Verlagen spanning uitgang PLC

[michielske]

Ik zit met het volgende probleem.

Ik moet met een plc magneten van 12 V en 14 V bekrachtingen.

Echter er mag niet gewerkt worden met aparte voedingen en relais.

Ik had gedacht aan de volgende configuratie:

De plc geeft een spanning van 24 V
hier wordt in serie een diode , een zekering , een weerstand, een zenerdiode geplaatst
De zenerdiodes hebben een zenerspanning van 12 of 14 V voor 2 type magneten.
Deze magneten worden parallell over de zenerdiode geplaatst zodat ze een spanning hebben van 12 respectievelijk 14 V

Verklaring van de componenenten?
De diode beschermd de kaart voor een omgekeerde stroom veroorzaakt door het inductief effect van de magneten.
De zekering beschermd de kaart wanneer er een component een kortsluiting veroorzaakt.
De Zenerdiode houdt de spanning altijd constant op 12 V of 14 V naargelang de keuze van de zenerdiode

Het hele systeem lijkt me logisch alleen ben ik niet 100 % zeker of een PLC hier problemen kan bij geven. Op het internet vindt ik nergens een voorbeeld en dit maakt mijn vermoeden des te sterker dat dit niet zo goed is voor een Digitale uitgangskaart van de PLC.

Weet er iemand of dit geheel kan werken of waarom ook juist niet ?

[SA007]

Het kan prima werken, maar je moet je weerstand wel goed berekenen.

En magneten zijn niet zo heel kritisch, dus als je een weerstand goed bepaald kan je de zener wel weglaten.

Wel controleren natuurlijk of je PLC de pieken kan trekken, maar aangezien de meeste PLC intern relais gebruiken maakt dat niet uit vermoed ik.

[michielske]

De zenerdiode zou ik houden omdat de spanning over de zenerdiode dan constant blijft.
Ik vreesde al voor zoiets als piekstromen maar normaal gezien zou de zekering er toch voor moeten zorgen dat de piekstroom beperkt blijft. De PLCkaarten die ik gebruikt kunnen tot 1 A per kanaal trekken. De magneten verbruiken 0,5 A op 12 en 14 V. dus een kleine piekstroom zou toch acceptabel moeten zijn. Het probleem is ook dat ik geen idee heb van wat ik kan verwachten.
En ik zou er zeker van moeten zijn dat het zonder probleem kan werken want het gaat over een grote investering.

[SA007]

Nah, PLC's sturen 90% van de tijd weer andere relais aan, en een electromagneet is een onderdeel van een relais dus dat lijkt me geen probleem.

Aangezien het betrouwbaar moet zijn zeg je.
Pak draadgewonden weerstanden (zijn een stuk betrouwbaarder dan kool/metaalfilm)
Flinke vrijloopdiode pakken (1N4007 minimaal)
Denk alleen dat je zenerdiode toch geen lang leven beschoren is met die pieken, de zener gaat namelijk ook die pieken, en zware zeners zijn nogal duur maar blijven gevoelige dingen.

Je kan imho beter de weerstand goed kiezen en de zener weglaten dan een zener echt gebruiken.

[ls470]

Moeten die magneten snel (milliseconden, tientallen milliseconden) kunnen schakelen?
Zonee zou ik eerder iets 7812-achtigs nemen met bijbehorende koelvin (en een vrijloopdiode, dus een snelle diode parallel over de magneet (zodat ze normaal niet geleidt natuurlijk) en dicht bij de uitgang van de 7812 er bij voor het uitschakelen).
Serieweerstand+zener lijkt me niet echt een ideale oplossing voor iets dat vermogen trekt...

[michielske]

De magneten schakelen zeer snel. Het vermogen van 1 magneet varieert van 6 tot 7 W (12 of 14 V en stroom van 0,5 A)dus zo heel veel vermogen is het niet Op het net heb ik zenerdiodes gevonden die 20 watt verdragen bij 12V en 14 V, dus 1,6 A. Maar een zenerdiode is volgens jullie niet betrouwbaar voor deze toepassing? Aangezien er een zekering in zit zullen de pieken door de Zener toch niet groter zijn dan wat ze kan trekken.

[ls470]

Als die magneten snel moeten schakelen, houd er dan rekening mee dat een serieweerstand de boel kan vertragen (en geen serieweerstand eventueel kan betekenen dat je meer dan 1A uit de PLC trekt) maar de boel zou verder moeten werken. Wat je er wel absoluut nog moet bijzetten is een vrijloopdiode over de uitgang van de kaart (zodat ze normaal niet geleidt natuurlijk), tenzij de kaart beveiligd is voor het schakelen van inductieve lasten.
Simpel voorgesteld kun je dat zo zien: de stroomsterkte van een spoel kan niet ogenblikkelijk veranderen (of eerder: een spoel zorgt voor een spanning evenredig aan de verandering van stroomsterkte). Als je ineens een kring onderbreekt gaat je spoel nog willen dat er stroom blijft doorvloeien. Als er een vrijloopdiode staat vloeit de stroom gewoon daar door tot de spoel 'leeg' is, maar als die er niet staat en de stroom dus nergens heen kan stijgt de spanning over de spoel voldoende om vonkjes te geven, wat niet echt gezond zal zijn voor de PLC...

[guus.assmann]

Kun je misschien ook twee dingen in serie zetten?
Dan heb je helemaal geen begrenzingen nodig.

Het 7812 idee is ook best goed.
Maar zorg dan ook voor voldoende koeling.
En met twee diodes in de min-aansluiting heb je bijna 14V.

[michielske]

ls470 schreef op zaterdag 26 april 2008 @ 14:47:
Als die magneten snel moeten schakelen, houd er dan rekening mee dat een serieweerstand de boel kan vertragen (en geen serieweerstand eventueel kan betekenen dat je meer dan 1A uit de PLC trekt) maar de boel zou verder moeten werken. Wat je er wel absoluut nog moet bijzetten is een vrijloopdiode over de uitgang van de kaart (zodat ze normaal niet geleidt natuurlijk), tenzij de kaart beveiligd is voor het schakelen van inductieve lasten.
Simpel voorgesteld kun je dat zo zien: de stroomsterkte van een spoel kan niet ogenblikkelijk veranderen (of eerder: een spoel zorgt voor een spanning evenredig aan de verandering van stroomsterkte). Als je ineens een kring onderbreekt gaat je spoel nog willen dat er stroom blijft doorvloeien. Als er een vrijloopdiode staat vloeit de stroom gewoon daar door tot de spoel 'leeg' is, maar als die er niet staat en de stroom dus nergens heen kan stijgt de spanning over de spoel voldoende om vonkjes te geven, wat niet echt gezond zal zijn voor de PLC...

Voor hoeveel vertraging zorgt die serieweerstand volgens jou?

ls470 schreef op zaterdag 26 april 2008 @ 00:09:
Moeten die magneten snel (milliseconden, tientallen milliseconden) kunnen schakelen?
Zonee zou ik eerder iets 7812-achtigs nemen met bijbehorende koelvin (en een vrijloopdiode, dus een snelle diode parallel over de magneet (zodat ze normaal niet geleidt natuurlijk) en dicht bij de uitgang van de 7812 er bij voor het uitschakelen).
Serieweerstand+zener lijkt me niet echt een ideale oplossing voor iets dat vermogen trekt...

Zou de 7812 wel snel genoeg zijn een magneet zo snel mogelijk te schakelen?

guus.assmann schreef op zondag 27 april 2008 @ 00:02:
Kun je misschien ook twee dingen in serie zetten?
Dan heb je helemaal geen begrenzingen nodig.

Het 7812 idee is ook best goed.
Maar zorg dan ook voor voldoende koeling.
En met twee diodes in de min-aansluiting heb je bijna 14V.

Wat bedoel je met 2 diodes in de min-aansluiting?


Zoals ik het nu begrijp zijn er een 2 tal mogelijkheden.

een vrijloopdiode met 7812 IC en zekering
een vrijloopdiode met serieweerstand en/of zenerdiode en zekering.

Welk van de 2 oplossingen is de beste en de snelste?
De grootste vereiste is bescherming kaart PLC en zo snel mogelijk schakelen.
Als de zenerdiode weggelaten wordt is de spanning over de magneet dan nog wel constant?

[ls470]

De vertraging van de serieweerstand hangt af van de inductantie van die magneten (ik hoop dat je daar een datasheet van hebt? anders moet je het uitproberen om het te weten)
Zonder zenerdiode is de spanning over de magneet inderdaad niet echt constant; je moet dus zien of dat dat voor de toepassing uitmaakt (als je de magneten aan/af gebruikt vrij zeker niet, als je iets wilt regelen door ze rap aan en uit te schakelen kan't voor de toepassing al belangrijker zijn) en hoe veel het verandert (in principe niet zo veel zou ik denken, tenzij die magneten echt heet worden en de weerstand verandert ofzo)
Wat je ook zou kunnen doen is in plaats van een serieweerstand een seriezener te zetten omdat je toch een constante 24V spanning hebt (dus een 10V zener voor 14V)...

Kun je een idee geven van hoe snel die magneten moeten schakelen, en wat de inductantie van die magneten is? En weet je wat voor een schakelelement de PLC heeft? (relais, MOSFET, BJT, ...?)

[michielske]

Een schema van een output module is te vinden in onderstaande pdf:
http://www.vipa.com.ua/ma...igital_output_modules.pdf

De magneten moeten zeer snel schakelen. Het zijn magneten van een orgel:
http://www.ottoheuss.com/index.asp?w=44
Doorklikken naar Magnets and Motors en daar doorklikken naar pallet magnet:

Dit zijn de gegevens van de magneten:
No.: tensile force: repetition: travel: volts: ohms: amp.:
5005-200 700 g 600 g 8 mm 12/14 23 0,52
5005-400 700 g 600 g 8 mm 24 50 0,48

5006-100 1000 g 850 g 8 mm 12/14 23 0,52
5006-200 1000 g 850 g 8 mm 24 50 0,48

Er bestaan dus magneten Voor 24 V maar de bestaande magneten zijn van 12 en 14 volt en kunnen niet vervangen worden. De magneten worden niet permanent belast maar moeten dus wel snel schakelen. En wat bedoel je juist met een seriezener? Is dit 1 electronische component? want google geeft hier geen resultaten voor.

[ls470]

een zener (zenerdiode) die in serie met de magneet wordt gezet Zo heb je geen serieweerstand (met bijbehorende vertraging) nodig...

Echt veel informatie staat niet in die .pdf, maar aangezien ze zelf zeggen dat die outputs voor magnetische kleppen geschikt zijn zou't wel moeten werken denk ik

[michielske]

Dus als ik het goed begrijp zou een zekering,zenerdiode en de magneet in serie moeten staan en parallel hierover een vrijloopdiode.

Dan ga ik alvast maar is opzoek naar een geschikte Zenerdiode en vrijloopdiode

[Verwijderd]

Heb er even snel over gelezen, dus weet niet of het hier al staat, maar goed:
Vergeet niet dat je vrijloopdiode een shottky diode of germanium moet zijn! Je Zener zal ook een 'normale' Vf hebben (voorwaartse spanningsval) met als gevolg dat deze de flybackspanning kan geleiden en dus een vroege dood beschoren kan zijn.

Shottky's of germanium dioden hebben lagere drempelspanningen én reageren dus ook sneller waardoor ze beter geschikt zijn als vrijloopdiode.

[SA007]

^^ dat valt best mee, een normale siliciumdiode heeft 0.6V spanningsval waardoor je dus maximaal een 0.6V negatieve piek kan hebben op de electronica, en daar kan alles wel tegen.

En bijv de 1N4007 wordt erg vaak als vrijloopdiode gebruikt en die heeft toch al een whopping spanningval van 1.1V.

Je moet er ook rekening mee houden dat je serie zenerdiode zoiezo ook al pieken richting je PLC een heel eind tegenhoud (die heeft namelijk ook nog een spanningval waardoor je ook nog 's 0.3 of 0.6V kwijtraakt).

Het is iig belangrijker dat je een diode neemt die een lekker hoge stroom en inverse voltage aankan dan een met een lage spanningsval.

[michielske]

Verwijderd schreef op maandag 28 april 2008 @ 08:47:gevolg dat deze de flybackspanning kan geleiden en dus een vroege dood beschoren kan zijn.

Wat bedoel je hiermee. De zener of de vrijloopdiode

SA007 schreef op dinsdag 29 april 2008 @ 11:32:

En bijv de 1N4007 wordt erg vaak als vrijloopdiode gebruikt en die heeft toch al een whopping spanningval van 1.1V.

Welke is het best om de PLC te beschermen? De germanium of de Siliciumdiode?

Voor ik iets ga fabriceren wil ik dus heel zeker zijn dat ik mijn PLC niet beschadig omdat de kost van het plc materiaal voor deze toepassing duur is .

[Fish]

weg ....

(direct link naar je magneet) http://www.ottoheuss.com/pdfs/44_3_7.pdf

let ook hiet even op

Switch rate max.
- for resistive load 1kHz ? ik vind 1000hz best rap voor een relaitje btw .....
- for inductive load (IEC 947-5-1, DC 13) 0.5Hz een goed orgelspel kan sneller gaan natuurlijk


maar je zit dus in een orgel .. behangen met die dingen.
vind je het niet een beetje vreemd dat er geen 12-14 volt te vinden in dat orgel .. moet haast wel

verder als ik die modules van je bekijk .. ik mis je type.
maar er staat dus -32 outputs, potential separated to the back panel bus

wat een beetje impliceert dat je direct 12 volt kan uitsturen


maar de laatste versie bevat relais .. en heeft ruimte voor een apparte voeding

[ Voor 197% gewijzigd door Fish op 30-04-2008 22:13 ]

[michielske]

fish schreef op woensdag 30 april 2008 @ 21:38:

maar je zit dus in een orgel .. behangen met die dingen.
vind je het niet een beetje vreemd dat er geen 12-14 volt te vinden in dat orgel .. moet haast wel

De hoofdvoeding is 24 V die door middel van een heleboel analoge electronica en schakelingen verlaagd wordt naar 12 en 14 volt.

De switch rate die jij gevonden hebt in de documentatie is die voor de outputkaart met relais.
De kaart die ik wil gebruiken is deze: (dus zonder relaisschakeling) .322-1BH41 - DO 16xDC 24V 2A

[Fish]

dat is dus ja op de aanwezig heid van 12-14 volt ...

dan gebruikt je toch een weerstandje met een torretje om die spoelen te bekrachtigen
(niet vergeten de blusdiode)


dit is het idee de spaningen/stromen zijn alleen iets anders ....
http://gathering.tweakers.net/forum/list_message/18826638#relais


ik zou dan een bd139 gebruiken oid en een weerstand van ehm rond de 600 ohm. 1k zal ook wel werken maar ik heb ehm in ieder geval wat speling gegeven

mm 1 watt weerstand ... best veel .. een tweede extra bc547 kan geen kwaad


ik wil hem strak wel uitwerken .
Maar nu momet ik pap maken voor de kleine en we gaan naar almere ... anders krijg ik op m'n donder

[ Voor 83% gewijzigd door Fish op 02-05-2008 14:32 ]

[michielske]

fish schreef op vrijdag 02 mei 2008 @ 14:12:
dat is dus ja op de aanwezig heid van 12-14 volt ...

Ja die 12-14 V is aanwezig door de analoge electronica. Omdat deze zo complex is willen ze deze weg doen. (ben onlangs 1 dag bezig geweest om 1 defecte onderdeel op te sporen). Vandaar dat het analoge gedeelte volledig weg moet. Alles moet nu geschakelt worden met de PLC voeding van de kaart zelf. Elke kaart kan 8 A uitsturen dus dat is voldoende. Alleen is de spanning 24 V en en de spanning die de magneten mogen hebben 12 en 14 V. Er moet dus wat analoge electronica tussen maar het liefst zo weinig mogelijk.

[Sine]

Lineare voedingen zijn in de regel ERG betrouwbaar ... ALS de ontwerper geen vreemde stunten heeft uitgehaald heet dat ... ( en de reparateur wat kennis heeft van analoge elektronica valt het foutzoeken ook nog wel mee )

Als je van dat ding af wilt zou ik een nieuwe 12V voeding ( ook daar kun je industrieele switchers van krijgen ) er in hangen en het geknoei met zeners vergeten.

[ Voor 17% gewijzigd door Sine op 02-05-2008 20:56 ]

[Fish]

heroverweging

Waar je naar uit kan kijken is één symetrische voeding met plus en min 12 volt

De plc gaat dan op de +12 en -12 volt
het relais sluit je aan op de uitgang daar zet je een diode in doorlaat achter. en dan je spoel van het relais. de andere kant van de spoel sluit je aan op de massa.
zo krijgen je relais/spoelen 12 volt en kan je plc op 24 volt werken

dus alleen maar 2 cheap ass extra diodes per spoel,
en geen vermogens stokende zeners/weerstanden

[ Voor 11% gewijzigd door Fish op 02-05-2008 22:16 ]

[Schapie]

Opzich zijn de ideeen hier niet gek, maar even tussendoor, waarom mag er geen gebruik gemaakt worden van relais?
En welke plc wil je gaan gebruiken? Want voor veel plc's zijn er ook (afwijkende) I/O kaarten/module's verkijgbaar met transistors of relais of andere aparte onderdelen waar dit soort toepassingen geen probleem voor moeten zijn. (Wat de toepassing uiteraard weer betrouwbaarder maakt, maar misschien niet goedkoper.)

Verder lijkt mij het gebruik van zeners geen heel gek idee, maar het ligt er denk ik ook verder aan wat voor stroom de magneten trekken wat de beste keuze is. En ook de timing hoe precies luistert die verder, want je zou ook nog kunnen werken met solid state relais en aparte voedingen.

[Fish]

wat is in dit geval de toegevoegde waarde van een relais ?
- wat er aangedreven wordt zijn ook feitelijk relais / spoelen
- we hebben het over een orgel .. normale relais zijn niet gemaakt om snel te schakelen

timing .. nee als alles helzelfde is, heeft alles dezlfde vertraging. ofwel je merkt er niets van als hij speelt.

zeners, 12 volt* .5 ampere = 6 watt zener ...

ik heb zelf geen onderzoek gedaan naar de bestaande io kaarten ..mag ik aannemen dat de ts dat gedaan heeft

[Schapie]

fish schreef op zaterdag 03 mei 2008 @ 01:39:
wat is in dit geval de toegevoegde waarde van een relais ?
- wat er aangedreven wordt zijn ook feitelijk relais / spoelen
- we hebben het over een orgel .. normale relais zijn niet gemaakt om snel te schakelen

Het spannings verschil van 12/14V vs 24V...
En ik heb het daarnaast ook nog over solid state relais, die een heel stuk sneller zijn dan gewone relais.

En dan kun je ook nog een deel/meeste van de analoge electronica weg laten wat volgens mij ook nog wat op de kosten en de complexiteit bespaart. (En het storingszoeken op den duur eenvoudiger maakt.)

timing .. nee als alles helzelfde is, heeft alles dezlfde vertraging. ofwel je merkt er niets van als hij speelt.

zeners, 12 volt* .5 ampere = 6 watt zener ...

ik heb zelf geen onderzoek gedaan naar de bestaande io kaarten ..mag ik aannemen dat de ts dat gedaan heeft

Dat weet ik dus verder ook niet, maar van de pdf van de TS wordt ik ook niet zoveel wijzer aangezien het grootste deel er niet van werkt.

Overigens wat mag de vertraging eigenlijk maximaal zijn, hebben we het over tientallen milliseconden of over honderden? Want dat is maar net wat de orgelspeler hoort. (Ik heb zelf geen idee hoe snel het menselijk gehoor is, maar dat lijkt mij in dit geval toch belangrijk.)

[ Voor 7% gewijzigd door Schapie op 03-05-2008 01:53 ]

[michielske]

Schapie schreef op zaterdag 03 mei 2008 @ 01:50:

Dat weet ik dus verder ook niet, maar van de pdf van de TS wordt ik ook niet zoveel wijzer aangezien het grootste deel er niet van werkt.

Dit komt blijkbaar doordat er meerdere pdf's zijn die in die index zitten.

Bij sommige werkt het wel en bij sommige niet:
http://www.vipa.com.ua/manuals/system300v/system300v_sm/
Dit is 1 niveau hoger en dan heb je ook toegang tot de andere manuals.

Het idee van de solid state relaiss heb ik ook overwogen maar dan heb ik ook een aparte voeding nodig terwijl ik anders de voeding van de plc kan gebruiken en dit scheelt heel wat in prijs. Tenzij iemand weet waar ik goedkoop aan een voeding kan komen en aan zo een solid state relais.

fish schreef op vrijdag 02 mei 2008 @ 21:56:
heroverweging

Waar je naar uit kan kijken is één symetrische voeding met plus en min 12 volt

De plc gaat dan op de +12 en -12 volt
het relais sluit je aan op de uitgang daar zet je een diode in doorlaat achter. en dan je spoel van het relais. de andere kant van de spoel sluit je aan op de massa.
zo krijgen je relais/spoelen 12 volt en kan je plc op 24 volt werken

dus alleen maar 2 cheap ass extra diodes per spoel,
en geen vermogens stokende zeners/weerstanden

[afbeelding]

Het idee van de +12 en -12 V is volgens mij geen goed idee omdat de PLC ten eerst gevoed wordt door 230 V wisselspanning. die Deze dan transormeert naar 24 V gelijkspanning. En indien het wel zou werken zit ik met het probleem dat ik niet aan mijn 14 V geraak.

Ik had ook al overwogen om de bestaande magneten te vervangen door die van 24 V van op de site van Otto Heuss.
Maar als je weet dat zo een magneet 125€ per stuk kost. en je er zo een 380 stuks nodig hebt dan zullen jullie wel begrijpen dat ik daarom met dit topic gestart ben.

[Fish]

je beter 2 negatieve spanings regelaars maken dan

ik moet ... 6 watt zeners is ook wat ..

ik teken zometeen wel iets .. ik ga nou even bootschappen doen

[michielske]

Na wat zoekwerk heb ik het volgende gebouwd met deze componenten per magneet:
2 metaalfilm weestanden van 1K8
1 RFP50N06 mosfet
1 1N4007 als vrijloopdiode
1 CNY74-4 optocoupler

Aan de uitgang van uitgang van de PLC een weerstand in serie met de optocoupler.
De andere zijde van de optocoupler in serie met de andere weerstand en deze aangesloten tussen de Vcc en de GND. Het knooppunt tussen beide dan aan de Gate van de mosfet geplaatst. De magneet met daarover parallel de diode aan de Vcc en de Drain. De Source hang aan de GND.

Ik heb gekozen om er een optocoupler in te plaatsen om mijn PLC te beschermen moest er een kortsluiting plaatsvinden in de magneet of een component. Een nadeel is dat een optocoupler het signaal inverteerd. Nu met een PLC is dat geen probleem omdat de uitgangen geinverteerd kunnen worden. Een nadeel is dat elke uitgan zo 20mA trek op 24 volt zonder dat er iets geschakeld wordt.
Kan ik best een grotere weerstand nemen of nog een electronisch component om het signaal te inverteren? Wat dan weer nadelig kan zijn voor de reactietijd.

Wat vinden jullie van deze oplossing? Kan het beter of is er nog iets verkeerd aan?
Ik heb het al getest met 1 magneet en het werkt maar ik wil zeker zijn dat alles juist is. Ik ben namelijk geen electronica expert. Zo las ik ook ergens dat je lasten beter aan de Drain kunt hangen ipv de Source alhoewel ik daar geen probleem inziet. Wat is het nadeel van een last aan de Source te hangen?

[Verwijderd]

Als je belasting in de drain opneemt, heb je nagenoeg de volledige voedingsspanning beschikbaar om mee te schakelen(afgezien van de Ri van de betreffende Mosfet, die je in de datasheet vindt)
Hang je belasting aan de source, dan verlies je veel spanning, vanwege de spanningsval gate->source
Anders gezegd: 12 Volt voeding, Nchannel Mosfet met Ri=1 Ohm en 0.5 A schakelstroom
relais tussen + en Drain-> 11,5 V spanning beschikbaar voor relais
relais tussen - en Source-> 8 V spanning beschikbaar voor relais
P.S.1 Wil je relais tussen Drain-0Volt schakelen, zul je Pchannel Mosfet moeten nemen.
P.S.2 Ik heb even naar datasheet van RFP50N06 gekeken; is wel beetje overkill om zo'n mosfet
te nemen om 0.5A te schakelen. B.t.w. er zit al intern beveiligingsdiode over
Drain-Source intern ingebakken, dus extra diode kun je wel overslaan.
P.S.3 Waarschuwing: PowerMosfets zijn bijzonder kwetsbaar voor E.S.D., vergelijkbaar met
RAM geheugen. Zomaar vast pakken kan al destructief zijn en dan merk je, dat zonder
aansturing de FET al "doorslaat".

[ Voor 36% gewijzigd door Verwijderd op 23-05-2008 15:53 ]

[michielske]

Welke Mosfet is volgens jou dan het best geschikt? In de eletronicawinkel hebben ze mij dit exemplaar gegegeven maar deze kost wel 2,75 € dus als het nog goedkoper kan dan is alle info welkom.
Iemand anders heeft mij ook het advies gegeven om de optocouple eruit te halen en de mosfet direct via 2 weerstanden te verbinden met de PLC. Dus aan de +24 V van de PLC 2 weerstanden van 4k7 in serie te plaatsten en de gate van de mosfet te verbinden aan het midden tussen deze 2 weerstanden en source met de ground. En dan de belasting aan de Drain te hangen en de ground van de externe voeding ook aan de source te hangen. Nu is mijn vraag mag je de "--" of de ground van 2 aparte DC voedingen gewoon met elkaar verbinden als de "+"kant van elkaar gescheiden blijft?

Dit heb ik al heel lang aan uit opzoeken geweest maar er is niemand die me hierover meer info kan geven.

[Verwijderd]

michielske schreef op woensdag 28 mei 2008 @ 20:00:
Nu is mijn vraag mag je de "--" of de ground van 2 aparte DC voedingen gewoon met elkaar verbinden als de "+"kant van elkaar gescheiden blijft?
Dit heb ik al heel lang aan uit opzoeken geweest maar er is niemand die me hierover meer info kan geven.

Natuurlijk mag jij minnetjes van voedingen door verbinden; dat gebeurt in PCvoeding ook al,
waar alle voedingsspanningen gemeenschappelijke Ground hebben. Het is dan wel verstandig, om stroomloops bij elkaar te houden; dus wat bij 24 V hoort, retourstroom naar de - van die
24 Vbedraden. Dit doe je, om aardlussen te vermijden.
Ik begrijp intussen, dat je opteert voor extra 12 Volt voeding.
Daar kun je natuurlijk PCvoeding voor gebruiken; desnoods stil fannetje er in hangen.
Spanningsdrop van 24V->12 Volt wegwerken is om diverse redenen niet aantrekkelijk, want
a) Weerstanden van 24 Ohm, 6Watt moet je samenstellen en de dissipatie is zodanig, dat
je goede koeling moet verzinnen.
b) Hetzelfde geldt voor dikke 10Watt zeners, koelprobleem.
Er is wel 1 trucje om powerzener door vermogenstor, 2 weerstanden en 1 lichte zener te
vervangen.

Als je dan toch extra 12Volt voeding gebruikt;
Optocoupler kan wel weg gelaten worden en MOSfet vervangen door licht NPN powertorretje, zoals BD135, BD137,BD139. Je hebt nu wel antiparalleldiode (tussen collector en + 12V nodig.(kun je ook rechtstreeks over relaisspoel solderen)
Stel je de werk hFE op 25, dan heb je bij 0,5Amp Collectorstroom 20mA Basisstuurstroom nodig.
PLC levert 24 Volt en dat betekent 1 serieweerstand van 1200 Ohm tussen PLCuitgang en de Basis van de schakeltor. Je kiest de werk hFE bewust aan de lage kant, om tor goed in verzadiging te sturen. (weinig C-E spanningsval en dus ook weinig warmtedissipatie, 0,5Vspanningsval bij 0,5Amp
betekent 0,25 Watt dissipatie en bij deze waarde hoef je tor niet te koelen)
Voor alle zekerheid kun je nog weerstandje van 4k7 tussen Basis en Emittor plaatsen.

[ Voor 9% gewijzigd door Verwijderd op 29-05-2008 18:40 ]

[michielske]

Bedankt dit gaat al heel wat kosten besparen.

Wat ik mij nog wel afvraag. Kan het zijn dat omdat een transistor niet volledig verzadigd is de stroomsterke door de magneet bij elke aanslag een andere waarde heeft?
Het is dan ook van groot belangdat de stoom door de magneet altijd dezelfde waarde heeft.
Als dit natuurlijk iets is van enkele mA zal dat natuurlijk niet zoveel uitmaken.
Maar het probleem zit erin data de magneten nogal constant moeten aangestuurd worden anders klinken de pijpen elke keer anders en dat mag absoluut niet. Dan krijg ik het vast aan de stok met de muziekkanten

Stel dat er een kortsluiting plaatsvind in het circuit van de drain en soure of collector emitor.
Welke van de 2 componenten biedt mijn PLC het meeste kans op overleven?
En welke component kan het best omgaan met warmte? De fet of de transistor?
Momenteel heb ik een test PLC ter beschikking en ik wil deze absoluut niet opblazen.

[Fish]

wat dachten jullie van gewoon een uln2004 dan ?
een driver ictje (7 drivers)

Imax 500mA. volgen mij mag je de drivers paralel zetten als je bang bent dat het een beetje te op het randje is

[Verwijderd]

michielske schreef op donderdag 29 mei 2008 @ 22:23:
Bedankt dit gaat al heel wat kosten besparen.

Wat ik mij nog wel afvraag. Kan het zijn dat omdat een transistor niet volledig verzadigd is de stroomsterke door de magneet bij elke aanslag een andere waarde heeft?
Het is dan ook van groot belangdat de stoom door de magneet altijd dezelfde waarde heeft.
Als dit natuurlijk iets is van enkele mA zal dat natuurlijk niet zoveel uitmaken.
Maar het probleem zit erin data de magneten nogal constant moeten aangestuurd worden anders klinken de pijpen elke keer anders en dat mag absoluut niet. Dan krijg ik het vast aan de stok met de muziekkanten

Stel dat er een kortsluiting plaatsvind in het circuit van de drain en soure of collector emitor.
Welke van de 2 componenten biedt mijn PLC het meeste kans op overleven?
En welke component kan het best omgaan met warmte? De fet of de transistor?
Momenteel heb ik een test PLC ter beschikking en ik wil deze absoluut niet opblazen.

De spanningsval over C-E zal nauwelijks varieren, omdat parameters constant zijn.
Om wat harder in verzadiging te sturen, zou je stuurstroom nog wat hoger kunnen maken
maar dat lijkt me niet echt nodig en bovendien neemt dissipatie van serieweerstand dan ook verder
toe en die is nu al 480mWatt, waardoor je bij de standaardweerstandjes van 250mW er al 2 parallel moet zetten.....2x2k2

Omdat de PLC eerst 1 serieweerstand naar de buitenwereld ziet, die de stroom begrensd, en jij van hogere-lagere spanning gaat, kan er weinig kapot gaan.

De SOA (safe operation area) en Thermal Runaway van 1 MOSfet is superieur aan transistors,
maar dat is in deze toepassing niet relevant, vanwege de lage belasting van de torren.
Maar als je niet onder safe ESDveilige condities met MOSfets aan de slag gaat, loop je grote kans, dat ze al vernield zijn, voordat ze in de schakeling zitten. Daarom is het veiliger, om met gewone transistoren te werken.

[michielske]

die uln2004 is juist wat ik zoek en nog goedkoop ook. En in de datasheet staat inderdaad dat de uitgangen parallel mogen gehangen worden. Dit is eindelijk een simpele en goedkope oplossing voor mijn probleem. Ze kosten maar 0,5 € per stuk in tegenstelling tot mosfet is dit een serieuze besparing.

[Sine]

Nee, helaas ... een ULN kun je niet gebruiken, die 0.5 A is de hele stroom die alle uitgangen samen mogen gebruiken, en daar ga je met 0.5A solenoids dus zeven keer overheen.

Wat ook kan is een 12V "power" zener in de centrale massa aansluiting van de solenoids opnemen

Als je plc open collector uitgangen heeft dan kun je zelfs de diodes weg laten

edit:
niet dus

code:

               +24 van plc     o--------.
                                        |       solenoids
                                        V
                                        -
                                       _|_    _|_    _|_    _|_
                                     -|_/_| -|_/_| -|_/_| -|_/_|
                                        |      |      |      |
                                        |      |      |      |
                            .-----------o------o------o------'
                            |
                            |
     virtuele 11V     ------o------.
                            |      |
                            |      |
                        9V ,-'     |
                            ^      |
                            |      |
                            |      |
                            |    |/
                            o----|  darlington
                            |    |> ( bv tip140 )
                            |      |
                           .-.     |
                           | |     |
                        1k | |     |
                           '-'     |
                            |      |
                            |      |
                            |      |
                            |      |
                  0  o------o------'

[ Voor 5% gewijzigd door Sine op 31-05-2008 03:38 ]

[michielske]

Ik weet niet welke datasheet jij geraadpleegt hebt maar in de mijne vind ik toch dit terug:

The ULN2001A, ULN2002A, ULN2003 and
ULN2004A are high voltage, high current darlington
arrays each containing seven open collector darlington
pairs with common emitters. Each channel
rated at 500mA and can withstand peak currents of
600mA.

En uit de rest van de datasheet blijkt dat elk channel 500 mA kan leveren

[Sine]

Wat verder kijken dan de eerste pagina lang is ...

http://www.st.com/stonlin...ature/ds/5279/uln2003.pdf

kijk maar eens naar figuur 14, bij zeven actieve uitgangen mag er nog geen 100mA per kanaal meer geleverd worden.

van TI : http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf
ook fig 14

Ik heb zelfs nog een datasheet gezien waar je mooi kon zien dat bij 2x 500mA je al ver over de maximale dissipatie van de package ging, maar die kan ik zo even niet vinden.

[michielske]

Ik moet je inderdaad gelijk geven. Ik had enkel naar de tekst bovenaangekeken en wat andere parameters. Bestaan deze dingen ook voor hogere vermogens?
Ofwel moet ik zo een darlington array per magneet gaan gebruiken. Wat natuurlijk wel een pak duurder zal uitdraaien.

[michielske]

Ik was nog even de datasheet aan het bekijken en volgens mij gaat het hier toch over 1 channel.
Als ik een duty cycle heb van 10 % kan ik met 7 gelijktijdige aansturingen per kanaal 350 mA trekken.
Per kanaal is een wel maximum van 500mA toegelaten. Maar er is geen lineair verband tussen de stroom en het aantal gelijktijdige aansturingen. In de grafiek spreken ze ook van collectorcurrent van volgens mij 1 darlington array. Er zitten er wel 7 in een behuizing. Dus volgens mij kan je wel 500 mA per kanaal halen bij een dutycycle van 10 mA als je de 7 arrays niet allemaal gelijktijdig gebruikt.

[Sine]

Nop, er staat echt bij nr of channels, bij twee channels mag je 400mA per kanaal doen, bij drie kanalen nog maar 280mA

De reden daarvan is dat je over de maximale dissipatie van de behuizing gaat, je bent minimaal 1,25V per trap kwijt, aan 500mA is dat 0,75 W

Bij zeven trappen wordt dat erg spannend ( lees: heet )

[ Voor 46% gewijzigd door Sine op 03-06-2008 10:03 ]

[michielske]

Kijk hier is op deze site :
http://www.chipcatalog.com/Allegro/ULN2003A.htm
De volle 500 mA wordt wel niet gehaald maar de chip kan toch een groot vermogen aan van 230 W
Ik kom maar aan 14 x 7x 0,5 = 49 W
Ik stuur met een spanning van 24 V en stuur uitgange van 12 en 14 V kortstondig aan.
Ik kan de magneten ook zo verbinden dat ze nooit alle 7 tegelijk gespeeld kunnen worden op het orgel.
Aangezien het feit dat ik met een veel kleinere spanning aan de uitgang zit denk ik dat ik deze component wel kan gebruiken.

[Sine]

Goed, ben eigenwijs, krijg je er meteen gratis percussie bij.

Kijk voor het gemak even hoe ze aan 230W komen, en hoe lang je dat mag doen voordat er rook uit die ULN komt

_{( hinterdy hint hint ... men pakt de maximale stroom en spanning die het ding gekoeld met een blokolf met 10% aan tijd moet kunnen hebben, marketing speak, pas daar voor op, ook bij halfgeleiders )}

Het gaat ook niet om het aansturen van zeven magneten, bij twee stuks gaat het al mis !
De vermogens die ik in mijn post hierboven noemde is overigens wat er per kanaal (!) in de uln verstookt wordt, Niet wat het ding al dan niet kan schakelen.
Je hebt blijkbaar totaal geen idee van vermogen, stel je eens voor dat er 7x 0.75W in die arme DIL behuizing verstookt wordt .. dat is gruwelijk ! dat is instant meltdown !
En dat is nog erg optimistisch, in de praktijk zul je meer verstoken !

Dus voor de laatste maal, een ULN is zeker NIET geschikt voor de vermogens die jij moet schakelen.

Zonder heel vervelend te willen doen .... zou je er niet iemand er bij halen met wat meer ervaring ?
Ik zie dit nog aardig fout gaan als je niet door die simpele vermogensberekeningen heen kunt kijken.

Daarbij zie ik nog steeds het grote probleem niet, je hebt een werkende constructie, met een lineare 12V voeding waar je om duistere redenen niet blij mee bent, vervang die dan door een nieuwe schakelende voeding !? Of denk ik te simpel ?
( die vraag hebben ik al eens eerder gesteld trouwens )

[ Voor 25% gewijzigd door Sine op 04-06-2008 03:29 ]

[michielske]

Ik heb in de praktijk nog niet met die ULN gewerkt. Maar in dat opzicht heb je misschien wel een punt wanneer je 500 mA tegelijk door 7 channels gaat schakelen dat de chip het niet overleefd. Toch vind ik de datasheet nogal verwarrend en wat het nog verwarrender maakt is dat ik op verschillende sites voorbeelden heb gezien waar ze zeggen dat 2 ouputs samen 1 A kunnen schakelen. Maar ik denk dat ik beter overschakel naar vb een TI140 of een andere variant hiervan. Spijtig genoeg wel duurder maar ja.

Ondertussen was ik al wel afgestapt van het principe om de uitgang van de plc te verlagen. Ik ga inderdaad zoals jij het zegt 2 aparte schakelende voedingen gebruiken voor mijn 12 en 14 V. Dus ik zocht enkel nog iets om met de 24V van de PLC een component te schakelen om mijn 12 en 14 door de magneten te krijgen. En ik dacht dat de ULN hiervoor wel geschikt ging zijn zoals Fish voorstelde.

[Sine]

Ik heb ook de datasheet gevonden die ik bedoelde ... de enige die het er een beetje duidelijk in zet, namelijk die van toshiba : http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/toshiba/3994.pdf

daar staat op de tweede pagina dat hij totaal maximaal 1.47W mag verstoken, tel uit je winst als je per kanaal 0.75W staat te verstoken

[michielske]

Deze datasheet vind ik toch een heel stuk duidelijke als de andere, Hieruit blijk inderdaad dat deze niet geschikt is om 7 magneten van 500 mA te voeden. Bij een duty cycle van 50% kan je maar 70 mA leveren per kanaal dus ruw geschat 500 mA totaal.

Dus met wat ik nu weet kan ik best een TIP140 ( of mss nog een type lager) gebruiken als bijkomende veiligheid nog een vrijloopdiode over de belasting (magneet). En eventueel nog wat weerstanden om de Basisspanning optimaal te krijgen voor maximale saturatie van de schakelcomponent.

[memphis]

Neem een NPN transistor

- Collector aan de +24v
- Emitter aan het relais
- andere kant relais aan massa
- uitgang PLC via zenerdiode van 12v aan de Basis van de transistor
- diode in sper over relais

De emitter volgt de spanning op de basis en zal 24 - 12 - 0.6 = 11.4 volt geven.