230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

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230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Dienstag 7. Oktober 2008, 22:20

Hallo,

ich plane eine kleine Schaltung, bin aber momentan etwas hilflos. Deshalb hoffe ich, dass ihr mir, obwohl ich komplett neu hier bin, helft :) Vielen Dank schonmal dafür!
Achja: Ich hoffe ich bin hier im richtigen Bereich. Alle anderen kamen mir noch unpassender vor :mrgreen:


Sinn der Schaltung:
Ich möchte 4 Lampen durch meinen PC stueren lassen. Die Steuerung ist aber etwas anspruchsvoller: Mal soll z.B. Lampe 1 alle 3 sec für 1 sec aufleuchten, zeitgleich soll Lampe 2 permanent leuchten, dann kommen irgendwann Lampe 3 und 4 dann irgendwann soll Lampe 1 wieder permanent leuchten usw. Im Klartext: Die Lampen sollen alle komplett unabhängig und beliebig steuerbar sein. Die Steuerung muss sehr genau sein. Also nicht, dass wenn der PC den Impuls gibt, die Lampe dann erst 20sec später angeht oder so...

Meine Idee:
Als Schnittstelle würde ich gerne die Audioausgänge meines PCs nehmen.
Ich würde dann eine Audiodatei erstellen, wo ich zu den Zeiten, an denen eine Lampe angehen soll eine 50Hz Sinusspannung abspielen lasse. Diese 50Hz Sinusspannung würde ich dann mit 2 Dioden gleichrichten und als Basisspannung für einen Transistor nutzen. Der Transistor wäre der Schalter für das Relais, welches dann schließlich die 230V der Lampe regelt. So sähe das dann aus:

m78k7anr.jpg


Allerdings habe ich ein paar Probleme:
-erstens weiß ich absolut nicht was für Bauteile ich verwenden muss (bei Conrad oder reichelt find ich mich absolut nicht zu recht - da werden einem ja 10000 Dioden angeboten)
-Die Sinusaudiospannung wäre nach dem Gleichrichten ja keine echte Gleichspannung sondern hätte alle 50tel Sekunde einen Spannungswert von 0. Der Transistor sperrt folglich zu diesen Zeiten auch - das Relais auch oder ist das träge genug? Müsste da vielleicht ein kleiner Kondensator ziwschen Gleichrichter und Basis des Transistors?
-Wie groß ist die Spannung eines Audioausgangs? Richtig messen kann ich das irgendwie nicht, weil mein Messgerät schon ohne Signal 0,6V anzeigt. Die Frezenz erkennt es aber richtig... Eigentl müsste das Signal aber doch bei voller Amplitude 2mV haben, oder? Gibt es Transistoren denen das als Basisspannung reicht, die aber trotzdem eine für das Relais ausreichende Spannung "durchlassen"? Wenn nicht müsste ich halt einen zweiten Transistor einbauen, der dann die Basisspannung für den nächsten Transistor schaltet, oder?

Gesetzt dem Fall, dass das ganze einigermaßen funktionieren sollte, würde ich gerne das ganze noch etwas erweitern wollen:
Um mehrere Lampen an einem Ausgang steuern zu können, habe ich mir gedacht, dass ich als erzeugtes Signal einfach mehrere Frequenzen übereinanderlagere. Dieser gemischte Frequenzstrom würde dann in einer Frequezweiche in seine ursprünglcihen Sinusspannungen aufgeteilt (so geht das ja auch im HiFi-Bereich, oder?). So hätte ich dann z.B. an einem Ausgang 3 Lampen. Als Impulssignal gilt für Lampe 1 50Hz, für Lampe 2 400Hz und für Lampe 3 1500Hz. Diese 3 Frequenzen würden als ein Signal ausgegeben und in einer Frequenzweiche in seine Bestandteile zerlegt. Diese einzelnen Signale würden dann wie oben gezeichnet erst gleichgerichtet udn dann als Basisspannung für den Relaissteurerkreis-transistors dienen.



Vielen, vielen Dank für eure Antworten :)
Florian
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon burny750 am Mittwoch 8. Oktober 2008, 06:20

Moin,

sag mal, das hört sich für mich erst mal recht umständlich an.
Im Grunde willst Du da doch ne Lichtorgel bauen.

Grundsätzlich brauchste dann ne Frequenzweiche mit Hoch-/Mitten-/Tiefen-Zweig.
Oder wenn's genauer werden soll für jede Frequenz nen Bandpass.
Danach jeweils für jeden Zweig nen Schmidt-Trigger(ST) oder nen OP entsprechend beschaltet.

Vom OP-/ST-Ausgang kannste dann alles mögliche ansteuern. Transistoren um Relais zu schalten, Optokoppler mit getrenneter Stromversorgung um TRIAC's anzusteuern etc.

Aber mal ganz blöde gefragt, ist der Umweg über den Audioausgang eigentlich wichtig?
Sooon PC hat ja auch noch einige Anschlüsse mehr. Paralel-, Seriel- oder USB-Port.
Da kannste dir dann den ganzen Umweg über die Frequenzselektion sparen.

Gruß Holger
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Mittwoch 8. Oktober 2008, 07:42

Hi,

im Grunde hast du recht :D
Ich möchte die Lichteffekte aber an die Musik anpassen. Um das halt möglichst genau zu machen, wäre der Weg über die Audiokanäle für mich der einfachste, weil man dann die Lichtabfolge, die ja synchron zur Musik sein soll, mit der Musik in einer Datei speichern könnte (z.B. dts). Dadurch wäre Licht und Musik immer 100% synchron - egal was passiert. Desweiteren ist das "einprogrammieren" der Effekte viel einfacher: Man kann sich direkt an den beiden Audiospuren orientieren und muss für jede Lampe einfach eine neue Spur erstellen.

Das mit der Frequenzweiche habe ich mir schon gedacht.
http://cgi.ebay.de/Frequenzweiche-3-Wege-6dB-Oct-600-9000-Hz-Stueckpr_W0QQitemZ230255050395QQcmdZViewItem?hash=item230255050395&_trkparms=72%3A1229%7C39%3A1%7C66%3A2%7C65%3A12%7C240%3A1318&_trksid=p3286.c0.m14 Wäre diese geeignet, oder was wäre geeignet? Im Grunde genommen habe ich ja keine allzuhohen Ansprüche an die Frequenzweiche. Ich werde an jeden Ausgang maximal 3 Lampen hängen, also brauche cih auch nur 3 Zweige in der Frequenzweiche. Die Impulsfrequenzen werde ich möglichst weit auseinander legen, dann dürfte es die geringsten Probleme geben, oder?

Von STs habe cih ncoh nie was gehört. Aber was ich grade gelesen habe, klingt ja sehr interessant! Aber mir stellt sich die Frage, was mir ein solcher bringt? Alle 50tel Sekunde unterbricht der doch trotzdem oder?
Nach der Frequenzweiche müsste das Signal trotzdem erstmal mit den beiden Dioden gleichgerichtet werden, oder?

Käme dann hinter den ST der Transistor und das Relais, so wie ich es oben aufgezeichnet habe?



Vielen, vielen Dank!
Florian
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 8. Oktober 2008, 10:53

Dieses Thema wird seit einer Weile auch schon hier http://forum.electronicwerkstatt.de/php ... 0_bs0.html ausführlich diskutiert.

@[N@irolf]: Solche Crosspostings sind in Foren sehr unbeliebt!
Zumindest solltest du darauf aufmerksam machen, wenn du die gleiche Frage auch woanders stellst.
anders
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon burny750 am Mittwoch 8. Oktober 2008, 12:33

Moin Florian,

machbar ist da was Du da vor hast.
Wenn ich das richtig sehe, dann soll das eine Art stimmungsabhängige Bühnenbeleuchtung werden und keine Lichtorgel im Takt der Musik oder?
Sinnvollerweise brauchst Du dann aber auch noch ne Helligkeitssteuerung für die Lampen.
Mit Relais läßt sich eine Lampe aber nicht dimmen.

Ich habe ehrlich gesagt das Gefühl, die Schaltung übersteigt bei weitem Deine Kenntnisse.
Das geht nur mit ner guten Portion Elektronik. Soon Triac ist da noch eines der einfachsten Bauteile. X-beliebige Filter aus der Bucht zu fischen helfen Dir da auch nicht wirklich. 6dB-Filter erster Ordnung reichen sicherlich bei 3 Frequenzen, aber überleg Dir erst mal, welche Frequenzen Du überhaupt verwenden willst.

Grundsätzlich mußt Du dich erst mal um die Pegelverhältnisse kümmern. dann die Frequenzen festlegen, Frequenzselektion machen, danach aus den Einzelfrequenzen schwellwertabhängig Rechtecksignale erzeugen, davon eine frequenzabängige Gleichspannung machen, mit der Du Dimmerschaltungen für die Lampen ansteuern kannst. Und bei der ganzen Elektronik darauf achten, das eine saubere Trennung des 220V-Lichtkreises zum PC erfolgt, sonnst gibt's schnell Funkenflug und verkohlte Reste.

Gruß Holger
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Mittwoch 8. Oktober 2008, 16:45

@anders: Das tut mir ausdrücklich Leid, allerdings ist mir das Verhalten mehrerer User in besagtem Foum gegenüber mir als Neuling sehr sehr "merkwürdig". Ich bin in vielen anderen Foren (Kältetechnik, PC-Hardware, HiFi) tätig und verhalte mich anderen Leuten gegenüber so, wie ich es auch von selbigen mir gegenüber erwarte. Besonders im Bereich Kältetechnik kommen sehr oft komplette Neulinge, die direkt sehr große Projekte vorhaben und ich habe niemals einem solchen gegenüber mich herablassend oder gar verachtend benommen. Leider vertreten viele Leute in dem anderen Forum die Auffassung, dass sie mit ihrem Wissen etwas besseres seien, weil wenn man einen Ing fragen würde, müsste man ja auch Geld bezahlen. Diese Auffassung finde ich zutiefst traurig. Man sollte in Foren helfen, weil man Spaß daran hat sein Wissen anderen mitzuteilen und ihnen zu helfen. Mir macht es immer wieder Spaß, zu sehen, wie andere Leute Projekte realisieren können, weil sie sich das Wissen angeeignet haben und ihnen dabei Leute (eine nette Community) unter die Arme gegriffen haben.
Das trifft aber nur auf besagtes Forum und in keinster Weise auf dieses Forum zu.
Ich entschuldige mcih nochmal ausdrücklichst für das Crossposting, allerdings war das Thema für mich in dem anderen Forum abgeschlossen.


€dit:

Also die Lampen müssen nicht gedimmt werden. Deshalb reicht mir ein Relais auch aus. Ich denke, dass ich diese Schaltung mit eurer Hilfe ( :) ) hinbekommen sollte. Ich war grade im Conrad und habe ein paar Dioden gekauft und werde mal die genaue Spannung des Ausgangs bestimmen.
Als Frequenzen sollte ich, denke ich mal, 3 wählen, welche weit auseinander liegen und nicht im Grenzwert der Frequenzweiche. Ich denke mal mit z.B. 50Hz / 3000Hz / 12000Hz würde ich ncihts verkehrt machen oder?


Vielen Dank
[N@irolF]
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon burny750 am Mittwoch 8. Oktober 2008, 19:47

Moin,

na mit Relais wir's dann nen Klick-Konzert :mrgreen:

Zur Vorselektion der Frequenzen nimmste erst mal einfache RC-Glieder als Tief-, Hoch- und Bandpass. Frequenzen würd ich auf 200, 1600 und 12800Hz legen. Dann haste jeweils 3 Oktaven Abstand und die etwas höhere untere Frequenz vereinfacht den TP-Filter etwas.

Am Filterausgang dann nen OP nachschalten. Den würd ich glaube ich noch gleich als Resonanzverstärker, abgestimmt auf Deine Frequenzen auslegen.

Die OP-Ausgangssignale gibste dann jeweils auf RC-Glieder zur Siebung und steuerst damit Transistoren zum schalten der Relais an.

Zumindest sollte in der Art bei anliegen der jeweils einzelnen Frequenzen das zugehörige Relais schalten. Aber für die Feinabstimmung und Dimensionierung mußt Du Dir aber die Grundlagen aneignen um das selber zu machen. Da mußte dann schon ein bischen rechnen um die Bauteilgrößen fetlegen zu können. Erhöht auch ungemein den Lernerfolg. :mrgreen: Und mit google findeste ja gut die Grundlagen in Hülle und Fülle.

Gruß Holger
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon derguteweka am Mittwoch 8. Oktober 2008, 19:58

Moin,

Guck' dir mal das Datenblatt des NE567 an. Das ist ein Tondecoder-IC. Dem kannst du durch die Aussenbeschaltung eine bestimmte Frequenz vorgeben, wenn er diese Frequenz dann "entdeckt" schaltet er einen Ausgang auf Low.
Da er das mit einer PLL macht, ist er erheblich schmalbandiger (d.h. mehr Lampen moeglich) als mit irgendwelchen selbstgebastelten Filtern.
Und gegen das Klicken von normalen Relais gibt's Solid-State-Relais.


Gruss
WK
derguteweka
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Donnerstag 9. Oktober 2008, 12:58

@burny750:

Das mit den Frequenzenweichen habe ich glaube ich schonmal verstanden. Ich weiß nur nicht, ob ich die selber baue, oder einfach eine 1. Ordnung fertig kaufe - sollte ja auch gehen, oder?

Aber wieso sollte ich einen OP an den Weichenausgang schalten?
Wie sollte der denn dann geschaltet werden? die beiden Eingänge jeweils mit einer "Phase" des Frequenzweichenausgangs? Eher nicht oder?

Oder sollte nicht vor dem OP das Signal aus der Frequenzweiche schon gleichgerichtet, dann im OP verstärkt und dann geglättet und gesiebt werden, damit es dann einen Transistor steuern kann?




@WK:

der NE567 könnte eine sehr interessante Alternative sein. Momentan versteh ich diesen IC aber ncoh nicht so ganz. Ich setz mich nochmal was mit dem auseinander!

Vielen, vielen Dank,
Florian
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon burny750 am Freitag 10. Oktober 2008, 02:04

Moin Florian,

also eleganter und günstiger als mit dem NE567 kannst Du das ganze kaum lösen.
Wie gemacht für Deinen Anwendungsfall. Gefällt mir echt gut der Vorschlag von WK.
Meinen Ansatz oben, das mit OP's und Filtern zu lösen kannste da echt getrost vergessen.
Als SMD-Variante kostet das Teil 30Cent. Günstiger geht wohl nicht mehr.
Für jede Frequenz die Du verwenden willst nimmste ein IC.
Da dürften auch locher 10...15 Stück möglich sein.
Zur Stromversorgung kannst Du dir z.B. 5V aus dem PC holen.
Die SolidStateRelais (übrigens auch im wesentlichen nen Optokoppler mit Triac) sind dann die optimale Variante um Platz und Aufwand zu sparen. Allerdings mit 3...6Euro das Stück auch relativ teuer.
Anwendungsbeispiele findest Du ja im Datenblatt.
Hab aber das Gefühl, das da der ein oder andere Fehler drin ist.
Z.B. in Bild 24 sollen bestimme alle Kondensatorangaben in µF sein.

Gruß Holger
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 10. Oktober 2008, 07:43

Hallo,

wenn ich bein NE567 ein wenig dazuhelfen darf:

Der ist wirklich sehr einfach zu beschalten. Die Frequenz wird mit einem Widerstand
zwischen Pin 5 und 6 und einem Kondensator von Pin 6 nach Masse festgelegt.
Am Pin 5 kann man die Frequenz zum Nachmessen abgreifen, z.B. einfach mit einem
20€-Multimeter das eine Frequenzanzeige hat.
Im ersten Moment braucht man nur an Pin 1 und 2 jeweils einen kleinen Elko gegen Masse
schalten, für den Anfang kann das jeweils 1µF sein. Später wird man größere Werte
ausprobieren. Aber mit diesen 4 Bauteilen funktioniert der IC schon.

Genau den Ton den der IC erzeugt, dessen Anwesenheit kann er erkennen.
Die Tonfrequenz wird über einen kleinen Kondensator zugeführt, der Wert ist unkritisch,
es geht 10nF genauso wie 100 nF. Allerdings muss hier ein Kondensator sein, eine direkte
Verbindung mit der Tonquelle geht nicht. Das Tonsignal muss im Bereich von ein paar
hundert Millivolt sein, Soundkartenausgang geht auf jeden Fall.
Der oft gezeichnete Widerstand zwischen Pin 1 und 8 ist für die Funktion nicht notwendig,
das kannst Du später noch ausprobieren.
An Pin 8 wird eine LED mit einem Widerstand von ein paar hundert Ohm angeschlossen
und schon ist Dein Tondekoder funktionsfähig.

Bernhard
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Freitag 10. Oktober 2008, 09:04

Wow, Vielen, vielen Dank!

Jetzt hab ich es verstanden :) Mit dem Datenblatt kam ich nicht 100% zurecht :D
Ich werde mir mal ein paar Teile bestellen und ausprobieren. Ich halte euch auf dem laufenden.

Vielen, vielen Dank für eure Hilfe!
Florian
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon [N@irolF] am Montag 13. Oktober 2008, 20:39

Hallo,

ich habe mir das ganze jetzt nochmal angeschaut. Ganz klar ist mir der NE567 aber leider immer noch nicht.

Ich habe mal soweit alles aufgezeichnet wie ich es verstanden habe:
Bild

Gehe ich richtig in der Annahme, dass 3 der Input ist? Bei 4 war ich mir überhaupt nicht sicher? Wozu dient 4? Ist das einfache Spannungsversorgung oder ist der für meine Schaltung überflüssig?

Desweiteren stellen sich mir noch ein paar weitere Fragen:
- Was für eine Spannung gibt der NE567 aus? Gleichspannung? Und welche Spannung?
- Am Input des NE567 wird ja Wechselstrom erwartet. Allerdings hat man ja nur einen "Pol". Erwartet der NE567 dann einfach abhackte Wechselspannung - sprich man Verbindet einfach einen beliebigen Pol der Spannungsquelle mit "3" oder wie muss man das machen?
- Ich habe wirklich lange im Internet gesucht, allerdings habe ich keine Formel gefunden, mit der man die Frequenz einer RC-Schaltung, wie ich sie an Pol 5 und 6 bräuchte berechnen kann.

Wäre echt super nett, wenn ihr mir wieder so toll helfen könntet! :)
Vielen, vielen Dank,
Florian
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon BernhardS am Dienstag 14. Oktober 2008, 07:28

Hallo,

Was für eine Spannung gibt der NE567 aus?
Der schaltet eine Verbindung nach Masse durch.
Du musst als Transistor also einen PNP-Typen verwenden.

Am Input des NE567 wird ja Wechselstrom erwartet. Allerdings hat man ja nur einen "Pol".
Die Tonquelle und der NE567 müssen natürlich mit der Masseleitung miteinander verbunden sein.

Wozu dient 4?
Ist außerordentlich wichtig :roll: das ist die Stromversorgung

die Frequenz einer RC-Schaltung
steht im Datenblatt 1/(1,1 * R * C)
Beispiel: R: 10000, C: 22E-9 (22nF) = 1,1 * 10E3 * 22E-9 =2,2E-4 davon 1/x = 4545
die Frequenz in Herz.

Bernhard
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Re: 230V Relais von Audioimpuls steuern lassen

Neuer Beitragvon burny750 am Dienstag 14. Oktober 2008, 14:25

Moin Florian,

na, da biste doch fast schon am Ziel.
Ausgang 8 ist ein "Open Collector" Ausgang. Hier wird grundsätzlich erst mal keine Ausgangsspannung geliefert sondern lediglich eine Masseverbindung, wenn das zu selektierende Frequenzsignal am Eingang vorhanden ist. Der Ausgang kann mit 100mA belastet werden, also ohne Probleme ein kleines Relais oder ein SSR. Willst Du eine Ausgangsspannung erzeugen mußt du mit einem externen Kollektorwiderstand nach +Ub arbeiten. Dabei ist die Negierung aber zu beachten. Sprich Frequenz fo am Eingang --> 0V am Ausgang.

PIN 4 Ist die Versorgungsspannung des IC's mit +5V (bis etwa +9V)
Am PIN 8 kannst du eine Last (Relais, Kollektorwiderstand...) anschließen und mit max +15V betreiben.

In Deiner Schaltung muß Du ALLES (bis auf den 230V-Kreis) massemäßig miteinander verbinden, sonst funzt da nix. Insbesondere Dein Transistorkreis hängt diesbezüglich in der Luft. Ebenso selbstredend zugehörige Masse von +5V und der PC-Soundkarte.

Hab mal Deine Schaltung ein klein wenig abgeändert.
R2 und C4 hab ich aus dem Datenblatt Bild 24.
Wird dort gemacht, bei Verwendung mehrerer NE567-Stufen.
Wofür die Funktion allerdings genau ist, kann ich mir im Moment noch nicht ganz erklären.
C2 und C3 dienen zur Festlegung der Bandbreite. Formeln stehen ja im Datenblatt.

Bei einem normalen Relais (Spule mit Eisenkern) sollte parallel eine Freilaufdiode entgegen der Betriebsspannung geschaltet werden, um die Induktionsspannung beim abschalten zu eliminieren. Dient zum Schutz des IC's bzw. des Ausgangstransistors.

Gruß Holger
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