Nybörjarhjälp med schema till gryningsrelä

[frippe123]

Ska till att montera en mekanisk-elektrisk IR-filter lins (skriver man så?) i en kamera. Har beställt linsen men har inte fått tag i all data ännu och är osäker på om jag kommer få det heller. Det som jag vet är att när linsen får 5v (ström okänd) så är IR-filtret applicerat. Kameran matas med 24 volt och önskemålet är att det hela kommer behöver att styras med ett gryningsrelä. Jag har letat runt på nätet och sökt på detta forum och hittade bland annat en ritning på pcbheaven. Ritningen, som var konstruerad för 12v, har jag försökt att modifiera genom att lägga till en strömregulator(kan kanske vara för klen), ta bort reläet samt ändrat två rekommenderade motstånd.

Behöver man ändra några andra komponenter och kommer min idé att fungera? Jag är ute efter att få en så strömsnål krets som möjligt. Vill inte heller att den ska vara så stor då jag önskar att bygga in det hela i kameran. Jag önskar inte heller att reläet slår av och till hela tiden när det är nära triggernivån men vad jag har förstått skall inte reläet efter denna ritning göra det. Kanske borde man lägga till någon fördröjning på något sätt?

[prototypen]

Nja, med den kopplingen får nog din lins troligen 2,5 volt i stället för 5. Sedan kommer gränsen för gryningsljuset att vara svår att justera och att få lika från dag til dag.

Sedan måste vi få veta vad det är för ljuskännare (troligen en LDR) och om det ska vara ström till linsen på natten eller dagen.
Protte

[frippe123]

Precis, det är en LDR och det skall vara ström till linsen på dagen. Jag inser nu att man kanske skall flytta LDR och har gjort en ny ritning där jag tog bort 560 ohms motståndet och bytte plats på potentiometern och LDR:en. Skulle det vara bättre om jag kopplade linsen via ett relä istället för direkt alternativt hur får jag 5 volt över linsen?

Förresten, finns det något enkelt webbverktyg som man kan rita med istället för papper och penna?

Mvh Frippe

[prototypen]

Gör som jag, Apple Works, men du kan väl använda Paint eller något annat grafikprogram.

LDR.jpg

Den här lösningen är enklare att få att fungera, man kan mäta när det ska slå om, man kan även införa hysteres så det inte blir hysterisk många växlingar vid lite varierande ljus.
Ritningen saknar lite avkopplingskondensatorer.
FET transistorn går naturligtvis byta mot en bipolär
Triangeln i mitten är en OP eller komparator, se bara till att den funkar på 5V annars så kan du driva den från 24 V om den klarar inspänning ner mot noll.
Komparatorer kan ibland ha öppen kollektor men det fixar du med ett pullup motstånd.

Protte

[frippe123]

Tack. Jag förstår ungefär 30% av det som sägs och har suttit i två dagar snart för att försöka förstå hur en OpAmp fungerar. Jag tror att jag fått ett litet hum om just det. Dock är jag inte hemma på varför den ursprungliga ritningen gav ca halva den önskade spänningen, varför man inte kan koppla linsen till förstärkaren direkt istället för via en transistor, samt om det finns en specifik anledning till att linsen är placerad på kollektorsidan av transistorn. Men jag får nog acceptera det då min kunskap slutar någonstans vid kirchoffs lag och resten av vetandet är i högre abstraktionsnivåer tyvärr. Jag skall införskaffa en OpAmp och börja laborera.

[frippe123]

Tack protte. Körde på ditt tips och hittade en en ritning på pcbheaven (http://www.pcbheaven.com/circuitpages/A ... ht_Switch/) som jag labbat med lite motstånd och fått en krets som fungerar mycket bra. Det som jag dock tyvärr upptäckte vara att linsen inte var fjäderbelastad utan behöver -5 volt för att återställas. Jag har funderat några veckor och tänkte på att man kanske kunde mata kretsen med 10V in och sedan använda +5V som nollspänning för spolen, då skulle plussidan kunna variera mellan 0-10V (-5V till +5V). Se ritning:

http://i46.tinypic.com/98dkxf.png

Skulle kretsen i min ritning fungera rakt av? Är tveksam till att man kan backa en ström genom en kondensator? Finns det något annat enklare sätt jag skulle kunna lösa detta på.

Vet inte om det hjälper men om man ser helt krasst på det behöver inte linsen +5V eller -5V konstant utan det skulle kunna lösas med att skicka pulser för av respektive på. Då detta skall byggas in i en kamera får det inte vara för stort och strömkrävande heller. Upptäckte också att linsen inte exakt kräver 5V utan man kan om man vill eller behöver går ner i spänning litegrann (läs 4V)

[JimmyAndersson]

Om du undrar över varför det blir bättre med reläet över transistorn så kan du läsa mer om det här:

http://elektronikforumet.com/forum/view ... =14&t=5153

[frippe123]

Tack, då förstår jag mycket bättre. Någon som kan peka mig i rätt riktning beträffande min krets?

[jesse]

Har du något datablad eller annan information om linsen? Om det krävs -5 volt för att återställa och + 5 volt för att "ställa" (exakt vad den gör förstår jag inte) så är det antagligen så att du bara behöver ge den en kort strömpuls. Som du har kopplat nu kommer den att få ström hela tiden, både när den är på och när den är av. Eller rättare sagt - som du tänkte dig att det skulle fungera. Nu kommer det inte att fungera, eftersom en transistor kopplad till +10 volt inte kan ge 0 volt ut och dra ström från +5V. Det behövs två transistorer - en som ger +5V när det är läge för det, och en som ger -5V när det är läge för det. Antingen går det att lösa så att ena änden ansluts till +5V (som du gjort på ritningen ovan) och mata på +10V eller 0V. Men det finns ett annat sätt också, som kanske är krångligare i det här fallet... då matar du båda ändarna med två transistorer till 0V och till +5V:

vi kallar ändarna för A och B.

1) vid icke-aktivitet är alla transistorer off.
2) vid tillslag aktiveras transistor till +5V på A-sidan och transistor till 0V på B-sidan.
3) vid frånslag aktiveras transistor till 0V på A-sidan och transistor till +5V på B-sidan.

På så vis behöver man inte mer än 5V matning.

Detta sätt att koppla kallas helbrygga.


(länk till bildens webbplats med förklaring)

Och din ljusavkännare bör då ha tre lägen:

1) inaktiv
2) puls för att slå på
3) puls för att slå av

Det kan ju bli lite extra knepigt att få till det där med pulserna, men om du ska spara ström tror jag det är en fördel då sådana där elektromagnetiska saker (?) drar en del ström om det står på jämt.

[frippe123]

Tack Jesse, Tyvärr har jag inget datablad. Det enda som finns är denna data vilket känns som google translate från kinesiska:

1.Diameter of aperture : 16.4 X Φ16.2mm
2.While power is turned off, automatic return by coil.
3.While power is turned off, the IR cut filter (blue) is positioned at the aperture.
4.Working voltage : min 5.0V
5.Working posture: Operates normally at every posture.
6.When voltage is turned off with the IR Cut filter (clear) positioned at the aperture, the IR cut filter (blue ) not return to aperture until resume power.
7.Coil resistance : 40 ± 10% (At 25 °C)
8.Polarity : Pin No. 1 Blue Wire Driving +
: Pin No. 2 Black Wire Driving –
9.Allowable current : 120mA max

Vet dock inte hur mycket som stämmer då mina kablar är typ orangea och brun och "min" voltage verkar skilja också, alternativt att det är stora differanser imellan enheterna.

Det spolen gör är att skjuta ett IR-filter på plats i en lins, tänk en elektromagnet som skall attrahera samt repellerera ett objekt. Jag tycker du definitivt har rätt i att det är den bästa vägen att gå att skicka pulser. För mig som nybörjare uppkommer två frågor direkt:

1. Hur konstruerar man en krets som endast skickar impulser på ett bra sätt med två separata utsignaler? Jag gissar att man skulle kunna göra det med nån typ av klocka som man styr frekvensen på?
2. Hur kopplar man på jord på R2 och R4 omväxlande när dessa impulser skickas samt förhindrar kortis?

Då frugan börjar bli lite sur över alla komponenter som ligger där de enligt henne inte skall ligga (kök, sovrum, badrum, vardagsrum, hall, pannrum) vill jag primärt ha en krets som bara funkar så att jag kan fnula i lugn och ro på hur man kan förbättra den sedan. Skulle man kunna parallellkoppla två fotoMOS-reläer av typen "1 slutande + 1 brytande" för att vända polarisationen över spolen eller finns det risk för kortslutning? Alternativt skulle man kanske kunna använda ett "1 slutande + 1 brytande" relä och parallellkoppla två stycken tvåpoliga slutande reläer? Vad är enklaste vägen

[jesse]

För att vara riktigt säker på att den fungerar som du tror att den gör borde du testa att koppla in +5V och -5V med vanliga omkopplare för att se att allt stämmer. Det är ganska jobbigt om man bygger en komplicerad styrkrets och sedan upptäcker att "jaha, det är så den fungerar... bygg om!".

Men du kanske redan har testat och därför kommit fram till att du behöver +5V och -5V. Men om du ska använda pulser så kommer ju nästa fråga: hur kort kan pulsen vara för att linsen ska komma i rätt läge? 1 sekund? 1/10 sekund? 1/100 sekund?
När det gäller elektronik är det alltid enklare att skapa en kort puls än en långvarig. Men 0.5 sekunder ska väk inte vara omöjligt att få till med en OP-förstärkare och en RC-krets.

För PNP-transistorerna överst gäller att du spänningen på basen måste vara +5V (samma som på emittern), eller mer exakt mer än 4.5 volt. drar man ner spänningen till under 4.6 - 4.8 volt så kommer transistorn att leda. (då skillnaden mellan emitter och bas blir större än 0.7 volt). Du kan dra ner spänningen på flera sätt. Antingen med hjälp av en NPN-transistor som har emitter vid GND och kollektorn kopplad via R4 till basen på Q4. EN annan variant är att ansluta utgången från en OP-förstärkare till R4. Men då måste man välja en OP som klarar av att dra utgången helt upp till +5V (VCC) och om du ska driva de nedre transistorerna med en OP måste den även kunna dra ner utgångsspänningen till nära 0 volt. (eller under 0.5 volt ÅTMINSTONE)

Ett tredje alternativ är att man ansluter utgången från en 5-volts logik-krets till motstånden - dessa utgångar kan både dra upp spänningen (till +5V) och dra ner den till 0V.

Vad man väljer beror lite på vad man vill koppla innan. Men du behöver alltså skapa fyra pulser - som dessutom garanterat inte kan "krocka", dvs. att två transistorer på ena sidan leder samtidigt får aldrig hända! Man kan ju använda logikgrindar som utesluter att signalerna blir fel. Det kan ju bli lite avancerat...

(Det är egentligen inget svårt, men det kommer att gå åt en hel del komponenter om man inte vill använda färdiga "driver-IC" eller mikrocontrollers.)

BipolarHBridgeSchematic.gif

[MiaM]

Det står ju vad som är plus och minus i den citerade specen, den vill nog inte ha backspänning.

"2.While power is turned off, automatic return by coil." borde betyda att nån funktion återfjädrar när man bryter strömmen.

"4.Working voltage : min 5.0V", "7.Coil resistance : 40 ± 10% (At 25 °C)" och "9.Allowable current : 120mA max" får mig att undra hur den egentligen ska drivas. Med 40 ohm och 5V så borde det bli 125mA?!?

[jah]

Hmmm, nu vet jag ju inte hur frippe123 tänker använda den där kameran, men det låter som att den ska monteras stationärt, och då tror jag att ni komplicerar problemet lite.

Sannolikt är det bara en bistabil solenoid som ska ha en strömpuls i vardera riktningen för att flytta till andra läget.

Om jag gissat rätt så kan man, göra det extremt simpelt så här:

Coil-drive A.jpg

Värdet på kondensatorn kanske behöver labbas lite med, men 220uF/10V är nog lagom att starta med.

Byt sedan ut omkopplaren mot ett par MOSFET i push-pullkonfiguration, och styr dessa med en ljussensorkoppling (OP/komparator med hysteres).

/J

[frippe123]

Det står ju vad som är plus och minus i den citerade specen, den vill nog inte ha backspänning.

"2.While power is turned off, automatic return by coil." borde betyda att nån funktion återfjädrar när man bryter strömmen.

"4.Working voltage : min 5.0V", "7.Coil resistance : 40 ± 10% (At 25 °C)" och "9.Allowable current : 120mA max" får mig att undra hur den egentligen ska drivas. Med 40 ohm och 5V så borde det bli 125mA?!?

2. Japp, så läste jag med men vad jag ser är det intet som fjädrar tillbaka automatiskt tills man polvänder.
4,7,9. Det stämmer att den drar ca 100 mA.

[frippe123]

Hmmm, nu vet jag ju inte hur frippe123 tänker använda den där kameran, men det låter som att den ska monteras stationärt, och då tror jag att ni komplicerar problemet lite.

Sannolikt är det bara en bistabil solenoid som ska ha en strömpuls i vardera riktningen för att flytta till andra läget.

Om jag gissat rätt så kan man, göra det extremt simpelt så här:

Coil-drive A.jpg

Värdet på kondensatorn kanske behöver labbas lite med, men 220uF/10V är nog lagom att starta med.

Byt sedan ut omkopplaren mot ett par MOSFET i push-pullkonfiguration, och styr dessa med en ljussensorkoppling (OP/komparator med hysteres).
/J

Hmmm. Det där såg väldigt intressant ut. Enligt vad jag kan se på nätet behöver dock MOSFET i push-pull både positiv och negativ spänning? Skulle det gå att byta omkopplaren mot ett optoMOS-relä?