Wechselstrom halbphasig mit Transistor schalten

[Christian F. (cmf)]

Hallo,

ich habe folgende Situation:

Es geht darum auf der Modellbahnanlage mittels 5V Digitalsignal (aus 
einem AVR) ein Signal zu schalten. Das Signal hat eine eigene recht 
komplexe Platine, auf der ein eigener AVR werkelt, diese soll so 
bestehen bleiben.

Folgende Verdrahtung ist bereits fest vorhanden, funktioniert und soll 
möglichst nicht verändert werden:

/----------------\
| Signalbaustein |
|               /|-- 16V AC "+"
| Stromversorgung|
|               \|-- 16V AC "-"
|                |
|                |  __##__
|         "grün" |--o    o--- 16V AC "-"
|                |
|                |  __##__
|         "rot"  |--o    o--- 16V AC "-"
|                |
\----------------/

Mit der schon vorhandenen Schaltung lässt sich das Signal über zwei 
Taster zwischen rot und grün hin und her schalten. Zusätzlich dazu soll 
nun auch der AVR das Signal schalten können. Durch Ausprobieren habe ich 
ermittelt, dass die "rot" und "grün" Steuereingänge jeweils nur die 
positive Phase interessiert, d.h. es lässt sich wie im folgenden 
Beispiel eine Diode einbauen und es funktioniert weiterhin:

              __##__
"grün" |--<|--o    o--- 16V AC "-"

Dreht man die Diode jedoch um, schaltet das Signal nicht mehr.

Ein weiterer Test meinerseits ergab, dass das Signal gar nicht schaltet, 
wenn man die 5V der AVR Spannungsversorgung nimmt und an die "grün" bzw. 
"rot" Steuereingänge anlegt. Daraus schließe ich, dass 5V zu gering 
sind, um das Signal schalten zu lassen.

Ich bin ich zu folgender funktionierenden Schaltung gekommen (jeweils 
einmal für rot und grün):

                  -----<|------- 16V AC "-"
----\           |/           |
AVR |---|10k|---| NPN        |
----/           |>           |
                  |          |
                  |  __##__  |
                  |--o    o--/
                  |
                  |
         Signalbaustein "grün"

Ist das so in Ordung? Oder gibt es Situationen (z.B. Taster gedrückt + 
AVR sendet logisch 1) in denen Ströme fließen, die so nicht sollen?
Muss ich z.B. noch eine Diode zwischen 16V AC "-" und Taster einbauen?

Edit:
- Die 16V kommen von einem Modellbahntrafo.
- Ich habe keine genaueren Informationen über die Signalelektronik, 
außer, dass die Steuereingänge nicht direkt irgendwelche Relais oder 
Leuchtdioden schalten, sondern "irgendwie" an den Steuer-AVR des 
Signalbausteins gehen, welcher sich um die LED-PWM sowie ein Relais 
"kümmert".

[THOR (Gast)]

Was da für Ströme fließen ist völlig schleierhaft weil man nicht weiss 
was 16V AC für ne Quelle ist und was "Signalbaustein grün" für 
Eigenschaften hat.

Sicher ist nur, dass Ic = Ib * hfe ist. Also was zwischen 20 und 200mA.

[THOR (Gast)]

Naja eigentlich zwischen 0 und 200mA.

[Christian F. (cmf)]

THOR schrieb:
> Was da für Ströme fließen ist völlig schleierhaft weil man nicht weiss
> was 16V AC für ne Quelle ist

Das ist ein älterer Modellbahntransformator.

> und was "Signalbaustein grün" für
> Eigenschaften hat.

Genau das weiß ich leider nicht. Allerdings bin ich sicher, dass die 
Eingänge nicht direkt irgendwelche Relais oder Leuchtdioden schalten, 
sondern "irgendwie" an den Steuer-AVR des Signalbausteins gehen, welcher 
sich um die LED-PWM sowie ein Relais "kümmert".

Es geht mir hier demnach nicht um die Frage, ob der Transistor stark 
genug ist, um die "Last", also das Signal zu schalten. Es geht mir eher 
darum, ob es eine Konstellation gibt, in der Strom Richtung AVR fließen 
könnte und dadurch ein Kurzschluss o.ä. entsteht.

[Baku M. (baku)]

Zunächst einmal interessiert die Masseverbindung. So wie gezeichnet, 
passiert nämlich zunächst mal garnichts, weil der AVR 'mit dem anderen 
Bein' in der Luft hängt.

Gruß,
Baku

[Christian F. (cmf)]

Baku M. schrieb:
> Zunächst einmal interessiert die Masseverbindung. So wie gezeichnet,
> passiert nämlich zunächst mal garnichts, weil der AVR 'mit dem anderen
> Bein' in der Luft hängt.

Der AVR wird über Gleichrichter + 78L05 (+ Kondensatoren) ebenfalls von 
den 16V AC versorgt.

[knollo (Gast)]

Guck mal, ob dir das weiterhilft:

Beitrag "EPL-Antriebe als Weichenstraße ansteuern, nur wie richtig?"

[Achim S. (Gast)]

Christian F. schrieb:
> ob es eine Konstellation gibt, in der Strom Richtung AVR fließen
> könnte und dadurch ein Kurzschluss o.ä. entsteht.

Bei "Taster gedrückt" wird imho die BE-Strecke des npn Sperrspannungen 
sehen, die ihm nicht gefallen. (wenn die BE-Strecke in den Durchbruch 
geht, begrenzt aber immerhin der 10k den Strom :-)

Christian F. schrieb:
> Der AVR wird über Gleichrichter + 78L05 (+ Kondensatoren) ebenfalls von
> den 16V AC versorgt.

Die Masse des AVR ist also jeweils 0,7V vom "niedrigeren" Trafoausgang 
entfernt. Und gleichzeitig willst du die "unbekannte Last" zwischen 
Emitter deines npn und Trafoausgang klemmen? Ich kann mir nicht 
vorstellen, dass das vom Massebezug her aufgeht.

[Christian F. (cmf)]

Ich glaube ihr habt mich überzeugt, dass das so keine gute Idee ist. 
Danke dafür :)

Ich werde wohl einfach Optokoppler verwenden, damit sollte es ja dann 
sauber funktionieren.

[Baku M. (baku)]

Oder ein winziges 5V-Reedrelais, dann bist du alle Sorgen los.

Es grüßt
Baku