Vreemd verschijnsel, hoe te verklaren?

[conducteur]

Dit staat op het ogenblik op m'n breadboardje, de schakeling krijgt iets meer dan 12V, om eens uit te proberen. Het relais werkt normaalgezien op 12V, bij die spanning zou een stroom vloeien van ongeveer 45mA. Tussen x1-1 en x1-2 komt een drukknop NO. Als de drukknop ingedrukt wordt schakelt T1 in, die Q1 inschakelt. R1 zal ervoor zorgen dat deze toestand behouden blijft. Het relais schakelt in.


Na een zekere tijd is C1 opgeladen, zodanig dat T2 in geleiding komt. Wordt de drukknop nogmaals ingedrukt, wordt T1 gesperd, Q2 Q1 zal ook sperren en het relais valt af.




Er gebeuren echter vreemde dingen:
A) C1 is 100µF, ik heb niet zo veel elco's op voorraad, dit is de enigste waarde die min of meer geschikt is.


1)Indien R1 & R2 de waarde 100K hebben en R3 1M, werkt het, maar de PNP tor is niet in verzadiging en je merkt dat het relais veel moeite heeft om aan te trekken, of zelf net niet, Q1 wordt warm omdat hij niet in verzadiging is.


2)Met een R3=1M duurt het veel te lang vooraleer ik de boel terug kan uitschakelen. Vervang ik die zodat R3=620K of lager kun je het boeltje inschakelen, maar niet uitschakelen, tenzij je de spanning aflegt, wat niet de bedoeling is.


3)Met 100K voor R1&R2 staat Q1 blijkbaar totaal niet in verzadiging wat ervoor zorgt dat hij warm wordt en K1 héél moeilijk inschakelt. Verander ik die door 33K*, wat volgens m'n berekeningen goed zou zijn schakelt het boeltje zichzelf in zonder druk op de knop, en is ook niet meer uit te schakelen.


B)*Als er 45mA door Q1 vloeit, en de datasheet een hfe van 750 geeft, vloeit daar 45mA/750. T1 versterkt 200x. Door de basis loopt dus 45ma/(750*200)=45/150000=0,3µA. Stel dat Q1 ideaal is, en er geen spanning verloren gaat, dan moet de waarde van R1 (ik veronderstel dat R1 en R2 dezelfde waarde moeten hebben?) gelijk aan 12-0,7V (van T1)/0,0003=37000ohm...


Wat loopt fout, of krijg je dit gewoon niet betrouwbaar werkende met de onderdelen die ik heb? Ik vermoed dat er een zeker verband moet zijn tussen R1=R2 & R3?

[Geert]

Ik heb je verhaal enkele keren nagelezen, en ik mis hier en daar wat extra info. Waar staat bijvoorbeeld Q2?, bedoel je soms Q1? Voor een groot deel klopt je redenering wel, maar vertel eens wat je graag wil bereiken.

Geert

[conducteur]

Inderdaad, dat heb ik verbeterd, het moet Q1 zjn...

[Havoc]

Klopt iets niet met je redenering.

In het begin is de boel uit (waarschijnlijk heb je een weerstand van basis T1 naar GND nodig om dat in orde te krijgen) Je duwt op je schakelaar en T1 gaat aan, die stuurt Q1 en er komt stroom naar je relais. Je gaat een weerstand nodig hebben in de basis leiding van Q1 om niet boven de maximale basistroom van Q1 te gaan.

C1 gaat opladen en op eenmaal daar 0.7V over staat gaan T1 en T2 even goed geleiden. Dus zou T1 moeten dichtklappen als T2 voldoende uitgestuurd wordt.

Ander probleem is dat omdat je geen basisweerstand hebt in de basis van T2 de C1 direct terug leeg is. C1 kan namelijk nooit verder opladen dan 0.7V want dan staat komt de B-E diode van T2 in geleiding.

In het begin gaat een kleine lek van Q1 voldoende zijn om Q1 open te sturen gezien de Hfe van T1 en het ontbreken van een weerstand tussen basis en GND van T1. Dat merk je ook. Zeker bij aanschakelen, dan is alles zonder spanning, door de capaciteiten in je schakeling komt er even de volle spanning op de collector van Q1 en T1 stuurt Q1 open. En dat blijft ook zo want eenmaal Q1 open is er niets dat T1 af kan schakelen. Tenzij je op de schakelaar drukt en T2 ver genoeg in geleiding is . Maar dat gaat afhangen van wat R3 is want Vin/(R1//R2) << (vin-0.7)/R3*Hfe.

Net zoals Geert zou ik eens goed willen weten wat je wil bereiken.

[Havoc]

Ga naar de website van Linear Technology en download LTSpice. Steek je schakeling er eens in en speel er wat mee. Doe eens een transient analyse van de voedingsspanning.

Ik vermoed dat je een flip-flop wil maken: druk op de knop, relais aan, durk op de knop, relais uit. Zoek een met Google.

[Geert]

Ga naar de website van Linear Technology en download LTSpice. Steek je schakeling er eens in en speel er wat mee. Doe eens een transient analyse van de voedingsspanning.

Dat is eens interessante info Johan. Ga ik zeker zelf is uit proberen.

Geert

[Havoc]

Ik dacht dat LTSpice universeel gekend was bij mensen die met elektronica bezig waren. Bestaat al lang hoor. Ook een goeie basis library erbij. Je eigen componenten erbij halen is wat moeilijker maar er zijn goeie tutorials op het net. Er is nog meer te downloaden bij LT, allemaal gratis, zonder licenties.

[Geert]

Ik dacht dat LTSpice universeel gekend was bij mensen die met elektronica bezig waren. Bestaat al lang hoor. Ook een goeie basis library erbij. Je eigen componenten erbij halen is wat moeilijker maar er zijn goeie tutorials op het net. Er is nog meer te downloaden bij LT, allemaal gratis, zonder licenties.

Johan,

als beroep ben ik niet zo bezig met elektronica, (vroeger wel) als hobby wel natuurlijk. En ik wil nog graag veel bijleren, daarom nog eens bedankt voor deze link...

Geert

[Havoc]

Graag gedaan hoor.

[conducteur]

Inderdaad, een maal duwen=relais aan, nogmaals duwen relais uit. Het relais moet uit blijven als spanning aangelegd wordt. Het schema zoals getoond eens getest, maar werkt dus niet betrouwbaar. Mogelijk zijn mosfets beter maar die heb ik amper liggen. Op zoek naar een oplossing (liefst) met onderdelen die ik heb liggen...
Flip flop, ik weet ongeveer wat je wilt bedoelen (schakeling me 2 transistoren en een deel weerstanden en condensatoren)... Maar vind Enkel de knipperlichtuitvoering.

Verder nog een oplossing met de lm741 gevonden, maar die start niet altijd volgens mij in de zelfde toestand...

[dani]

Al eens  gedacht aan een xor poortje ?
Of moet het met transistoren zijn ?


http://prosje.be/Projects/FFToets.html

Kijk ook daar es

[Geert]

Er zijn natuurlijk ook relais die bij elke puls van positie veranderen.

Een mogelijkheid is ook een JK Flip-Flop of gewoon een Counter waarvan je enkel uitgang Q0 gebruikt.

Geert

[Havoc]

Als je het echt met transistors wil doen:
http://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/bistable.html (kijk naar "sequential driven multivibrator")
http://ftp.utcluj.ro/pub/users/dadarlat/circ_analognumeric-calc/curs8-engl.pdf (kijk naar "base driven flip-flop using common paths")

In beide gevallen ga je nog een transistor trapje moeten zetten tussen de flip-flop en het relais. En waarschijnlijk ook iets dat er voor zorgt dat je relais in de goede toestand opstart als de voeding opkomt.

Iets in de gewilde toestand doen opstarten doe je meestal met een RC ergens toe te voegen zodat bij opstarten het middenpunt daarvan je voeding of GND is (en na de RC tijd dus het omgekeerde). Na de RC tijd is de C te klein en te R te groot om je schakeling te beïnvloeden. Soms moet je dat dan wel bufferen. Geloof me, schakelingen onder alle omstandigheden correct doen starten is een probleem dat vaak terugkomt. Dat is dus ook als de voeding heel kort wegvalt, wat staat te pulsen etc.

[conducteur]

Er zijn natuurlijk ook relais die bij elke puls van positie veranderen.

Een mogelijkheid is ook een JK Flip-Flop of gewoon een Counter waarvan je enkel uitgang Q0 gebruikt.

Geert

't is voor in de treinclub, waar ik nog een hele doos vol monostabiele relais heb liggen...

[conducteur]

Gelukt, waarom weet ik niet, maar ik moet me ooit eens een CD4027 aangekocht hebben. Zeer bruikbaar dus... Gewoon Set en Reset/J/K aansluiten en dan knopje aan de ingang en togglen maar!