Kippschwinger schwingt nicht nur da wo es soll?

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10.05.2015, 13:06
achso

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Kippschwinger schwingt nicht nur da wo es soll?

Hallo,
nun wage ich mich zum 1. Mal an einen Schwingkreis und bekomme ihn nicht in den Griff.
Zum Messen nehme ich das preiswerte Hantek Rechner Oszilloskop. Da es einen Innenwiderstand von 1MΩ hat, reagiert die Schaltung auch noch darauf.
Anhang 30149

Es soll ein kleiner Roboter sein, der zum Licht fährt. Zuerst soll er warten, bis das Solarmodul den Kondensator gefüllt hat. Dazu ist das 7202 Ic.bestimmt. Bedingt durch die Widerstandsbrücke auf 7 schaltet der Ausgang 5 bei erreichen von 4,6 Volt auf High. Das habe ich schon in anderen Schaltungen realisiert. Jetzt soll der NPN Bd 135 durchschalten. Dadurch liegen nur noch ca 0,3 Volt am C an. Dadurch soll der PNP 3906 Transistor, der durch die Widerständsbrücke vorher genug Plus an der Basis hatte, um nicht zu leiten, durchschalten. Nun hält er die NPN Basis auf Plus, bis die Spannung nicht mehr reicht und der Vorgang wieder von vorn anfängt. Das Ganze funktioniert auf dem Steckbrett wunderbar. Jetzt kommt aber das IC 74 HC 240 ins Spiel. Alleine funktioniert das auch super. Durch die zwei 10nF und die Photodioden ist immer nur ein Motor angesteuert. Wenn es dunkel ist, ca 1Hz. Wenn es heller wird, steigt die Frequenz rasant an. Wenn nur eine Photodiode beleuchtet ist, dreht ein Motor länger als der Andere.
Wenn ich alles zusammenschalte, geht nichts mehr richtig. Der Kollektor vom PNP schwingt mit 1KHz. Die Spannung an der Basis des NPN steigt zwar auf 1 Volt, aber an seinem Kollektor liegen fast 2 Volt die auch schwingen. Die Schaltung verbraucht 50mA bei 5 Volt, ohne das die Motoren drehen. Hier liegt auch nur eine wilde Schwingung an. Testweise habe ich noch 2 Dioden eingesetzt. Das bringt nichts. Auch die Basis Widerstandsbrücke vom PNP habe ich verändert, aber der NPN denkt nicht daran voll aufzuregeln. Wenn ich einen100µF Elko an die NPN Basis lege, ist die Spannung annähernd 0,8 Volt und ziemlich glatt, aber er öffnet nicht voll.
Frage:
Wie bekomme ich die Schwingung auf den 74 HC 240 begrenzt.
Wieso funktioniert jedes für sich allein?
Wieso hängt sich die Schaltung auf?

Danke
Achim
10.05.2015, 14:53
ranke

Zitat:

Die Schaltung verbraucht 50mA bei 5 Volt, ohne das die Motoren drehen.

Wundert mich nicht, der gezündete Thyristor (aus den beiden Transistoren) schließt die Versorgungsspannung kurz. Als Abhilfe sollte wenigstens ein Basisvorwiderstand für den BD135 rein, so dass der Basisstrom auf etwa 5-10% des erwarteten Spitzenstroms am Kollektor begrenzt wird. Vielleicht ist dann die Schwingerei auch vorbei.
Wer ist eigentlich der ominöse Achtbeiner mit der kryptischen Bezeichnung 7202? Der hat doch sicher auch einen vollständigen Namen, mit dem er von einer Suchmaschine innerhalb der ersten 30 Suchergebnisse gefunden wird?
10.05.2015, 15:35
PICture

Hallo!

Es ist wahrscheinlich 74HC240 aber ich bin nicht sicher und warte weiter geduldig auf für mich verständlichen vollständig beschrifteten Schaltplan (kein Montageplan) ... ;)
10.05.2015, 16:57
achso

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Hallo ranke,
danke, das habe ich nicht bedacht. Hatte aber vor dem Kollektor des PNP bis zu 4,7 KΩ. Das ändere ich in Kürze.
Das TL 7202 wird sonst eingesetzt wenn Unterspannung droht. Durch die Widerstandsbrücke auf 7 läßt sich die Abschaltspannung einstellen.5 Ist dann Low.6 ist dann High. 2 ist Reset und 3 kann man eine Zeit des wieder Einchaltens mithilfe eines Kondensator einstellen.

Hallo Picture,
daran hatte ich wieder nicht gedacht.
Anhang 30152

Danke
Achim
10.05.2015, 17:47
ranke

Es scheint sich also um einen TL 7702 zu handeln (nicht TL 7202 wie so hartnäckig wie falsch behauptet)? Aber vermutlich wäre der nächste Schritt diesen IC ganz aus der Schaltung zu werfen, weil man die Funktionalität ja mit der Thyristorschaltung auch erreichen kann.
10.05.2015, 18:13
PICture

Die Versorgungspannung kommt angeblich aus Solarzellen, die ich nicht sehe. Sonst funktioniert es richtig, weil sobald die Versorgungspannung (auf dem "Schaltplan" 20 ?) den per immernoch unbeschrifteten Spannungeiler am Pin7 vom TL7202 erreicht wird, werden die Motoren eingeschaltet und die Spannung fällt fast sofort runter. Das ist also ein Generator und so wie es momentan ist, wird sicher nicht anders funktionieren.

Ich denke, dass dort eine passende Hysterese zwischen Ein- und Ausschalten der Motore nötig ist. Es könnte auch deutliche Vergrösserung des am Versorgungspannung hängenden immernoch unbechrifteten Kondensators (1 F ?) bzw. verwenden anstatt des Kondensators eines kleinen Akkus helfen. ;).
10.05.2015, 18:31
achso

Hallo ranke,
du hast recht Tl 7702;)
Wie kann ich das gleiche mit der Thyristorschaltung erreichen? Das Einschalten bei einer gewissen Spannung und dann so lange eingeschaltet lassen, bis bei ca. 2 Volt Schluß ist und nachgeladen werden kann?.
Der Getriebemotor nimmt 30mA auf. Das kann also im Anlaufmoment das 9 Fache sein=270mA 5Volt : 0,27mA = 18,5 Ω x 10= 180Ω habe ich da. Teste ich gleich mal.
Ist das Richtig?

Ja PICture,
du hast recht, ich habe die Solarzelle vergessen. Ich habe mich schon so im Thema verrannt. 2 Platinen voll gelötet, viel umgelötet, dann wieder Steckbrett. Als Stromquelle habe ich das Netzteil 5 Volt 30mA begrenzt. Das soll die Solarzelle simulieren.
Was meinst du mit Spannunmgsteiler 7 beschriften? Nach Plus sind 80KΩ und nach Minus 100KΩ? Damit stellt man den Schaltpunkt 4,6 Volt ein. Wenn ich z.B.den 80KΩ gegen einen 30KΩ tausche, liegt der Schaltpunkt bei 3 Volt. Danach soll eben der PNP Transistor sozusagen in Selbsthaltung gehen, bis die Spannung irgendeinem Bauteil zu gering ist. Dann kann der 1Farad Kondensator wieder laden, ohne das die Schaltung nennenswertes verbraucht, bis der 7702 wieder schaltet. Das funktioniert auch super bei einem anderen kleinen Robot, welcher jedoch ohne Schwingkreis ist.

- - - Aktualisiert - - -

Hallo PICture,
1 F Kondensatoren habe ich noch, könnte ich ranhängen. Deshalb aber meine Idee die Motoren immer im Wechsel anzusteuern. Dabei auch noch als Lichtsucher zu steuern.
10.05.2015, 18:37
PICture

Zitat:

Zitat von achso

Was meinst du mit Spannunmgsteiler 7 beschriften?

Beispielweise R1 und R2, weil die Werte sich jederzeit ändern könnten. Ich sehe in der Schaltung kein Schingkreis. Wo ist er ? :confused:
10.05.2015, 19:00
achso

Jetzt mit Basis Widerstand 180Ω des Bd 135. Das Ergebnis:
Rechtecksignal mit langsam absteigender Flanke bis zum erneuten steilen Anstieg. 230Herz 0,7 Volt. Der BD 135 macht 1/4 der Zeit zu und 3/4 der Amplitude stehen am Kollektor noch 2 Volt an. Das reicht noch nicht zum Motorlauf. Auch an Pin 5 des 7702 stehen nur 1,5 Volt statt 5 Volt auch hier 230 Herz.
Das ist die gleiche Frequenz, welche ich am 74HC 240 am Eingang 2 Messe. Wieso 230 Herz? Bei dem Licht dürften es max 10 Herz sein. Ich bau alles nochmal compl aufs Steckbrett?!

- - - Aktualisiert - - -

Am 74HC 240. Der Widerstand sind die Photodioden und die 10nF vom Inverterausgang zum Eingang. Ich habe da keine Ahnung. Ich dachte das heißt Schwingkreis, weil es immer lädt und entlädt und dadurch die Inverter immer schalten. Und das funktioniert alleine Super. Nur mit der Stromversorgung im Bunde überhaupt nicht. Wie kann ich die Schaltungen so trennen, dass der 74 Hc 240 nur an Spannung liegt, wenn genug im 1Farad gespeicht ist und ab 2 Volt wieder geladen wird?
10.05.2015, 19:32
PICture

Zitat:

Zitat von achso

Am 74HC 240. Der Widerstand sind die Photodioden und die 10nF vom Inverterausgang zum Eingang. Ich habe da keine Ahnung. Ich dachte das heißt Schwingkreis, weil es immer lädt und entlädt und dadurch die Inverter immer schalten. Und das funktioniert alleine Super.

Das heißt Multivibrator. ;)
10.05.2015, 19:46
achso

Danke!
Jetzt habe ich das anders aufgebaut.(Steckbrett) Ähnliche Motoren. Aber an Pin 5 des 7702 über 150 Ω gleich zur BD 135 Basis. Diesen als Emitterfolger angeschlossen. Dadurch ist die Spannung am Emitter 0,8 Volt unter der Eingangsspannung. Bei den Photodioden ist es scheinbar egal ob Kathode an Kathode oder Emitter an Emitter. Funktioniert gleich gut. Der 1 Farad ist zu klein.
Wenn die Spannung jetzt unter 4,6 Volt sinkt schaltet der TL 7702 sofort ab. Wie mache ich es jetzt, das es dann weiter arbeitet bis der Kondensator leer ist?
10.05.2015, 20:10
ranke

Zitat:

Ich habe mich schon so im Thema verrannt

Oh, das rührt mich fast an, so vertraut kommt mir das vor.

Zitat:

Wie kann ich das gleiche mit der Thyristorschaltung erreichen? Das Einschalten bei einer gewissen Spannung und dann so lange eingeschaltet lassen, bis bei ca. 2 Volt Schluß ist und nachgeladen werden kann?.

Ein Thyristor sperrt solange, bis eine bestimmte Spannung (Zündspannung) am Steuereingang überschritten wird. Dann wird wird er niederohmig und bleibt es (unabhängig vom Potential am Steuereingang) bis ein Mindeststrom unterschritten wird. Danach wird er wieder hochohmig und wartet auf Zündung. Das entspricht ziemlich genau der Funktionalität, die Du momentan mit dem TL7702 abdeckst. Wie Du die beiden Transistoren zusammengeschaltet hast, funktioniert es auch fast wie ein Thyristor. Daher mein Gedanke, dass das Schaltbild wahrscheinlich einen Übergangszustand darstellt vom TL7702 auf Thyristor.
Du könntest also entweder den TL7702 rauswerfen, oder alternativ den PNP-Transistor mit den beiden Widerständen an dessen Basis, außerdem die Diode an der Basis des NPN und den eben eingeführten Basiswiderstand von 180 Ohm (dessen überschlägige Berechnung soweit richtig war).
Ich denke auch, wie es Picture schon angedeutet hat: Die Schwingung ist wohl eine zu geringe Hysterese im TL7702. Vermutlich hat der 1F Kondensator einen recht hohen Innenwiderstand, sobald die Motoren zugeschaltet werden sinkt die Spannung zu weit ab (Spannungsabfall am Innenwiderstand des Kondensator), so dass der TL7702 gleich wieder abschaltet, lange bevor der Kondensator entladen ist. In dem Moment wie kein Strom mehr fließt, steigt die Spannung sehr schnell wieder an (es ist ja praktisch noch keine Ladung aus dem Kondensator abgeflossen) und das Spiel wiederholt sich.
Um das zu verifizieren, könntest Du die Betriebsspannung oszilloskopieren, die sollte dann auch recht stark mit 230 Hz schwanken. Aus dem Datenblatt des TL7702 kannst Du sehen, bei welchen Spannungen das IC schalten sollte. Vergleich die Pegel mit der Messung. Das Oszilloskop mit 1MOhm Innenwiderstand sollte eigentlich perfekt für solche Messungen sein.
10.05.2015, 20:49
achso

Hallo ranke,
danke für deine Hilfe. Also der TL7702 hat keine Hysterese. Man kann nur eine bestimmte Zeit vorgeben,http://www.solarbotics.net/library/c...e_t1_fled.html nach der er wieder zuschaltet. Und nur wenn in diesem Fall die Schwellspannung 4,6 Volt schon da ist. Deshalb lasse ich das unbeschaltet.(Kein Kondensator an Pin 3. Td = 1,3x10Hoch4x C. z.B. 1000µF sind dann 4,29 Sekunden).
Deshalb sollte dann der PNP den BD versorgen.
Jetzt habe ich die Schaltung als Emitterfolger gesteckt und den BD 135 durch den Mos IRLU 024 N ersetzt. Die Beiden tun sich nichts. Der Verlust ist gleich hoch. Ich weiß, Emitterfolger (Drain) soll man nicht, aber als Test.(Macht doch Spaß). Der Gag, jetzt schwingt nur noch das was soll und der 1 Farad reicht!!
Für heute ist erst mal Schluß.
Morgen abend geht es weiter.
Auf jeden Fall großen Dank an Euch.
Das mit den 5-10% der max I-Collektor Emittertrecke für den Bedarf des I-Basis merke ich mir.

Achim
11.05.2015, 07:39
PICture

Zitat:

Zitat von achso

Also der TL7702 hat keine Hysterese.

Doch, weil man aufm Blockdiagram (2. Seite) im Datenblatt vom TI: http://www.datasheetcatalog.com/data...7/TL7700.shtml zwei Komparatoren mit Hysterese sieht. Sie ist aber für dich zu klein. Möglicherweise kann man anstatt eines Kondensators am Pin3 die Spannungänderung wie gewünscht steuern. ;)
11.05.2015, 20:08
achso

Hallo,
ich habe jetzt ein Poti an -3- vom 7702 angeschlossen. Es verändert sich zwar der Einschaltpunkt aber nicht zuverlässigund, auch leider nicht in meinem Spannungsbereich. Man muß tatsächlich an -2- Reseten, sonst startet er ab dem 2. Mal wo er will.
Die Thyristor Schaltung habe ich versucht, fast das Gleiche Problem. Je höher der Widerstand nach Minus an der NPN Basis ist, desto kleiner die Hysterese und alles nicht in meinem Spannungsbereich.
Ich fürchte, ich muß mich erstmal selbst reseten und aufräumen, denn ich habe mich total verfranst.
Dankeschön
Achim
11.05.2015, 20:28
PICture

Mir ist noch eingefallen, dass du vielleicht einen zusätzlichen Kondensator bzw. kleinen Akku nimmst um eine ziemlich stabile Spannung für die Steuerung deinen Motoren zu haben. Bei so stark "shaukelnder" Versorgung kann ich mir echt keine logisch funktionierende Steuerung vorstellen._.
11.05.2015, 20:42
achso

Danke Picture,
ich habe erstmal meine Bauteile zurücksortiert. Das mit der wechselhaften Spannung klappt schon. Das, was rauskommt soll auch lustig sein und darf hopsen. Heute bin ich erstmal durch mit meinen Misserfolgen. Meiner Schrottkiste fügte ich 2 weitere Platinen zu. Mein Verbrauch an Ic Fassungen ist hoch. Macht nichts, sondern nur Spaß. Morgen oder bei einem nächsten Regentag geht es weiter.

Danke und schönen Restabend
Achim
11.05.2015, 21:20
PICture

Inzwischen habe ich meine Vorstellung vereinfacht skizziert. Das sollte nur als Beispiel meiner Idee dienen. :D

Code:

D2 +->S-------------------+--+ | | |+ | D1 | === C2 +->S-+---------+ | /-\ | |+ | | | .----. === C1 .---. | === SZ = Solarzelle | | /-\ bzw. | |<----+ GND | | | Akku | | | ST = Steuerung | SZ | | A1 |ST | .---. | | === | | | |---+ A = Antrieb | | GND | |-->| | | | | '---' | | / \ MX = Motor '----' | | | (M1 ) | === | | \ / === GND | | | GND | |---+----+ +----| A | | | | | | / \ === -> V D3 | | (M2 ) GND - | | \ / | | | | - | |---+ -> ^ D4 | | | | | +----| | '---' (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
12.05.2015, 09:38
achso

Hallo A.PICture,
deine Skizze fordert mich jetzt aber hart raus.
D sind Dioden? D3 mit V?
Warum geht C2 GND zur Steuerung?

Du würdest die Steuerung mit eigenem Akku versorgen, getrennt vom Leistungsteil?

Meine Idee ist ja, dass die Spannung sinkt und dadurch alles zusammenbricht, ausgeht, damit der 1 Farad wieder geladen werden kann, ohne verbrauchende Teile versorgen zu müssen. Wenn der 1F voll ist, geht es von vorne los, oder wenn genug Licht ist, läuft er dauernd. Das Multivibrieren bewirkt, dass nur 1 Motor zurzeit läuft. Wenn ich jetzt die Motoren nicht mit Ground, sondern mit den Ausgängen weiterer paralleler Inverter verbinde, deren Eingänge durch Fühler umgeschaltet werden können, kommt ein interessantes Rückwärtsfahren dabei raus.

Danke, ich überlege mal
Achim
12.05.2015, 09:57
PICture

Kurze Erklärung zu Dioden: D1 & D2 mit "S" sind Schottky Dioden. D3 & D4 mit "V" & "->" sind "normale" Fotodioden.
12.05.2015, 17:52
achso

Danke,
der Plan ist für Fortgeschrittene.
Ich sumpfe da noch einige Etagen tiefer rum.
Schottky wegen der geringeren Verluste?

Ps.. Die Platte „Point of no Return“ von Kansas habe ich auch! Man ist das lange her. Da lief ich auch so rum wie Du auf dem Bild. Eben fragte ich meine Frau, ob sie mir die Haare schneiden würde. Sie fragte nur: „Welche?“
12.05.2015, 18:44
PICture

Das: https://www.youtube.com/watch?v=EwzoR3sQsEc gefällt mir jetzt besser als Original vom "Kansas". :D
12.05.2015, 20:33
achso

Kommt gut!
Hatte die ganze Zeit an der Schaltung geknobelt und dabei Popa Chubby gehört. Das schwang dann um zu Rory Gallagher.

Ich will die Platine nicht opfern!!

Nur jetzt ist Schluß für Heute.