Forum Strippenstrolch

Hallo! Ich möchte eine Ampelschaltung bauen. Das Teil sollte für 3 Lampen Rot/Orange/Grün ausgelegt sein, die so 3,5 Ampere ziehen. Arbeiten sollte die Schaltung mit 12 oder 15 Volt. Die Lampen sind nach den Relais ja unabhängig (ich denke, dass die mit 220V gefahren werden sollen). Keine Bange - damit will ich nicht in den Strassenverkehr, es handelt sich um einen Beitrag zu einem Kunstwerk. Der Zyklus sollte dem einer Ampel entsprechen, also Rot - Rot/Orange - Grün - Orange - Rot und wieder von vorn. Die Zyklen sollten sich dabei einstellen lassen. Ich dachte an den NE555, den kann man ja gut (wie hier im Forum schon mal gepostet) mit einem Relais versehen. Nur weiss ich noch nicht so richtig, wie man die Zyklen realisiert. Aus meinen Recherchen ist mir noch im Erinnerung, dass es Schaltungen für Lauflichter gibt. Kann man so etwas verwenden? Ich wäre für jegliche Ratschläge sehr dankbar!Vielen Dank - Dominik

Hallo Dominik,Conrad hat da mal was vertrieben was deinen Wünschen entspricht außer der Abänderung der Ausgangsbeschaltung (LED), darum müssten sich dann hier mal die Fachmänners kümmern.Die Bausatznummer war : 197270Leider hat Conrad den Bausatz nicht mehr im Sortiement und deshalb auch die PDF Datei nicht mehr dazu vorrätig.Ich erlaube mir also unter dem Quellennachweiß Conradbausatz 197270 den Schaltplan dazu in kopierter Form bereit zu stellen.Entschuldigt das ich den Plan zwei mal rein stelle aber man kann verschiedene Sachen leider nur auf dem Einen oder dem Anderen erkennen.bei G3 ganz oben das ist die Heftklammer die meine Anleitung zusammen hält und keine elektrische Verbindung.BestückungsplanWie gesagt die Ausgänge müssten mit Relais , wahrscheinlich ohne die Vorwiderstände versehen werden.Ich hoffe es hilft aber für nen Lösungsansatz weiter.m.f.g. T.f.G.

Hallo T.F.G.,die Schaltung ist bestimmt elegant! Das Timing ist mir unklar. Mir schwebt eine Schaltung vor, in der möglichst alle Phasen unabhängig voneinander eingestellt werden können. Wahrscheinlich macht das hier der 4093 mit voreingestellten Werten (meine laienhafte Vermutung, dass die vorhandenen Kondensatoren wie beim NE555 für das Timing mitverantwortlich sind), über P1 wird dann wohl total justiert. Mir ist das Teil leider zu kompliziert... Dennoch - Danke für die Mühe des Suchens und Einscannens! Ich habe etwas im Datenblatt des NE555 gefunden: Sequential Timer. Dort sind 3 Timer monostabil aufgebaut und verkettet. In einem Diagramm ist der Ablauf in der Zeit dargestellt. Mir ist noch nicht klar, wie sich die Einzelbausteine so verständigen, dass es nicht zum Überlappen einzelner Phasen kommt. Auch sollte es ja einen Kreislauf mit 4 aufeinanderfolgenden Phasen geben. Am besten ist wohl, wenn ich einfach mal anfange zu löten. Morgen.Dominik

Hallo Dominik,Du kannst die Timer-Schaltung \'Weitere Variante der monostabilen Kippstufe\' aus http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm nehmen. Die Reset-Taster fallen weg, stattdessen werden alle Reset-Eingänge zusammen über einen 1,0...10µF Elko nach GND angeschlossen. Der R3 wird nur ein mal benötigt. Diese Maßnahme ist erforderlich, damit beim Einschalten nicht alle Timer anfangen wild durcheinander zu schalten und zu walten.Wo bisher der Ein-Taster dran war, kommt jeweils der Ausgang (Pin 3) des vorherigen Timers dran. Damit keine negativen Spannungen beim Umladen des Kondensators den Timer zerstören, muß jeweils vom Eingang (Pin 2) eine Diode mit Anode nach GND.Der Ausgang des letzten Timer geht an den C4 des ersten Timer. Dazwischen kannst Du ganz ganz viele Timer setzen.Über Dioden kannst Du die Timer-Ausgänge ODER-verknüpfen und an die Basis-Vorwiderstände von Transistoren anschließen, die ein Relais oder was auch immer schalten (Freilauf-Dioden nicht vergessen !)Damit das Ganze gestartet werden kann, muß ein Timer am Eingang einen Taster haben.

Hallo Karl-Heinz,ich bin nun am Erarbeiten der Platine mit dem Prinzip der Verkettung. Derzeit zeichne ich die Platine am Rechner. Dazu hatte ich bereits die Version \'Weitere Variante der monostabilen Kippstufe\' als Grundlage verwendet. Für die Verkettung habe ich mich an der Schaltung aus dem Datenblatt orientiert. Ich bin nun schon recht weit mit dem Entwurf, nun gibt es Unterschiede, ich bin unsicher und möchte Dich daher befragen bevor ich weitermache:1)Wie ersichtlich wird laut Datenblatt \"reset\" einfach mit Pin 8 verknüpft. Arbeitet das ebenso stabil? Derzeit entspricht dies meinem Layout (etwas einfacher durch weniger Komponenten und wenige Jumper). Wenn ich nun Deine Variante nehmen würde:>>Die Reset-Taster fallen weg, stattdessen werden alle Reset-Eingänge zusammen über einen 1,0...10µF Elko nach GND angeschlossen. Der R3 wird nur ein mal benötigt. Diese Maßnahme ist erforderlich, damit beim Einschalten nicht alle Timer anfangen wild durcheinander zu schalten und zu walten.Werden alle Reset-Eingänge zunächst verdrahtet/gekoppelt und danach der Elko auf GND sowie R3 auf VCC gelegt? Da letzteres doch das gleiche wäre, als wenn R3 pro Timer einmal vorkommen würde, habe ich wohl etwas nicht verstanden.2)R5 (\'Weitere Variante der monostabilen Kippstufe\') entfällt nehme ich an... Der vorherige Timer ist nun das Adäquat oder?3)Aha - Dioden sind also als ODER-Verknüpfung einsetzbar! Für die Rot-Orange-Phase sinnvoll.4)Ich möchte an den Ausgängen Relais schalten wie:http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm\"Ausgangs-Beschaltungen 2.2. Bei High-Pegel schaltet ein NPN-Transistor das Relais ein.\"Das hatte ich schon mal gemacht und festgestellt, dass der kleine Transistor, den ich damals verwendet hatte bei recht geringer Last in Maßen warm wurde. Nehme ich hier also irgendeinen Leistungs-Schalttransistor (diese Teile mit der Kühloption als Kopfschmuck)?Ich bin immer sehr erfreut über dieses Forum, auf der anderen Seite kann ich wenig in Sachen Antwort dazu beisteuern. Ich hoffe, dass sich widerum durch meine Realisierungen die Kreise schliessen werden.GrußDominik

Hallo Dominik,die Schaltung sieht schon ganz gut aus.1. Entgegen meiner ersten Angabe nimm für jeden Reset-Eingang den R3 und statt des Tasters einen Elko 10µF. Je nach Hersteller gibt es Reset-Eingänge, die zum Basis-Anschluß eines internen Transistors führen; wenn die alle parallel liegen und einer etwas stark abweicht, dann .... ????Mit dieser R/C-Anordnung generierst Du einen sogenannten Power-On-Reset, da im Einschalt-Moment der Elko leer und niederohmig ist. Dadurch gibt es einen kurzen Reset, bis der Elko über den R3 etwas aufgeladen ist.Wenn Du den Reset nur an Plus legst, was Du bei bestimmten 555-Ausführungen nicht darfst, starten die Timer beim Einschalten und es laufen mehere gleichzeitig los. Die lösen nach Ablauf ihrer Zeit wieder den jeweils nächsten aus und so kommt es zu einem wilden Durcheinander.2. High- und Low-Pegel liefert der Ausgang des vorherigen Timers.3. Der Plus kann vom 1. Ausgang über eine Diode ODER vom 2. Ausgang über eine Diode ODER vom ....Du kommst mit nur 3 Timern nicht so ganz hin; der Ablauf müßte sein:Timer 1: rotTimer 2: gelb und rot (über 2 Dioden als ODER)Timer 3: grünTimer 4: nur gelbWenn Du von jedem Ausgang zu jedem Transistor eine Diode vorsiehst, kannst Du später schalten und walten wie Du möchtest. 4. Du kannst an den Ausgängen des Timers 200mA entnehmen, als Plus und / oder als GND. Bei induktiven Lasten (Relais) an die Freilaufdioden denken.Was den warmen Transistor betrifft,es kommt darauf an, welche Spannung am Basis-Vorwiderstand des Schalttransistors anliegt. Bei nur 5V wird es mit 4,7k sehr eng, denn dann fließen auch nur 5V - 0,7Vbe = 4,3V / 4,7k = 0,9mA. Wenn dann der Transistor nur eine Stromverstärkung B / hFE von z.B. 100 hat, dann sollten auch nur ca. 0,9mA * 100 / 4 = 22,5mA geschaltet werden.Geteilt durch vier, damit der Transistor sicher im Schaltbetrieb ist und die Spannung an Collektor - Emitter (UCEsatt) am geringsten ist.Mit einem Darlington-Transistor funktioniert das auch bei 5V einwandfrei und die Last darf dann auch schon mal höher sein (0,9mA * 1600 / 4 = 360mA).Oder den 4,7k verkleinern.So, wieder ein Stückchen geschafft.

Ah - super.1. OK3. noch nicht ganz: \"Timer 2: gelb und rot (über 2 Dioden als ODER)\"Wieso 2 Dioden? Bisher hatte ich hinter jedem Timer ein Relais vorgesehen. In der PhaseTimer 2: gelb und rotsollten dann selbige Lichter durchgeschaltet werden. Was die nachfolgende Verkabelung wohl komplizierter macht als sie sein könnte. Oder würde das auch gehen (vorgesehen ist ohnehin, nach den Relais ein weiteres Relais zu schalten, welches grössere Lasten schalten kann. Ich möchte nur die Schaltung für das Timing herstellen, der Rest ist mir zu heiß..)?Also für jede Farbe ein Relais? Warum reicht es dann nicht aus, in der PhaseTimer 2: gelb und roteine Diode vom Ausgang Timer 2 zum Eingangswiderstand \"Relais rot\" zu legen, wenn \"Timer 2\" \"Relais gelb\" ohnehin versorgt? Oh - jetzt habe ich es, glaube ich: wenn dann in der PhaseTimer 4: nur gelbdas Signal kommt, würde bei Fehlen der Diode von \"Timer 2\" zum Eingangswiderstand \"Relais gelb\" ebenso rot durchgeschaltet werden. Hilfe - da kann man durchdrehen. Wenn ich nicht eine Skizze vor mir liegen hätte..Aaaaber: ist es so? Fazit:- nur 3 Relais- je eine Diode (was für welche eigentlich? 4148?) vom Ausgang \"Timer 2\" zu den Eingangswiderständen \"Relais Rot\" sowie \"Relais Gelb\"- Ausgang von \"Timer 4\" direkt zum Eingangswiderstand \"Relais Gelb\"4. Das schaffe ich dann später irgendwie. Vorgesehen habe ich einen Steckplatz für den Transistor. Mal sehen.Also nochmal ganz große Bitte an Dich, mir noch einmal zur Seite zu stehen.Dominik

Hi ihr 2,nur ne kurze Zwischenfrage, wie stellt man bei euch den Zeitzyklus ein?Die Schaltung wäre für mich auch sinnvoll für meine Eisenbahnanlage, da Conrad den alten Bausatz ja nicht mehr liefert und eurer simpler ist als ein Nachbau meines Planes.Danke,m.f.g. T.f.G. (Tilo)

Hallo Tilo,schau mal unter:http://www.domnick-elektronik.de/elek555.htm\'Weitere Variante der monostabilen Kippstufe\'Da gibt es das Poti P1 und den Kondensator C1. Die sind für das Timing verantwortlich. Je größer, desto größer die ON-Phase. Ich glaube, dass mit dem Kondensator ein Bereich abgesteckt wird, in dem dann mit dem Poti gut reguliert werden kann. So jedenfalls meine intuitive Erfahrung.GrußDominik

Ja ja, da hab ich mit dem ODER was falsch erklärt:Du hast 4 Timer-Ausgänge und 3 Schaltstufen / Lampen: rot, gelb und grün.Die Schaltfolge ist:1. rot2. rot und gelb3. grün4. gelbFür Fall Nr. 2 muß von Timer 2 eine Diode zur Schaltstufe rot und eine Diode zur Schaltstufe gelb, weil die ja zusammen an sind. Das ist die ODER-Verknüpfung: rot leuchtet, wenn Timer 1 an ist ODER wenn Timer 2 an ist. Jetzt ist es richtig rum.Es muß aber auch eine Diode vom Timer 1 zur Schaltstufe rot, weil es sonst \'knallt\', wenn Timer 1 aus ist (= GND) und Timer 2 an geht (= Plus). Gleiches gilt für Schaltstufe gelb, weil da von Timer 4 ein Plus kommt, wenn Timer 2 aus ist.Es ist also sinnvoll, von jedem Timer-Ausgang zu jeder der 3 Schaltstufen eine Diode vorzusehen. Dann kannst Du jede erdenkliche Kombination durch Bestückung oder Nicht-Bestückung vornehmen. Nimm als Dioden 1N4001...4007, die können 1A, die 1N4148 kann nur 0,1A.Jetzt sollten alle Klarheiten beseitigt sein.Wenn die Last (das Relais oder was auch immer) max. 150 mA braucht, kannst Du auf Basis-Vorwiderstände und Transistoren verzichten; der Timer schafft 200mA.

Hallo nochmal. Nachdem ich glaubte, alles verstanden zu haben, habe ich heute das Layout abgeschlossen und die Platine gebügelt. Das Relais zieht laut Datenblatt 200 mA, da sind die Transistoren vielleicht nicht schlecht. Beim Bestücken wurde mir sehr mulmig - schliesslich war alles nur am Rechner gezeichnet und es gab keinen Prototypen im Vorlauf. Dank der freundlicher und kompetenten Unterstützung sowie dem tausendfachen Kontrollieren, ob alles richtig im Layout war hatte ich ja schon das Gefühl, dass es so und nicht viel anders klappen müßte. Aber beim Löten war das alles nicht mehr präsent. Dann kam der magische Moment: 9-Volt Block angeschlossen, eingeschaltet und... click, rote pauseclick, rot-gelbe pauseclick, grüne pauseclick, gelbe pause und:das ganze von vorn.Großartig. Auch die Einstellung der Intervalle ist tadellos. Die Transistoren bleiben auch bei langen Phasen kühl. Ein schöner analog-Baustein! (Ist der Timer überhaupt ein analoges Ding?). Sehr schön die elegante Einrichtung dieser ODER-Verknüpfungen. Also alles fein. Mich begeistert bei diesem Projekt besonders, dass es dann am Ende einfach so lief. Und natürlich, dass ich hier so viel dazugelernt habe. Vielen vielen Dank für die Tips, ohne die das Projekt ebenso ins Gegenteil hätte umschlagen können.Gruß - Dominik (völlig erfreut)

Hallo Dominik,machts dir was aus deinen layoutplan als bild zur verfügung zu stellen, eventuell ein foto vom fertigen ergebniss noch mit dazu ?danke, m.f.g. T.f.G. (Tilo)

Hallo Karl-Heinz,eine Frage zum Verständnis hätte ich noch zur Freilaufdiode: die nimmt nun die aus der Selbstinduktion entstehende Spannungsspitze per Kurzschluss auf, oder? Damit was am Leben bleibt: der Transistor, oder der NE555? Und - wo bleibt die Spannungsspitze eigentlich? Ich verstehe den Stromfluss nicht; schliesslich läßt die Freilaufdiode hier in Richtung + durch. Damit würde doch die ganze Kiste kurzzeitig mit der Spannungsspitze (entsprechend einem Abrissfunken aus der Zündspule) versorgt werden. Dem kann nicht so sein - also nix kapiert.. Hat das etwas mit der Fliessrichtung der Elektronen zu tun?Gruß - Dominik

Hallo Tilo. So siehtŽs aus. Der Rest sei Dir überlassen.Gruß - Dominik

Hallo Dominik,he, was hast Du da für ein tolles Layout-Programm ? Das sieht sehr schön aus.Jetzt zur Freilauf-Diode; die ist parallel zur induktiven Last, aber so rum, daß im eingeschalteten Zustand kein Strom über sie fließen kann.In der Spule baut sich bei Stromfluß ein Magnetfeld auf, das entweder einen Anker mit Kontakten anzieht, eine metallische Verriegelung öffnet, einen Ventilkolben bewegt und die Luft anders \'lenkt\', usw.Wird der Stromfluß unterbrochen, fällt das Magnetfeld zusammen und erzeugt dabei eine Induktionsspannung, die in der Polarität genau umgekehrt ist, wie die angelegte Spannung war. Besser gesagt, das Magnetfeld versucht eine Induktionsspannung zu erzeugen, was aber nicht geht, denn da ist diese Freilauf-Diode, die diese Induktionsspannung auf 0,7V begrenzt, quasi kurz schließt. Es entsteht also erst keine.Das hat auch einige Nachteile, z.B. fällt ein Relais etwas zeitverzögert ab, weil dieser Strom durch die Freilaufdiode das Magnetfeld noch etwas hält. Das liegt im 10...100ms-Bereich, ist also meistens vertretbar, weil der schaltende Halbleiter so recht einfach und preiswert geschützt ist.Es gibt Spulen, da darf diese Abfall-Verzögerung nicht sein. Dort muß man sich was anderes einfallen lassen, z.B. einen Transistor mit hoher Spannung, einen Varistor, 2 antiserielle Zener-Dioden oder Überspannungs-Schutz-DiodenDie Freilauf-Diode sollte immer unmittelbar am induktiven Verbraucher sein, damit dieser \'Induktions-Kurzschluß-Strom\' nicht über die ganze Leitung bis zur Steuerung fließt. Das gibt mächtige Störimpulse. An der Steuerung selbst wird sicherheitshalber auch eine hingesetzt, falls die andere mal vergessen wird.Sieh Dir mal http://www.domnick-elektronik.de/elekac1.htm an, hat was mit Induktion zu tun.

Hallo Karl-Heinz,das Layout abe ich in \'Freehand\' gezeichnet. Numerisch ganz schön zu handhaben, jedoch ohne jegliche Automatismen für ein Platinenlayout (kann naturgemäss keine Schaltpläne interpretieren, was bei meinen recht simplen Projekten auch nicht erforderlich ist; ich arbeite auf einem älteren MAC, bisher habe ich noch kein solches Programm als Freeware entdeckt).Die Freilaufdiode: Aha! \'... Induktionsspannung, die in der Polarität genau umgekehrt ist\'. Das war der entscheidende Hinweis. Die Spannung verzehrt sich also direkt an der Diode - kann ich mir vorstellen. Der Nachteil einer etwaigen Zeitverzögerung käme mir hier sehr gelegen. Kaum, dass der kurze Testlauf absolviert war, hatte ich das Teil bereits eingetütet und versendet. Mitten in der Nacht ist mir dann eingefallen, dass der Übergang von Rot zu Gelb-Rot eventuell ein kurzes Flackern (sehr kurze Dunkelphase, bedingt durch die Schaltverzögerungen der Relais) von Rot mit sich brigen könnte; darauf hatte ich nicht geachtet. Noch habe ich kein Feedback. Würde mich aber generell interessieren: Könnte ich einfach einen dicken Kondensator, z.B. 1000µF parallel zum Relais einbauen, der nach \'OFF\' des Transistors das Relais noch kurz versorgt? Oder würde der dann ebenso (wenn das überhaupt funktioniert) für eine Einschaltverzögerung sorgen, da er sich zunächst mal an paradiesischer Quelle laben würde?Die Animationen und klaren Infos zu den Induktionen haben mir sehr gut gefallen!Gruß - Dominik

Wenn Du einen Elko in der genannten Größenornung parallel zur Spule anschließt, wird der Schalttransistor einen der nächsten Einschaltungen evtl. nicht überleben, weil der Elko im leeren Zustand für Gleichspannung fast wie ein Null-Ohm-Widerstand ist.Du hast doch bereits durch die Freilaufdiode eine Abfallverzögerung bei dem vorhergehenden Relais, warum brauchst Du dann noch eine Einschaltverszögerung ?

Hallo Karl Heinz,ja - das habe ich nicht gut beschrieben. Eine Einschaltverzögerung wäre gar nicht gewollt. Ich wollte mich nur wappnen, falls es bei Rot eine besagte Dunkelphase geben würde. Nun habe ich ein Feedback vom Anwender und es ist jetzt auch klar, wie die 3,5 A Lampen angeschlossen werden. Die Relais aus der Ampelschaltung schalten Ringkerntrafos (220V auf 12V) ein und aus, die wiederum die Lampen versorgen. Also hoffentlich keine Probleme mit der Leistung der Relais.Und: die Freilaufdiode, eventuell zusätzlich die Trägheit der Lampen, sorgen für einen Übergang der Phasen \'Rot\' zu \'Rot-Gelb\' ohne Flackern oder Dunkelphase bei \'Rot\'. Sämtliche Ein- und Ausschaltverzögerungen halten sich ja eh im mSec-Bereich auf. Da habe ich die Pferde wild gemacht...Das Projekt ist nun abgeschlossen. Ich bedanke mich herzlich!Lieber Gruß - Dominik