24V potentialfrei und geräuschfrei schalten

[Ingo (Gast)]

Hallo,

ich möchte eine 24V DC Spannung mit einer davon potentialgetrennten 3,3V 
Spannung schalten. Die Spannungen dürfen nicht zusammen geschaltet 
werden (keine Verbindung der GND´s).

Im Prinzip eine Aufgabe eines Relais, aber es sollen beim Schalten keine 
Geräusche entstehen. Schaltstrom ist ca. 300 mA. Es soll der Pluspol 
geschaltet werden (nicht Masse).

Gibt es ein fertiges IC hierfür?

Falls nicht habe ich mir folgendes überlegt:
* High-Side-Switch, der 24V schalten kann
* Potentialtrennung mit Optokoppler

Gibt es andere (bessere) Vorschläge?

Viele Grüße
Ingo

[Einer (Gast)]

Wenn dir Reed Relais nicht zu laut sind.
https://www.mouser.de/Electromechanical/Relays/Reed-Relays/_/N-5g37?P=1yhqckt

[Herman Kokoschka (Gast)]

Reed-Relais.

Würde mich sehr wundern, wenn Du da was hörst...

[Joachim B. (jar)]

photomos relais AQV252g

[Ingo (Gast)]

Einer schrieb:
> Wenn dir Reed Relais nicht zu laut sind.
> https://www.mouser.de/Electromechanical/Relays/Reed-Relays/_/N-5g37?P=1yhqckt

Hat leider nur 250mA!

[Route_66 H. (route_66)]

Einer schrieb:
> Wenn dir Reed Relais nicht zu laut sind.

Wenn du schon ein Datenblatt verlinkst, dann sollte das Bauteil auch die 
Spezifikation erfüllen!

Joachim B. schrieb:
> photomos relais AQV252g

Das wäre der richtige Tipp!

[Jörg R. (solar77)]

Ingo schrieb:
> Falls nicht habe ich mir folgendes überlegt:
> * High-Side-Switch, der 24V schalten kann
> * Potentialtrennung mit Optokoppler

Der Ansatz ist doch gut.

Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.

[Guest (Gast)]

Oder einfach ein SSR die gibts von wenig bis viel Power...

[2 Cent (Gast)]

Jörg R. schrieb:
> Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.
Vorsicht, 24V Gatespannung ist zuviel des guten, leg mindestens noch 
einen Widerstand dazu.

[Joachim B. (jar)]

Jörg R. schrieb:
> Der Ansatz ist doch gut.
>
> Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.

viel zu viele Bauteile (vier oder 5!) wo doch zwei reichen!

[Udo K. (Gast)]

Dafür reicht sogar ein einziges Bauteil, ein Mosfet Relay,
wie das hier
https://www.digikey.com/product-detail/en/ixys-integrated-circuits-division/CPC1002NTR/CLA230CT-ND/1212841

[Andreas B. (bitverdreher)]

Jörg R. schrieb:
> Ingo schrieb:
>> Falls nicht habe ich mir folgendes überlegt:
>> * High-Side-Switch, der 24V schalten kann
>> * Potentialtrennung mit Optokoppler
>
> Der Ansatz ist doch gut.
>
> Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.

Jain, so hat man keine definierte Gatespannung.
Der Optokoppler sollte zwischen Gate und 24V schalten. Dann noch von 
Gate zum Source einen Widerstrand, damit sich max. 10V am Gate bezogen 
auf Source einstellen.

[helmuth (Gast)]

2 Cent schrieb:
> Vorsicht, 24V Gatespannung ist zuviel des guten

Ingo schrieb:
> mit einer davon potentialgetrennten 3,3V
> Spannung schalten.

[Wolfgang (Gast)]

Ingo schrieb:
> Gibt es ein fertiges IC hierfür?

Einen Widerstand brauchst du zur Beschaltung: ASSR-1611

[Andreas B. (bitverdreher)]

helmuth schrieb:
> 2 Cent schrieb:
>> Vorsicht, 24V Gatespannung ist zuviel des guten
>
> Ingo schrieb:
>> mit einer davon potentialgetrennten 3,3V
>> Spannung schalten.

Der Optokoppler ist auf der 3V3 Seite. Das Gate bekommt in o.A. 
Schaltung 24V ab.

[Wow (Gast)]

Cool, hier gibt es ja richtige Grundlagenforschung.

Alles Erfinder neuer Räder hier versammelt sind....

[helmuth (Gast)]

Wow schrieb:
> Alles Erfinder neuer Räder hier versammelt sind....

...und Erfinder der deutschen Sprache ebenso :-D

[Enrico Eichelhardt (Gast)]

helmuth schrieb:
> und Erfinder der deutschen Sprache ebenso

Das ist doch schön für Ingo, dann kann er sich aus dem Fundus die 
gewünschte Schaltung einfach raussuchen.

[helmuth (Gast)]

Das PhotoMOS wurde doch schon mehrfach genannt.

[Jörg R. (solar77)]

2 Cent schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.
> Vorsicht, 24V Gatespannung ist zuviel des guten, leg mindestens noch
> einen Widerstand dazu.

Ok, das stimmt natürlich. Danke für den einzig konstruktiven Hinweis;-)


Joachim B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Der Ansatz ist doch gut.
>>
>> Optokoppler, P-Mosfet und 2 Widerstände.
>
> viel zu viele Bauteile (vier oder 5!) wo doch zwei reichen!

5 Bauteile für ein Paar Cent? Zudem war das nur ein Vorschlag, mehr 
nicht. Die hätte ich übrigens hier, einen Photomos nicht.


Andreas B. schrieb:
> helmuth schrieb:
>> 2 Cent schrieb:
>>> Vorsicht, 24V Gatespannung ist zuviel des guten
>>
>> Ingo schrieb:
>>> mit einer davon potentialgetrennten 3,3V
>>> Spannung schalten.
>
> Der Optokoppler ist auf der 3V3 Seite. Das Gate bekommt in o.A.
> Schaltung 24V ab.

Ja, das meinte 2 Cent wohl.

[HildeK (Gast)]

Jörg R. schrieb:
> Ok, das stimmt natürlich. Danke für den einzig konstruktiven Hinweis;-)

Der war schon wichtig, aber falsch gelöst.
Wenn der Opto einschaltet, hast du noch immer die vollen 24V zwischen 
Gate und Source und wenn er ausschaltet, dann liegen mindestens 4V 
zwischen Gate und Source - da bleibt der FET ggf sogar an.

Der zweite Widerstand gehört zwischen Gate und Kollektor.

[HildeK (Gast)]

Im Anhang mein Vorschlag. Die Ansteuerung kann man durch geeigneten 
Anschluss auch invertieren, falls man auf die SW keinen Einfluss hätte.

[Jörg R. (solar77)]

HildeK schrieb:
> Der war schon wichtig, aber falsch gelöst.

Hallo HildeK...wenn schon falsch, dann auch richtig falsch?

[MiWi (Gast)]

HildeK schrieb:
> Im Anhang mein Vorschlag. Die Ansteuerung kann man durch
> geeigneten
> Anschluss auch invertieren, falls man auf die SW keinen Einfluss hätte.

Ja.

Und wenn zu R1 parallel eine Zener kommt kann R1 hochohmiger werden 
(100k oder so, braucht nur das Gate hochziehen...)

Die Zener klemmt dann die Gate/sourcespannung auf einen ungefährlichen 
Wert (je nach FET aussuchen)....

Das macht dann relativ unabhängig davon ob statt der 24V aus welchen 
Gründen auch immer 38V oder nur 12V anstehen ohne das der FET 
geschrottet wird weil entweder Ugs zu hoch oder zu klein ist.

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Jörg R. schrieb:
> Hallo HildeK...wenn schon falsch, dann auch richtig falsch

Ich glaube HildeK hatte sich versehentlich vertan und wollte eigentlich 
das hier zeichnen.

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ich glaube HildeK hatte sich versehentlich vertan und wollte eigentlich
> das hier zeichnen.

Stopp! Meine Schaltung ist auch falsch. Jetzt habe ICH mich vertan. Es 
handelt sich ja um einen P-MOS. :/

[HildeK (Gast)]

MiWi schrieb:
> Und wenn zu R1 parallel eine Zener kommt kann R1 hochohmiger werden
> (100k oder so, braucht nur das Gate hochziehen...)

Ja, klar.
Solange die Spannung fest und bekannt ist, ist mir ein Teiler schon 
deshalb lieber, weil der Widerstand sicher in der Schublade vorhanden 
ist, die passende Z-Diode möglicherweise nicht.

Trotzdem: R1 ist mit 10k schon hochohmig genug, man will ja nicht 
schnarchlangsam ausschalten und dadurch noch SOA-Probleme bekommen.

[HildeK (Gast)]

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ich glaube HildeK hatte sich versehentlich vertan und wollte eigentlich
> das hier zeichnen.

Ganz sicher nicht! Das war ja der Vorschlag, den ich bemängelte.
Aber du hast es selber gemerkt ... :-)

[2 Cent (Gast)]

Grins
HildeK schrieb:
> Im Anhang mein Vorschlag
Wobei 12V immernoch recht hoch sind. Wers mag könnte parallel zu R1 noch 
eine Z-Diode spendieren.

LOL, @Jörg, wie du siehst bekommst du hier keine dritte chance :P

[HildeK (Gast)]

2 Cent schrieb:
> Wobei 12V immernoch recht hoch sind. Wers mag könnte parallel zu R1 noch
> eine Z-Diode spendieren.

Ich wollte nicht rechnen; ein 1:1-Teiler passt doch. :-)
Natürlich muss man den verwendeten pMOS auf die max. UGS prüfen. Meist 
haben die als Obergrenze 20V und dann sind 12V nicht zu viel und nicht 
zu wenig.

[Andreas B. (bitverdreher)]

HildeK schrieb:
> Im Anhang mein Vorschlag. Die Ansteuerung kann man durch
> geeigneten
> Anschluss auch invertieren, falls man auf die SW keinen Einfluss hätte.

Wenn der OK nicht leitet, bekommt das Gate die vollen 24V ab.
Das ist genau das, was man vermeiden will.
Hier mal ein Vorschlag mit einem n-MosFet.

[2 Cent (Gast)]

Andreas B. schrieb:
> Wenn der OK nicht leitet, bekommt das Gate die vollen 24V ab.
> Das ist ganau das, was man vermeiden will.
Guck dir mal
Beitrag "Re: 24V potentialfrei und geräuschfrei schalten"
genau an.
Wenn der OK nicht leitet ist Ugs=0V

[2 Cent (Gast)]

...und deine Editierte Schaltung mit N-Typ ist suboptimal; die 
Ausgangsspannung ist weit unter 24V, und die Verlustleistung hässlich.

[Andreas B. (bitverdreher)]

2 Cent schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> Wenn der OK nicht leitet, bekommt das Gate die vollen 24V ab.
>> Das ist ganau das, was man vermeiden will.
> Guck dir mal
> Beitrag "Re: 24V potentialfrei und geräuschfrei schalten"
> genau an.
> Wenn der OK nicht leitet ist Ugs=0V

R1 ist bei mir in diesem Fall der einzige wirksame Widerstand von G nach 
S.

[Andreas B. (bitverdreher)]

2 Cent schrieb:
> ...und deine Editierte Schaltung mit N-Typ ist suboptimal; die
> Ausgangsspannung ist weit unter 24V, und die Verlustleistung hässlich.

Warum? Wenn der OK leitet ist der FET voll offen.

[2 Cent (Gast)]

Andreas B. schrieb:
> R1 ist bei mir in diesem Fall der einzige wirksame Widerstand von G nach
> S.
Und wie hoch wird die Spannung über diesen Widerstand (=Ugs) wenn der 
Optok. sperrt, also der Strom durch den Widerstand gleich null ist?

Mögliche Antworten zum ankreuzen:
[]  0V
[] 12V
[] 24V

Da kann man ja einiges falsch machen, kein Wunder das es SSR fertig zu 
kaufen gibt :D

[Andreas B. (bitverdreher)]

2 Cent schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>> R1 ist bei mir in diesem Fall der einzige wirksame Widerstand von G nach
>> S.
> Und wie hoch wird die Spannung über diesen Widerstand (=Ugs) wenn der
> Optok. sperrt, also der Strom durch den Widerstand gleich null ist?
>
> Mögliche Antworten zum ankreuzen:
> []  0V
> [] 12V
> [] 24V
>
> Da kann man ja einiges falsch machen, kein Wunder das es SSR fertig zu
> kaufen gibt :D

Alles zurück, Hast Recht.

[2 Cent (Gast)]

Andreas B. schrieb:
> 2 Cent schrieb:
>> ...und deine Editierte Schaltung mit N-Typ ist suboptimal; die
>> Ausgangsspannung ist weit unter 24V, und die Verlustleistung hässlich.
>
> Warum? Wenn der OK leitet ist der FET voll offen.
Nö. Selbst wenn (falls) du dessen Gate knallhart an +24V legen würdest 
(was du nicht tust) hätte der N-MOS imeernoch mehrere Volt Ugs nötig, um 
überhaupt erstmal mit dem Leiten zu beginnen.
Mit einer reellen Last (und seien es nur wenige Milliampere) komen da 
einige Volt zusammen.

[2 Cent (Gast)]

Andreas B. schrieb:
> Alles zurück, Hast Recht.
Parallelschreiberia und EDIT-sessions gleichzeitig :D
Ende gut, alles gut. Nicht das sowas noch jemand nachbaut.

[Andreas B. (bitverdreher)]

Hast wieder Recht. Ich glaube, ich sollte abends (hier JP) keine 
Schaltpläne mehr zeichen. ;-P

[Wolfgang (Gast)]

Sind die gefühlt letzten 35 Beiträg jetzt die Anwort auf die Frage:

Ingo schrieb:
> Gibt es ein fertiges IC hierfür?

[Jörg R. (solar77)]

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ach Du grüne Neune schrieb:
>> Ich glaube HildeK hatte sich versehentlich vertan und wollte eigentlich
>> das hier zeichnen.
>
> Stopp! Meine Schaltung ist auch falsch. Jetzt habe ICH mich vertan. Es
> handelt sich ja um einen P-MOS. :/

Ich sag ja...wenn schon falsch, dann richtig falsch;-)

[helmuth (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Sind die gefühlt letzten 35 Beiträg jetzt die Anwort auf die
> Frage:
>
> Ingo schrieb:
>> Gibt es ein fertiges IC hierfür?

Nur ein IC wurde genannt:

Udo K. schrieb:
> Dafür reicht sogar ein einziges Bauteil, ein Mosfet Relay,
> wie das hier
> 
https://www.digikey.com/product-detail/en/ixys-integrated-circuits-division/CPC1002NTR/CLA230CT-ND/1212841

Aber alle anderen wollten das Rad neu erfinden...

[Jörg R. (solar77)]

helmuth schrieb:
> Aber alle anderen wollten das Rad neu erfinden...

Nö, einige andere wollten Lösungsansätze liefern. Es ist natürlich 
einfacher zum x-Mal den Photomos zu nennen.


Andreas B. schrieb:
> Hast wieder Recht. Ich glaube, ich sollte abends (hier JP) keine
> Schaltpläne mehr zeichen. ;-P

Ich zeichne heute nix mehr. Vermutlich würde ich heute sogar den 
Vorwiderstand einer Led falsch herum zeichnen;-)

[Harald W. (wilhelms)]

Jörg R. schrieb:

> Es ist natürlich einfacher zum x-Mal den Photomos zu nennen.

...und einen Photo-MOS-Koppler würde ich weder als IC noch als
SSR betiteln. Ausserdem hat der nicht nur Vorteile, sondern auch
Nachteile. Da ist eine Lösung mit Standard-OK plus FET oft die
bessere (und billigere) Alternative.

> Vermutlich würde ich heute sogar den
> Vorwiderstand einer Led falsch herum zeichnen;-)

Genau, wenn man dann noch den Widerstandswert an den Ringen
falsch herum abliest, stimmt garnichts mehr. :-)

[Wolfgang (Gast)]

helmuth schrieb:
> Nur ein IC wurde genannt:

Zählst du das ASSR1611 nicht zu den ICs? ;-)

[Jörg R. (solar77)]

Harald W. schrieb:
> Genau, wenn man dann noch den Widerstandswert an den Ringen
> falsch herum abliest, stimmt garnichts mehr. :-)

Wie, da muss man eine Blickrichtung beachten??


Harald W. schrieb:
> Da ist eine Lösung mit Standard-OK plus FET oft die
> bessere (und billigere) Alternative.

Sehe ich auch so. Und, wie schon geschrieben, haben wohl viele 
Hobbyelektroniker solche Teile griffbereit.

[Harald W. (wilhelms)]

Jörg R. schrieb:

>> Genau, wenn man dann noch den Widerstandswert an den Ringen
>> falsch herum abliest, stimmt garnichts mehr. :-)
>
> Wie, da muss man eine Blickrichtung beachten??

Ja, heutzutage muss man schon darauf achten, ob man nach rechts
oder nach links blickt, speziell in Thüringen. ?

[HildeK (Gast)]

Jörg R. schrieb:
> Ich zeichne heute nix mehr. Vermutlich würde ich heute sogar den
> Vorwiderstand einer Led falsch herum zeichnen;-)

Wieso? Deiner von letzte Nacht war doch bis auf die fehlende 
Gatespannungsbegrenzung richtig!
Alles andere habt ihr nach Tagesanbruch verbrochen, was allerdings schon 
auf eine durchzechte Nacht hinweist ... :-)

helmuth schrieb:
> Udo K. schrieb:
>> Dafür reicht sogar ein einziges Bauteil, ein Mosfet Relay,
>> wie das hier
>>
> 
https://www.digikey.com/product-detail/en/ixys-integrated-circuits-division/CPC1002NTR/CLA230CT-ND/1212841
>
> Aber alle anderen wollten das Rad neu erfinden...

Nicht neu erfinden. Das Teil kann man ja nehmen.
Aber es wurde auf weitere Alternativen hingewiesen. Ein pFET liegt 
vielleicht in der Bastelkiste ...

[2 Cent (Gast)]

Vorwiderstand f. LED falsch rum? Da spring ich mal ein, malen macht 
spass!
Neue Bauform (richtig falschrum) mit seinem neuem Schaltzeichen.
Im Bild: Absolut potential- und geräuschfrei, also total nicht offtopic 
:D

HildeK schrieb:
> Aber es wurde auf weitere Alternativen hingewiesen. Ein pFET liegt
> vielleicht in der Bastelkiste ...
Und mit einem guten 3D-Drucker noch ein paar solcher Widerstände 
ausdrucken, fertig ist die Laube.


Ob der Thread in allen eventualitäten ausdiskutiert ist? :D

[Hatori Hanson (Gast)]

Dieses CPC1002 würde mir fast als ideale Lösung erscheinen, auf den 
ersten Blick. Aber falls da im 24V Kreis große Elkos aufzuladen sind, 
was ist mit dem Einschaltstrom? Verträgt der CPC1002 diesen?

Meine zweitliebste Lösung hat sich als blöd entpuppt, noch während ich 
sie aufschrieb. Also weg damit.

[HildeK (Gast)]

2 Cent schrieb:
> Und mit einem guten 3D-Drucker noch ein paar solcher Widerstände
> ausdrucken, fertig ist die Laube.

Da reicht 2D: ein fetter Bleistiftstrich auf einem Stück Papier und 
fertig ist der Widerstand. Farbcode fehlt dann allerdings.
Das war in meinen allerersten Anfängen Teil eines Kleinstsynthesizers 
...

2 Cent schrieb:
> Ob der Thread in allen eventualitäten ausdiskutiert ist? :D

Natürlich nicht :-)

[Ingo (Gast)]

Danke für die zahlreichen Infos. Ich bestellte zufälligerweise bei 
Völkner und haben folgende PhotoMOS-Relais mitbestellt:
* Panasonic AQY212EH
* Panasonic AQV252G
* Panasonic AQW210EH

Werde damit etwas herum spielen, sollte eigentlich gehen.

[Joachim B. (jar)]

Jörg R. schrieb:
> Nö, einige andere wollten Lösungsansätze liefern.

und haben reichlich verwirrt!

Ingo schrieb:
> Ich bestellte zufälligerweise bei
> Völkner und haben folgende PhotoMOS-Relais mitbestellt:
> * Panasonic AQY212EH
> * Panasonic AQV252G
> * Panasonic AQW210EH

guter Plan!

[2 Cent (Gast)]

Joachim B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Nö, einige andere wollten Lösungsansätze liefern.
>
> und haben reichlich verwirrt!
Ja, reichlich. Im Eifer des Gefechtes. Und auch wieder Entwirrt. Und 
ganz nebenbei noch zwar kein neues Rad, aber immerhin eine neue 
Widerstandsbauform erfunden, sowas kann man immer mal gebrauchen.
Das machen wir gern :D

Ingo hat sich währenddessen nicht aus der Ruhe bringen lassen, und 
(d)eine für ihn passende Lösung rausgepickt.

Kein Grund zu meckern, was willste denn mehr als Spass, Spannung, und 
eine ausreichend stromtragfähige Lösung :D