Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik mit positiver Spannung negative Spannung schalten


von qwertzi (Gast)


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Hallo,

ich habe zwei Spannungen (+5V und -10V) mit gemeinsamer Masse. Ich würde 
gerne die -10V schalten. Dazu muss ich einen Pin von Mikrocontroller 
verwenden (0V und 5V).

Wie kann man sowas prinzipiell realisieren?

Geht sowas mit nur einem Transistor?

Vielen Dank für eure Hilfe.

von Jens D. (jens) Benutzerseite


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Hallo,

am einfachsten ist es, wenn du einen Optokoppler verwendest

Jens

von Henrik V. (henrik_v)


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Wie willst Du schalten? Last von GND gegen -10V oder Last von -10V gegen 
GND (oder +5V) ?

Spontan: Transistor Mit Z-Diode und Pulldown-R ....

von Falk B. (falk)


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@ qwertzi (Gast)

>Wie kann man sowas prinzipiell realisieren?

Mit einem Pegelwandler.

>Geht sowas mit nur einem Transistor?

Nicht nur, ist aber ein einfacher Ansatz.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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qwertzi schrieb:
> Wie kann man sowas prinzipiell realisieren?

Im Prinzip genauso wie ein Highside-Schalter. Nur eben mit umgekehrter 
Polarität.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Es fehlen ein paar Randbedingungen...

von Peter S. (psavr)


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Spricht was gegen ein Relais?

von Peter S. (psavr)


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Geht mit 2 Transitoren (PNP und NPN)

von Reinhard #. (gruebler)


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Peter S. schrieb:
> Geht mit 2 Transitoren (PNP und NPN)

Was genau? a) 2xNPN und 2xPNP
           b) je ein NPN/PNP

Zeig doch mal deine Schaltungsentwürfe mit:
1) Last einseitig an GND
2) Last einseitig an -10V

von Greg (Gast)


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Könnte so gehen siehe Anhang. Beispiel für 100mA Last.
Linkes Bild Last ist an -10V angeschlossen.
Rechtes Bild, Last ist an GND angeschlossen.
Die Widerstandswerte sind grob berechnet.
Wie groß soll denn überhaupt die Last sein?
Ventil? Relais? Motor?....
Gruß aus DN
Greg

von ArnoR (Gast)


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Greg schrieb:
> Könnte so gehen siehe Anhang. Beispiel für 100mA Last.

Typisches Kindergarten-Niveau, umständlich, aufwändig und langsam.

Im Anhang ein Gegenvorschlag (obere Schaltung, grüne Kurve). Weniger als 
der halbe Aufwand und um den Faktor 20 schneller. Dazu noch ein etwas 
größerer Hub am Ausgang. Zum Vergleich die Version von Greg (untere 
Schaltung, rote Kurve).

von Axel S. (a-za-z0-9)


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ArnoR schrieb:
> Im Anhang ein Gegenvorschlag

Dürfte nicht das sein, was dem TE vorschwebt. Denn er schreibt ja extra:

> Ich würde gerne die -10V schalten.

Was ich so interpretiere, daß die -10V Seite des Verbrauchers geschaltet 
werden soll. Nicht GND.

Aber natürlich geht deine Schaltung mit einer kleinen Änderung auch 
dafür. Die Last einfach in den Kollektorkreis des npn-Transistors legen 
und den Emitter direkt an die -10V.

von ArnoR (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
>> Im Anhang ein Gegenvorschlag
>
> Dürfte nicht das sein, was dem TE vorschwebt.

Das bezog sich vorwiegend auf die Schaltung von Greg.

>> Ich würde gerne die -10V schalten.
>
> Was ich so interpretiere, daß die -10V Seite des Verbrauchers geschaltet
> werden soll. Nicht GND.

Mag sein oder auch nicht. Oft genug wissen die Leute nicht genau was sie 
wollen oder verwechseln einfach was.

> Aber natürlich geht deine Schaltung mit einer kleinen Änderung auch
> dafür. Die Last einfach in den Kollektorkreis des npn-Transistors legen
> und den Emitter direkt an die -10V.

Genau. Das auch noch zu zeigen war ich zu faul. Diese Version ist wegen 
der gesättigten Emitterschaltung allerdings etwas langsamer als meine 
andere, aber immer noch einfacher und viel schneller als die von Greg.

von oszi40 (Gast)


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Man sollte bei der Schönheit der Zeichnungen auch die 
Einschaltreihenfolge genauer betrachten. Wir wissen ja nicht was im 
Einschaltmoment des Netzteils früher da ist oder überhaupt vom TS 
geschaltet werden soll.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Kennt heutzutage eigentlich keiner mehr die Basisschaltung, die sich 
hier hervorragend eignen würde? Mit drei Widerständen und jeweils einem 
NPN- und PNP-Transistor wäre die gesamte Schaltung erledigt.

Und damit der Threadersteller auch noch einen eigenen Beitrag leisten 
muss, gibt es von mir auch keinen fertigen Schaltplan, sondern nur noch 
den Tipp, dass der PNP-Transistor in Basisschaltung betrieben wird.

von Harald W. (wilhelms)


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Andreas Schweigstill schrieb:

> Kennt heutzutage eigentlich keiner mehr die Basisschaltung,

Ja, mit der Basis haben viele so Ihre Probleme...

von ArnoR (Gast)


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Andreas Schweigstill schrieb:
> Kennt heutzutage eigentlich keiner mehr die Basisschaltung, die sich
> hier hervorragend eignen würde? Mit drei Widerständen und jeweils einem
> NPN- und PNP-Transistor wäre die gesamte Schaltung erledigt.

Nur, wenn man wirklich nur einen Pegelwandler will. Die gezeigten 
Schaltungen sind alle für Lastströme von 100mA ausgelegt und können auch 
mehr. Bei deiner Basisschaltung müsste der µC den vollen Laststrom 
liefern. Das finde ich nicht hervorragend.

von Verstehe (Gast)


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Andreas Schweigstill schrieb:
> Kennt heutzutage eigentlich keiner mehr die Basisschaltung, die sich
> hier hervorragend eignen würde? Mit drei Widerständen und jeweils einem
> NPN- und PNP-Transistor wäre die gesamte Schaltung erledigt.

Oh, die Experten. Für jeden der drei Widerstände einen NPN und einen PNP 
- sechs Transistoren. Schöne professionelle Beschreibung für Leute die 
Hilfe suchen.

von (prx) A. K. (prx)


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Nun haben wird zwar ein paar Lösungen, aber leider immer noch nicht die 
Frage dazu. Worauf schon Henrik anfangs hinwies.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> Bei deiner Basisschaltung müsste der µC den vollen Laststrom
> liefern. Das finde ich nicht hervorragend.

Nein, über den Pegelwandler wird dann der in der -10V-Leitung 
befindliche NPN-Transistor angesteuert. Der Portpin müsste allerdings 
etwas mehr als den Basisstrom des NPN liefern können. Statt des NPN kann 
man jedoch auch einen n-Kanal-MOSFET verwenden, so dass nur dessen 
Gate-Leckstrom und der Strom durch den parallelgeschalteten 
Pull-Down-Widerstand aufgebracht werden müssen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Verstehe schrieb:
> Oh, die Experten. Für jeden der drei Widerstände einen NPN und einen PNP
> - sechs Transistoren. Schöne professionelle Beschreibung für Leute die
> Hilfe suchen.

Schwachsinn. Zwei Transistoren und drei Widerstände ergeben insgesamt 
fünf Bauteile.

von ArnoR (Gast)


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Andreas Schweigstill schrieb:
> Nein, über den Pegelwandler wird dann der in der -10V-Leitung
> befindliche NPN-Transistor angesteuert.

Aha, das wäre also wie mein Vorschlag, nur dass die Basis des pnp an 
Masse liegt und der Emitter am µC-Ausgang. Diese Schaltung würde man 
einsetzen wenn man das Signal gegenüber meinem Vorschlag invertiert 
haben möchte. Ich verstehe nur nicht, wo du da noch einen dritten 
Widerstand unterbringen willst.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> Ich verstehe nur nicht, wo du da noch einen dritten
> Widerstand unterbringen willst.

Oh, Du hast Recht, insgesamt zwei Widerstände genügen. Ich hatte 
gedanklich noch einen Basisvorwiderstand zwischen Kollektor des PNP und 
Basis des NPN platziert, aber der ist ja gar nicht erforderlich, da der 
Emitterwiderstand des PNP auch den Basisstrom des NPN begrenzt.

von Moritz (Gast)


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Greg schrieb:
> Könnte so gehen siehe Anhang. Beispiel für 100mA Last.

Sorry fürs ausgraben dieses uralt-Threads.

Was würde denn an Gregs Schaltungsentwurf (der rechte) nicht passen.
Hätte selbe Anforderung und diese Schaltung hätte ich auch entworfen.

Moritz

von MaWin (Gast)


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Moritz schrieb:
> Was würde denn an Gregs Schaltungsentwurf (der rechte) nicht passen

Geht schon, erfordert halt mehr Bauteile und schaltet langsamer, ist 
insofern die dümmere Lösung, kann aber interessant werden, wenn man eine 
Digitaltransistor NPN/PNP Kombi benutzen kann.

von Moritz (Gast)


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