Wie nah am Boden ist nah genug für ein Relais?

Ich baue eine einfache Schaltung basierend auf einem Relais und einem Transistor, um einen Lüfter für die Verwendung auf meinem Boot zu schalten. Ein digitaler Stift von einem Arduino ist mit der Basis eines NPN-Transistors verbunden, der Emitter mit Masse und der Kollektor mit dem Massestift des Relais. Der Stromkreis schaltet nicht richtig. Wenn ich jedoch den Emitter mit dem Kollektor kurzschließe, funktioniert die Schaltung einwandfrei (obwohl sie nicht durch den Stift ausgelöst wird). Ich nahm ein Multimeter heraus und die Spannung vom Kollektor zum Emitter zeigt 0,02 V an. Reicht das, um den Stift abzuwerfen? Warum liegt überhaupt Spannung an?

EDIT: Zusatzinfo. 5V-Relais, 2N3904, Stift von Mikro > 1k > Basis | 10k Pulldown Ich habe eine Schutzdiode über der Spule.

Weil der Transistor ein unvollkommener Schalter ist.

Antworten (1)

Erstens beträgt die Spannung vom Kollektor zum Emitter für einen BJT im Sättigungsmodus mindestens 0,2 V. Ihr DMM hat aus irgendeinem Grund eine ungenaue Messung durchgeführt. Diese Grenze kann durch die Verwendung eines MOSFET überwunden werden, der einfach einen winzigen Widerstand (5 Ohm bis 10 Milliohm) und folglich einen winzigen Spannungsabfall bereitstellt.

Du hast auch keine Informationen zu deinem Relay gepostet. Betreibst du es innerhalb der angegebenen Spannungen? Einige Relais funktionieren bei 5 V, andere nicht. Ob es auf Masse bezogen ist oder nicht, ist herrlich irrelevant - Geben Sie es einfach mit der im Datenblatt angegebenen Spannung / Stromstärke an und machen Sie sich keine Sorgen um Ihre Masse.

Abgesehen davon würde ich jedoch vermuten, dass Sie einfach Ihren Transistor gesprengt haben. Die Spule im Relais hat viel Induktivität und viel Strom, und das Schalten kann schädliche Spannungsspitzen erzeugen. Wenn Sie ein 5-V-Relais verwenden, schließen Sie einfach einen 5,1-V-Zener an die Spule an (Kathode an 5 V, Anode an den Kollektor Ihres Transistors). Dies sollte helfen, Ihre Elektronik zu schützen. Versuchen Sie es mit dem Zener noch einmal. (Beachten Sie, dass es bei Bedarf ausgefeiltere Schutzmethoden gibt, aber ich habe immer einen Zener gefunden, der für einigermaßen robuste Transistoren mit den kleinen Signalrelais ausreicht, mit denen ich arbeite - Wie groß ist das Relais?).

Danke für die Antwort. Ich verwende ein 5-V-Relais. Ich habe bereits eine Schutzdiode über der Spule. Ich habe den Transistor ohne Änderung ersetzt. Relais ist ziemlich klein, 32VDC 30A. Benötigt 200 mA bei 5 V zum Schalten. Wenn ich jedoch Masse manuell schalte, dh Masse zum Kollektor kurzschließe, kann ich das Relais zum Schalten bringen.
:{Hm. Das sollte gut im Bereich eines Transistorschalters liegen - selbst ein Transistor mit niedrigem Beta sollte bei mehr als 200 mA gesättigt sein, wenn er von einem Mikrocontroller angesteuert wird. Haben Sie versucht, die Basis direkt zu prüfen (na ja, fast direkt - durch einen Widerstand von beispielsweise 250-500 Ohm, um einen geeigneten Basisstrom zu erzeugen)? Es könnte ein Problem mit Ihrem Code oder Mikro sein - das ist wirklich alles, was durch den Eliminierungsprozess übrig bleibt.
Ich habe das gerade ausprobiert und kann bestätigen, dass es sättigt. Ich habe eine LED vom Kollektor an 5 V angeschlossen und sie leuchtet gut. Wieder am Mikro befestigt und es wird im Takt des Mikros gesättigt. (Mit einem 23n904, wenn das wichtig ist). Ich habe Mikro getauscht, ohne Erfolg.
Welchen Widerstand hast du zwischen Mikro und Transistor? (Ich nehme an, Sie meinen 2N3904 oben ...)
Ich habe 1k zur Basis und einen 10k Pulldown.
Nun, es sieht so aus, als wäre (1) Ihr Widerstand zur Basis zu groß und (2) Ihr Transistor zu klein. Werfen Sie einen Blick auf die Tabelle "On Characteristics" auf Seite 2 des Fairchild-Datenblatts - Wenn Ic von 10 auf 100 mA steigt, wird hFE (oder Beta, je nachdem, wie Sie es gelernt haben) kleiner. Sehen Sie sich auch das Diagramm "Typische Impulsstromverstärkung im Vergleich zum Kollektorstrom" an - Beachten Sie das scharfe Knie bei etwa 100 mA? Sie haben den Unterschied zwischen den „absoluten Höchstwerten“ der Verkäufer und den wirklichen Höchstwerten entdeckt. Der 2N3904 ist nicht für den Dauerbetrieb mit 200 mA ausgelegt, und je näher Sie dem kommen, desto weniger Verstärkung erhalten Sie.
Wenn die Verstärkung 30 bei 200 mA wäre, würden Sie einen Strom von 200/30 = ~ 6 mA benötigen, was einen Widerstand von 5 V-Vbe = 4 V / 6 mA = 600 Ohm bedeuten würde. Ich bin überrascht, dass Ihr Relais so stur ist, aber es sieht so aus, als ob es nur etwas mehr Strom braucht.
Das klingt auf jeden Fall richtig. Ich schalte auf ein kleineres Relais (80 mA bei 5 V) um, um zu sehen, ob das funktioniert.
Normalerweise verwende ich einen 1n4007, der so angeschlossen ist, wie Sie es beschreiben (Kathode an + V, Anode an den Spulen- / Kollektorübergang. Der Zener wird nichts tun, er fungiert nur als (schlechte) Diode. Allerdings, wenn Sie den anschließen Zener mit der Anode an + V, der Kathode an der Kathode des 1N4007 und der Anode des 1N4007 an der Kollektorverbindung zwischen Spule und Transistor helfen Sie dem Relais, schneller abzuschalten.Für diese Anwendung jedoch nicht wirklich erforderlich.
Ich habe den Widerstand auf Basis auf 330 Ohm (praktisch) und auf das kleinere Relais (80 mA) geschaltet, immer noch kein Glück. Wäre der nächste Schritt, einen größeren Transistor (evtl. einen Mosfet) auszuprobieren?
Ups, meinte 600 Ohm. Ich habe die LED-Anzeige wieder eingebaut und es ist immer noch gut gesättigt. Wenn ich jedoch die Kabel an das Relais anschließe, hört die LED auf zu leuchten. Bedeutet das etwas?
Wie nah am Boden ist nah genug für ein Relais?
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