Relais an -12V über 5V schalten: Gibt es eine Lösung mit einem Transistor?

[Peter G. (Gast)]

Mahlzeit!

Ich möchte mit einem µC ein 12 V Relais schalten, welches zwischen GND 
und -12 V hängt. Der Controller kann 0 und 5V ausgeben und den Ausgang 
hochohmig schalten.

Ist das mit nur einem Transistor / Mosfet machbar? Ich dachte, man 
könnte da ein N-Kanal Mosfet nehmen und Gate über einen Widerstand nach 
Source verbinden (Mosfet sperrt) und dann das Gate mit dem Controller 
nach 0 oder 5 V hoch ziehen. Klappt aber nicht, da ich dann am 
Controller die -12 V anliegen habe und dessen Schutzdioden das dann 
Richtung 0V klemmen....

Danke!

Peter

[Trenner (Gast)]

Nimm einen Optokoppler oder ein kleines SSR.

[ArnoR (Gast)]

Peter G. schrieb:
> Ist das mit nur einem Transistor / Mosfet machbar?

Ja.
Die Z-Diode ist ein 12V-Typ, der Widerstand in der Kollektorleitung ist 
das Relais, die Quelle links der µC-Ausgang 0V/5V, die Batterie rechts 
die -12V.

[Peter G. (Gast)]

Jetzt hab ich kapiert, wie das funktioniert... Geniale Lösung, danke!

[Gut so (Gast)]

Ja, eine interessante Lösung. Für die Praxis muss die Z-Diode ganz genau 
zur negativen Spannung passen und wenn sie ausfällt, himmelt es den uC. 
Dürfte bei dynamischem Betrieb auch noch die eine odere andere 
Überraschung bereit halten.

[ArnoR (Gast)]

Peter G. schrieb:
> Jetzt hab ich kapiert, wie das funktioniert... Geniale Lösung, danke!

Ok, dann hier noch eine andere Version. Diesmal für 100mA Last 
dimensioniert.

[ArnoR (Gast)]

Gut so schrieb:
> Für die Praxis muss die Z-Diode ganz genau
> zur negativen Spannung passen

Nöö, es können auch 13V, 14V oder 15V sein.

> und wenn sie ausfällt, himmelt es den uC.

Was glaubst du wozu der Widerstand in Reihe zur ZD da ist? Warum 
überhaupt sollte die ausfallen? Genausogut könnte der Spannungsregler 
für den µC aussteigen und den zerschießen.

Aber egal, meine zweite Version kommt ja Gott sei Dank ohne die extrem 
ausfallgefährtede Z-Diode aus.

[Gut so (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Aber egal...

Warum denn gleich so angep... , ist doch schönes Wetter heute. :->>>

Das Ganze wird mit nem uC geschaltet. Wäre mal interessant zu wissen mit 
welchem? Anhand der Ausgangsschaltung vom uC kann man beurteilen, ob 
überhaupt ein Steuerstrom in Richtung -12V fließen kann. :-*

[ArnoR (Gast)]

Gut so schrieb:
> Warum denn gleich so angep...

Warum denn solch eine an den Haaren herbeigezogene Eventualität? Warum 
sollte eine 500mW-ZD bei ein paar mA ausfallen? Immer noch nicht 
beantwortet.

> Anhand der Ausgangsschaltung vom uC kann man beurteilen, ob
> überhaupt ein Steuerstrom in Richtung -12V fließen kann.

Die braucht man dazu nicht. Natürlich fließt ein Strom in Richtung -12V. 
Wie sollte sonst der Transistor einschalten?

[batman (Gast)]

Ein Steuerstrom wohl nicht aber die Schutzdiode am Port müßte dann 
immerhin dauerhaft 12V/4k=3mA aushalten. Da wäre mir die Z-Diode 
sicherer.

[ArnoR (Gast)]

batman schrieb:
> Ein Steuerstrom wohl nicht aber die Schutzdiode am Port müßte dann
> immerhin dauerhaft 12V/4k=3mA aushalten.

Falsch.

Die Spannung an der Basis fällt nicht unter ~-0,7V, und daher kann der 
Strom auch nicht größer als ~0,7mA sein. Man kann natürlich die 
Dimensionierung auch auf kleinere Werte einstellen.

[ArnoR (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Die Spannung an der Basis fällt nicht unter ~-0,7V, und daher kann der
> Strom auch nicht größer als ~0,7mA sein.

Eigentlich müsste man noch die Flussspannung der Schutzdiode abziehen. 
Man kommt mit 0,5V an der Schutzdiode dann auf einen maximalen Strom von 
~0,2mA.

[batman (Gast)]

Stimmt, aber was, wenn jetzt ein Hai den Transistor abbeißt, ha! :)

[ArnoR (Gast)]

batman schrieb:
> aber was, wenn jetzt ein Hai den Transistor abbeißt

So ein Mist, hat ja doch Einer die Schwachstelle der Schaltung gefunden 
;-)