ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

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  1. #31 kalledom, 17.02.2011
    kalledom

    kalledom Lichtbogenlöscher

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    AW: ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

    Alle Basis-Vorwiderstände 1k nehmen, die krummen Werte bekommst Du sowieso nicht.
    Von den Basen noch 10k nach GND, damit im hochohmigen Einschaltmoment des ATMega kein Transistor durchschaltet.
    Was soll S2 bewirken ? Weg damit. Stattdessen an allen ATMega's auf kürzestem Wege zwischen Vcc- und Vss-Pin einen 100nF Keramik-Kondensator und einen 10µ (Tantal-)Elko.
    Das Gleiche auch am WiFi-Board, unabhängig davon, was davor am Regler ist.
    C1 und C2 kann ich Dir auch nicht sagen, weil Du einmal was von P3596-12V schreibst und in der Liste LM2576 T12 steht.
    Ich empfehle Dir den fertigen Wandler. Dem würde ich am Eingang einen Elko mit 100µF / 35V plus einen 100nF KerKo verpassen.
    An dessen Ausgang nur einen Kerko mit 100...330nF.
    Für den LM317 schau in das Datenblatt des Herstellers, dort sind die erforderlichen Werte im Schaltplan angegeben. Es gibt aber auch für 3,3V Linear- / Längs- und Schaltregler mit Festspannungen. Das ist aber Geschmackssache, weil die Ströme zu den µC gering sind und somit die Verlustleistung relativ klein bleibt. Im Ernstfall mußt Du Kühlkörper an die Linear- / Längsregler montieren, was bei Schaltreglern evtl. flach fällt.
     

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  3. #32 PieceX, 18.02.2011
    PieceX

    PieceX Schlitzeklopfer

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    AW: ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

    @bigdie
    Ich rechnete sogar mit 1,5A, die über den Schaltregler gehen können: 400mA max. ATMegas + 200mA WiFi + 400mA 12VLEDs. Laut Datenblatt kann der sogar 3A. Meinst Du, der wird dadurch zu heiß?
    Alles auf 12 Volt aufbauen: Zum einen bekomm ich dann astronomische Ampere, zum anderen brauch ich dann sehr viele ungemütlich große Vorwiderstände vor den 3 SMDs. Das kostet mir zu viel Leistung.
    Jetzt wieder alles umzuschmeißen ... puh. Ich bin erstmal froh, dass ich diese halbwegs realisierbare Lösung hab.

    Die Tracos, die Du vorgeschlagen hast, gefallen mir wirklich, aber ich finde bei Conrad keine Lösung, die preislich im Rahmen liegt (max. 20 Euro) und meine 1,5 Ampere verträgt ohne zu kochen; ich hab da wohl Tomaten auf den Augen ...

    @Karl-Heinz
    Danke für den Tipp mit dem Einschaltmoment. Meinst Du den 10k zwischen Basiswiderstand und Transistor?
    S2 habe ich auf Seite 243 im ATMega Handbuch gefunden; dient wohl der Rauschunterdrückung Analoger Signale ... oder so.
    Leider hab ich nichts zu VSS-Pin gefunden; was ist damit gemeint? Was ist der Grund für diese Konstellation?

    Ich meinte tatsächlich den LM2576 T12; bei Reichelt steht verwirrenderweise aber P3596-12V im Datenblatt. Hab ich dann wohl vertüdelt.
    Welchen fertigen Wandler meinst Du? Hast Du da einen bestimmten im Sinn (mit Reichelt-Nr wäre perfekt)?


    Temperatur:

    Ich schalte die Lampe bei 60+ °C aus, da sie direkt unter der Decke hängt. Deshalb versuche ich möglichst geringe Temperaturen zu bekommen. Wenn ein Teil aber mal 45°C warm wird, stört das nicht weiter.

    Den LM317 hab ich in einer Lösung zu genau diesem WiFi-Board gesehen:
    heesch.net - Wireless RGB
    Das würde ich auch gern so übernehmen.

    Wenn ich das richtig verstehe, geht es momentan nur noch darum, die letzten Kanten aus dem Schaltplan herauszubügeln.
    Dabei ist die Spannungswandlung die letzte Hürde, die ich noch nehmen muss.

    Gesucht ist also:
    24V->12V Wandler oder ähnliches, der mindestens 1,5 A aushält, nicht zu heiß wird (<45°C) und max. 20Euro inkl. Versand kostet. Hoffentlich keine eierlegende Wollmilchsau.

    Schade, dass ihr das freudige Funkeln in meinen Augen nicht sehen könnt, denn nach 6 Tagen schwerster Einarbeit ist nun endlich Land in Sicht.

    Und das verdanke ich hauptsächlich euren Ratschlägen.


    Bis morgen und Gute Nacht wünscht Euch

    Ben
     
  4. #33 bigdie, 18.02.2011
    bigdie

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    AW: ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

    Hallo
    Ich hab kein Problem mit dem Schaltregler in deiner Schaltung sondern mit dem Linearregler der die 5V bereitstellt, der muß ca. 2W verbraten.
    Wenn du einen Schaltregler von 24V auf 12 und einen 2. von 24V auf 5V einsetzt, und einen Low drop Linearregler von 5 auf 3,3 kommst du in etwa mit 20€ hin und brauchst auch keine 1,5A für den 12V Regler, weil du die 5V direkt aus den 24V machst.
     
  5. #34 kalledom, 18.02.2011
    kalledom

    kalledom Lichtbogenlöscher

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    @bigdie hatte einen Link gesetzt: DC/DC-Wandler Traco TSR 1-2450 Artikel-Nr. 156673-62; der liefert 5V / 1A und kostet 9,88 €.
    ATmega8 Power Supply Current Active 8 MHz, VCC = 5V Max 15 mA
    Die Stromaufnahme bei 5V beträgt somit: 24 + 20 mal Basisstrom (4,3V / 1k = 4,3mA) = 189,2mA, dazu 2 mal ca. 15mA = 30mA, die von den ATMegas selber benötigt werden, macht zusammen 220mA.
    Sonst nimmst Du 2,2k als Basis-Vorwiderstand, dann ist der Basisstrom nur noch halb so groß und der Gesamtstrom bei 5V ca. 125mA

    Ich meine einen 10k Widerstand direkt von Basis nach GND / Emitter; dazu dann der 1k (2,2k) Widerstand direkt von der Basis zum Ausgang des ATMega.

    Na toll ...... vergiß die Spule.

    KerKo und (Tantal-)Elko von Plus nach GND, auf kurzem Weg, damit keine Spices (Stör- oder Schaltimpulse) über die Versorgungsleitungen in den Controller rein oder raus können.

    Habe ich im ersten Satz angegeben.
     
  6. #35 bigdie, 18.02.2011
    bigdie

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    AW: ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

    Hallo
    Ich hab nochmal gezeichnet, wie ich es mir denke. Die erste Variante kostet ca.30€
    DC/DC-Wandler TSR 1 Serie, 1 A TracoPower TSR 1-24120 In 15 - 32 V/DC Out 12 V/DC 1 A 1 A im Conrad Online Shop
    DC/DC-Wandler TSR 1 Serie, 1 A TracoPower TSR 1-2450 In 6.5 - 32 V/DC Out 5 V/DC 1 A 1 A im Conrad Online Shop
    DC/DC-Wandler TSR 1 Serie, 1 A TracoPower TSR 1-2433 In 5.5 - 32 V/DC Out 3.3 V/DC 1 A 1 A im Conrad Online Shop

    die 2. etwa 20€
    DC/DC-Wandler TSR 1 Serie, 1 A TracoPower TSR 1-24120 In 15 - 32 V/DC Out 12 V/DC 1 A 1 A im Conrad Online Shop
    DC/DC-Wandler TSR 1 Serie, 1 A TracoPower TSR 1-2450 In 6.5 - 32 V/DC Out 5 V/DC 1 A 1 A im Conrad Online Shop
    Low-Drop-Spannungsregler 0,8 A, positiv ST Microelectronics LD 1117 V 30 Gehäuseart TO 220 Ausgangsspannung 3 V I(out) 800 mA im Conrad Online Shop


    Wenn du bei 5V 400mA brauchst, wie du geschrieben hast, kostet dich dein Linearregler von 12 auf 5V ca. 6€ Strom im Jahr, wenn ich mal annehme das du das Teil per Wlan steuern willst, un das Netzteil immer ein ist. Da kannst du dir leicht ausrechnen, wann sich die Schaltregler amortisieren.
     

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  7. #36 PieceX, 18.02.2011
    PieceX

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    AW: ATMega + PNP zum Schalten von mehr als 230V - Bitte helft mir!

    @Karl-Heinz
    Wehe mir, dass ich Deine Fachkenntnis und Erfahrung in Zweifel zu ziehen wage, doch... (Spass)

    Schalten die Transistoren auch voll durch? Da rechne und rechne ich herum, und Du sagst einfach: Nimm doch 1k oder auch 2,2k Widerstände, wenn Du Strom sparen willst.
    Ich habe einfach angst davor, dass die nicht voll durchschalten und abbrennen ... Die krummen Widerstände bekomm ich bei Reichelt mit einer Toleranz von 1%.

    Erklär mir doch bitte, wieso man die Vorwiderstände so "beliebig" wählen kann. Hierbei geht es nur um das Verständnis, nicht darum, Deine Fachkenntnis in Frage zu stellen.

    @bigdie

    Ich habe mich für die 2te Variante entschieden und bereits bei Konrad bestellt. Die Lampe wird per Lichtschalter direkt eingeschaltet und auch wieder ausgeschaltet. Die Dimmung/Wahl des Programms kann dann via Handy oder Computer vorgenommen werden. Der Dimmungfaktor wird im ATMega gespeichert und beim nächsten Einschalten wieder angenommen.

    Kann ich auch diesen Regler hier
    LM 1084 IT3,3

    bestellen und wie auf Seite 10 angegeben beschalten?

    Ich mal dann nochmal die neuen Widerstandswerte und die neuen Bausteine ein, und leg sie Euch vor.

    Nochmals vielen Dank Euch beiden, dass Ihr mir so viel helft.

    Grusz, Ben
     
  8. #37 bigdie, 18.02.2011
    bigdie

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    Am einfachsten ist es, du nimmst ein Darlingtontransistor oder einen Mosfet z.B. IRFZ 24N, dann brauchst du dir überein paar Kohm mehr oder weniger keine Gedanken machen und kannst zur Not den Widerstand ganz weglassen.
     
  9. #38 kalledom, 18.02.2011
    kalledom

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    Ein Blick in das Datenblatt des BC337-25 zeigt mir einen hfe von 160 im schlechtesten Fall. Damit schaltest Du LEDs mit 60mA (auch der schlechteste Fall).
    60mA Collektor-Emitter / 160 = 0,375mA Basis * 2 = 0,75mA. Zum "sauberen" Durchschalten des Transistors ist also ein Basisstrom von unter 1 mA erforderlich.

    Der ATMega läuft mit 5V und schaltet diese Spannung auch an den Ausgängen durch.
    Die Basis-Emitter-Spannung des Transistors beträgt 0,7V; somit müssen am Basis-Vorwiderstand 4,3V abfallen. Bei einem Basisstrom von 1mA hat der Widerstand: R = U / I = 4,3V / 1mA = 4,3kOhm, 4,7k würden es auch noch tun.
    Jetzt gehe ich auf die ganz sichere Seite und lasse mit 1 kOhm etwas über 4 mA Basisstrom fließen, was dem Transistor nicht im Geringsten weh tut.
    2,2k wäre auch noch ein Widerstand auf der sicheren Seite, mit 4,7k funktioniert das ja auch noch. Mehr wie 10mA würde ich dem Transistor nicht durch die Basis jagen, zumal das auch etwas sehr viel Strom für den ATMega würde. 4mA bzw. 2mA ist für den ATMega ideal, auch wenn mehrere (oder alle) Ausgänge gleichzeitig High-Pegel (5V) haben.

    Also, die Vorwiderstände kann man nicht beliebig wählen, es steckt etwas Berechnung und Abschätzung dahinter.
     
  10. #39 PieceX, 19.02.2011
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    @Karl-Heinz

    Danke, dass ich Dir mal bei der Berechnung über die Schulter schauen durfte. Ich bin (warum auch immer) von einem Hfe=40 ausgegangen, habe einen Übersteuerungsfaktor von 3 genommen und großzügig mit 0.7mA gerechnet. Dann ging ich von der Spannung aus, die der ATMega mindestens liefert: 4.2V. Sicherheitshalber nahm ich dann an, dass der Transistor bei 0.75V BE voll durchschaltet.
    So kam ich auf diesen "gigantischen" Strombedarf bzw. die kleinen Vorwiderstände.

    Ich nehm jetzt einfach 1KOhm für die SMDs und 2,2KOhm für die 5mm LEDs.

    Morgen setz ich Euch dann nochmal die finale Lösung vor, um sicher zu gehen, dass ich Eure Änderungsvorschläge richtig verstanden habe.

    Schlaft gut
     
  11. #40 PieceX, 19.02.2011
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    Schaltplan_SNT2.jpg

    Ich konnt nicht einschlafen, bevor ich den hier fertig gemacht habe :)

    @Karl-Heinz

    Ich habe die arge Befürchtung, dass Du C7 parallel zu C8 und C9 parallel zu C10 haben wolltest.

    Bei den Wandler habe ich bigdies Zeichnung genommen, welche aber von Deinem Rat abweicht. Ich gehe mal davon aus, dass bigdies Lösung auch funktioniert, Du aber zu noch mehr "Dämpfung" der Spitzen rätst?

    Also parallel zu C1/C5 noch einen Elko mit 100µF?

    Ich dachte immer, Kondensator = Kondensator. Tantal, Kerko, Elko wo ist da der Unterschied?

    Also in "meinem" Plan sind alle Kondensatoren mit 100nF Kerkos, 10yF Tantals, und alle mit 100µF Elkos. Gut?

    Grusz
     
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