von der Steuerung und dem Relais
ist immer so eine Sache. Günstiger wären da galvanisch getrennte
Stromkreise oder wenn das nicht geht, dass ganze direkt an der
Versorgung aufsplitten damit man die Kreise separat stabilisieren
und somit entstören kann.

von oszi40 (Gast)


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http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

Wenn das Relais prellt könnten mehrer Abschaltipulse auf Deine 
Versorgungsspannung zurückschlagen (ähnlich Kfz-Netz F.23) Deshalb würde 
ich vorsorglich von Plus nach Minus eine Gleichrichterdiode in 
Sperrrichtung vorsehen wenn der Motor keine bekommt (um die Logik vor 
Verpolung zu schützen).

von Hans (Gast)


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Also bei gleicher Versorgung würde ich das Relais rausschmeißen und nen 
FET nehmen.

von Benny L. (benny_l)


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Vielen Dank für die Antworten.

Da es ja zuerst um den Motor, sich nun aber um die Relais dreht, leg ich 
mal die Karten auf den Tisch.
Auf dem ULN2803a hängen nach obiger bereits gepostetem Schaltplan vier 
weitere Relais, jeweils eins für ein Zwei-Wege Magnetventil.
Um die Relais los zu werden:
Ich habe einen IRF644A für den der Motor kein Problem ist, dann aber 
wieder die Frage ob hier meine 1N4001 als Freilaufdiode für den Motor 
reicht?

Die Magnetventile (12V/210mA) kann ich dann statt über die Relais, über 
den ULN2803a schalten, hier reichen ja die internen Dioden des ULN, 
korrekt?

Meine Logik, sprich Raspberry, Ultraschallsensoren sowieso VDD für die 
Motortreiber werden aus der 12V Akkuspannung durch einen 
Step-down-Spannungswandler erzeugt.

http://www.elv.de/step-down-spannungswandler-sdw-35-2-a-komplettbausatz-ohne-gehaeuse.html

Inwiefern stellt das ganze noch ein Problem dar, wenn ich die Relais weg 
habe?

Danke

von oszi40 (Gast)


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Benny L. schrieb:
> meine 1N4001 als Freilaufdiode für den Motor reicht?
Wenn die im IRF644 schneller wirkt, wird eine langsame 
Gleichrichterdiode kaum schützen. Damit kommt der IRF schneller ins 
Schwitzen.

von Benny L. (benny_l)


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"Peak Diode Recovery dv/dt" aus dem Datenblatt des IRF644
Ist das also als forward recovery time zu versthen?

Ich nutze nun also den FET mit seiner internen Diode für den Motor.
Die Magnetventile am ULN2803A, ebenfalls mit den internen Dioden.

Stellen die Induktivitäten in solcher Beschaltung noch ein Problem dar?

Danke

von oszi40 (Gast)


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Benny L. schrieb:
> Stellen die Induktivitäten in solcher Beschaltung noch ein Problem dar?

Kommt auch auf die Schalthäufigkeit an. Bei PWM hat schon mache 
Schutzdiode schön geheizt. Wegen ein paar Cent würde ich nicht auf diese 
eine Schutzdiode verzichten wenn ich hinterher viel Nacharbeit habe.

von Benny L. (benny_l)


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Die Pumpe und Magnetventile werden mit Zeitabstand >1s geschaltet. PWM 
ist nicht nötig.
Ich werde es Morgen dann wie beschrieben aufbauen, falls jemand bedenken 
hat, würde ich mich über eine Anmerkung freuen.

Danke

von eProfi (Gast)


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Wenn mit dem Relaiskontakt der Pluspol der Pumpe geschaltet wird, gehört 
dorthin (in der Nähe des Relais) eine Diode, Kathode zum Kontakt, Anode 
nach Gnd. Damit ist die Leitung zur Pumpe ebenfalls entstört.
In unmittelbare Nähe von Relais und Diode kommt ein Abblock-C, da sich 
dort  beim Abschalten die Stromrichtung ändert.
Als Diode reicht eine 1A-Diode aus, denn es muss nur die Induktivität 
der Wicklung "entladen" werden, das geht sehr schnell.

Da die 1N400x zu den langsamen Dioden zählt, kannst Du zur Sicherheit 
einen Snubber (z.B. 10 Ohm in Reihe zu 47nF) parallel zur Diode oder zum 
Relaiskontakt bauen.



Autor: oszi40 (Gast)  Datum: 27.06.2013 20:49
Benny L. schrieb:
> Wenn die im IRF644 schneller wirkt, wird eine langsame Gleichrichter-
> diode kaum schützen. Damit kommt der IRF schneller ins Schwitzen.
Aber die Bodydiode im Fet wirkt nicht als Freilaufdiode, zumindest nicht 
in der Source-Schaltung. Außer man hofft auf den Avalanche-Effekt.

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