Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 230V (DC) durch Transistor schalten


von Stefan W. (bregnar)


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Hey,

kurz mein Vorhaben:

ich habe einen Mikrocontroller, der bei Bedarf eine Lampe anschalten 
soll.
Der Mikrocontroller gibt mir eine Spannung von 3,3V aus.
Diese 3,3V möchte ich nutzen, um einen Transistor zu schalten. Wird der 
Transistor geschaltet, sollen zwischen Kollektor-Emitter 230V DC 
anliegen (vorher 230V AC, wird jedoch durch einen Gleichrichter zu DC 
umgewandelt und mit einem Kondensator geglättet). Diese 230V sollen nun 
die anliegende Lampe versorgen.

Nun habe ich das Problem, dass ich nicht weiß, welchen (NPN-)Transistor 
ich dafür nehmen soll. Muss ich bei dem Transistor auf irgendetwas 
achten, damit die 230V diesen nicht zerstören?


Und um dies vorab zu erwähnen:
Ich bin mir bewusst, dass das Arbeiten mit 230V lebensgefährlich ist. ;)

von Hilfe gleich knallts (Gast)


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1. 230V AC gleichrichten ergibt doch nicht 230 V DC sondern 230 V*1,41 
(Minus Spannungsfall Diodenstrecke)
2. Stromfluss bei Gleichrichten -> "Effektivwert" ändert sich.

Sind diese grundlegende Punkte beachtet?

von Dussel (Gast)


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Stefan Willburg schrieb:
> Ich bin mir bewusst, dass das Arbeiten mit 230V lebensgefährlich ist. ;)
Besonders wenn man, wie du anscheinend, grundlegend keine Ahnung hat. ;)
Normalerweise lasse ich die Leute eher machen, aber in diesem Fall rate 
ich davon ab.

von ArnoR (Gast)


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Stefan Willburg schrieb:
> Ich bin mir bewusst, dass das Arbeiten mit 230V lebensgefährlich ist. ;)

Aber offenbar bist du dir nicht bewusst, dass dein Vorhaben zu einer 
direkten Netzverbindung des µC führt und außerdem durch die 
Gleichrichtung und Glättung 325V DC entstehen, die noch gefährlicher als 
230V AC sind.

Im Prinzip aber kann ein µC über entsprechende Zwischenstufen 
(Optokoppler zur Netztrennung) einen MOSFET, IGBT oder Bipo schalten. 
Wie wärs denn mit weiteren Angaben zur Lampe?

von Jürgen B. (hicom)


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warum kein Triac oder SSR und hinterher gleichrichten?

Gruß
Jürgen

von Patrick (Gast)


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Stefan Willburg schrieb:
> (vorher 230V AC, wird jedoch durch einen Gleichrichter zu DC
> umgewandelt und mit einem Kondensator geglättet)

Das gibt mehr als 230V DC - bei "idealer" Glättung sind bis zu 325V DC 
effektiv möglich. Eine "normale" 230V-Lampe wirst Du damit überlasten. 
Bitte schaue Dir hierzu nochmals die Grundlagen an.

Stefan Willburg schrieb:
> Muss ich bei dem Transistor auf irgendetwas
> achten, damit die 230V diesen nicht zerstören?

Das kommt zunächst auf die gewünschte Art der Verschaltung an. Wie 
möchtest Du ihn betreiben - in Emitterschaltung? - Dann muss natürlich 
die C-E-Strecke mind. diese 325V abkönnen. Man beachte die galvanische 
Verbindung der Mikrocontroller-Masse mit der "geschalteten 
Lampen-Masse".

Stefan Willburg schrieb:
> Ich bin mir bewusst, dass das Arbeiten mit 230V lebensgefährlich ist. ;)

Ja - jedoch liegt Deine Spannung wie gesagt noch höher. Und speziell DC 
ist hier nochmals um Einiges gefährlicher, da Du durch die fehlende 
Netzfrequenz im Zweifelsfall keine Chance mehr hast, den elektrischen 
Kontakt loszulassen, da sich Deine Muskeln verkrampfen. Wenn Du also 
keine weitere Person dabei hast, die Dich in diesem Fall wegschlagen 
oder anderweitig die Spannung trennen kann, war's das wohl...

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan Willburg schrieb:

> ich habe einen Mikrocontroller, der bei Bedarf eine Lampe anschalten
> soll.

> Diese 230V sollen nun die anliegende Lampe versorgen.

Warum muss es denn unbedingt Gleichspannung sein? Typisch schaltet
man zur Versorgung von Wechselspannungsverbraucern diese mit Opto-
triacs. Wenn es unbedingt sein muss, kann man ja nach dem Schalter
gleichrichten.
Gruss
Harald

von Thomas B. (thombde)


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Ich mache das immer mit elektronische Lastrelais.
Dann spar ich mir die Arbeit mit Optokoppler und Triac.
Und ein Snubber ist auch schon drin.
Nicht gerade billig, aber vereinfacht die Sache erheblich.

http://www.conrad.de/ce/de/product/162558/Elektronische-Lastrelais-Sharp-S-202-S12-Last-Strom-8-A-Schaltspannung-250-VAC/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1

Aber warum benötigst du Gleichspannung?

von Stefan W. (bregnar)


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Um nochmals auf die vielen "Achtung"-Kommentare einzugehen:
Keine Sorge, ich werde so lange nicht mit der hohen Spannung arbeiten, 
bis ich alles ganz genau verstanden habe. Ich werde erst einmal mit 
niedrig-Spannung (ca 9-12V) arbeiten, anschließend alles nochmal genau 
berechnen etc. und erst dann werde ich nach genauer Recherche erst an 
den 230V gehen - und dazu werde ich kurz zum Elektroniker um die Ecke 
gehen - auch wenn's ein wenig was kostet ;)

Auf die anderen Kommentare komme ich im Laufe des Tages zu sprechen - 
vielen Dank schon mal für die zahlreichen Antworten!

LG Stefan

von Stefan W. (bregnar)


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Thomas B. schrieb:
> Aber warum benötigst du Gleichspannung?

Transistoren können doch nur mit Gleichstrom betrieben werden (wenn ich 
mich nicht irre), deshalb wandle ich vor dem Transistor die AC zu DC um.

Ich habe soeben aber gelesen, dass mein LED-Spot 
(http://www.amazon.de/LEDspot-Watt-230V-2700-Kelvin/dp/B00KT41CRC/ref=sr_1_7?ie=UTF8&qid=1407322991&sr=8-7&keywords=led+230+v+e27+led) 
dann ja eigentlich nicht funktionieren kann,da der in dem Leuchtmittel 
verbaute Kondensator läd und anschließend nichts mehr tut.

Nun stehe ich also im Prinzip vor einem ganz anderem Problem nämlich:

Wie kann ich etwas/ ein Bauteil mit Gleichspannung schalten (evl. 
Relais?), dass anschließend Wechselstrom durchlässt?

von Dominik R. (vision)


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Stefan Willburg schrieb:
> Wie kann ich etwas/ ein Bauteil mit Gleichspannung schalten (evl.
> Relais?), dass anschließend Wechselstrom durchlässt?

Du hast dir die Frage schon selbst beantwortet. Du nimmst ein Relais, 
das du mit Gleichspannung steuerst und das Wechselspannung schaltet. 
Einem Relais ist im Grunde egal, ob es Gleich- oder Wechselspannung 
schaltet. Es ist ja nur ein Schalter, der über einen Elektromagneten 
betätigt wird.

Wie ein Relais mit einem uC angesteuert wird, findest du hier im Forum.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Besser du nimmst eine fertige Relaiskarte, die schon eine 
Potentialtrennung hat und nur noch mit 3,3-5V angesteuert wird.

von Relais (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Besser du nimmst eine fertige Relaiskarte, die schon eine
> Potentialtrennung hat und nur noch mit 3,3-5V angesteuert wird.

Oder sowas:

Beitrag "[V] Conrad Abluft-Sicherheitsschalter"

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan Willburg schrieb:

> Wie kann ich etwas/ ein Bauteil mit Gleichspannung schalten (evl.
> Relais?), dass anschließend Wechselstrom durchlässt?

Zum Beispiel mit einem hier schon erwähntem Triac. Bei deinen
anscheinend wirklich sehr geringen Elektrokenntnissen solltest
Du Deine Schaltung aber auf jedem Fall von einem Elektriker
kontrollieren lassen. Am unproblematischsten sind normalerweise
die bereits vorgeschlagenen Relais. Aber auch dort sollte ein
Elektriker die Mindestabstände und andere wichtige Vorschriften
überprüfen.
Gruss
Harald

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