Elektor Elektronik-News – Winziger Stromschalter bis 7 A Elektor

Interessantes Bauteil, wenn man innerhalb einer Schaltung weitere Komponenten schaltbar halten will oder muss:

Elektor Elektronik-News – Winziger Stromschalter bis 7 A Elektor.

7 Ampere sind doch für so ein IC schon eine Hausnummer :-)

 

 



 

500 Watt und 80Plus-Gold im SFX-Format von Chieftec – ComputerBase

Geht mir gar nicht um den Artikel bzw. das beschriebene Produkt an sich, eher um die 500W Dauerleistung. Was das an Strom kostet…:

500 Watt und 80Plus-Gold im SFX-Format von Chieftec – ComputerBase

Wenn ich da noch Equipment zurechne, vielleicht auch noch mehrere Rechner in der Leistungsklasse, WOW! Jaja, ich weiß, ich wiederhole mich…

 

 

 

 

Bauteiltipp: Polyswitch, selbst rückstellende Sicherung

Polyswitch_800Jeder Mensch, der sich mit Elektronik in irgendeiner Form auseinandersetzt, kennt die Notwendigkeit von Sicherungen. Sie sind sozusagen gewollte Sollbruchstellen, welche beim Überschreiten einer bestimmten Vorgabe einen Vorgang oder eine Funktion unterbrechen. In der Regel wird in elektrischen Anlagen ein bestimmter Maximalstrom vorgegeben, der in der Einrichtung fließen darf. Wird dieser überschritten, muss abgeschaltet werden.

Gerade bei den im Modellbau und der Kleinleistungselektronik vorkommenden Anwendungen, sind große Ströme über  2-3 Ampere eher selten, dieser Beitrag hier gilt in diesem Szenario, Hausanschlüsse und Kernkraftwerke werden nicht berücksichtigt 😉

Besonders ärgerlich ist es meist, wenn ein nachvollziehbarer Kurzschluss auftritt, der keinen Systemfehler darstellt, sondern durch Fehlbedienung im weitesten Sinne geschieht. Metallgegenstände, die versehentlich über Akkuanschlüsse gelegt wurden, Modelllokomotiven die so ungünstig entgleisen, dass ein Kurzschluss entsteht, es gibt reichlich Situationen, in denen ein zu hoher Strom fließen kann. In komplexeren Systemen kann hier eine intelligente Elektronik helfen, welche einen Überstrom feststellt und Gegenmaßnahmen ergreift, bei einfachen Anwendungen, begrenztem Platzangebot oder schlicht zu hohen Kosten scheidet diese Möglichkeit oft aus. Schmelzsicherungen sind auch kein Allheilmittel, der Aufwand für einen Austausch steht häufig in keinem Zusammenhang zur Fehlerursache.

Hier nun kann der Polyswitch gute Dienste leisten. Im Prinzip ist er ein PTC, ein Widerstand, der mit steigender Temperatur seinen Widerstandswert erhöht. Ich will hier nicht auf die Details zu dieser Bauteileart eingehen, dass findet sich u. a. auch bei Wikipedia.

Es gibt die Polyswitches mit Auslösewerten von einigen Milliampere bis hin zu einigen Ampere, neuerdings auch mit Spannungsverträglichkeit bis 230V, gängig sind allerdings derzeit die Varianten bis ca. 60V. Bei (zu) hohem Stromfluss erwärmen die Switches sich und werden bei erreichen eines bestimmten Wertes hochohmig (nicht lienar), praktisch wird der Verbraucher somit nicht mehr oder nur mit einem sehr geringen Strom versorgt. Sinkt nun die Temperatur, wird der Polyswitch wieder niederohmig, die Schaltung kann erneut arbeiten, die Sicherung hat sich quasi zurückgestellt. Ist der Fehler noch vorhanden, kommt es recht schnell zur Wiederholung des Vorganges. Im Alltag kann man dieses Verhalten auch zum Schutz vor Überhitzung einsetzten, die Wirkung ist gleich.



Nachteilig ist natürlich, dass dies keine schnelle Abschaltung ermöglicht. Zum Schutz vor Überlastung an (Modell) Motoren, Lokdecodern, Akkus oder sonstigen Bauteilen, welche eher durch längeren ‘Missbrauch’ aufgeben, aber eine praktische Sache! In Schaltungen, welche sehr sensibel auf geringe Stromänderungen reagieren muss unter Umständen berücksichtigt werden, dass sie in kaltem Zustand einen geringen Widerstand von ca. 0,2 Ohm besitzen, abhängig auch von der Umgebungstemperatur. Im Alltag setze ich sie z. B. vor den Lokmotoren am Decoderausgang ein, da es trotz angeblichem Überlastschutz immer wieder mal Fälle von durchgebrannten Decodern bei blockierten Motoren gibt. Selbst bei Lokomotiven, welche sehr präzise eingestellt bzw. eingemessen wurden, habe ich bisher keine feststellbaren Unterschiede im Fahrverhalten bemerkt. Zur Anwendung kommen in dem Falle meist 1000 mA Polyswitches. Sie sind tolerant genug, beim Anfahren auch schwerer Züge nicht gleich abzuschalten, trennen aber sehr gut bei anhaltender Überlast.

FusecheckRecht elegant ist daneben auch die Möglichkeit, eine LED samt Vorwiderstand ‘über’ der Sicherung anzubringen.

Löst der Polyswitch aus, fällt die komplette Spannung an seinen Anschlüssen ab und die LED signalisiert die Überlast. Klappt im Prinzip bei jeder Sicherung, man muss natürlich auf die anzutreffenden Spannungen achten und auch darauf, dass der Leuchtdiodenstrom allein nicht schon ausreicht, um die Schaltung vielleicht doch zu aktivieren. Vorsicht eben! Natürlich ginge auch ein Optokoppler, der wieder einen Transistor oder Controller oder… lassen wir das :mrgreen:

 

Passend dazu noch etwas Werbung, die Polyswitches gibt’s natürlich auch bei Reichelt 😉 In der jeweiligen Produktbeschreibung finden sich auch die Datenblätter, für einen präzisen Einsatz das A und O!

Polyswitch – Haltestrom 1100 mA


Polyswitch – Haltestrom 500 mA


Polyswitch – Haltestrom 250 mA


 

Die paar Watt mal wieder

Beispielbild zu einem Artikel auf www.michael-floessel.de - Energiekosten PCVor einigen Tagen kam mal wieder die eine Diskussion auf, dass der Stromverbrauch der aktuellen Geräte immer weiter sinkt, damit wären die Stromkosten trotz der unzähligen Erhöhungen ja unter dem Strich erträglich. Nun ja, wenn man so denken möchte… 😯

 

 

Aktuell kostet die kW/h irgendwo zwischen 25 und 29 Cent, das entspricht laut Wikipedia einer Kostensteigerung von rund 70% seit 1998. Die Zusatzkosten für Zähler & Co mal außen vor. Ich will nicht wieder auf das Raubrittertum dem Volke gegenüber eingehen, aber das ist doch schon eine Hausnummer!

Irgendwie, und das regt mich auf, kommt es aber bei einigen Menschen immer noch nicht an, dass 1000 Watt eben 1000 Watt sind und bleiben. Und die in einer Stunde ‘verbraucht’, kosten eben den jeweiligen kW/h-Preis.

Aktueller Diskussionspunkt des Gespräches, in das ich eher zufällig verwickelt wurde:

LED Lampen sparen so viel Strom, dass man nicht mehr so aufpassen muss!

So so…!

Die (Strom-)Kosten, die durch eine LED-Leuchte gegenüber einer Glühlampe eingespart werden, muss man ja auch über die Laufzeit durch den wesentlich höheren Anschaffungspreis wieder reinholen. Sprich: Das Teil muss lange leben und die herkömmliche Beleuchtung zu 100% ersetzen können. Beides ist bisher nicht selbstverständlich. Ehe das Teil am Lebensende anlangt, ist dazu also mangels Rechengrundlage nichts zu sagen. Nebenbei werden LED-Stripes gerne mal als Zusatz installiert, nicht als Alternative, das aber nur mal am Rande.

Zeitgleich wird aber in der Garage der 2000 Watt Heizlüfter betrieben, die LED’s holen das schon wieder rein… Ich möchte kreischen! Das könnte am Ende des Abrechnungszeitraumes aber eine Überraschung geben! Jedenfalls war dies so der rote Faden des Gesprächs, ich habe mich ausgeklinkt.

Wollte ich nur mal erzählt haben… 😉

 



 

So werden hochkapazitive Lasten am DC/DC-Wandler beherrschbar

Wer des öfteren mit Spannungswandlern arbeitet, kennt das Problem, dass Lasten mit großer Kapazität den Wandler zum Streik veranlassen können:

So werden hochkapazitive Lasten am DC/DC-Wandler beherrschbar.

Dieses Problem habe ich öfter bei meinen Experimenten mit den Step-Up Wandlern im Car System, wenn die Last größer wird. Mal sehen, ob ich aus dem verlinkten Artikel etwas umsetzen kann…

 



 

Improvisiertes USB-Ladegerät

USB-HUB-ALS-LADEGERAETMit den akkubetriebenen Mobilgeräten wie Smartphone oder Tablet ist eines ja immer sicher: Ist der Akku leer, ist keine Steckdose oder kein Ladegerät vorhanden. Ich persönlich finde es auch nervig, immer das ganze Kabel-/Netzteilgewirr mitschleppen zu müssen oder, für Orte an denen man sich häufig länger aufhält, alles doppelt und dreifach anzuschaffen. Nebenbei führen viele Steckernetzteile auch zu einer beachtlichen Menge an Mehrfachsteckdosen und somit oft zu stillen Stromfressern. Das Spielchen stört mich schon länger…

Ich habe nun bei einer Keller-Aufräumaktion vor ein paar Tagen noch einen alten USB 1.1 Hub gefunden, der eigentlich für nichts mehr zu gebrauchen ist – er hat eine neue Aufgabe 😉

Im konkreten Fall besitzt er 3 USB-Anschlüsse und die die Möglichkeit, ihn mit einem externen Netzteil zu versorgen. Auf gut Glück mal ein 5V/3A Netzteil angeklemmt dass hier noch rumliegt, Handy und Tablet eingesteckt – Ladung erfolgt! Selbst bei eingeschaltetem Tablet wird der Akkupegel zumindest nicht geringer, habe aber nicht stundenlang daran gearbeitet.

Dieser Hub scheint ohne Datenverkehr keine Strombegrenzung vorzunehmen. Gibt es überhaupt ein Limit, wenn er nicht aktiv über den Computertreiber angesprochen wird? Hab ich mich noch nie mit auseinandergesetzt…

Am freien Port noch eine alte USB-LED-Notebookleuchte eingesteckt, schon hab’ ich die Luxusversion mit Beleuchtung :mrgreen: Zumindest wurden zwei Netzteile eingespart und ein Altgerät nutzbringend wiederverwendet 😀

Wenn ich viel Langeweile haben sollte, messe ich vielleicht mal die fließenden Ströme, im Moment genügt mir die Erfüllung des Zweckes. Für die elektronisch nicht so ambitionierten Blogleser sei noch darauf hingewiesen, dass ein normaler Computer als Versorger eines USB-Hub nicht ausreicht, da sind in der Regel ohne eigene Stromversorgung maximal 100 – 500mA möglich. Hat man aber ebenfalls einen Hub mit eigenem Netzteil übrig, sollte dies ebenso funktionieren. Etwas anderes würde ich, mit Rücksicht auf meinen PC bzw. dessen USB-Ports und etwaige Ladezeiten, ohnehin nicht dauerhaft betreiben.

 



 

Decoder Simulator

Decoder-SimulatorDann und wann muss ich natürlich auch mal einen Lok-Decoder einstellen, testen oder reparieren. Nun habe ich nicht immer eine Lokomotive zur Verfügung bzw. ist diese für rein elektronische Arbeiten einfach nicht besonders handlich, vielleicht lässt sich unkompliziert was basteln 😉

Meine Idee ist eigentlich ein Messadapter, mal sehen ob so ein ‘Quick & Dirty Lok Simulator’ ausreicht, um das Arbeiten etwas kompakter zu ermöglichen. Im Prinzip nur eine Platine mit Decoderbuchse und einem Widerstand, der die Motorlast darstellt. Dazu zwei antiparallele Leuchtdioden, welche die Drehrichtung anzeigen. Zwei trennbare Brücken  um Gesamtstrom und Motorstrom zu messen – sollte klappen… Wenn’s gut hinhaut, werden die Funktionsausgänge auch noch herausgeführt… Ach ja, die Signale von der Zentrale kommen über die schwarze Buchse/Stecker-Kombi rechts in die Schaltung, das passende Gegenstück lässt sich mit Krokoklemmen ans Gleis ‘pappen’. Mit meinen ersten Tests bin ich jedenfalls schon recht zufrieden :-)

 



 

 

Hantek 6022BE USB Digital Oszilloskop II.

Hantek 6022BE USB Digital OszilloskopHeute bin ich mal in den Genuss gekommen, das “Hantek 6022BE USB Digital Oszilloskop” für einige problematische Messungen zu benötigen.  Bisher waren die meisten Anwendungen, welche ich auf dem Tisch hatte, eher im niedrigen KHz-Bereich angesiedelt, heute spielen Signalimpulse im 1-5µs- Bereich eine Rolle.

Hantek_Screen_1

Obendrein werden die Impulse nur unregelmäßig und eher selten generiert, meine analoger Pedant ohne Speicher ist an dieser Stelle nutzlos. In den Momenten, in denen auf dem klassischen Oszilloskop das Signal erkennbar dargestellt wurde, entsprach es aber dem Bild, welches auch vom 6022BE generiert wird.

Natürlich ist es schwierig etwas über die Qualität der Messungen bzw. Darstellung zu schreiben, wenn man keine Kontrolle dieser vornehmen kann, da die Schaltung aber erfolgreich abgeglichen werden kann, dürften die angezeigten Signale O.K. sein, zudem sie dem entsprachen, was ich erwartet hatte.

Da zu meinem ersten Artikel zum Gerät viele Fragen aufkamen, ob sich der Kauf denn gelohnt hat, nun mal eben dieser Zwischenbericht.

Ich hatte weder Probleme mit der PC-Anbindung noch mit der Software an sich, dass Triggern einzelner Impulse hat gut funktioniert, ebenso kontinuierliche Messungen. Der genutzte PC arbeitet unter Windows 7/64 Bit mit 4GB Ram und einem AMD X2 2,5 Ghz Prozessor, dass Hantek ist mit einem USB-2 Hub verbunden, hauptsächlich um sicherzustellen, dass genügend Strom zur Verfügung steht. Ebenso kommt es an meinem alten Amilo A CY26 zum Einsatz, auch mit dem dort genutzten XP hat alles auf Anhieb funktionert. Hier muss aber gesagt werden, dass der Betrieb nur an einer USB-2 PC-Card mit zusätzlicher Stromversorgung sinnvoll ist, die internen USB-Ports des Amilo sind nur noch für die Maus zu gebrauchen. Naja, und die Geschwindigkeit dieses Methusalems ist eben nicht mehr so dolle 😉

Nochmal mein Fazit: Für den Preis für’s Scope alles im grünen Bereich!

 



 

Berechnung LED Vorwiderstand

OK, offensichtlich gibt es Bedarf… 😉

Grüne LED

Vorweg, eine LED sollte IMMER einen Vorwiderstand haben! Ich weiß, das es auch z.B. Fernbedienungen gibt, in denen die Sende IR-LED direkt über einen FET an der Betriebsspannung hängt. In diesen Fällen ist einfach der Innenwiderstand der Batterie ausgenutzt worden oder der RDSon des FET’s. Trotzdem keine ‘saubere’ Lösung…

Also gehen wir mal von folgendem Schaltbild aus:
Einfache LED Schaltung mit VorwiderstandEinfacher LED Anschluss mit Vorwiderstand

 

 

 

Hat man keine eindeutigen Daten zur LED zur Hand, kann man von folgenden Kerndaten ausgehen:

  • Blau Weiß:         3V, max. 20mA
  • Rot, Grün,Gelb:  2V, max.20mA

Mir ist klar, das es nicht immer genau 2V oder 3V sind, aber da man ohnehin meist auf einen Standardwiderstand einer E-Reihe zurückgreifen muss und diesen immer eine Stufe über dem berechneten Wert nehmen sollte wird, kommt das auf ‘nen Schnapps’ nicht an! Ich empfehle ohnehin, nur mit 10-15 mA zu rechnen, das schont die Stromquelle (spart Energie! 😉 ) und man ist eben auf der sicheren Seite!

Ebenso sind moderne LEDs hell genug, man muss sie nicht immer am Limit betreiben. Wenn man wirklich alles herausholen möchte, ist das Datenblatt zur LED Pflicht! Hier im Beispiel gehe ich aber von normalen 3 bzw. 5mm LEDs aus!

Wobei ich für den schnellen Einsatz mit folgenden Werten immer klar gekommen bin:

  • -5V    220R
  • -12V  560R
  • -24V 1500R

OK, zum Rechnen :-)

Man nimmt die Betriebsspannung, zieht den zu erwartenden Spanungsabfall der LED ab und Teilt das Ergebnis durch den max. Strom -> U=R*I

Darauf achten, das man richtig mit den Kommastellen umgeht! 1Ampere = 1000mA.

Beispiel mit 12V, 2V LED Spannung und 15mA LED Strom:

12V-2V = 10V (Die sollen am Vorwiderstand abfallen!)

10V:15mA = 666,6 Ohm

Im Taschenrechner ist aber 10:0,015 einzugeben, die 0,015 sind 15mA (in Ampere!)

nächstliegender Wert in z.B. der E12 Reihe wären 680 Ohm.

 


Elektor Elektronik-News – Modernes Treiber-Array Elektor

Elektronik-A002Ein Tipp für alle, die eine Alternative zum ULN2003 suchen:

Elektor Elektronik-News – Modernes Treiber-Array Elektor.

 

 

Der TPL7407L ist Inhalt des Artikels, laut Datenblatt für Mikrocontroller mit 1,5 – 5V Betriebsspannung geeignet. Die 4V-Angabe im Artikel scheint ein Schreibfehler zu sein.