Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon RivaDynamite am Donnerstag 22. Juli 2010, 11:35

Moin, ich bin der neue und habe ein kleines Problem

Ich möchte für mein Auto eine Steuerung für ein Schaltsaugrohr bauen (mit freundlicher Unterstützung durch den TÜV-Nord :-) ). Dieses Schaltsaugrohr soll ab einer motordrehzahl von ca 4000 upm auf einen kürzeren Ansaugweg umschalten.

Dafür habe ich mir anhand eines Schaltplanes einen Bausatz den es früher mal bei Conrad gab nachgebaut, und zwar ist es ein "Schaltblitz" der je nach Motordrehzahl 2 LEDs ansteuert welche ab einer gewissen Drehzahl nacheinander aufleuchten. Das funktioniert auch soweit ganz gut.

Dieser Baustein schaltet durch 2 Operationsverstärker die LEDs auf "Masse" also Minus. Gut, da könnte ich nun anstelle einer LED ein Relais schalten welches dann das Saugrohr umschaltet. Problem ist, wenn man dann mal (z.b. durch Benutzung vom Tempomat) eine bestimmte Drehzahl ziemlich genau hält, kann es sein dass dieses Relais immer hin- und her Flattert, das wäre nicht so schön. Der Baustein hat aber ja durch die 2 Schaltstufen schon eine eingebaute Hysterese, nur wie nutze ich diese jetzt?

Sollte dann so aussehen:

keine LED leuchtet: relais ruht
LED1 leuchtet: relais ruht
LED 1+2 leuchten: relais zieht an
LED 2 geht wieder aus: relais bleibt angezogen
LED1 geht auch wieder aus: relais fällt ab

den fall, dass NUR LED 2 leuchtet gibt es nicht.


Ich hoffe ihr versteht was ich meine, kann da jemand nen Schaltplan für entwerfen? Eigentlich kann die schaltung sooo kompliziert ja nicht sein, aber ich hab echt ein Brett vorm Kopf...
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon Stromus am Donnerstag 22. Juli 2010, 12:22

Was sagt der TÜV dazu?
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon RivaDynamite am Donnerstag 22. Juli 2010, 14:17

Habs mit dem TÜVer meines Vertrauens besprochen und er meinte, ich solls erstmal bauen, dann erfolg eine Abnahme und wenn alles OK ist wirds eingetragen...


also: vorschläge?
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon taschenrechner am Montag 9. August 2010, 19:53

Hallo RivaDynamite,

zum Folgenden bitte ich Sie, den Dateianhang, der den Schaltplan enthält, zu öffnen oder auch auszudrucken. Alle Angaben beziehen sich auf den Schaltplan.

Zustand1: Rote LED ist bei Ihnen LED 1 und brennt: Nichts passiert, denn zwischen Plus 12 V und der Relaisspule liegen noch parallel die Transistoren T1 und T2 und die sind geschlossen. Aber immerhin: Transistor T3 macht schon mal die Tür auf.

Zustand 2: Grüne LED (ist bei Ihnen LED 2) UND rote LED brennen: T3 (von roter LED1 genährt) hatte schon die Tür aufgemacht, nun macht auch T1 auf und es entsteht sofort eine durchgehende Verbindung zwischen +12V und über die jetzt offenen T1 und T3 eine Verbindung zur Relaisspule und diese zieht an.

Sobald das Relais anzieht, fließt ein Strom in Ihre Schaltung und über R4 "nach oben" zur Basis von T2 (technische Stromrichtung) und öffnet diesen. Damit wird die grüne LED2 nicht mehr gebraucht, das Relais bleibt SOFORT hängen (angezogen), flattern kann es nicht, da es selbst beim winzigsten Schließen sofort über T2 mit Haltestrom versorgt wird und nicht mehr zurück kann, selbst wenn die grüne LED2 an der Grenze zum Einschalten flackern sollte, es klebt beim ersten Schließen fest.

Nun senken wir die Drehzahl wieder
Zustand 2: Die grüne LED2 erlischt, T1 geht zu, und was passiert? Nichts, denn T2 und T3 sind ja noch auf, also hat die Relaisspule weiterhin strom "von oben" und daher schließt das Relais weiterhin und verliert nicht seinen Halt.

Zustand 3: Wir senken die Drehzahl weiterhin, auch die rote LED erlischt. Damit wird die Strecke von +12V zu 0V (Masse) unterbrochen und das Relais öffnet. Sobald das Relais öffnet, schließt, ebenfalls SOFORT, der Transistor T2, ein einmaliges Öffenen des Relais sorgt für die Unterbrechung des Stromes zur Basis von T2. Damit bleibt nur T3 noch auf, genährt von der roten LED 1. Die aber reicht nicht zur Versorgung der Relaisspule aus, wenn der Widerstand R5 richtig bemessen ist, denn "von oben" ist der "Hahn" ja zu. Auch hier ist kein Flattern des Relais möglich, einmal öffnen heißt Unterbrechung der Unterstützung "von oben", und damit bleibt es auf.

Es schließt erst wieder, wenn Zustand 2 hergestellt ist, LED1 und LED2 an.

Wo ist nun Ihre Ansaugumschaltung? Sie wird symbolisiert durch den Widerstand R8 der Schaltung und den grünen Teil der Linien. Links von R8 ist Ihr Pluspol der Schaltung, rechts davon der Minuspol Ihrer Schaltung zur Masse / zum Minuspol der Batterie. Wenn das Relais geschlossen ist, ist auch der grüne Stromkreis geschlossen, Ihre Schaltung hat also Strom. Wenn das Relais geöffent ist, dann nicht.

Bis auf R6 und R7 müssen Sie alle Widerstandwerte neu bestimmen, denn ich weiß ja nicht, was aus den Ausgängen Ihrer LEDs herauskommt, Sie müssen hier anpassen. Als Transistoren wurden BC337 gewählt.

Alle Erläuterungen zu Schaltungen gebe ich nach bestem Wissen und Gewissen. Die Schaltungen auszuprobieren geschieht auf eigene Gefahr. Eine Haftung für Schäden, die im Zusammenhang mit meinen Schaltungsvorschlägen auftreten, schließe ich hier aus.

Gruß und viel Erfolg

Taschenrechner.
Schaltung2.jpg
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Dienstag 10. August 2010, 13:41

so ich habe mal versucht die Schaltung etwas zu verschlimmbessern :P
Gruß Bernd
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon taschenrechner am Freitag 13. August 2010, 08:30

Hallo zusammen,

bei der Zeichnung von "der mit den kurzen Armen" finde ich alles hinter den LEDs nicht nur sehr gut, sondern hier befindet sich auch noch eine wertvolle Ergänzung, die ich in meiner Zeichnung vergessen hatte, nämlich die Leerlaufdiode D1 in Sperrichtung parallel zur Relaisspule. Die Diode muss auch in meiner Zeichnung noch ergänzt werden.

Trotzdem klappt's möglicherweise mit der Schaltung von "der mit den kurzen Armen" nicht ganz, denn anscheinend bin ich in meinem Text auf eine Sache leider nicht deutlich genug eingegangen, die aber sehr wichtig ist und hier wahrscheinlich zu einem Missverständnis geführt hat: Riva Dynamite schreibt, dass die OP - Amps die LEDs zur Masse ziehen, nicht aber diese mit Strom versorgen (technische Stromrichtung). Also müssten die LEDs mit ihrer Durchlassrichtung zu den OP-Amps zeigen und in der Zeichnung von "der mit den kurzen Armen" an + angeschlossen werden. T1 und T3 müssten bei mir PNP anstatt NPN Transistoren sein oder bei der Zeichnung von "der mit den kurzen Armen" T1 und T2 PNP anstatt NPN.

Ich schreibe ich in meiner Zeichnung absichtlich "Rote LED und Grüne LED", ich habe aber versäumt, deutlich zu machen, dass diese ZUSÄTZLICH eingefügt sind und an die LED1 und LED2 oder an die OP-Amps von Riva Dynamite angeschlossen werden, jedoch nicht direkt, sondern jede über einen Inverter, (z.B. 74HC04, da sind 6 Stück drin). Leider legt meine Anmerkung "bei Ihnen LED 1" und "bei Ihnen LED2" das Missverständnis sehr nahe, Rivas LED1 stehe bei mir für die rote und Rivas LED2 für die grüne LED. Sorry, das tut mir leid.

Wenn nun Riva Dynamites LED 2 tiefgezogen wird, wird der Ausgang des einzufügenden Inverters zum Gegenteil, nämlich hoch, und "nährt" damit meine grüne LED. Dasselbe gilt für meine rote LED, die ebenfalls über einen Inverter an der LED1 von Riva oder direkt an deren OP-Amp angehängt werden muss. Auch hier zieht Rivas OP-Amp tief, der Ausgang des verbindenden Inverters geht hoch und "nährt" die rote lED. Alles andere läuft dann wie beschrieben. Man denke sich also vor meinen Eingangs LEDs rot und grün jeweils einen Inverter, der mit einer von Rivas LEDs oder direkt mit dem entsprechenden OP-Amp verbunden ist.

Aus diesem Grund hatte ich zu meiner Zeichnung keine Verbindung zu Rivas OP-Amps oder LEDs hergestellt. In jedem Fall muss aus dem Tiefziehen ein High werden, und dann geht's bei mir für Kontrollzwecke in die zusätzlichen LEDs grün und rot, die die Eingangs-LEDs meiner Schaltung bilden, oder, wie bei "der mit den kurzen Armen", in die LEDs 1 und 2.

Ich bitte um Entschuldigung, dass ich auf das Tiefziehen von Rivas Op-Amps und das damit erforderliche "Umdrehen" mittels Inverter nicht deutlich genug eingegangen bin. Riva's Fehler war das nicht, er hat es klar erwähnt.

Die Alternative ist: PNP Transistoren anstatt NPN (alos BC 327 anstatt 337) bei mir für T1 und T3, bei "der mit den kurzen Armen" für T1 und T2, dann die LEDs von der Richtung her Umdrehen (bei mir rot und grün, bei "der mit den kurzen Armen" LED1 und LED2, bei Riva stehen sie schon richtig, zeigen also auf den tiefziehende OP-Amp) und die Transistoren über Widerstände an den LEDs vorbei direkt an die Ausgänge der tiefziehenden OP-Amps.

Gruß

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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon taschenrechner am Freitag 13. August 2010, 09:09

Hallo zusammen,

eine Korrektur zu meinem vorigen Text ist noch nötig:

Beim Inverter anstatt 74HC04 die CMOS-Version 4049 verwenden, da wir uns in einer 12V Umgebung befinden.

Gruß

Taschenrechner
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 13. August 2010, 10:14

Danke für den Hinweis anbei die Ergänzung
transistor2.JPG


Gruß Bernd
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 13. August 2010, 12:19

und hier mal mit 2 Relais
relaisschaltung.JPG

Gruß Bernd
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Re: Hystereseschaltung mit Transistoren bauen

Neuer Beitragvon steftn am Montag 20. Juni 2011, 08:13

Hallo,

wem es interessiert, das Thema wird auch hier behandelt:

http://audidrivers.24max.de/forum/viewt ... =10&t=2186

Hier ein Schaltplan zum Schaltblitz:
http://www.h-tronic.com/Presse/download ... ltplan.pdf
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