Zündung Relais, Mosfet Öffner

[Paul H. (fet_paul)]

Guten Abend,

Der Killswitch meines Mopeds funktioniert wie folgt:
Wenn nicht betätigt (Motor an) dann liegen +12V an dem Eingang eines 
Relais an.(Relais geschlossen)
Wenn betätigt, dann wird diese Leitung mechanisch getrennt und das 
Relais öffnet.

Ich möchte jetzt das Relais mit einem Arduino öffnen, um damit  die 
Zündung auszuschalten.

Außerdem möchte ich, dass die Zündung auch funktioniert, wenn der 
Arduino mal ausfällt.

Jetzt hatte ich den Plan einfach in die Leitung einen N Kanal Mosfet 
einzubauen und diesen über einen 10k Widerstand am Gate auf +12V zu 
ziehen. Jetzt ist er ja immer an. Das Relais hängt dann quasi zwischen 
Drain und +12V. Source auf -12V bzw. Masse.

Dann nehme ich noch einen zweiten N Kanal Mosfet als Treiber den ich mit 
einem 10k Widerstand am Gate auf Masse lege. Drain geht direkt zum Gate 
des ersten Mosfets und Source geht auf Masse.

Wenn ich jetzt einen Arduino zwischen Masse und dem Gate des Treiber 
Mosfets platziere und diesen dann High ausgeben lasse, sollte der 
Treiber durchschalten, und so den anderen Mosfet auf Masse ziehen und 
ihn somit sperren.
Ist das so richtig gedacht, oder gibt es aus eurer Sicht einen besseren 
Weg das Relais zum öffnen zu bringen?

Anbei die Schaltung. Die Lampe Signalisiert die Zündung und der schalter 
ganz oben den Killswitch.
Ich weiß nur nicht so richtig, wie ich das ganze jetzt aufbauen soll 
bzw. wie genau jetzt das Mosfet angeschlossen werden muss.

Das Mosfet sitzt dann ja quasi wie der Killschalter nur zwischen +12V 
und dem Eingang des Relais. Also zeigt jetzt Drain zu +12V bzw. zum 
Killschalter und Source zum Eingang des Relais? Das wäre ja dann wieder 
anders als im Schaltplan. Das verwirrt mich etwas und ich denke auch, 
dass ich hier einen Denkfehler habe. Muss man hier einen P kanal nehmen?

Btw: Das Relais verbrät in etwa 100mA an Haltestrom.

Grüße
Paul

[Mani W. (e-doc)]

Dem Relais solltest Du eine Freilaufdiode spenden, sonst ist der
Mosfet in den ewigen Elektronikabgründen...

So wie Du den N-Kanal zur Relaisspule gezeichnet hast, ist das schon
in Ordnung, denn der wird durchgesteuert, wenn die Gate-Source-Spg.
so zwischen 8 und 12 Volt liegt, passt also...

Den 10K könntest Du auch runter setzen bis auf 1K, das schaltet den
Mosfet schneller durch und der Ruhestrom ist defakto auch egal wegen
12 mA mehr...

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb im Beitrag #6240045:
> Also Wie bei "richtige Schaltung"?

Genau so machst Du das...

Alles Gute!

[Paul H. (fet_paul)]

Hallo Mani danke für das Feedback.

Ich habe die Schaltung noch einmal verändert.

So sollte das 1 zu 1 übertragbar sein, oder?

Also Drain zum Killschalter bzw +12V und Source zum Eingang des Relais.

Arduino GND auf Masse und ein Ausgang des Arduinos an das Treibergate.

[Mani W. (e-doc)]

Na, net so!

Deine erste "richtige Schaltung" war richtig, die hier falsch...

Überlege mal: die Spannung zwischen Gate und Source schaltet den Fet,
in Deiner Schaltung liegt aber in der Sourceleitung die Relaisspule,
damit heizt Du den Fet ab...

Der Bezug ist zwischen Gate-Source mit 8 bis 12 Volt Steuerspannung!

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm

[Paul H. (fet_paul)]

Genau den Gedanken hatte ich ja auch schon.
Aber so wie in der ersten Schaltung kann ich den Mosfet doch garnicht 
einbauen.

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> Aber so wie in der ersten Schaltung kann ich den Mosfet doch garnicht
> einbauen.

Und woher diese "Weisheit"?
Vielleicht D und S falsch bezeichnet?

[Paul H. (fet_paul)]

Na in meiner Zeichnung(denke ich jedenfalls) ist Oben Drain und unten 
Source.

Und ich muss den Fet ja zwischen dem Killschalter und den +12v Eingang 
des Relais einbauen.

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> Na in meiner Zeichnung(denke ich jedenfalls) ist Oben Drain und unten
> Source.

Passt!
>
> Und ich muss den Fet ja zwischen dem Killschalter und den +12v Eingang
> des Relais einbauen.

Der Fet schaltet Dein Relais auch unterhalb der Relaisspule ab, und da
gehört er auch hin - dann liegt Source an Masse und Drain an der einen
Seite des Relais...

 Du hast jetzt einen Denkfehler...

[Paul H. (fet_paul)]

Ok, verstanden!
Ich lasse also den Killschalter direkt verbunden mit dem Relais und 
suche mir den pin der zur Masse führt. Dazwischen kommt dann der Fet.

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> suche mir den pin der zur Masse führt. Dazwischen kommt dann der Fet.

Hey, Mann!

Du hast es ja schon mal richtig gezeichnet und dann gelöscht...

[Mani W. (e-doc)]

Und eines musst Du mir noch erklären:

Wieso und wozu soll ein Arduino den Killswitch auslösen?

Ich geh jetzt schlafen, lesen werde ich dann in so 20 Stunden wieder...

Guats Nächtle!

[Wolfgang (Gast)]

Paul H. schrieb:
> So sollte das 1 zu 1 übertragbar sein, oder?
> ...
> Arduino GND auf Masse und ein Ausgang des Arduinos an das Treibergate.
Vergiss den Widerstand zwischen Gate und Source nicht.

[Paul H. (fet_paul)]

Mahlzeit!

Jetzt habe ich nochmal die hoffentlich richtige Schaltung (mit Pulldown) 
angehängt.

Mein Problem liegt darin, dass ich eben nur die Versorgungsleitung und 
den +12v Eingang am Relais zur Hand hatte und mich darauf festgenagelt 
hab.

So wie ich es fälschlicherweise dachte war es Highside, richtig? Dann 
steuert der Fet nicht richtig durch und wird heiß.

Sitzt der Fet unter dem Relais ist es Lowside und alles ist tutti.
Hab mal ein Bild aus dem Schaltplan angehängt. Eine Schutzdiode ist auch 
schon verbaut, somit kann ich sie weglassen, oder?

Das ganze dient dazu, dass Getriebe unter vollast kurz lastfrei zu 
bekommen, um dann hochschalten zu können.

[Paul H. (fet_paul)]

Hier nochmal ein Bild des gesamten Blocks und des Schaltplans.

Das Problem ist, das von unten mehrere Signale das Relais Öffnen können.
Da hängt zum einen der Gangsensor, der Kupplungssensor und der 
Ständersensor dran.

Das einzelne Trennen der Leitungen bewirkt nur, dass dann diese 
Startschutzmechanismen auslösen.

Z.b wenn die Kupplung nicht gezogen ist, und der erste Gang drin ist, 
dann darf nicht gestartet werden -> Relais ist offen. Wenn der Motor 
aber läuft, dann muss man ja die Kupplung im ersten gang kommen lassen 
können, um loszufahren. Hier wird also über die Ecu  geregelt.
Wenn ich von oben die R/B unterbreche geht das Relais in jedem fall auf.

Es gibt von unten keine Möglichkeit, das Relais zuverlässig in jeder 
Situation zu öffnen.

Also muss man auf einen Highsideswitch mit einem P-Kanal mosfet 
zurückgreifen, oder?

Vielleicht siehst du noch eine bessere Möglichkeit, die Zündung zu 
unterbrechen.

[Wolfgang (Gast)]

Paul H. schrieb:
> So wie ich es fälschlicherweise dachte war es Highside, richtig? Dann
> steuert der Fet nicht richtig durch und wird heiß.
Warum soll er High-Side heißer als Low-Side werden, immer einen 
passenden Typ und richtige Beschaltung voraus gesetzt?

Oder kannst du deine Beschaltung nicht ändern?

[Paul H. (fet_paul)]

Wie ich das sehe kann ich nicht lowside Schalten, und habe aber 
fälschlicher weise probiert einen N kanal in Highside zu betreiben. Der 
wurde dann Heiß, weil er vermutlich nicht komplett aufgemacht hat. 
Spannungsabfall war 2V zwischen Gate und Source...

Wenn man jetzt 2 P kanal Fets nimmt und diese mit einem N Kanal 
kombiniert, dann müsste es doch mit Highside klappen, oder? So wie in 
der angehängten Schaltung.

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> Wie ich das sehe kann ich nicht lowside Schalten, und habe aber
> fälschlicher weise probiert einen N kanal in Highside zu betreiben. Der
> wurde dann Heiß, weil er vermutlich nicht komplett aufgemacht hat.

Ich habe es Dir ja schon weiter oben geschrieben, dass Du den Fet
damit abheizt!

Denk mal etwas logisch: Bei Highside mit N-Kanal Fet ist Source an
der Relaisspule, 12 Volt die Steuerspannung - beim ersten Einschalten
wird zwar die Relaisspule bestromt und die Spannung steigt Richtung
12 Volt - wird diese aber nie erreichen, weil das Verhältnis
Gate zu Source immer kleiner wird, damit wird der Fet in einem
Bereich betrieben, der nicht mehr als Schalter wirkt, sondern auf
Grund der sinkenden Gate-Source Spannung dann nicht mehr voll
durchgesteuert wird - folglich steigt die Verlustleistung und der
ist dann dahin...

[Mani W. (e-doc)]

Ok, wenn es schon nicht geht auf Grund von Mehrfachbeschaltungen, dann
würde ich Dir empfehlen, ein Kleinrelais einzusetzen, das kannst Du dann
auch Highside platzieren mit einem Kontakt, das Relais kannst Du ganz
leicht über einen BC547B oder ähnlichem Transistor ansteuern und bist
noch auf der sicheren Seite gegenüber Überspannungen...

Und wozu sich auf Mosfet versteifen, wenn es mit Relais einfacher geht?

[Paul H. (fet_paul)]

Guten Abend!,

dann geh ich mal bei reichelt auf die Suche!

[Manfred (Gast)]

Paul H. schrieb:
> Jetzt hatte ich den Plan
> einfach in die Leitung einen N Kanal Mosfet einzubauen

Du fährst nur bei zuverlässig schönem Wetter um den Kirchturm?

Ich musste eine Menge Erfahrung sammeln, was die Zuverlässigkeit von 
Elektrikbasteleien am Motorrad angeht: Vibrationen und Nässe. FET und µC 
als Eigenbastelei halte ich für eine extrem schlechte Idee.

[Paul H. (fet_paul)]

Ich wollte für den Notfall noch Parallel ne Leitung legen, die ich bei 
Ausfall von einem Bauteil einfach mit Steckern verbinde. Quasi als Fail 
safe.

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> dann geh ich mal bei reichelt auf die Suche!

Nimm einfach ein RP-Relais...

Ich habe Dir jetzt schon die längste Zeit geholfen und Input
gegeben, aber meine Frage

Mani W. schrieb:
> Wieso und wozu soll ein Arduino den Killswitch auslösen?

wurde bis jetzt ignoriert!

[Paul H. (fet_paul)]

Paul H. schrieb:
> Das ganze dient dazu, dass Getriebe unter vollast kurz lastfrei zu
> bekommen, um dann hochschalten zu können.

Dafür danke ich dir!

Das hast du dann wohl überlesen ;)

[Mani W. (e-doc)]

Paul H. schrieb:
> Das hast du dann wohl überlesen ;)

Ach ja!

Habe es eben gesehen, sorry!

Ich hoffe, das Du im Endeffekt dann zur Lösung kommst...

Alles Gute noch!