Discussion:
Anfängerfrage: Wechselstrom schalten
(zu alt für eine Antwort)
Johannes Meyer
2004-05-19 13:20:27 UTC
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Hallo!

Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.

Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen die
gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen werden.

Das ganze könnte man ja mit Relais realisieren. Oder gibt es da noch andere,
billigere Möglichkeiten?


Gruß
J. Meyer
Martin Lenz
2004-05-19 14:12:58 UTC
Permalink
Am Wed, 19 May 2004 15:20:27 +0200 hat Johannes Meyer
Post by Johannes Meyer
Hallo!
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen die
gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen werden.
Das ganze könnte man ja mit Relais realisieren. Oder gibt es da noch andere,
billigere Möglichkeiten?
Ich bin nicht sicher, ob die Weichen AC brauchen, oder ev. auch mit DC
gehen, dann kann man am leichtesten mit ausreichend starken
Bipolartransistoren (NPN) oder MOSFETs gg. GND schalten. AC kann man mit
TRIACs schalten, die haben aber knapp 2V Spannungsverlust - die mußt du in
Reserve haben. Halbleiterrelais für AC gibt es mit TRIACs (für große
Spannungen/Ströme Leistungen) oder antiseriell geschalteten MOSFETs
(PhotoMOS-Relais, kleinere U/I/P ). Die billigste Lösung für AC können
aber sehr wohl normale Relais sein. Bei Pollin gabs neulich billige
PhotoMOS (15ct) aber 200mA könnten für Weichen zu wenig sein.
--
Martin
Wolfgang Ellsaesser
2004-05-19 14:54:01 UTC
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Post by Martin Lenz
Ich bin nicht sicher, ob die Weichen AC brauchen, oder ev. auch mit DC
gehen, dann kann man am leichtesten mit ausreichend starken
Bipolartransistoren (NPN) oder MOSFETs gg. GND schalten. AC kann man mit
TRIACs schalten, die haben aber knapp 2V Spannungsverlust - die mußt du in
Reserve haben. Halbleiterrelais für AC gibt es mit TRIACs (für große
Spannungen/Ströme Leistungen) oder antiseriell geschalteten MOSFETs
(PhotoMOS-Relais, kleinere U/I/P ). Die billigste Lösung für AC können
aber sehr wohl normale Relais sein. Bei Pollin gabs neulich billige
PhotoMOS (15ct) aber 200mA könnten für Weichen zu wenig sein.
Zum Schalten der Weichen mit DC:

Dann aber die Freilaufdiode nicht vergessen, denn die Weichen stellen
eine Induktivität dar, d.h. beim Ausschalten gibt es Spannungsspitzen,
die den Halbleiter zerstören können.

Außerdem noch beachten, dass der Strom bei Gleichstrom höher ist, als
bei Wechselstrom (Wechselstromwiderstand der Spule fällt ja weg). Aber
das wird bei den kurzen Schaltimpulsen eine eher untergeordnete Rolle
spielen.


Wolfgang
Gernot Fink
2004-05-19 14:41:39 UTC
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Post by Johannes Meyer
Hallo!
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen die
gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen werden.
Das ganze könnte man ja mit Relais realisieren. Oder gibt es da noch andere,
billigere Möglichkeiten?
Du könntest Triacs verwenden.
Schau aber vorher in das Datenblatt des Triacs da manche nur in 3 Quadranten
zünden. Auch die zündströme sind nicht in allen quadranten gleich.
--
MFG Gernot
Gernot Fink
2004-05-19 15:26:57 UTC
Permalink
Post by Gernot Fink
Du könntest Triacs verwenden.
Schau aber vorher in das Datenblatt des Triacs da manche nur in 3 Quadranten
zünden. Auch die zündströme sind nicht in allen quadranten gleich.
Beim Tic206 sind das z.b. -5 mA um beide Halbwellen zu zünden.
Mit positiver Ansteuerung währe es das doppelte.
--
MFG Gernot
Christian Fuchs
2004-05-19 15:45:51 UTC
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Post by Johannes Meyer
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen
die gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen
werden.
Wechselstrom hört sich irgendwie nach Märklin an...

Im Internet gibt's Baupläne für Weichendecoder von Märklin-Digital zum
nachbauen, bzw. bei Conrad gibt's diese recht günstig zu kaufen. Komplett
kompatibel zum Märklin-System...

Infos z.B. hier:
http://home.arcor.de/dr.koenig/digital/digital.htm


HTH,

Christian
Stefan Wagner
2004-05-19 17:17:34 UTC
Permalink
Post by Johannes Meyer
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die
Weichen die gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom
angeschlossen werden.
Die üblichen spulenbasierten Weichenantriebe werden deswegen mit
Wechselstrom gespeist, weil Gleichrichter Geld kosten :-)

Alle mir bekannten spulenbasierten Antriebe bestehen aus zwei
Magnetspulen und einem Anker aus Weicheisen. Die kann man problemlos
auch mit Gleichspannung schalten. (Dann aber die Freilaufdiode nicht
vergessen!)

Falls die Antriebe keine Endabschaltung haben, könnte die Ansteuerung
der Treiberstufe (open collector) über ein ausreichend groß
dimensioniertes C- R-Glied Sinn machen. Alternativ kannst Du das
natürlich auch in der Steuersoftware vorsehen.

Ach ja, da man in der Regel sehr viele Ports braucht, könntest Du
Schieberegister verwenden und die seriell ansteuern.

Welche uC-Familie hat Du denn vorgesehen?

Grüße

Stefan
MaWin
2004-05-19 18:11:49 UTC
Permalink
Post by Johannes Meyer
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen die
gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen werden.
Das ganze könnte man ja mit Relais realisieren. Oder gibt es da noch andere,
billigere Möglichkeiten?
Der Baustein zum Schalten von Weichen und Lampen heisst ULN2003
bzw. ULN2803. Dazu wird der Strom vorher mit einem Gleichrichter
gleichgerichtet. Er muss aber nicht gesiebt werden,
und die angesprochene Freilaudiode ist auch schon drin.
Der Trfao muss nur eine Weiche aushalten, weil
der uC die Weichen alle nacheinander schalten kann.
Strom fuer Beleuchtung brauchst du eventuell mehr.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Johannes Meyer
2004-05-19 18:31:18 UTC
Permalink
Vielen Dank für die ganzen Antworten.
Ich werde mich dann mal über die hier vorgestellten Alternativen eingehender
informieren.

Gruß
Post by Johannes Meyer
Hallo!
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen die
gestellt werden sollen müssen an den Wechselstrom angeschlossen werden.
Das ganze könnte man ja mit Relais realisieren. Oder gibt es da noch andere,
billigere Möglichkeiten?
Gruß
J. Meyer
Gerd Sommerlatte
2004-05-20 09:09:11 UTC
Permalink
Post by Johannes Meyer
Vielen Dank für die ganzen Antworten.
Ich werde mich dann mal über die hier vorgestellten Alternativen eingehender
informieren.
Post by Johannes Meyer
Ich möchte mit einem Mikrocontroller einige Sachen auf meiner
Modellbahnanlage automatisieren.
Programmfehler sollten möglichst nicht zum Schmelzen der Weichen
führen. Eine hardwarmäßige Strombegrenzung könnte sehr nützlich sein.

Gruß Gerd
Gerd Sommerlatte
2004-05-20 09:24:46 UTC
Permalink
Post by Johannes Meyer
Vielen Dank für die ganzen Antworten.
Ich werde mich dann mal über die hier vorgestellten Alternativen eingehender
informieren.
Post by Johannes Meyer
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen
Spulen haben einen geringeren Gleichstomwiderstand ! Folge ist
wesentlich höherer Strom als bei Wechselspannung.

z.B. ca. 100 Ohm + Elko 1000uF ergeben eine "weiche Spannungsquelle
mit hohem Anfangsstrom"

Programmfehler sollten möglichst nicht zum Schmelzen der Weichen
führen. Eine hardwaremäßige Strombegrenzung könnte sehr nützlich sein.


Gruß Gerd
Johannes Meyer
2004-05-20 09:31:40 UTC
Permalink
Also würdest du eher Relais empfehlen?? Wäre eigentlich auch das
einfachste...
Post by Gerd Sommerlatte
Post by Johannes Meyer
Vielen Dank für die ganzen Antworten.
Ich werde mich dann mal über die hier vorgestellten Alternativen eingehender
informieren.
Post by Johannes Meyer
Der Ausgang am uC liefert ja jedoch nur Gleichstrom und z.B. die Weichen
Spulen haben einen geringeren Gleichstomwiderstand ! Folge ist
wesentlich höherer Strom als bei Wechselspannung.
z.B. ca. 100 Ohm + Elko 1000uF ergeben eine "weiche Spannungsquelle
mit hohem Anfangsstrom"
Programmfehler sollten möglichst nicht zum Schmelzen der Weichen
führen. Eine hardwaremäßige Strombegrenzung könnte sehr nützlich sein.
Gruß Gerd
Joerg
2004-05-21 21:03:01 UTC
Permalink
Oder auch kleine Triacs. Das muessen nicht die dicken Versionen fuer Dimmer
sein.

Regards, Joerg

http://www.analogconsultants.com
AndreasSTRUPPI
2004-05-19 23:35:37 UTC
Permalink
solid state rlays

mosfet mit logic contoll?
Johannes Meyer
2004-05-20 09:12:28 UTC
Permalink
Was ist ein "mosfet mit logic control"? udn was ist überhaupt ein MOSFET?
Ich bin auf dem Gebiet ein ziemlicher Laie...
Post by AndreasSTRUPPI
solid state rlays
mosfet mit logic contoll?
Joerg
2004-05-21 21:05:31 UTC
Permalink
MOSFET mit Logic Control ist eine Version, die auf Ansteuerung mit
Logikpegeln (5V oder auch 3.3V) ausgelegt sind. Aber die meisten davon
koennen keine Wechselstromlast schalten. Das macht man zum Beispiel mit
Triacs.

Regards, Joerg

http://www.analogconsultants.com

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