Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Transistor stirbt bei Schaltung von Relais


von Vincent H. (vinci)


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Grüß euch

Ich hab grad ein Problem mit einer Schrittmotor-Schaltung die ich vor 
Ewigkeiten einmal gebaut habe. In der Schaltung werden 3x TB6560 von 
jeweils 3x Relais eingeschaltet und dabei auch deren digital Eingänge 
"enabled".

Leider stirbt bei dem Vorgang immer wieder mal der 1. der 3x 
Transistoren ab... Vermutlich durch eine Spannungsspitze?

Bringt es was da einfach einen kleinen Kondensator parallel zu hängen 
oder sollt ich lieber gleich irgendeinen größeren Schalter reinhängen, 
der mehr Spielraum nach oben hat?

lg

von HildeK (Gast)


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Vielleicht liegt es am Relais: dazu liegen keine Daten vor.
Vielleicht ist am ersten die Freilaufdiode defekt oder nicht 
angeschlossen.
Vielleicht ist die Freilaufdiode sowieso zu schwach ausgelegt.
Vielleicht betreibst du den Transistor zum Abschalten mit offener Basis: 
dann hält er nur 25V aus. Warum nicht gleich den BC337 nehmen?

Vincent H. schrieb:
> Bringt es was da einfach einen kleinen Kondensator parallel zu hängen
Wo parallel?
> oder sollt ich lieber gleich irgendeinen größeren Schalter reinhängen,
> der mehr Spielraum nach oben hat?
Was für einen Schalter? Meinst du den Transistor? Ja - ja, siehe oben.

von Der auch mal seinen Senf dazu gibt (Gast)


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@Vincent Hamp

Ich Vermute, dass die Dioden hin sind und
die auch noch Unterdimensioniert meiner Meinung nach.

Mess mal die Schutzdioden am Relais ob die noch in Ordnung sind.

Laut dem Schaltplan haste aber BC338 verbaut,
anstatt wie angegeben TB6560. Ist das richtig?

von 338 (Gast)


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er BC338 ist nur für Uec 25Volt spezifiziert. Scheint mir etwas knapp.

Welcher Strom fließt durch das Relais?

von Vincent H. (vinci)


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Das Relais zieht laut Datenblatt 22mA auf 24V, daran wirds also wohl 
nicht liegen. Ich hät auch auch noch TSM2N7000K N-FET herumliegen mit 
VDS 60V...?

von 338 (Gast)


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>Das Relais zieht laut Datenblatt 22mA auf 24V, daran wirds also wohl
>nicht liegen.

Glaubst Du ... 10% Überspannung sind dann ...

Man legt einfach nicht so billige, einfache System an ihren Grenzen aus. 
Murphy weiß das.

von (prx) A. K. (prx)


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Du bist scher, dass der Rest der Schaltung keine Peaks auf +24V legt?

: Bearbeitet durch User
von Einrelaiskommtseltenallein (Gast)


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Vincent H. schrieb:
> Grüß euch
>
> Ich hab grad ein Problem mit einer Schrittmotor-Schaltung die ich vor
> Ewigkeiten einmal gebaut habe. In der Schaltung werden 3x TB6560 von
> jeweils 3x Relais eingeschaltet und dabei auch deren digital Eingänge
> "enabled".
>
> Leider stirbt bei dem Vorgang immer wieder mal der 1. der 3x
> Transistoren ab... Vermutlich durch eine Spannungsspitze?
>
> Bringt es was da einfach einen kleinen Kondensator parallel zu hängen
> oder sollt ich lieber gleich irgendeinen größeren Schalter reinhängen,
> der mehr Spielraum nach oben hat?
>
> lg

1. Die Basisvorwiderstände sind VIEL zu KLEIN!! Dorthin gehören 
MINDESTENS 4,7 Kilo-Ohm!!

Benutze ganz einfach andre (zum Beispiel BD 139 ect.)-Typen, die 
verkraften mehr! (1,5 A E-C-Strom!)

von (prx) A. K. (prx)


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Einrelaiskommtseltenallein schrieb:
> 1. Die Basisvorwiderstände sind VIEL zu KLEIN!! Dorthin gehören
> MINDESTENS 4,7 Kilo-Ohm!!

Sie dürfen bei 22mA Last zwar grösser ausfallen als hier, aber mit dem 
Problem hat das nichts zu tun, wenn man mal von einer Versorgung der 
Ansteuerschaltung mit maximal 5V ausgeht.

> zum Beispiel BD 139

Für 22mA? Da tuts auch ein BC547.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Apropos Basisstrom: Wie siehts denn rechts von der gezeigten Schaltung 
aus? Wenn da keine Push/Pull-Ausgänge sitzen, sondern Ausgänge à la 8051 
oder PCF8574 mit implizitem schwachem Pullup, dann könnte es interessant 
werden.

: Bearbeitet durch User
von matthias_saihttam (Gast)


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Sind aber im WorstCase 11mA x 12V = 132mW (ohne Basisstrom). Da stirbt 
der noch nicht.

von 123 (Gast)


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Ich würde sagen er stirbt beim Abschalten, wenn die 24V wegbrechen. Wenn 
die weg sind und das Relais angezogen ist und dann abfällt. Dann kann 
die Freilaufdiode nicht ableiten und der Transistor sieht die volle 
induzierte Spannung.

25V Marine bei 24V betrieb ist natürlich fahrlässig. Das sind ABSOLUTE 
MAXIMUM RATINGS. Da bleibt man mindestens (!!!) 10% weg. Schau mal wo 
die SOA liegt ...

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Überprüf doch mal ob die Freilaufdiode beim toten Transistor

a) richtig rum eingelötet und
b) noch heil ist.

von F. F. (foldi)


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Einrelaiskommtseltenallein schrieb:
> 1. Die Basisvorwiderstände sind VIEL zu KLEIN!! Dorthin gehören
> MINDESTENS 4,7 Kilo-Ohm!!

Was soll denn da bei 5V noch ankommen?
Ic 500mA bei Ib 50mA.

Ohne jetzt gerechnet zu haben, aber da muss bei dir ein Denkfehler 
vorliegen.

von Vincent H. (vinci)


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123 schrieb:
> Ich würde sagen er stirbt beim Abschalten, wenn die 24V wegbrechen. Wenn
> die weg sind und das Relais angezogen ist und dann abfällt. Dann kann
> die Freilaufdiode nicht ableiten und der Transistor sieht die volle
> induzierte Spannung.
>
> 25V Marine bei 24V betrieb ist natürlich fahrlässig. Das sind ABSOLUTE
> MAXIMUM RATINGS. Da bleibt man mindestens (!!!) 10% weg. Schau mal wo
> die SOA liegt ...

Ja keine Ahnung was mich da damals geritten hat. VCE irgendwie nicht 
beachtet...

Die Freilaufdioden sind alle noch in Takt. Ich werd die verbaute BC338 
einfach gegen irgendwelche NFET mit wesentlich größerer VDS tauschen und 
die Relais etwas zeitversetzt ein/ausschalten. Das sollte das Problem 
wohl beseitigen.

von (prx) A. K. (prx)


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123 schrieb:
> Schau mal wo die SOA liegt ...

Schon mal ein Datasheet vom BC338 mit SOA-Diagramm gesehen?

von (prx) A. K. (prx)


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Vincent H. schrieb:
> Ich werd die verbaute BC338
> einfach gegen irgendwelche NFET mit wesentlich größerer VDS tauschen

Faule Leute nehmen den ULN2003. Da sind Basiswiderstände und 
Freilauf-Dioden auch gleich mit drin. 7-fach.

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


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123 schrieb:
> Ich würde sagen er stirbt beim Abschalten, wenn die 24V wegbrechen. Wenn
> die weg sind und das Relais angezogen ist und dann abfällt. Dann kann
> die Freilaufdiode nicht ableiten
Kannst du diesen Stromverlauf mal im Schaltplan einzeichnen?

Genau für den Abschaltfall ist die Freilaufdiode da. Die lässt nämlich 
einfach den Spulenstrom weiterfließen, bis die im Relais gespeicherte 
Energie am Spulenwiderstand verheizt ist.

Jetzt kommt es aber sehr aufs Layout an, ob diese Diode auch die 
Induktionsspannung der parasitären Leitungsinduktivitäten mit abfangen 
kann.

Als ersten Test in diese Richtung würde ich frei nach dem Motto: 
"langsam geschaltet --> wenig Induktionsspannung" einfach mal das 
Schalten an sich verzögern und einen 100nF Kondensator von B nach E 
jedes Transistors legen....

: Bearbeitet durch Moderator
von michael_ (Gast)


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Vincent H. schrieb:
> Die Freilaufdioden sind alle noch in Takt. Ich werd die verbaute BC338
> einfach gegen irgendwelche NFET mit wesentlich größerer VDS tauschen und
> die Relais etwas zeitversetzt ein/ausschalten. Das sollte das Problem
> wohl beseitigen.

In der Bauform mußt du aber etwas suchen.
Es bringt auch nichts. Erstze einfach durch einen 60V Transistor und das 
Problem ist gelöst.
Das ist eine millionenfach bewährte Standardschaltung.

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