Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Anfängerfrage ULN2803 bzw. UDN2981 oder Transistor


von Matthias G. (kloeppi)


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Hallo,

bin als Anfänger mit einem AVR NET-IO Projekt im Moment total 
überfordert und bitte um Hilfe.
Habe die Plus-Steuerleitungen des NET-IO in alten Netzwerkkabeln und 
Minus gesammelt in einer 0,75 mm² in versch. Räume geführt und dort 
direkt Solid-State-Relais angesteuert. An einigen Solid-State-Relais 
werden jedoch Steckernetzteile betrieben und ich musste feststellen, 
dass die SSR nicht komplett vom Netz trennen (Leuchtdioden der 
angeschlossenen Geräte blinken im Sekundenabstand auf). Da das auf Dauer 
der Lebenserwartung der Steckernetzteile/Geräte nicht zuträglich sein 
dürfte, muss ich wohl auf "normale" 5V Relais umsteigen und habe die 
SSR's auch schon wieder hergegeben.
Lt. Recherche (wie erwähnt bin ich blutiger Elektroanfänger und verfüge 
nur über gefährliches Halbwissen) kann NET-IO aber die "normalen" Relais 
nicht direkt ansteuern und es muss eine Treiberschaltung mit Transistor 
oder Treiber IC vorgeschaltet werden.
Da in oben erwähnter Verkabelung in 3 Räumen ODER Schaltungen mit Dioden 
im Pluszweig intergriert sind und diese ODER Schaltungen 
USB-Steckdosenleisten ansteuern, ist es erforderlich, dass die 
Treiberschaltung den Pluszweig schaltet und verstärkt.
Was benötige ich also, wenn ich

a) Transistoren verwende
   NPN BC??? oder PNP BC???, wie muss der angeschlossen werden (E B C), 
wenn ich als Steuerspannung die 5,7V vom NET-IO Netzteil zu den Relais 
leiten will und welcher Basiswiderstand ist erforderlich?

b) Treiber IC verwende
   ULN2803 oder UDN 2981 oder ganz was anderes. Vorwiderstände und 
Freilaufdioden sind ja bereits in den ICs intergriert - oder?


Für alle Antworten vielen Dank

Matthias

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


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Matthias Günther schrieb:
> muss ich wohl auf "normale" 5V Relais umsteigen und habe die SSR's auch
> schon wieder hergegeben.
Hast du nicht eine höhere Spannung zur Verfügung? Woraus gewinnst du 
denn die 5V? Der UDN2981 wäre zwar eigentlich der richtige, aber 
blöderweise hat er eine Ucesat von ca. 2V, d.h. von deinen 5V bleiben 
fürs Relais gerade noch 3V über...  :-o

> An einigen Solid-State-Relais werden jedoch Steckernetzteile betrieben
> und ich musste feststellen, dass die SSR nicht komplett vom Netz trennen
Das kann dir aber mit normalen Relais auch passieren, falls du Snubber 
einsetzen musst.

> Da in oben erwähnter Verkabelung in 3 Räumen ODER Schaltungen mit Dioden
> im Pluszweig intergriert sind und diese ODER Schaltungen
> USB-Steckdosenleisten ansteuern,
Mein txt2sch ist gerade abgestürzt. Kannst du mal einen Plan zeichnen, 
was du da wie verschaltet hast?

von Tobias (Gast)


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Hallo Matthias,

du kannst im Endeffekt beide Darlington-Arrays verwenden, müssen nur 
anders verschaltet werden. Der UDN2981 schaltet nach + und der ULN2803 
nach Masse wenn er einen high level am Eingang bekommt.

Das mit dem Spannungsabfall ist richtig, da fällt einiges ab. Da beide 
Typen aber bis 50V betrieben werden können wenn ich mich richtig 
erinnere, dürfte es kein Problem sein das richtige Relais zu treiben....

Für den AVR-Net-IO gibt es aber eine Zusatzschaltung, die sogar genau 
diesen ULN2803 beinhaltet: 
http://www.pollin.de/shop/downloads/D710722B.PDF

Gruß Tobi

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


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Tobias schrieb:
> du kannst im Endeffekt beide Darlington-Arrays verwenden, müssen nur
> anders verschaltet werden.
Das kommt auf die bis dato unbekannte ODER Schaltung in den Räumen an...

von Reinhard Kern (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Das kommt auf die bis dato unbekannte ODER Schaltung in den Räumen an...

Das mit dem Schalten nach plus wegen der Dioden war auch meine erste 
Idee, aber er schreibt da was von USB-Steckerleisten - die brauchen wohl 
zum Schalten halbwegs exakt 5 V, das macht die Sache etwas 
komplizierter.

Gruss Reinhard

von Matthias G. (kloeppi)


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Hallo,

danke für alle Antworten - habe mal eine Skizze gemacht, der man 
hoffentlich was entnehmen kann.
Die USB-Steckdosenleisten gibt es fertig zu kaufen, die Schaltsteckdosen 
baut mir ein Elektromeister (Laie + 230V = nicht gut) zusammen.

Die NET-IOs werden jeweils von einem 5,7V Steckernetzteil gespeist, die 
NET-IOs sind entsprechend vom Fachmann umgerüstet.

Grüsse

Matthias

von Matthias G. (kloeppi)


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Nachtrag: Wenn der Spannungsabfall mit dem IC zu gross ist, wie sieht es 
denn mit Transistoren aus und falls die die bessere Wahl sind -> s. 
Startpost a)

von Reinhard Kern (Gast)


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Matthias Günther schrieb:
> habe mal eine Skizze gemacht

Die 2803 sind falsch, die schalten gegen GND. Du brauchst welche, die 
gegen Plus schalten, also brauchst du 2981, wie schon vor langer Zeit 
festgestellt, aber einfach ignoriert.

Dazu musst du diese so versorgen, dass am Ausgang annähernd 5V 
rauskommen, also mit mehr als 5V, am besten wäre eine einstellbare 
Spannung - die USB-Leisten müssen eben reagieren, das tun sie ab 4 komma 
irgendwas V.

Gruss Reinhard

von Matthias (Gast)


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Hallo Reinhard,

danke für die Antwort.

Mich würde noch interessieren, ob man das auch mit Transistoren 
realisieren kann. Falls ja, welche Transisoren müsste ich da verwenden 
und wie müssten die angesteuert werden, also für Emitter, Basis und 
Collector

5V NET-IO Ausgang an ?
5,7V Netzteil an ?
Masse an ?

Für die Berechnung des Basiswiderstans habe ich Beispiele gefunden.


Grüsse

Matthias

von Reinhard Kern (Gast)


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Matthias schrieb:
> Mich würde noch interessieren, ob man das auch mit Transistoren
> realisieren kann.

So einfach nicht - das was ein 2981 macht, benötigt eine Schaltung aus 2 
Transistoren, ein NPN, der gegen GND schaltet und einen PNP, der dann 
Vcc durchschaltet. Mit den nötigen Widerständen 4 Bauteile pro Bit, also 
32 für einen 2981, das kann sich nicht lohnen.

Alternative: der USB-Anschluss der Leisten ist ja potentialfrei, da 
könnte man auch 5V anschliessen und den GND-Anschluss nach GND der 5V 
durchschalten, aber nicht mit 2803, sondern mit einem MOSFET, so dass 
die vollen 5V anliegen.

Gruss Reinhard

von Matthias (Gast)


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OK, dann bekommt der UDN2981 seine Chance.
Wenn die Relais wg. zu grossem Spannungsabfall nicht schalten, bin ich 
so frei und melde mich nochmal zwecks Alternative.

Danke

Matthias

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


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Matthias schrieb:
> Wenn die Relais wg. zu grossem Spannungsabfall nicht schalten
Welche denn?
Wenn du den Typ noch in deine Zeichnung geschrieben hättest, dann müsste 
man nicht extra fragen, sondern könnte sich einfach mal das Datenblatt 
ansehen...

von Matthias (Gast)


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Die fertigen USB-Steckdosenleisten kann ich nicht öffnen, da 
verschweisst.
In den Schaltsteckdosen sind diese Relais in der 5V Variante verbaut.
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=C300%252FDS_HF115F.pdf

Grüsse

Matthias

von Matthias (Gast)


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Hallo nochmal,

es gibt tatsächlich Probleme und das grösste Problem ist, dass ich lt. 
Recherche mit den IC's ULN2803 und UDN2981 angeblich "nur" 5-6 Relais 
gleichzeitig schalten kann - das war mir bis dato nicht bekannt.

Wäre eine Lösung gem. Anhang eine Alternative, um alle 8 Relais 
gleichzeitig im Pluszweig zu schalten (der weiter oben erwähnte Einwand 
bzgl. "Anzahl der Bauteile" ist zweitrangig und Lösungen mit MOSFET o.ä. 
sind für mich nicht realisierbar, da mir ganz einfach die Vorkenntnisse 
fehlen)?

Falls nein -> Exit

Falls ja

- aus Mikrocontroller FAQ - Wohin mit der Last: "..., die Last kommt 
also an den Kollektor"

- Welchen PNP Transistor mit welchem Basiswiderstand müsste ich 
einsetzen

Grüsse

Matthias

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