atmega32 über transistoren weichen stellen (MoBa)

Hallo,

um die weichen meiner Modellbahn zu stellen hab ich folgende Weichenantriebe:

http://www.conrad.de/ce/de/product/2...archDetail=005

und folgenden µC:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA...decc8ce8f73709

Mit dem µC will ich eine simple schaltung aufbauen. Für die Platine + Bauteile des Controllers habe ich schon eine Anleitung gefunden.

Der µC liefert mir an des Ausgängen ja ca. 5V. Für die Weichenantriebe benötige ich aber 12V.

Meine Frage ist nun: Woher weiß ich welchen Transistor ich nehmen muss? (also ausser das es nen PNP ist)

Wie ist das mit der Dimensionierung des Vorwiderstandes in diesem Falle?

Ich habe zwar schon mehreres über Transitoren gefunden aber es ist mir nirgens so richtig verständlich rübergekommen.

Ihr müsst mir das nicht berechnen, ein Beispiel würde ja reichen damit ich vllt auch was dabei lernen kann :D

Danke für die Hilfe.

MfG

Ezalo

Hallo,

erst mal hast du mit einem PNP allein Probleme.
Bild hier  
So würdest du das ja verschalten, außer dass der R1 eben an den Atmega geht und Rc dein Weichenantrieb ist.
Nun ja, der PNP-Transistor wird leitend wenn die Spannung an der Basis um ca 0,6 V niedriger ist als am Emitter. Bei 12 V Betriebsspannung hieße das, wenn die Spannung vor dem R1 unter 11,4 V liegt, schaltet der Transistor. Der Atmega liefert aber 0V und 5V, d.h. der Transistor würde so immer durchschalten (außer du schaltest den Anschluss vom Atmega auf Input, würde ich aber nicht empfehlen). Nicht gut.

Also müssen wir etwas ändern. Wer sagt denn, das du die +12V schalten musst? Du kannst auch den GND schalten, der Stromkreis wird so oder so unterbrochen.
Wenn du GND schalten willst, ist ein npn-Transistor die bessere Wahl.
Bild hier  
Jetzt kannst du das berechnen:
Gehen wir mal davon aus, die Weiche braucht 1 Ampere. Dann ist die Frage, welche Stromverstärkung (hFE) hat der Transistor. Sagen wir mal 100. Das bedeutet, der Transistor braucht 1A/100=10mA Basisstrom, um 1A Kollektorstrom zu schalten.
Welchen Vorwiderstand braucht man dann?
Der Atmega liefert maximal 5V. Die Spannung zwischen Basis und Emitter sollen beim Transistor ca 0,6-0,7V betragen, damit er leitend wird. D.h. es müssen noch 5V-0,7=4,3V im Vorwiderstand "verbraten" werden.
Also R=U/I=4,3V/10mA=430Ohm.
Beachte, dass der Atmega an seinen Ausgängen nicht sehr viel Strom treiben kann (max.50mA)

Bei der Wahl des Transistors solltest du also vor allem auf den Kollektorstrom und die Stromverstärkung schauen.

Es gibt auch ICs, in denen so etwas vorkommt, z.B. den ULN2803 (Datenblatt auf www.alldatasheet.com). Der hat 8 solcher Transistoren drin (genauer:"Darlingtons", d.h. je zwei Transistoren nacheinander), jeder Kanal schafft aber leider nur 500mA.

Diese Diode im Schaltplan wirst du wahrscheinlich auch benötigen, da der Weichenantrieb (ein Elektromagnet, nicht wahr?) beim Abschalten eine Induktionsspannung erzeugt, die für den Transistor gefährlich werden kann. Im ULN2803 wären die schon mit drin.

Alternativ kannst du FETs verwenden, da fließt quasi kein Gatestrom (außer beim Umschalten).

Hoffe, das war nachvollziehbar :mrgreen:

Grüße
Bernhard

Dieser Weichenantrieb ist für 16V AC also Wechselstrom vorgesehen.
Hast du ausprobiert ob es mit 12V DC auch funktioniert?
Warum muss es ein pnp Transistor sein?
Der Antrieb braucht lt. Datenblatt 1A, also ein Transistor mit zumindest doppeltem Peak-Strom.
Ein npn ist besser anzusteuern, ein BD135-16 wäre mein Vorschlag.
Dazu ein 270 Ohm Basisvorwiderstand.
Eine Freilaufdiode parallel zum Antrieb nicht vergessen.

Hallo!

Für AC könnte man auch einen Triac nehmen, oder ? Sonst ein n-p-n Transistor mit Brückengleichrichter. Für richtige Ansteuerung eines p-n-p Transistors mit Brückengleichrichter braucht man noch zwischen µC und p-n-p Transistor einen n-p-n.

MfG

Zitat:

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Zitat von BMS

Es gibt auch ICs, in denen so etwas vorkommt, z.B. den ULN2803 (Datenblatt auf www.alldatasheet.com). Der hat 8 solcher Transistoren drin (genauer:"Darlingtons", d.h. je zwei Transistoren nacheinander), jeder Kanal schafft aber leider nur 500mA.

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Gute Erklärung! Ich habe einmal ins Datenblatt der Weichensteuerung geschaut. Das Teil zieht nur 1 mA.
Der uln 2803 wäre also ideal und ist auch leichter zu verdrahten als einzelne Transistoren.

Gruß Richard

Hatte nur unter "Technische Daten" geschaut und da steht was von 13mA... hätte wohl mal ins datenblatt schauen sollen. Mit gleichstrom den Antrieb zu schalten ist kein Problem. Da er eh über eine m1u geschalten wird(Einweggleichrichter). Also muss ich wohl leider davon ausgehen das ich etwas brauche das 1A+ schaltet.

Hallo,
wie viele Weichen möchtest du denn insgesamt damit steuern?

Übrigens man kann auch Ein- und Ausgänge des ULN2803 parallel schalten (kann dann mehr Strom liefern). Mit dem IC wäre das eine recht einfache Angelegenheit: kompakt, wenig Lötstellen, ergibt ein einfaches Platinenlayout und lässt sich bei Defekt auch schnell austauschen (IC-Fassung verwenden)

Grüße
Bernhard

Sind eigentlich nur 4 Weichen (8 Anschlüsse) die ich ansteuern will. Ich habe dazu 4 Taster zur Verfügung und will jeden taster einer Schaltstellung zuweisen. Es handelt sich um die Übergänge von 3 Gleisen, also in der mitte ist eine Kreuzungsweiche mit 2 Antrieben.

Heißt das ich brauche bei einem ULN2803 einen Basiswiderstand von:

ca. 13Ohm je Eingang des ULN2803? Und da je 2 Ausgänge parallel zu 1A Belastung zusammenführen?

laut Datenblatt: http://www.reichelt.de/?;ACTION=28;L...decc8ce8f73709

HFe: 1500
max. Strom am Ausgang: 500mA

heißt:

5V bringt der µC, 0,7V soll die Spannung Basis - Masse sein. Also 5V - 0,7V = 4,3V die am Basiswiderstand abfallen müssen.

dann: 500mA/1500 = 0,33mA -> R= U/I = 4,3V/0,33mA = 13Ohm.

Stimmt das so?

Vielleicht hast du es übersehen, aber die Treiber haben schon innere Basiswiderstände und können direkt mit z.B. 5 V gesteuert werden. ;)

Übrigens, R= U/I = 4,3V/0,33mA = 13 kOhm und für Darlingtons muss man als Ube ca. 1,4 V und nicht nur ca. 0,7 V rechnen.

MfG

So... habe den Antrieb mal mit 12V geschalten und den Strom gemesen (bei blockierten Antrieb). Da fließt ein max. Strom von etwa 200mA. Also irgendwas stimmt da wohl an der Datenblattangabe mit 1A nicht.

Werde wohl nun einen ULN2803 verwenden.

Zitat:

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Zitat von Ezalo

So... habe den Antrieb mal mit 12V geschalten und den Strom gemesen (bei blockierten Antrieb). Da fließt ein max. Strom von etwa 200mA. Also irgendwas stimmt da wohl an der Datenblattangabe mit 1A nicht.

Werde wohl nun einen ULN2803 verwenden.

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Kann schon stimmen, im Datenblatt war (glaube ich) von 18 V die Rede? Komische Spannung, eventuell AC aus nen Modell Eisenbahn Travo? Oder ungeregelt DC nach Brückengleichrichter oder.......

Gruß Richard

16V AC sollen eigentlich angeschlossen werden, wobei am Antrieb halt je Schaltrichtung eine Diode hängt... *grübel*

Dann müssten doch rein theoretisch 8V Gleichspannung ausreichen.

Nen Arbeitkollege hat mir heute paar SD 339 (laut google wohl DDR Transistoren) mitgebracht die ich mal probieren soll... Kennt die zufällig jemand von euch? Hab dort nur gefunden das sie wohl mit dem BD 139 vergleichbar sind. Woher weiß ich aber jetzt wie groß der Verstärkungsfaktor ist?
Aus dem Datenblatt von Reichelt werde ich da nicht ganz schlau ^^

MfG

Ezalo

Hallo!

@ Ezalo

Ich vermute, das die Transistoren nicht sehr schnell schalten müssen und gesättigt werden dürfen. Aus dem Datenblatt (DB) für BD139 kannst du für Berechnungen ßmin = 25 annehmen.

http://www.datasheetcatalog.org/data...s/BD139-16.pdf

MfG

Danke, werde gleich mal die Seite in meine Favoriten aufnehmen ^^

Die Webseite finde ich bisher als beste für Suche von nicht genau bekannten Bauteilen. Wenn man z.B. nur die Nummer "33" eingibt, bekommt man mehrere Antworten aus denen man das Gesuchte rausfiltern muss. Es könnte z.B. ein japanischer Transistor passen 2SD330:

http://www.datasheetcatalog.org/data...f_e/2SD330.pdf

Für diesen ist im DB ein ßmin = 40 angegeben. Ich kenne leider kein "Codeschlüssel" für die Bauteile aus der ehemaliger DDR.

Wenn man die Transistoren und DMM hat, könnte man mit dem Basiswiderstand die Kollektor-Emitter Spannung beim durchschalten und somit die Verlustleistung P = U * I minimieren.

Beispielweise ich habe ein PLL Tuner aus zerlegten Autoradio untersucht und nach Eigabe von "DTS" (Digital Tuning System) habe ich aufgrund bekannter Pinbelegung ein SMD IC von Motorola mit Aufdruck "000SCEA, 4431" als LM7000/7001 identifizieren können ... :)

MfG

Da hab ich das her mit dem BD139: http://aklimex.com/daten-transist.pdf

Und von dem Arbeitskollegen weiß ich das die 1,5A schalten können. Er sagte zwar 45V aber sinds halt 80V, auch egal.

Hallo,

was passiert eigentlich wenn ich den SD339 (BD139) für Ice = 0,5A oder mehr berechene aber dann nur eine LED mit 20mA anschließe? Zum Beispiel um mal zu testen obs funktioniert (bin ja noch Anfänger in Sachen Transistoren).

Und wie ist das in dem Datenblatt gemeint, da steht ja Vce = 2V in dem hfe - Ic Diagramm. Kann ich dann überhaupt nach diesem Diagramm gehen wenn ich Vce = 12V habe? (Vce = Collector-Emitter-Spannung oder?)

Datenblatt: http://www.datasheetcatalog.org/data...hild/BD139.pdf

Desweiteren, kann ich irgendwie herausfinden welche Klassifikation der SD339 hat? Alles was daraufsteht ist: "B V6 SD 339".

Und was ist wenn der Transistor nicht die Klassifikation "6" hat sondern eine der anderen? Gibt es da irgendwo für jede Klassifikation ein Diagramm?

Hoffe jemand erklärt mir das bisschen :)

MfG

Ezalo

Zum ersten passiert nicht negatives.
Vce ist im durchgeschaltenen Zustand, da sind 2V schon sehr viel.
Die Verstärkung (Klassifikation) kann man nur durch Messen herausfinden.
Genauen Basisstrom einstellen und den Kollektorstrom messen.

Guten Abend,

ich habe nun mal eine kleine Testschaltung mit einer LED aufgebaut. Die LED ist 12V 20mA mit integrierten Vorwiderstand. An die Basis des Transistors habe ich einen Taster mit deinem 10kOhm Poti angeschlossen (über 5V) und an den Collector die LED. Der Emitter geht auf GND. gebe ich jetzt Spannung auf die Schaltung, leuchtet die LED schon auf.

Da ich noch newby bin auf dem Thema wollte ich mal Wissen ob es normal ist das die LED schon leuchtet?

Liegt das an dem 10kOhm Widertand des Potis?
Ich hab lieber schnell wieder ausgeschalten da ich ja nix kaputt machen will :D

MfG

Ezalo

Hallo Ezalo!

So lange seriell mit Basis und LED Widerstände um 1 kOhm gibt, darf nichts kaputgehen. Ohne Schaltplan bzw. Skizze deiner Schaltung kann ich sie mir nicht genug genau vorstellen um etwas konkretes zu sagen.

Aus eigener Erfahrung: am besten lernt man aus eigenen Fehler, die man meistens nie wiederholt. Ich kann dich versichern, dass keiner die Versorgung so schnell abschalten kann, bevor es bei gravierendem Fehler in Schaltung etwas kaputt geht. Ich habe es bisher nie geschafft ... :)

MfG

Siehe 2. Schaltung oben.

Relais weg.
Diode = led + vorwiderstand.
Der 4,7kOhm Widerstand = 10kOhm Poti

So ist die Schaltung ^^ ist das nun normal das die LED leuchtet? :D

So wie auf dem Schaltplan: wenn mann das "Data" signal an Vcc anchliesst sollte die LED leuchten, wenn an GND nicht. Wenn die Leitung "Data" jedoch "in der Luft" hängt, dürfte die LED leuchten.

Wenn der Poti auf 0 Ohm eingestellt und an Vcc angeschlossen wäre, ist der Transistor sofort kaputt. Deswegen fürs Experimentieren würde ich empfehlen immer mit einem Poti seriell ein Widestand um 1 kOhm anschliessen, damit es nicht passieren kann.

MfG

Das Poti stand auf 10k.

Der Fehler das die LED geleuchtet hat lag bei mir. Das eine Beinchen der LED ist mir beim stecken auf den Emitter geraten ^^

Ist nun ausgebessert, drücke ich jetzt allerdings den Taste vor dem Basiswiderstand, passiert nix. Also die LED bleibt aus :(

Wenn der Taster (nicht im Schaltplan) mit GND schliesst, dann ist es richtig. Sonst könnte der Transistor nicht richtig angeschlossen bzw. defekt sein.

MfG

Tut mir leid um deine wertvolle Zeit *schäm*

Da war noch ein "Steckfehler"... Nun funktionierts... War wohl zuviel neues.
Erstes mal mit so einem Steckbrett gearbeitet ^^

Trotzdem danke für deine Mühe.

Kein Problem, ich habe endlich genug Zeit und freue mich wenn ich zufällig helfen könnte ... :)

MfG

Werd mich melden wenn du so gern helfen willst ;o) ^^

Ich will immer, aber leider nicht immer kann ... :)

Ich wünsche dir viel Spass weiterhin und mehr Selbstvertrauen ...

MfG

Hab nun noch eine Problem mit den Antrieben selbst (also mir fällt keine Lösung dazu ein).

Folgendes:

1. Schaltstellung:

________________ Braun

+________________ Rot

-_________________ Braun

2. Schaltstellung:

+________________ Braun

-________________ Rot

________________ Braun

__ = Anschlussleitung Weichenantrieb.

Wie man sieht müsste ich auf die rote Zuleitung + und - legen. Was ja einen Kurzschluss bedeutet... Wie kann ich das Umgehen? Mir fällt einfach nix dazu ein.

Anschließen werde ich den Antrieb an einen ULN 2803A.

MfG

Ezalo

Du hast geschrieben das in die Leitungen eine Diode eingefügt ist.
Da der Weichenantrieb für AC ausgelegt ist, werden die beiden Dioden unterschiedlich gepolt sein.
Idealerweise sollten die Dioden so gepolt sein wie in Schalterstellung 1.

Hallo!

@ Ezalo

Leider aus deiner Beschreibung bin ich blöd ... :)

Versuche es, bitte, möglichst genau mit z.B. von mir benutztem ASCII Zeichenprogram zu skizzieren ... ;)

MfG

Zitat:

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Zitat von Hubert.G

Du hast geschrieben das in die Leitungen eine Diode eingefügt ist.
Da der Weichenantrieb für AC ausgelegt ist, werden die beiden Dioden unterschiedlich gepolt sein.
Idealerweise sollten die Dioden so gepolt sein wie in Schalterstellung 1.

---

Da hilft nur der Seitenschneider und die Dioden rauskneifen.
Und die 2803 Interne nutzen.

Gruß Richard

Plan: Bild hier  

Der obere noch mit Dioden, der untere ohne.

In deiner unteren Zeichnung stimmt aber was nicht.
Der mittlere rote sollte doch auf VCC (+12V) gehen und die beiden Tasten auf GND.

Das kann eigentlich nie gehen...
AND:
..........a...B...c.....X
..........0...0....0....0
..........0....0...1....0
..........0....1...1....0
..........1....1...1....1

Dein AND ist/kann kein AND sein Damit hätte die Spule nie gearbeitet außer rechts und links Befehl kommt zu gleichen Zeit. Irgendwie muss die Strom Richtung der Spule Umgepolt werden. Im Hinterkopf habe ich ein EXOR bin jetzt aber zu Faul zu suchen. :-(

Gruß Richard

Es ist ein Motor, das ist nicht nur eine Spule. Das AND an sich kannst du irgnorieren, ich wollte nur ein Bauteil mit 3 Anschlüssen. Und nein... Wenn ich die Taster auf GND lege stellt er in die eine Richtung und die andere geht nicht. Es ist ein Gleichstrommotor also brauche ich einen Polaritätswechsel damit dieser sich andersherum dreht.

Ich möchte dir helfen, aber das ist nur mit deiner Hilfe möglich, weil ich leider k.A. über MoBa habe. So wie ich es momentan sehe es ist eine Weiche mit Getriebemotor, die du per Hand mit zwei Tasten ohne Endschalter umlegen willst, oder ?

Bitte meine Gedanken, wenn falsch, immer auf den richtigen Weg lenken ... :)

Sollte es jedoch ein Elektromagnet (Spule) mit Wechselversorgugsspannung sein, sollte die Schaltung im Code funktionieren ... ;)

MfG

Code:

---


              T
              --- D1
            +-o o-|<-+
            |        |
            |  T    |
            | --- D2 |
        >---+-o o->|-+
                    |
                    C|
    AC              C|
                    C|
                    |
        >------------+

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

---

Bei Spule würde es kein Problem geben. Allerdings hatte ich ja schon mehrmals Motor geschrieben. Habe heute keine lust mehr, hatte gerade Windows wegen des USB AVR Labs abgeschossen...

Ich mach morgen eine andere Zeichnung womit es dann hoffentlich richtig verständlich wird.