Ansteuereinheit für MOSFETs

Hallo Gruppe,

ich habe hier gerade eine Platine eines uralten Getränkeautomaten zerlegt. Der Automat lief noch mit DM, ich rüste den jetzt auf Mifare-Karten (RFID) um. Dazu baue ich die Steuerung (ehemals MC6802) neu und verwende dabei einen mega16.

Aber die Ansteuerung verwirrt mich etwas: beim Reverse Engineering hat das zuerst alles einfach ausgesehen: irgendwelche Kontrolleitungen aus einem externen Periphal Interface (offenbar TTL) gingen direkt an einen ULN2003, dessen Ausgang über 560R an das Gate eines BTA10. Das ganze sechsmal. Die Bauteile werde ich wiederverwenden (ULN, 560R, BTA10). Jetzt finde ich aber beim RE noch zusätzlich sechs MAC97, die sich als Tyristoren im TO-92 entpuppen... ähh hab ich da was übersehen?

Motorspannung ist 24V, es soll die Masse mit den BTAs geschaltet werden.

Kann ich direkt so (AVR->ULN2003->560R->Gate) schalten oder hab ich was übersehen? Wofür sind die MACs?

Viele Grüße, Johannes

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durch dei Verdunstung kült das sogar ziemlich gut
das ist wie schweiß. Hünde müssen da hecheln so wie Lüfter.
                              Markus Gronotte in de.sci.electronics
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Johannes Bauer
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Johannes Bauer schrieb:

Uralt? Da steckt ja schon ein 6800 drin, du solltest mal die *richtig* alten mit Einzelklappen oder Federaufzugwerk sehen, Strom brauchts nur zur evtl. Kühlung.

Mach mal eine Skizze wie das verschaltet ist.

Das ist doch besimmt Wechselspannung.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Johannes,

Was fuer ein Stilbruch :-(

M.W. sind die MAC97 auch Triacs, nur eben kleinere. Werden wahrscheinlich Kleinverbraucher wie Muenzrueckgabe und dergleichen bedienen. Aber Muenzrueckgabe entfaellt ja nun wohl.

MCA97 Datenblatt gibt es noch bei ONSemi und man kann sie immer noch billig kaufen. Same for BTA10, nur eben dann bei ST. Unbedingt Dinge wie max Gate Spannung beachten.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Davon steht genau rechts von dem jetzigen einer. Der hat früher nur

1DM-Stücke angenommen. Wird mit umgerüstet, wenn der elektronische fertig ist und der Zugmagnetgesteuerte Riegel fertig ist (Schlosser).

Hmm ich hab gerade beim Aufzeichnen gesehen, dass die doch nach außen gehen, also wahrscheinlich die Lampen für "Getränk ist aus" ansteuern. Falscher Alarm also, die Triacs werden schon nur durch den ULN angesteuert.

Jap, hab ich vergessen dazuzuschreiben. Ist das wichtig?

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Bauer

Hmm, naja, sagen wir mal so: es funktioniert wenigstens. 200kg Schrott im Getränkeraum vor sich hergammeln sehn ist auch nicht lustig, ist ja schließlich kein Museum.

Stimmt eben gerade gesehen.

Ist die Ansteuerung des BTA10 kritisch wie ich's im Moment geplant habe (also AVR direkt an den ULN, das über den 560R an das Gate)?

Viele Grüße, Johannes

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Johannes Bauer

"Johannes Bauer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.cis.dfn.de...

Vermutlich ist 'Masse' des BTA (also der Gegenpol der 24V~) mit +5V verbunden und nicht mit GND der 5V, weil der ULN keinen Strom liefern kann, sondern nur annehmen, da muss die Spannungsquelle (Gate des TRIAC) schon etwas positiver sein.

--
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MaWin

MaWin schrieb:

Mit einem Vorwiderstand von 560R wird das aber nichts, im vierten Quadranten braucht der BTA10 schon ordentlich Strom zum zünden.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...

Gerade auf die Art wird er doch auf II und III betrieben, oder ? II: A2 positiv, Gate negativ, III: A2 negativ, Gate negativ

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Figure 2-4 (so sthets auch in der d.s.e FAQ)

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MaWin

MaWin schrieb:

Patsch! Hast natürlich recht. Dennoch ist das zu wenig Zündstrom für den BAT10, die Schaltung muss anders sein.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Johannes,

Max Gate Strom meinte ich. 650ohm sind vielleicht ein wenig hoch. Kommt darauf an, wieviel Spannung die ULN schalten. Sieh Dir am besten das BTA10 Datenblatt an, damit Du genuegend Gate Strom zum Zuenden hast, aber den Abs Max Dauerwert nicht ueberschreitest. Leider wird der Abs Max Dauerwert nicht immer angegeben, dann muesste man nachfragen.

Irgendwie muss es ja gegangen sein, denn wie Du schriebst, waren sie wohl vorher auch so verschaltet.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Dieter,

560ohm gegen 24V oder so? Waere aber immer noch arg duenn im Strom.
--
Regards, Joerg

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Joerg

Hallo,

also ich hab mir das alles nochmal angesehen und irgendwie blick ich jetzt gerade gar nicht mehr durch.

Bei meiner ersten Aufzeichnung hatte ich schon geschnallt, dass da ein Triac drinsitzt, aber irgendwie hatte ich mir MOSFET gemerkt. Tja, böses Foul. Dann hab ich gedacht, ist kein Problem, aber dabei gemerkt, dass ich irgendwie NULL Ahnung von Triacs habe. Deshalb hab ich bis jetzt in dem Phillips Semic. Appnote "Power Control with Thyristors and Triacs" gelesen, werde aber nicht wirklich schlau draus. Könnt ihr mir bitte mit folgenden Punkten auf die Sprünge helfen:

Ein Triac schaltet am Gate mit Strom, nicht mit Spannung (I_G). Der Strom, der fließt, hängt von dem Potentialunterschied A1 zu G ab (A1 ist also immer die Referenzspannung für den Triac). Warum gibt es dann denn vier Quadranten, und nicht zwei? Angenommen ich habe eine Wechselspannung 20V~. A1 lege ich auf 0V. A2 kommt an den Verbraucher und dann an Phase. In der positiven Halbwelle (A2 > 0V) lege ich sagen wir +5V am Gate an, damit kurz der Gatestrom den Triac anschaltet. Der Nulldurchgang schaltet den Triac aus. In der negativen Halbwelle (A2 <

0V) lege ich dann -5V am Gate an, das schaltet den Triac wieder ein.

Offenbar kann ich aber auch in beiden Halbwellen mit +5V oder in beiden Halbwellen mit -5V zünden (kommt zuminest bei meinem kleinen Glühlampen-Experiment raus).

Ist das soweit richtig?

Wenn ich das jetzt auf das konkrete Beispiel beziehe: Hier war das Terminal A1 fest an +24V angeschlossen (alle A1 zusammengeschlossen), A2 ging über eine 10A-Sicherung zu den Motoren. Der Common, der an die Motoren ging (insgesamt also 7 Leitungen) war auch +24V.

Wäre es in meiner Schaltung nicht folgendes sinnvoller:

Ausgang vom ULN | | [ G ]

+24V -----[Motor 1]----[A2 A1]------GND

Weil dann die Referenzspannung A1 0V ist? Das das in der alten Schaltung so gelöst hat, hat mit _Sicherheit_ einen Grund - nur welchen?

Und weil wir schon bei dem Basiswissen über Triacs angelangt sind: Wofür benutzt man eigentlich Diacs? Irgendwie, um Triacs anzusteuren... nur wieso?

Vielen Dank für eure Hilfe, Gruß, JOhannes

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                              Markus Gronotte in de.sci.electronics
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Johannes Bauer

Johannes Bauer schrieb:

[Triacbeschreibung]

Ja.

Duch Gleichspannung? Macht bei Triacs nicht wirklich Sinn, da bräuchte man noch einen Löschtriac zusätzlich.

Nein, weil der Triac nie zünden könnte, der ULN kann nur nach GND ziehen, keinen Strom liefern. Wenn er dennoch irgendwie gezündet hätte bliebe er an bis die die Stromversorgung kappst, ist ja Gleichstrom im Lastkreis, kein Nulldurchgang.

Ja wie ist sie denn nun, die Originalschaltung.

Andere Baustelle, das macht man in Dimmern um die im Kondensator gespeicherte Energie hoch genung zu bekommen, und dann schlagartig durchs Gate zu jagen.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Argh ich DEPP.

Ich schreibe +24V und dabei meine ich 24V~. Entschuldigung... also so wäre meine Idee:

Ausgang vom ULN | | [ G ]

24V~ -----[Motor 1]----[A2 A1]------GND

Und gerade habe ich völlig den Überblick verloren... momentan schaut es so aus, dass als Common 24V~ an die Motoren gehen und zusätzlich das Terminal A2 an die Motoren geht. Also im Prinzip wie oben - bis auf einen Unterschied: A1 geht auch an 24V~... was einfach nicht sein kann.

Deshalb denke ich, ich habe irgendwo was falsch ausgemessen. Da ich momentan gerade en Automaten nicht da habe (morgen aber!) werde ich morgen mehr Informationen liefern, bevor ich hier noch mehr Müll schreibe.

Viele Grüße und Danke, Johannes

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Johannes Bauer

Hallo Johannes,

Nein, ist eben schon nach Mitternacht bei Euch. Da machen wir alle Fehler.

Verfolge dann einmal die Anschlussdraehte des 24V Trafos, ob nicht einer davon nach Masse geht.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

"Johannes Bauer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.cis.dfn.de...

Kann nicht gehen, weil der ULN keinen Strom LIEFERN kann, er kann ihn nur von positiv nach GND ableiten.

Selbst wenn A2 und A1 vertauscht werden (dann liegt das Gate bei ungezuendetem Triac und positiver 24V~ Halbwelle bei 33V und es wuerden ueber 560Ohm ueber 50mA fliessen, so bald der TRIAC gezuendet hat sackt das Potential an A2 zwar fast auf Masse ab, aber das ist nicht schaedlich, er blöeibt bis zum Umpolen der 24V leitend und der Widerstand wird nicht mehr belastet, die Schalktung ist also nur ein Vorteil) koennte der TRIAC nur bei POSITIVER Halbwelle gezuendet werden, die negative waere verloren (fuer den TRIAC ginge das noch, aber der ULN kann nicht das auf -33V liegende Gate nach Masse schalten).

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MaWin

Hallo nochmal,

also ich hab das Ding jetzt nochmal akribisch durchgemessen. Dabei ist mir aufgefallen: es gibt zwei galvanisch getrennte 24V~ Versorgungen, eine mit viel Strom (Kurzschlußstrom ~20A) udn eine mit wenig Strom (ca.

1A).

Das heißt, die 24V~ für die Motoren kanni ch auf beliebiges Potential legen - hilft das?

Im Prinzip sehen die Schnittstellen also so aus (LAMP = Motor):

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Wie die genau verschaltet sind, verstehe ich allerdings noch nicht so ganz; zunächst dachte ich, die Wicklung mit viel Strom müsste für die Motoren da sein und die mit wenig für die Elektronik. Stimmt aber so nicht: die Hochstrom-24V~-Wicklung geht auf der Platine zu einem 24V~ ->

20V~ Transformator, der dann offenbar sekundär die Elektronik ansteuert (u.A. ein 78S05).

Wenn man die Hochstromwicklung mit den Motoren verbindet (kurzschließt) laufen die auch prima, wie's eigentlich gedacht ist.

Gibt es irgendeinen Trick, mit dem man mit 2 galvanisch getrennten

24V~-Leitungen die Triacs doch "gescheit" ansteuern kann?

Für jeden Rat dankbar, Viele Grüße, Johannes

--
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Johannes Bauer

Johannes Bauer schrieb:

Aber ja, dann kannst dus so machen:

.-------o-----------o----+5V | | | | | .-o-. | | ___ | | | BAT10_|_/-|___|-oULNo--uC | V_A 68 | | | | | |

24VAC | '-o-' | .-. | | ( X ) === | '-' GND | | '-------' created by Andy´s ASCII-Circuit v1.24.140803 Beta
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Oder du verzichtest ganz auf eine galvanische Verbindung zwischen Steuer- und Leistungskreis, da nimmt man dann Optotriacs, z.B. MOC3012, oder gleich Solid-State-Relais, z.B. S202S02.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Großartig! Vielen Dank!

Meinst du mit dem Anschluss von +5V an den ULN, dass dieser an den "common freewheeling diodes" Pin gehört?

Hmm, wäre mir sogar fast lieber - und tatsächlich habe ich 10 MOC3012 in der Bastelkiste, die ich allerdigns noch nie verbaut habe.

Und wenn ich mir das so anschaue, kommt das Problem zum Vorschein, was ich schon immer hatte: das Ding ist ja im Prinzip ein Optodiac. Ich hab keine Ahnung was ein Diac macht.

So stell ich mir das vor: Ein Diac ist ein offener Schalter. Sobald der Potentialunterschied zwischen den beiden Anschlüssen groß genug wird, schaltet er durch. Dann bleibt er solange durchgeschalten, bis der Potentialunterschied wieder ein gewissen Maß unterscheided (also üblicherweise beim Nulldurchgang).

Jetzt kann ich aber mit dem im Datenblatt des MOC3012 gegebenem Schaltbild (Figure 8 - Resistive Load; das der Motor eine Induktive Last ist, weiß ich schon - nur der Einfachheit halber) überhaupt gar nichts anfangen. Ich probier's mal:

Diac offen (weil nicht durch die LED gezündet): Gate des Triac hängt in der Luft. Triac schaltet nicht.

Diac geschlossen: Triac hängt an dem Spannungsteiler 180 Ohm zu Last. Angenommen ich hab eine Glühbirne, 60 Watt -> 0.5A -> 240 Ohm. Im Einschaltmoment (Birne kalt) fließen vielleicht 3A -> 40 Ohm.

Wenn der Diac dann im Nulldurchgang der pos. Halbwelle schaltet (A1 seien 0V), dann fließt erstmal aller Strom durchs Gate, Vorwiderstand

220 Ohm -> 545 mA. Der Triac zündet bei sagen wir 50 mA, also wenn die positive Halbwelle 11V erreicht hat.

Liegt danach dann das Gate auf Potential von A2? Dann würde nämlich durch's Gate gar kein Strom mehr fließen.

Wenn die Glühbirne warm wäre (R = 240 Ohm) würden durch das Gate im Schaltmoment immernoch 286 mA fließen, der Triac zündet bei 21 V.

Man könnte mit dem Konstrukt also maximal Leistungen bis maximal 2400 Ohm (gibt 50mA also minimal 6W an 120V) schalten.

Stimmen meine Überlegungen? Wofür ist der Spannungsteiler und Kondensator bei induktiven Lasten? Snubber?

Und ganz nebenbei: Wie erkenne ich die Zero Crossing eigentlich? Meine Idee wäre gewesen, über einen sehr hohen Widerstand (50 kOhm oder so) einen Ausgang zum DAC-Eingang zu legen - und dann in Software den Nulldurchgang zu erkennen (mglw. auch Schmitt-Trigger und Interrupt). Die beiden Sekundärteile der Spule werden schon in Phase zueinander stehen (und natürlich in Phase zur Netzspannung), oder?

Fragen über Fragen! Viele Grüße, Johannes

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Johannes Bauer

Johannes Bauer schrieb:

Ja, müsste man in dem Fall zwar nicht unbedingt beschalten, schadet aber nicht.

Nein, das sind Opto*triacs*, Diacs haben eine definierte Zündspannung, Triacs nicht. Anstatt eines Zündstroms benötigen die halt eine gewisse Lichtmenge von der LED.

Muss ja auch nicht, der Leistungstriac hat dann ja schon gezündet. Du brauchst aber einen niedrigeren Vorwiderstand, ich würde 24R nehmen.

Brauchst du nicht.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

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