Tastschalter zum Aus / Anschalten von HU
- Ersteller MaKo_
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Knoxville
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Hallo,
ich noch mal.
In der Zwischenzeit habe ich für das tastergesteuerte Relais eine kleine Platine entworfen.
Das anvisierte Gehäuse ist das kleine Wannengehäuse von Conrad .. ähnlich dem des Remote-Controllers .. nur halt deutlich kleiner.
Die Schaltung fällt ja recht kompakt aus. Daher war neben dem Stromstoßrelais noch Platz auf dem PCB für weiter Optionen vorhanden.
Eine "Clear-Schaltung" via Türkontakt wurde ebenfalls implementiert.
Von daher dachte ich an einen Low-Batt Flasher. Also eine LED, die anfängt zu "blinken", wenn die Versorgungsspannung einen bestimmten Wert unterschreitet.
Damit wäre der User in der Lage zu erkennen - wenn die Bordspannung auf ein kritisches Niveau sinkt.
Noch mal die Eckpunkte kurz umrissen:
- Kleine, kompakte Relais-Schaltung, die möglichst mit jedem gängigen Taster (beleuchtet) als "Stromstoßrelais" eingesetzt werden kann.
- Das Relais muss bei Spannungsausfall in den Startzustand OFF zurückfallen (*1).
- Das Relais wird beim Öffnen der (Fahrer-)Tür zurückgesetzt - Startzustand OFF (optional).
- Ein Low-Batt Flasher warnt vor kritischem Spannungslevel (*2).
- Das Relais spricht erst an, wenn der Taster eine (einstellbare) Mindestzeit (0.1s bis ~4s) betätigt wird (*3).
- Die Nennspannung beträgt 12VDC (10Vmin .. 16Vmax), Ion: <30mA, Istby: ~0.8mA
- Geschaltet wird ein Strom von maximal 10A.
- Die Schaltung sollte möglichst nachbausicher, universell .. mit Schraubanschlüssen ausfallen.
(*1) Damit ist sichergestellt, dass nach dem Wiederanklemmen der Batterie das Relais nicht selbstständig anzieht.
In Verbindung mit (*3) lässt sich dann ein unbeabsichtigtes/ungewolltes Einschalten (von Fremdpersonen) wirkungsvoll unterdrücken. Damit sollte dann z.B. so etwas vermieden werden.
(*2) Der Triggerpunkt ist via Trimmer zwischen 10.5V und 12.0V einstellbar.
Es ist weiterhin eine Bestückungsoption angedacht, bei der die LED als Status-LED verwendet wird. Also den Schaltzustand vom Relais anzeigt.
Bei bestücktem Low-Batt Flasher, würde diese dann blinken (off Pulse).
Demnächst mehr.
Gruß
...Knoxville...
ich noch mal.
In der Zwischenzeit habe ich für das tastergesteuerte Relais eine kleine Platine entworfen.
Das anvisierte Gehäuse ist das kleine Wannengehäuse von Conrad .. ähnlich dem des Remote-Controllers .. nur halt deutlich kleiner.
Die Schaltung fällt ja recht kompakt aus. Daher war neben dem Stromstoßrelais noch Platz auf dem PCB für weiter Optionen vorhanden.
Eine "Clear-Schaltung" via Türkontakt wurde ebenfalls implementiert.
Von daher dachte ich an einen Low-Batt Flasher. Also eine LED, die anfängt zu "blinken", wenn die Versorgungsspannung einen bestimmten Wert unterschreitet.
Damit wäre der User in der Lage zu erkennen - wenn die Bordspannung auf ein kritisches Niveau sinkt.
Noch mal die Eckpunkte kurz umrissen:
- Kleine, kompakte Relais-Schaltung, die möglichst mit jedem gängigen Taster (beleuchtet) als "Stromstoßrelais" eingesetzt werden kann.
- Das Relais muss bei Spannungsausfall in den Startzustand OFF zurückfallen (*1).
- Das Relais wird beim Öffnen der (Fahrer-)Tür zurückgesetzt - Startzustand OFF (optional).
- Ein Low-Batt Flasher warnt vor kritischem Spannungslevel (*2).
- Das Relais spricht erst an, wenn der Taster eine (einstellbare) Mindestzeit (0.1s bis ~4s) betätigt wird (*3).
- Die Nennspannung beträgt 12VDC (10Vmin .. 16Vmax), Ion: <30mA, Istby: ~0.8mA
- Geschaltet wird ein Strom von maximal 10A.
- Die Schaltung sollte möglichst nachbausicher, universell .. mit Schraubanschlüssen ausfallen.
(*1) Damit ist sichergestellt, dass nach dem Wiederanklemmen der Batterie das Relais nicht selbstständig anzieht.
In Verbindung mit (*3) lässt sich dann ein unbeabsichtigtes/ungewolltes Einschalten (von Fremdpersonen) wirkungsvoll unterdrücken. Damit sollte dann z.B. so etwas vermieden werden.
(*2) Der Triggerpunkt ist via Trimmer zwischen 10.5V und 12.0V einstellbar.
Es ist weiterhin eine Bestückungsoption angedacht, bei der die LED als Status-LED verwendet wird. Also den Schaltzustand vom Relais anzeigt.
Bei bestücktem Low-Batt Flasher, würde diese dann blinken (off Pulse).
Demnächst mehr.
Gruß
...Knoxville...
Knoxville
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So,
hier mal ein Bild von der Platine einer ersten Version.
[attachment=0:3v26x6k2]Push-button Relay(LBF)(Top)(1024).jpg[/attachment:3v26x6k2]
Bisher implementiert sind:
- Das Stromstoßrelais mit Power-On-Reset,
- Optionales Abschalten über den Türkontakt (negative Flanke),
- Die Funktionalität Status-LED,
- Alternativ der LowBattery-Flasher (*1).
(*1) Die Status-LED kann so eingesetzt werden, dass sie entweder nur den Schaltzustand vom Relais anzeigt, und dann beim Ansprechen der LowBat-Warnung anfängt zu blinken. Oder aber die LED fungiert nur als LowBat-Anzeige und würde dann beim erreichen der unteren Triggerschwelle anfangen zu "flashen" (rel. kurze, intensive Leuchtimpulse).
Geplant ist eine Erweiterung um:
- Einen weiteren Signaleingang für das Zündungssignal, um den Reset via Türkontakt bei IGN-On zu unterdrücken.
- Die Trigger-Verzögerung für den Taster, damit die Schaltung zeitlich "versetzt" auf das Taster-Event reagiert.
Der Taster muss also für eine gewisse Zeit lang, ununterbrochen betätigt werden, damit das Remote-Relais anspricht.
Das Ganze ist so angelegt, dass auch einzelne Bestückungsteile weggelassen werden können, wenn man z.B. nur die Remote-Relaisfunktion mit dem LowBat-Flasher verwenden möchte.
Gruß
...Knoxville...
hier mal ein Bild von der Platine einer ersten Version.
[attachment=0:3v26x6k2]Push-button Relay(LBF)(Top)(1024).jpg[/attachment:3v26x6k2]
Bisher implementiert sind:
- Das Stromstoßrelais mit Power-On-Reset,
- Optionales Abschalten über den Türkontakt (negative Flanke),
- Die Funktionalität Status-LED,
- Alternativ der LowBattery-Flasher (*1).
(*1) Die Status-LED kann so eingesetzt werden, dass sie entweder nur den Schaltzustand vom Relais anzeigt, und dann beim Ansprechen der LowBat-Warnung anfängt zu blinken. Oder aber die LED fungiert nur als LowBat-Anzeige und würde dann beim erreichen der unteren Triggerschwelle anfangen zu "flashen" (rel. kurze, intensive Leuchtimpulse).
Geplant ist eine Erweiterung um:
- Einen weiteren Signaleingang für das Zündungssignal, um den Reset via Türkontakt bei IGN-On zu unterdrücken.
- Die Trigger-Verzögerung für den Taster, damit die Schaltung zeitlich "versetzt" auf das Taster-Event reagiert.
Der Taster muss also für eine gewisse Zeit lang, ununterbrochen betätigt werden, damit das Remote-Relais anspricht.
Das Ganze ist so angelegt, dass auch einzelne Bestückungsteile weggelassen werden können, wenn man z.B. nur die Remote-Relaisfunktion mit dem LowBat-Flasher verwenden möchte.
Gruß
...Knoxville...
Anhänge
Mal ne vielleicht blöde Frage: Wenn man kein Zündungsplus am Radiokabelbaum hat und baut sich dann ne Schaltung wo man über einen Taster das Zündplus ein- und ausschalten kann was habe ich dann gewonnen? Warum nicht gleich Zünd- und Dauerplus zusammenlegen und am Radio ein- und ausschalten!? Hab ich da irgendwas nicht verstanden?
Ich habe selbst bei meinem Audi S3 auch kein Zündungsplus und der einzige Grund so etwas nachzurüsten wäre, dass es Bedienteile gibt(z.B. P88RS) die bei ausgeschaltetem Zustand noch Strom ziehen wenn das Bedienteil noch dran ist (wie in meinem Fall Zünd- und Dauerplus zusammengeklemmt).
Ich habe selbst bei meinem Audi S3 auch kein Zündungsplus und der einzige Grund so etwas nachzurüsten wäre, dass es Bedienteile gibt(z.B. P88RS) die bei ausgeschaltetem Zustand noch Strom ziehen wenn das Bedienteil noch dran ist (wie in meinem Fall Zünd- und Dauerplus zusammengeklemmt).
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Hallo,
warum, wieso, weshalb .. steht so 4-5 Posts vorher.
Unabhängig von dem was eine Seite vorher geschrieben steht: Es besteht beim Zusammenlegen von ACC und +12V grundsätzlich immer die Gefahr, dass man vergisst das Radio händisch auszuschalten!
Gruß
...Knoxville...
Deer schrieb:
warum, wieso, weshalb .. steht so 4-5 Posts vorher.
Unabhängig von dem was eine Seite vorher geschrieben steht: Es besteht beim Zusammenlegen von ACC und +12V grundsätzlich immer die Gefahr, dass man vergisst das Radio händisch auszuschalten!
Gruß
...Knoxville...
Das Radio vergessen auszuschalten würde ich mal ausschliessen. Die Schaltung ist sicher genauso gut wie der Remoteverteiler, den ich absolut genial finde; allerdings finde ich das Zündungsplus nur sinnvoll über den Zündschlüssel. Die Idee das Radio über den Türkontakt auszuschalten ist nicht schlecht, lässt sich das Radio dann bei geöffneter Tür auch wieder einschalten?
Knoxville
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Hallo,
dies ist mir in meiner (langjährigen) car-hifi Karriere bestimmt schon 2-3 mal passiert. Einmal hat es die Batterie dabei mitgerissen (tiefentladen).
Das Zündungsplus dient hier lediglich als Option - den Ausschaltimpuls "Tür-auf" zu maskieren.
.. kann also auch weggelassen werden.
Natürlich.
Gruß
...Knoxville...
Deer schrieb:
dies ist mir in meiner (langjährigen) car-hifi Karriere bestimmt schon 2-3 mal passiert. Einmal hat es die Batterie dabei mitgerissen (tiefentladen).
Das Zündungsplus dient hier lediglich als Option - den Ausschaltimpuls "Tür-auf" zu maskieren.
.. kann also auch weggelassen werden.
Natürlich.
Gruß
...Knoxville...
Knoxville
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Hallo,
hier das Tutorial ..
Tastergesteuertes Relais mit Selbsthaltung und Batterieunterspannungserkennung (Low-Battery Flasher)
Version 5.3
Stand April 2010
Allgemeines/Funktionsumfang
Die im Folgenden vorgestellte Schaltung dient zum tastergesteuerten Ein-/Ausschalten angeschlossener
12V-Endgeräte. Dabei wechselt ein selbsthaltendes Relais mit jeder Tasterbetätigung seinen Betriebszustand zwischen EIN und AUS.
Es steht ein Relaisausgang zur Verfügung. Die Kontaktbelastbarkeit liegt – je nach verwendetem Relaistyp - bei maximal 15 A, 32 V DC.
Die Schaltung ist gegen Verpolung und Überspannung geschützt. Der Versorgungsspannungsbereich liegt zwischen 10..16 Vin und die gemessene Ruhestromaufnahme ist kleiner 1 mA bei 12,4 Vin.
Der primär avisierte Einsatzbereich ist das Ein-/Ausschalten des Autoradios über einen „originalen“, kfz-spezifischen Taster (vorzugsweise mit LED), der in einem freien Schalterplatz im Armaturenbrett bzw. in der Mittelkonsole Platz findet.
Dabei kann jeder Taster mit Schließerfunktion NO (normally open) eingesetzt werden.
Es entfallen somit unnötige Bohrarbeiten für einen separaten Taster und der Original-Look des Fahrzeuginterieurs bleibt erhalten.
Die Schaltung führt beim Anlegen der Betriebsspannung immer einen Zwangsreset aus. Der Arbeitskontakt vom Relais befindet sich dabei in definierter Ruhelage. Ein unkontrolliertes Schaltverhalten bei der Inbetriebnahme oder Wartungsarbeiten in der Kfz-Werkstatt wird dadurch wirkungsvoll unterdrückt.
Ein weiterer Schaltungszweig überwacht bei aktiviertem Relais permanent die Versorgungsspannung. Mit Unterschreiten eines einstellbaren Triggerlevels wird eine externe Status-LED (Low-Battery Flasher) aktiviert. Es werden dabei sehr intensive Impulse kurzer Leuchtdauer emittiert.
Die Leuchtdauer, die Periodendauer sowie die Helligkeit der verwendeten Status-LED lassen sich dem persönlichem Geschmack anpassen und über Widerstände in weiten Bereichen einstellen.
Bestückungsvarianten
Für den Relaisbetrieb der Schaltung sind zwei Bestückungsvarianten vorgesehen:
· Bestückungsvariante A - Das Relais wird über einen Taster aktiviert/deaktiviert (Toggle-Betriebsart).
Es besteht hier die Möglichkeit, den Funktionsumfang der Schaltung durch den Anschluss eines Türkontaktschalters (Masse-Signal) zu erweitern. Dieser Signaleingang ist flankengesteuert (negative Flanke) und setzt das Relais daraufhin zurück.
Diese Funktionalität lässt sich durch den Anschluss eines weiteren Steuersignals (Zündung) maskieren. Die zusätzliche Logikauswertung des Zündungssignals kann genutzt werden, um das Ausschalten des Radios durch die Türöffnung zu verhindern, solange der Motor noch läuft resp. die Zündung eingeschaltet ist.
· Bestückungsvariante B - Das Relais wird durch ein externes Steuersignal (Zündung, Zubehör o.ä.) angesteuert (Sense-Betriebsart).
Dabei wird über eine RC-Kombination die Einschaltverzögerung von dem Relais definiert.
Die gewünschte Ausschaltverzögerung kann über einen weiteren (externen) Widerstand bestimmt werden. (Die beiden Zeitkonstanten sind nicht voneinander entkoppelt.)
Die Visualisierung über die Status-LED wird ebenfalls in zwei Modi unterschieden:
· LED-Modus I – Die LED zeigt den Schaltzustand vom Relais an. Bei Unterschreitung eines voreingestellten Spannungslevels fängt die LED an zu blinken (Pausen-Impulse).
· LED-Modus II – Hier fungiert die LED als Low-Battery Flasher. Das Erreichen eines kritischen Spannungsniveaus wird durch kurze, intensive Lichtimpulse angezeigt.
Funktionsbeschreibung
Die folgende Funktionsbeschreibung erfolgt anhand der Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Die Schaltung ist in 4 Segmente aufgeteilt: der Spannungsversorgung, der Signalgenerierung/-formung, dem Zeitgeberbaustein mit Relaisausgang und dem Low-Battery Flasher zur Visualisierung.
Die Spannungsversorgung
Die Versorgungsspannung wird über die Klemme X1 (Pin 1 und 3) eingespeist und gelangt über F1 zur Schaltung. D1 gewährleistet dabei den Verpolungsschutz, R1 limitiert die maximale Stromaufnahme, die
Zener-Diode D7 begrenzt die interne CMOS-Spannung auf max. 16 V und C4-C6 sowie C9 entkoppeln die ICs.
Achtung:
Die Schmelzsicherung F1 ist ein Sicherheitselement und darf nicht weggelassen oder gebrückt werden!
Die Signalgenerierung
Sämtliche Steuer- und I/O-Signale werden über die 6-polige Klemme X2 angeschlossen.
Die Pinbelegung entspricht dabei folgendem Schema:
· X2-1: Taster :: Eingang :: Senke
· X2-2: Source-Taster :: Ausgang :: Quelle
· X2-3: LED(+) :: Ausgang :: LED-Anode
· X2-4: LED(-) :: Ausgang :: LED-Kathode
· X2-5: /Clear :: Eingang :: Reset (low-aktiv, flankengesteuert)
· X2-6: Signal :: Eingang :: externes Steuersignal (high-aktiv)
Externer Taster
Die Versorgungsspannung für den externen Taster wird an X2-Pin2 bereitgestellt. Es wird hier der interne CMOS-Spannungspfad über D2 nach außen geführt. Die Diode D2 verhindert dabei eine Spannungsrückspeisung. Der (betätigte) externe Taster verbindet diese Quellspannung mit dem Pin 1 von X2. Die gelangt dann über R4, R5, R6, C1 und T1 an den Schmitt-Trigger Eingang von IC3C. R4 bildet zusammen mit C1 eine Zeitkonstante von typ. einigen Sekunden, über die die Einschaltverzögerung voreingestellt wird.
Der Taster muss also für diese gewählte Zeitspanne ununterbrochen betätigt werden, damit der Gatterausgang von IC3C auf „aktiv“ (Low) umschaltet. Am Ausgang von Gatter IC3D liegt das Signal in invertierter Form (High) an und steuert über R15 T2 und T3 auf.
R6, R5 und die Body-Diode von T1 dienen – bei nichtbetätigtem Taster – zum Entladen von C1.
R5 bildet außerdem einen Parallelpfad zu R4, der bei angezogenem Relais (T1 leitet) zugeschaltet wird, um die Abschaltzeitkonstante auf praxistaugliche ~100 ms herabzusetzen.
Optionale Steuersignale
Es besteht die Möglichkeit, über X2-Pin5 ein (low-aktives) Reset-Signal für den Zeitgeberbaustein (IC2) einzuschleifen.
Das externe Masse-Signal gelangt über R3 an den Eingang von IC3A. R8 bildet den Signal Pull-Up. R7 und C2 sind für den Init-Reset und das Unterdrücken hochfrequenter Signalanteile (entprellen) verantwortlich.
Der Ausgang von IC3A (high-aktiv) ist über C3, R10 und D6 mit dem Eingang von IC3B verbunden. C3 und R10 bestimmen die Reset-Impulslänge, D6 entlädt C3. Der Ausgang von IC3B steuert den low-aktiven Reset-Eingang von IC2 an.
D.h. die Impulsbreite des Zeitgeberbaustein-Resets ist fest eingestellt und wird auch nur einmalig ausgeführt, unabhängig davon wie lange das externe Masse-Signal anliegt.
Um diesen extern ausgelösten Reset des Zeitgeberbausteins zu maskieren, kann über X2-Pin6 ein weiteres (high-aktives) Steuersignal aufgeschaltet werden. Das Signal gelangt über D3, R2 an den Optokopplereingang von OK1. D3 schütz gegen Verpolung und R2 limitiert den maximal möglichen Diodenstrom.
Der Ausgang von OK1 überbrückt den Pull-Up Widerstand R8. Der Eingang von IC3A wird so permanent auf High-Potential gehalten und sperrt damit den Reset-Generator aus: C3, R10, D6, IC3B.
Das externe high-aktive Steuersignal dominiert das low-aktive Reset-Signal!
Der Zeitgeberbaustein mit Relaisausgang
Der Zeitgeberbaustein IC2 bildet die eigentliche Zustandsmaschine, welche T4 und somit K1 ansteuert.
R11 und R12 stellen die Referenzspannung an dem IC2-Pin2 und IC2-Pin6 auf ½ VCMOS ein. R14 und C7 bestimmen die minimale Zeitkonstante für das Umschalten des Open-Collector Ausgangs IC2-Pin7. R13 ist der Signal Pull-Up Widerstand für T4. Die Freilaufdiode D8 schützt die Schaltung vor einer Überspannung, die beim Abschalten der induktiven Gleichspannungslast K1 entstehen würde.
Im Reset-Zustand sperrt T4 - es liegt am Gate Low-Pegel an. Das Relais K1 befindet sich in Ruhelage.
Mit jedem externen Taster-Event wird das MOSFET-Pärchen T2 und T3 leitend und schaltet damit den Relaisausgang um.
An der Klemme X1-Pin2 steht das geschaltete Ausgangssignal (Vout) zur Verfügung.
Low-Battery Flasher / Visualisierung
Die Bauelemente um das IC1 bilden den Low-Battery Flasher (RC-Oszillator). Der Reset-Zustand dieser Schaltungskomponente ist mit dem Statussignal „POWER-ON“ (Ausgangsspannung von IC2-Pin7) verknüpft.
Das bedeutet, solange sich das Relais K1 in der Ruhelage befindet, bleiben IC1, T5 und somit auch die externe LED inaktiv.
Über einen einstellbaren Spannungsregler, bestehend aus P1, R23 und R24, kann die gewünschte Triggerschwelle eingestellt werden. Über C10 lässt sich das Ansprechverhalten einstellen.
Die Zeitkonstanten - Zykluszeit und Impulsdauer - werden durch die Widerstände R21 und R22 in Verbindung mit C8 festgelegt. Die präzisen Shunt-Dioden D9 und D10 definieren dabei die Referenzspannung an dem IC1-Pin2 und dem IC1-Pin6.
Wenn jetzt die, über den eingangsseitigen Spannungsteiler mit P1, eingestellte Spannung am IC1-Pin5 diesen Referenzspannungswert unterschreitet, läuft die Oszillatorschaltung an. T5 wird über den Gate-Widerstand R20 angesteuert. R19 begrenzt den Stromfluss durch T5 auf verträgliche Werte. Die Leuchtintensität, der an der Klemme X2 (Pin 3 und 4) angeschlossenen externen LED, kann mit Hilfe von R16 (R17) dem persönlichen Geschmack angepasst werden.
Technische Daten
Die folgenden Angaben gelten für die Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Betriebsspannung : 10...16 V DC
Stromaufnahme : <1 mA, bei angezogenem Relais <100 mA
Schaltausgang : max. Kontaktbelastbarkeit 10 A (nicht abgesichert)
Einschaltverzögerung : ca. 2.5 Sek. (voreingestellt)
Ausschaltverzögerung : ca. 0,1 Sek.
Eingangsstrom (Signal) : typ. 5mA (12,4 Vin)
Ein-/Ausgangsstrom (/Clear) : <500 µA
Abmessungen (B x H x T) : 68 x 23 x 58 mm
Klemmbereich X1 : 3x 0,14 mm2 - 1,5 mm2 (26-16 AWG)
Klemmbereich X2 : 6x 0,14 mm2 - 0,5 mm2 (26-20 AWG)
...
hier das Tutorial ..
Tastergesteuertes Relais mit Selbsthaltung und Batterieunterspannungserkennung (Low-Battery Flasher)
Version 5.3
Stand April 2010
Allgemeines/Funktionsumfang
Die im Folgenden vorgestellte Schaltung dient zum tastergesteuerten Ein-/Ausschalten angeschlossener
12V-Endgeräte. Dabei wechselt ein selbsthaltendes Relais mit jeder Tasterbetätigung seinen Betriebszustand zwischen EIN und AUS.
Es steht ein Relaisausgang zur Verfügung. Die Kontaktbelastbarkeit liegt – je nach verwendetem Relaistyp - bei maximal 15 A, 32 V DC.
Die Schaltung ist gegen Verpolung und Überspannung geschützt. Der Versorgungsspannungsbereich liegt zwischen 10..16 Vin und die gemessene Ruhestromaufnahme ist kleiner 1 mA bei 12,4 Vin.
Der primär avisierte Einsatzbereich ist das Ein-/Ausschalten des Autoradios über einen „originalen“, kfz-spezifischen Taster (vorzugsweise mit LED), der in einem freien Schalterplatz im Armaturenbrett bzw. in der Mittelkonsole Platz findet.
Dabei kann jeder Taster mit Schließerfunktion NO (normally open) eingesetzt werden.
Es entfallen somit unnötige Bohrarbeiten für einen separaten Taster und der Original-Look des Fahrzeuginterieurs bleibt erhalten.
Die Schaltung führt beim Anlegen der Betriebsspannung immer einen Zwangsreset aus. Der Arbeitskontakt vom Relais befindet sich dabei in definierter Ruhelage. Ein unkontrolliertes Schaltverhalten bei der Inbetriebnahme oder Wartungsarbeiten in der Kfz-Werkstatt wird dadurch wirkungsvoll unterdrückt.
Ein weiterer Schaltungszweig überwacht bei aktiviertem Relais permanent die Versorgungsspannung. Mit Unterschreiten eines einstellbaren Triggerlevels wird eine externe Status-LED (Low-Battery Flasher) aktiviert. Es werden dabei sehr intensive Impulse kurzer Leuchtdauer emittiert.
Die Leuchtdauer, die Periodendauer sowie die Helligkeit der verwendeten Status-LED lassen sich dem persönlichem Geschmack anpassen und über Widerstände in weiten Bereichen einstellen.
Bestückungsvarianten
Für den Relaisbetrieb der Schaltung sind zwei Bestückungsvarianten vorgesehen:
· Bestückungsvariante A - Das Relais wird über einen Taster aktiviert/deaktiviert (Toggle-Betriebsart).
Es besteht hier die Möglichkeit, den Funktionsumfang der Schaltung durch den Anschluss eines Türkontaktschalters (Masse-Signal) zu erweitern. Dieser Signaleingang ist flankengesteuert (negative Flanke) und setzt das Relais daraufhin zurück.
Diese Funktionalität lässt sich durch den Anschluss eines weiteren Steuersignals (Zündung) maskieren. Die zusätzliche Logikauswertung des Zündungssignals kann genutzt werden, um das Ausschalten des Radios durch die Türöffnung zu verhindern, solange der Motor noch läuft resp. die Zündung eingeschaltet ist.
· Bestückungsvariante B - Das Relais wird durch ein externes Steuersignal (Zündung, Zubehör o.ä.) angesteuert (Sense-Betriebsart).
Dabei wird über eine RC-Kombination die Einschaltverzögerung von dem Relais definiert.
Die gewünschte Ausschaltverzögerung kann über einen weiteren (externen) Widerstand bestimmt werden. (Die beiden Zeitkonstanten sind nicht voneinander entkoppelt.)
Die Visualisierung über die Status-LED wird ebenfalls in zwei Modi unterschieden:
· LED-Modus I – Die LED zeigt den Schaltzustand vom Relais an. Bei Unterschreitung eines voreingestellten Spannungslevels fängt die LED an zu blinken (Pausen-Impulse).
· LED-Modus II – Hier fungiert die LED als Low-Battery Flasher. Das Erreichen eines kritischen Spannungsniveaus wird durch kurze, intensive Lichtimpulse angezeigt.
Funktionsbeschreibung
Die folgende Funktionsbeschreibung erfolgt anhand der Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Die Schaltung ist in 4 Segmente aufgeteilt: der Spannungsversorgung, der Signalgenerierung/-formung, dem Zeitgeberbaustein mit Relaisausgang und dem Low-Battery Flasher zur Visualisierung.
Die Spannungsversorgung
Die Versorgungsspannung wird über die Klemme X1 (Pin 1 und 3) eingespeist und gelangt über F1 zur Schaltung. D1 gewährleistet dabei den Verpolungsschutz, R1 limitiert die maximale Stromaufnahme, die
Zener-Diode D7 begrenzt die interne CMOS-Spannung auf max. 16 V und C4-C6 sowie C9 entkoppeln die ICs.
Achtung:
Die Schmelzsicherung F1 ist ein Sicherheitselement und darf nicht weggelassen oder gebrückt werden!
Die Signalgenerierung
Sämtliche Steuer- und I/O-Signale werden über die 6-polige Klemme X2 angeschlossen.
Die Pinbelegung entspricht dabei folgendem Schema:
· X2-1: Taster :: Eingang :: Senke
· X2-2: Source-Taster :: Ausgang :: Quelle
· X2-3: LED(+) :: Ausgang :: LED-Anode
· X2-4: LED(-) :: Ausgang :: LED-Kathode
· X2-5: /Clear :: Eingang :: Reset (low-aktiv, flankengesteuert)
· X2-6: Signal :: Eingang :: externes Steuersignal (high-aktiv)
Externer Taster
Die Versorgungsspannung für den externen Taster wird an X2-Pin2 bereitgestellt. Es wird hier der interne CMOS-Spannungspfad über D2 nach außen geführt. Die Diode D2 verhindert dabei eine Spannungsrückspeisung. Der (betätigte) externe Taster verbindet diese Quellspannung mit dem Pin 1 von X2. Die gelangt dann über R4, R5, R6, C1 und T1 an den Schmitt-Trigger Eingang von IC3C. R4 bildet zusammen mit C1 eine Zeitkonstante von typ. einigen Sekunden, über die die Einschaltverzögerung voreingestellt wird.
Der Taster muss also für diese gewählte Zeitspanne ununterbrochen betätigt werden, damit der Gatterausgang von IC3C auf „aktiv“ (Low) umschaltet. Am Ausgang von Gatter IC3D liegt das Signal in invertierter Form (High) an und steuert über R15 T2 und T3 auf.
R6, R5 und die Body-Diode von T1 dienen – bei nichtbetätigtem Taster – zum Entladen von C1.
R5 bildet außerdem einen Parallelpfad zu R4, der bei angezogenem Relais (T1 leitet) zugeschaltet wird, um die Abschaltzeitkonstante auf praxistaugliche ~100 ms herabzusetzen.
Optionale Steuersignale
Es besteht die Möglichkeit, über X2-Pin5 ein (low-aktives) Reset-Signal für den Zeitgeberbaustein (IC2) einzuschleifen.
Das externe Masse-Signal gelangt über R3 an den Eingang von IC3A. R8 bildet den Signal Pull-Up. R7 und C2 sind für den Init-Reset und das Unterdrücken hochfrequenter Signalanteile (entprellen) verantwortlich.
Der Ausgang von IC3A (high-aktiv) ist über C3, R10 und D6 mit dem Eingang von IC3B verbunden. C3 und R10 bestimmen die Reset-Impulslänge, D6 entlädt C3. Der Ausgang von IC3B steuert den low-aktiven Reset-Eingang von IC2 an.
D.h. die Impulsbreite des Zeitgeberbaustein-Resets ist fest eingestellt und wird auch nur einmalig ausgeführt, unabhängig davon wie lange das externe Masse-Signal anliegt.
Um diesen extern ausgelösten Reset des Zeitgeberbausteins zu maskieren, kann über X2-Pin6 ein weiteres (high-aktives) Steuersignal aufgeschaltet werden. Das Signal gelangt über D3, R2 an den Optokopplereingang von OK1. D3 schütz gegen Verpolung und R2 limitiert den maximal möglichen Diodenstrom.
Der Ausgang von OK1 überbrückt den Pull-Up Widerstand R8. Der Eingang von IC3A wird so permanent auf High-Potential gehalten und sperrt damit den Reset-Generator aus: C3, R10, D6, IC3B.
Das externe high-aktive Steuersignal dominiert das low-aktive Reset-Signal!
Der Zeitgeberbaustein mit Relaisausgang
Der Zeitgeberbaustein IC2 bildet die eigentliche Zustandsmaschine, welche T4 und somit K1 ansteuert.
R11 und R12 stellen die Referenzspannung an dem IC2-Pin2 und IC2-Pin6 auf ½ VCMOS ein. R14 und C7 bestimmen die minimale Zeitkonstante für das Umschalten des Open-Collector Ausgangs IC2-Pin7. R13 ist der Signal Pull-Up Widerstand für T4. Die Freilaufdiode D8 schützt die Schaltung vor einer Überspannung, die beim Abschalten der induktiven Gleichspannungslast K1 entstehen würde.
Im Reset-Zustand sperrt T4 - es liegt am Gate Low-Pegel an. Das Relais K1 befindet sich in Ruhelage.
Mit jedem externen Taster-Event wird das MOSFET-Pärchen T2 und T3 leitend und schaltet damit den Relaisausgang um.
An der Klemme X1-Pin2 steht das geschaltete Ausgangssignal (Vout) zur Verfügung.
Low-Battery Flasher / Visualisierung
Die Bauelemente um das IC1 bilden den Low-Battery Flasher (RC-Oszillator). Der Reset-Zustand dieser Schaltungskomponente ist mit dem Statussignal „POWER-ON“ (Ausgangsspannung von IC2-Pin7) verknüpft.
Das bedeutet, solange sich das Relais K1 in der Ruhelage befindet, bleiben IC1, T5 und somit auch die externe LED inaktiv.
Über einen einstellbaren Spannungsregler, bestehend aus P1, R23 und R24, kann die gewünschte Triggerschwelle eingestellt werden. Über C10 lässt sich das Ansprechverhalten einstellen.
Die Zeitkonstanten - Zykluszeit und Impulsdauer - werden durch die Widerstände R21 und R22 in Verbindung mit C8 festgelegt. Die präzisen Shunt-Dioden D9 und D10 definieren dabei die Referenzspannung an dem IC1-Pin2 und dem IC1-Pin6.
Wenn jetzt die, über den eingangsseitigen Spannungsteiler mit P1, eingestellte Spannung am IC1-Pin5 diesen Referenzspannungswert unterschreitet, läuft die Oszillatorschaltung an. T5 wird über den Gate-Widerstand R20 angesteuert. R19 begrenzt den Stromfluss durch T5 auf verträgliche Werte. Die Leuchtintensität, der an der Klemme X2 (Pin 3 und 4) angeschlossenen externen LED, kann mit Hilfe von R16 (R17) dem persönlichen Geschmack angepasst werden.
Technische Daten
Die folgenden Angaben gelten für die Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Betriebsspannung : 10...16 V DC
Stromaufnahme : <1 mA, bei angezogenem Relais <100 mA
Schaltausgang : max. Kontaktbelastbarkeit 10 A (nicht abgesichert)
Einschaltverzögerung : ca. 2.5 Sek. (voreingestellt)
Ausschaltverzögerung : ca. 0,1 Sek.
Eingangsstrom (Signal) : typ. 5mA (12,4 Vin)
Ein-/Ausgangsstrom (/Clear) : <500 µA
Abmessungen (B x H x T) : 68 x 23 x 58 mm
Klemmbereich X1 : 3x 0,14 mm2 - 1,5 mm2 (26-16 AWG)
Klemmbereich X2 : 6x 0,14 mm2 - 0,5 mm2 (26-20 AWG)
...
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...
Montage der Bauelemente auf der Platine
Beginnend mit der Platinen-Unterseite (Solder Side)
Zuerst werden die Anschlussdrähte der axial bedrahteten Bauelemente (Widerstände, Dioden) entsprechend dem Rastermaß rechtwinklig abgebogen und in die vorgesehenen Bohrungen (laut Bestückungsplan „Bottom-Layer“) gesteckt.
Die Anschlussdrähte werden nicht - wie sonst üblich auf der entgegengesetzten Platinenseite - umgebogen, sondern direkt „von oben“ verlötet. Anschließend sind die überstehenden Drahtenden auf der Unterseite bündig abzuschneiden.
Widerstände
Die in dieser Schaltung verwendeten Widerstände sind Metall-Widerstände (mit einer Belastbarkeit von 0,25W). Diese haben eine Toleranz von typ. 1% und sind durch einen braunen „Toleranz-Ring“ gekennzeichnet.
Metall-Widerstände der E24-Reihe besitzen normalerweise fünf Farbringe. Zum Ablesen des Farbcodes wird der Widerstand so gehalten, dass sich der Toleranzring auf der rechten Seite des Widerstandskörpers befindet. Die Farbkombination wird dann von links nach rechts abgelesen.
Beispielsweise:
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R1 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R5 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R6 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R15 = 22k (rot rot schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
Dioden
Bei den Dioden ist unbedingt darauf zu achten, dass diese richtig gepolt (Lage des Kathodenstriches) eingebaut werden.
[attachment=4:1bgja8uc]Dioden.gif[/attachment:1bgja8uc]
Referenz-Dioden
Die Shunt-Referenzdioden werden im TO-92 Gehäuse mit drei Anschlussbeinchen geliefert. Die Abb. 2 zeigt die Gehäuseansicht von unten. Da die Platine nur zwei Anschlusspunkte für diese Dioden vorsieht, ist das dritte Beinchen (Pin 3) vor dem Einsetzen in die Platine zu entfernen.
(Referenzdiode, Ansicht von unten)
[attachment=3:1bgja8uc]Referenz-Diode.gif[/attachment:1bgja8uc]
Bestückung der Platinen-Oberseite (Component Side)
Auch hier werden die Anschlussdrähte der axial bedrahteten Bauelemente (Widerstände, Dioden ..) entsprechend dem Rastermaß rechtwinklig abgebogen und in die vorgesehenen Bohrungen (laut Bestückungsplan „Top-Layer“) gesteckt.
Ein Verlöten der Bauteile erfolgt ebenso, soweit möglich, „von oben“. Elektrolytkondensatoren, Trimmer, Relais, DIL-Fassungen und Printklemmen werden zweckmäßigerweise auf der entsprechenden Unterseite/Leiterseite verlötet.
Kondensatoren, gepolt
Je nach Fabrikat weisen die Elektrolyt-Kondensatoren (gepolte Kondensatoren) verschiedene Kennzeichnungen auf. Einige Hersteller kennzeichnen den Plus-Pol, andere wiederum den Minus-Pol. Entscheidend ist die Polaritätsangabe, die vom Hersteller auf dem Elko aufgedruckt wurde.
[attachment=2:1bgja8uc]Elektrolyt-Kondensator(gepolt).gif[/attachment:1bgja8uc]
Transistoren
Die Transistoren (MOSFET) werden dem Bestückungsdruck entsprechend eingesetzt und verlötet. Hier gilt es darauf zu achten, dass die Gehäuse-Umrisse der Transistoren mit denen des Bestückungsaufdruckes übereinstimmen. Eine sehr gute Orientierungshilfe bietet dabei die abgeflachte Seite der Transistorgehäuse.
Die Transistoren sollten mit ca. 5 mm Abstand zur Platine eingelötet werden.
Integrierte Schaltkreise (ICs)
Alle verwendeten integrierten Schaltkreise werden nicht direkt in die Platine eingelötet, sondern über IC-Fassungen kontaktiert.
Es ist zwingend darauf zu achten, dass die korrekte Polung - entsprechend der IC-Kennzeichnung im Bestückungsdruck (Kerbe oder Punkt) - eingehalten wird!
Leuchtdiode (LED)
Die externe LED muss für eine korrekte Funktion polungsrichtig an die Klemme X2 (Pin 3 und 4) angeschlossen werden. Das kürzere Anschlussbeinchen kennzeichnet die Kathode (größere Elektrode).
[attachment=1:1bgja8uc]LED.gif[/attachment:1bgja8uc]
Abschließende Kontrolle/Inbetriebnahme
Nachdem die Platine bestückt und auf eventuelle Fehler untersucht wurde, kann ein erster Funktionstest durchgeführt werden.
Idealerweise wird die Schaltung dabei aus einem einstellbaren Gleichspannungsnetzgerät (mit Strombegrenzung) versorgt. Die Stromgrenze sollte in einem Bereich von <500 mA gesetzt werden.
Bestückte Leiterplatte (V5.2.1) mit abgesetztem LED-Taster
Die bestückte Platine (siehe Abb.) mit den Abmessungen 51 x 54 mm wird über zwei Klemmleisten kontaktiert.
Die „große“ Leistungsklemme X1, rechts oben auf der Leiterplatte zu sehen, ist für den 12 V Ein-/Ausgang sowie den Masse-Anschluss vorgesehen. Die externen Komponenten, wie Taster, LED und Steuersignale, werden auf die Miniatur-Schraubklemme X2 aufgeschaltet.
[attachment=0:1bgja8uc]Push-button Relay(LBF)(V5.3)(1024).jpg[/attachment:1bgja8uc]
Die fertig bestückte Platine wird in ein Kunststoff-Wannengehäuse Conrad: 522600 eingebaut.
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Montage der Bauelemente auf der Platine
Beginnend mit der Platinen-Unterseite (Solder Side)
Zuerst werden die Anschlussdrähte der axial bedrahteten Bauelemente (Widerstände, Dioden) entsprechend dem Rastermaß rechtwinklig abgebogen und in die vorgesehenen Bohrungen (laut Bestückungsplan „Bottom-Layer“) gesteckt.
Die Anschlussdrähte werden nicht - wie sonst üblich auf der entgegengesetzten Platinenseite - umgebogen, sondern direkt „von oben“ verlötet. Anschließend sind die überstehenden Drahtenden auf der Unterseite bündig abzuschneiden.
Widerstände
Die in dieser Schaltung verwendeten Widerstände sind Metall-Widerstände (mit einer Belastbarkeit von 0,25W). Diese haben eine Toleranz von typ. 1% und sind durch einen braunen „Toleranz-Ring“ gekennzeichnet.
Metall-Widerstände der E24-Reihe besitzen normalerweise fünf Farbringe. Zum Ablesen des Farbcodes wird der Widerstand so gehalten, dass sich der Toleranzring auf der rechten Seite des Widerstandskörpers befindet. Die Farbkombination wird dann von links nach rechts abgelesen.
Beispielsweise:
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R1 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R5 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R6 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R15 = 22k (rot rot schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
Dioden
Bei den Dioden ist unbedingt darauf zu achten, dass diese richtig gepolt (Lage des Kathodenstriches) eingebaut werden.
[attachment=4:1bgja8uc]Dioden.gif[/attachment:1bgja8uc]
Referenz-Dioden
Die Shunt-Referenzdioden werden im TO-92 Gehäuse mit drei Anschlussbeinchen geliefert. Die Abb. 2 zeigt die Gehäuseansicht von unten. Da die Platine nur zwei Anschlusspunkte für diese Dioden vorsieht, ist das dritte Beinchen (Pin 3) vor dem Einsetzen in die Platine zu entfernen.
(Referenzdiode, Ansicht von unten)
[attachment=3:1bgja8uc]Referenz-Diode.gif[/attachment:1bgja8uc]
Bestückung der Platinen-Oberseite (Component Side)
Auch hier werden die Anschlussdrähte der axial bedrahteten Bauelemente (Widerstände, Dioden ..) entsprechend dem Rastermaß rechtwinklig abgebogen und in die vorgesehenen Bohrungen (laut Bestückungsplan „Top-Layer“) gesteckt.
Ein Verlöten der Bauteile erfolgt ebenso, soweit möglich, „von oben“. Elektrolytkondensatoren, Trimmer, Relais, DIL-Fassungen und Printklemmen werden zweckmäßigerweise auf der entsprechenden Unterseite/Leiterseite verlötet.
Kondensatoren, gepolt
Je nach Fabrikat weisen die Elektrolyt-Kondensatoren (gepolte Kondensatoren) verschiedene Kennzeichnungen auf. Einige Hersteller kennzeichnen den Plus-Pol, andere wiederum den Minus-Pol. Entscheidend ist die Polaritätsangabe, die vom Hersteller auf dem Elko aufgedruckt wurde.
[attachment=2:1bgja8uc]Elektrolyt-Kondensator(gepolt).gif[/attachment:1bgja8uc]
Transistoren
Die Transistoren (MOSFET) werden dem Bestückungsdruck entsprechend eingesetzt und verlötet. Hier gilt es darauf zu achten, dass die Gehäuse-Umrisse der Transistoren mit denen des Bestückungsaufdruckes übereinstimmen. Eine sehr gute Orientierungshilfe bietet dabei die abgeflachte Seite der Transistorgehäuse.
Die Transistoren sollten mit ca. 5 mm Abstand zur Platine eingelötet werden.
Integrierte Schaltkreise (ICs)
Alle verwendeten integrierten Schaltkreise werden nicht direkt in die Platine eingelötet, sondern über IC-Fassungen kontaktiert.
Es ist zwingend darauf zu achten, dass die korrekte Polung - entsprechend der IC-Kennzeichnung im Bestückungsdruck (Kerbe oder Punkt) - eingehalten wird!
Leuchtdiode (LED)
Die externe LED muss für eine korrekte Funktion polungsrichtig an die Klemme X2 (Pin 3 und 4) angeschlossen werden. Das kürzere Anschlussbeinchen kennzeichnet die Kathode (größere Elektrode).
[attachment=1:1bgja8uc]LED.gif[/attachment:1bgja8uc]
Abschließende Kontrolle/Inbetriebnahme
Nachdem die Platine bestückt und auf eventuelle Fehler untersucht wurde, kann ein erster Funktionstest durchgeführt werden.
Idealerweise wird die Schaltung dabei aus einem einstellbaren Gleichspannungsnetzgerät (mit Strombegrenzung) versorgt. Die Stromgrenze sollte in einem Bereich von <500 mA gesetzt werden.
Bestückte Leiterplatte (V5.2.1) mit abgesetztem LED-Taster
Die bestückte Platine (siehe Abb.) mit den Abmessungen 51 x 54 mm wird über zwei Klemmleisten kontaktiert.
Die „große“ Leistungsklemme X1, rechts oben auf der Leiterplatte zu sehen, ist für den 12 V Ein-/Ausgang sowie den Masse-Anschluss vorgesehen. Die externen Komponenten, wie Taster, LED und Steuersignale, werden auf die Miniatur-Schraubklemme X2 aufgeschaltet.
[attachment=0:1bgja8uc]Push-button Relay(LBF)(V5.3)(1024).jpg[/attachment:1bgja8uc]
Die fertig bestückte Platine wird in ein Kunststoff-Wannengehäuse Conrad: 522600 eingebaut.
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Anhänge
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Bestückungsplan
Bestückungsplan (Top-Layer)
[attachment=2:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Top-Layer).gif[/attachment:39fcbges]
Bestückungsplan (Bottom-Layer)
[attachment=1:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Bottom-Layer).gif[/attachment:39fcbges]
Schaltplan
Schaltbild Taster-LBF(V5.3)
[attachment=0:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Portrait)(1024).jpg[/attachment:39fcbges]
Bauteile
Widerstände, Trimmer
Für alle Metallwiderstände gelten folgende Spezifikationen:
Widerstandstoleranz 1 %
Belastbarkeit 0,25 W
Bauform 0207 axial
Für R1 wird eine Belastbarkeit von 0,6W empfohlen.
Widerstandsfarbcode
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R16 = 180R (braun grau schwarz schwarz braun)
R1, R17, R20 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R5 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R6, R22 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R11, R12, R15 = 22k (rot rot schwarz rot braun)
R3, R13, R24 = 47k (gelb violett schwarz rot braun)
R23 = 56k (grün blau schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
R21 = 180k (braun grau schwarz orange braun)
R4 = 270k (rot violett schwarz orange braun)
R10 = 1M (braun schwarz schwarz gelb braun)
R9, R18 = nicht bestückt
P1 = 20k 1-gängig S75H / S75P
R4 bestimmt die Einschaltverzögerung: 330k – 3,0 Sek., 270k – 2,5 Sek., 220k – 2,0 Sek., 180k – 1,5 Sek.
R16 dient zur Anpassung der LED-Helligkeit.
Hinweis:
Die Widerstände R4 und R16 werden mit Hilfe von Präzisionsfassungen kontaktiert!
Kondensatoren
C3, C5-6, C9-10 = 100n / 50V Keramik X7R RM: 2,5 mm
C1-2, C4, C8 = 10µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 2,5 mm
C7 = 1µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 1,5 – 2,0 mm
Dioden
D1-3, D6, D8 = 1N4148 Schaltdiode 100 V / 100 mA (200 mA) axial DO-35
D7 = BZX85C16V Zener-Diode 16 V 1,3 W axial DO-41
D9-10 = LM385Z-2.5 Shunt-Referenzdiode 2,5 V TO-92/2
D4, D5 = nicht bestückt
Transistoren (MOSFET), Optokoppler
T1-5 = BS170 (G) N-Kanal MOSFET 60V / 0,5A TO-92
OK1 = SFH615A-3 (-4) Optokoppler CTR: >100% DIP-4
ICs
IC1-2 = ICM7555IPA INTERSIL Timer DIP-8
IC3 = HEF4093BP NXP 4-fach NAND (Schmitt-Trigger) DIP-14
Sonstiges
F1 = 125 mA flink ESKA Pico-Fuse axial (Is: 300 A / 32 V DC)
K1 = G5CA-1AE 12V DC OMRON 15A-PCB Leistungsrelais (G6C-2117P-US / G6C-1117P-US 12V DC) (max. 10 A)
X1 = MKDS 1,5/3-5.08 Phoenix Contact Leiterplattenklemme 5,08 mm 3-polig (MKDS 3/3-5.08) (3x 0,2 mm2 - 2,5 mm2)
X2 = MPT 0.5/ 6-2.54 Phoenix Contact Leiterplattenklemme 2,54 mm 6-polig
Gehäuse = Wannengehäuse Conrad: 522600 (B x H x T): 68 x 23 x 58 mm
Taster = kfz-spezifisch
LED = (LS 3336-S1U2-1) OSRAM super-rot (645 nm) 2,0 V / 20 mA, 710 mcd
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Bestückungsplan
Bestückungsplan (Top-Layer)
[attachment=2:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Top-Layer).gif[/attachment:39fcbges]
Bestückungsplan (Bottom-Layer)
[attachment=1:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Bottom-Layer).gif[/attachment:39fcbges]
Schaltplan
Schaltbild Taster-LBF(V5.3)
[attachment=0:39fcbges]Taster-LBF(V5.3)(Portrait)(1024).jpg[/attachment:39fcbges]
Bauteile
Widerstände, Trimmer
Für alle Metallwiderstände gelten folgende Spezifikationen:
Widerstandstoleranz 1 %
Belastbarkeit 0,25 W
Bauform 0207 axial
Für R1 wird eine Belastbarkeit von 0,6W empfohlen.
Widerstandsfarbcode
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R16 = 180R (braun grau schwarz schwarz braun)
R1, R17, R20 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R5 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R6, R22 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R11, R12, R15 = 22k (rot rot schwarz rot braun)
R3, R13, R24 = 47k (gelb violett schwarz rot braun)
R23 = 56k (grün blau schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
R21 = 180k (braun grau schwarz orange braun)
R4 = 270k (rot violett schwarz orange braun)
R10 = 1M (braun schwarz schwarz gelb braun)
R9, R18 = nicht bestückt
P1 = 20k 1-gängig S75H / S75P
R4 bestimmt die Einschaltverzögerung: 330k – 3,0 Sek., 270k – 2,5 Sek., 220k – 2,0 Sek., 180k – 1,5 Sek.
R16 dient zur Anpassung der LED-Helligkeit.
Hinweis:
Die Widerstände R4 und R16 werden mit Hilfe von Präzisionsfassungen kontaktiert!
Kondensatoren
C3, C5-6, C9-10 = 100n / 50V Keramik X7R RM: 2,5 mm
C1-2, C4, C8 = 10µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 2,5 mm
C7 = 1µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 1,5 – 2,0 mm
Dioden
D1-3, D6, D8 = 1N4148 Schaltdiode 100 V / 100 mA (200 mA) axial DO-35
D7 = BZX85C16V Zener-Diode 16 V 1,3 W axial DO-41
D9-10 = LM385Z-2.5 Shunt-Referenzdiode 2,5 V TO-92/2
D4, D5 = nicht bestückt
Transistoren (MOSFET), Optokoppler
T1-5 = BS170 (G) N-Kanal MOSFET 60V / 0,5A TO-92
OK1 = SFH615A-3 (-4) Optokoppler CTR: >100% DIP-4
ICs
IC1-2 = ICM7555IPA INTERSIL Timer DIP-8
IC3 = HEF4093BP NXP 4-fach NAND (Schmitt-Trigger) DIP-14
Sonstiges
F1 = 125 mA flink ESKA Pico-Fuse axial (Is: 300 A / 32 V DC)
K1 = G5CA-1AE 12V DC OMRON 15A-PCB Leistungsrelais (G6C-2117P-US / G6C-1117P-US 12V DC) (max. 10 A)
X1 = MKDS 1,5/3-5.08 Phoenix Contact Leiterplattenklemme 5,08 mm 3-polig (MKDS 3/3-5.08) (3x 0,2 mm2 - 2,5 mm2)
X2 = MPT 0.5/ 6-2.54 Phoenix Contact Leiterplattenklemme 2,54 mm 6-polig
Gehäuse = Wannengehäuse Conrad: 522600 (B x H x T): 68 x 23 x 58 mm
Taster = kfz-spezifisch
LED = (LS 3336-S1U2-1) OSRAM super-rot (645 nm) 2,0 V / 20 mA, 710 mcd
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Bestückungsvariante B
Funktionsbeschreibung
Die folgende Funktionsbeschreibung erfolgt anhand der Bestückungsvariante B (Sense-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Die Schaltungsvariante nutzt im wesentlichen die gleichen Grundsegmente aus der oben beschriebenen Applikation (Toggle-Betriebsart). Unverändert bleiben die Spannungsversorgung und der Low-Battery Flasher zur Visualisierung, lediglich die Schaltungsstufe Signalgenerierung für den Relaisausgang wird alternativ bestückt.
Bestückungsvariante B - Das Relais wird durch ein externes Steuersignal (Zündung, Remote o.ä.) angesteuert.
Dabei wird über eine RC-Kombination die Einschaltverzögerung von dem Relais definiert. Die gewünschte
Ausschaltverzögerung kann über einen zusätzlichen (externen) Widerstand bestimmt werden. (Die beiden Zeitkonstanten sind nicht voneinander entkoppelt.)
Die Signalgenerierung
Sämtliche Steuer- und I/O-Signale werden über die 6-polige Klemme X2 angeschlossen.
Die Pinbelegung entspricht dabei folgendem Schema:
· X2-1: n.c. :: - - - - - - :: nicht benutzt
· X2-2: n.c. :: - - - - - - :: nicht benutzt
· X2-3: LED(+) :: Ausgang :: LED-Anode
· X2-4: LED(-) :: Ausgang :: LED-Kathode
· X2-5: /Clear :: Eingang :: GND (Entladewiderstand nach Masse)
· X2-6: Signal :: Eingang :: Steuersignal, Remote-In (high-aktiv)
Steuersignale
Die Sense-Betriebsart sieht vor, dass auf X2-Pin5 Masse-Potential aufgelegt wird. Das externe Masse-Signal wird intern an den Entladewiderstand R3 geführt.
Es besteht hier die Option, in diese Masse-Leitung einen zusätzlichen externen Entladewiderstand einzuschleifen. Dieser Widerstand liegt dann mit R3 in Reihe und lässt so eine Manipulation der Entladezeit in weiten Bereichen zu.
Um die Schaltung über ein externes Steuersignal zu aktivieren, kann auf X2-Pin6 ein high-aktives Remote-Signal aufgeschaltet werden. Dies gelangt über D3, R2 an den Optokopplereingang von OK1. D3 schütz gegen Verpolung und R2 limitiert den maximal möglichen Diodenstrom.
Der Ausgang von OK1 legt die interne CMOS-Spannung an die RC-Kombination R7, C2. Die Diode D4 überbrückt dabei den Ladewiderstand R7 in Entladerichtung, so dass nur noch R3 und C2 die Entladezeitkonstante bilden. D5 begrenzt das Spannungsniveau von C2. Über R9 wird T4 und somit auch das Relais K1 angesteuert.
Typische Ladezeiten für die Einschaltverzögerung (mit C2: 47µF und 12,4 Vin) sind:
· R7: 1M -> ton-delay: 13,7 s
· R7: 820k -> ton-delay: 11,5 s
· R7: 680k -> ton-delay: 9,6 s
· R7: 560k -> ton-delay: 7,6 s
· R7: 470k -> ton-delay: 6,4 s
· R7: 390k -> ton-delay: 5,6 s
· R7: 330k -> ton-delay: 4,7 s
· R7: 270k -> ton-delay: 3,9 s
· ...
· R7: 10k -> ton-delay: 0,1 s
Typische Entladezeiten für die Ausschaltverzögerung (mit C2: 47µF, D5: BZX79C5V6 und 12,4 Vin) sind:
· R3 + Rextern: 10k + short -> toff-delay: 0,4 s
· R3 + Rextern: 10k + 100k -> toff-delay: 3,8 s
· R3 + Rextern: 10k + 220k -> toff-delay: 7,1 s
· ...
· R3 + Rextern: 10k + 2M2 -> toff-delay: 39,7 s
Bestückungsplan
Bestückungsplan (Component Side)
[attachment=0:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Variante-B)(Top-Layer).gif[/attachment:22ibk8fl]
Bestückungsplan (Solder Side)
[attachment=1:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Variante-B)(Bottom-Layer).gif[/attachment:22ibk8fl]
Schaltplan
Schaltbild Taster-LBF(V5.3) Sense-Betriebsart
[attachment=2:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Portrait)(Variante-B)(1024).jpg[/attachment:22ibk8fl]
...
Bestückungsvariante B
Funktionsbeschreibung
Die folgende Funktionsbeschreibung erfolgt anhand der Bestückungsvariante B (Sense-Betriebsart)
im LED-Modus II (Low-Battery Flasher).
Die Schaltungsvariante nutzt im wesentlichen die gleichen Grundsegmente aus der oben beschriebenen Applikation (Toggle-Betriebsart). Unverändert bleiben die Spannungsversorgung und der Low-Battery Flasher zur Visualisierung, lediglich die Schaltungsstufe Signalgenerierung für den Relaisausgang wird alternativ bestückt.
Bestückungsvariante B - Das Relais wird durch ein externes Steuersignal (Zündung, Remote o.ä.) angesteuert.
Dabei wird über eine RC-Kombination die Einschaltverzögerung von dem Relais definiert. Die gewünschte
Ausschaltverzögerung kann über einen zusätzlichen (externen) Widerstand bestimmt werden. (Die beiden Zeitkonstanten sind nicht voneinander entkoppelt.)
Die Signalgenerierung
Sämtliche Steuer- und I/O-Signale werden über die 6-polige Klemme X2 angeschlossen.
Die Pinbelegung entspricht dabei folgendem Schema:
· X2-1: n.c. :: - - - - - - :: nicht benutzt
· X2-2: n.c. :: - - - - - - :: nicht benutzt
· X2-3: LED(+) :: Ausgang :: LED-Anode
· X2-4: LED(-) :: Ausgang :: LED-Kathode
· X2-5: /Clear :: Eingang :: GND (Entladewiderstand nach Masse)
· X2-6: Signal :: Eingang :: Steuersignal, Remote-In (high-aktiv)
Steuersignale
Die Sense-Betriebsart sieht vor, dass auf X2-Pin5 Masse-Potential aufgelegt wird. Das externe Masse-Signal wird intern an den Entladewiderstand R3 geführt.
Es besteht hier die Option, in diese Masse-Leitung einen zusätzlichen externen Entladewiderstand einzuschleifen. Dieser Widerstand liegt dann mit R3 in Reihe und lässt so eine Manipulation der Entladezeit in weiten Bereichen zu.
Um die Schaltung über ein externes Steuersignal zu aktivieren, kann auf X2-Pin6 ein high-aktives Remote-Signal aufgeschaltet werden. Dies gelangt über D3, R2 an den Optokopplereingang von OK1. D3 schütz gegen Verpolung und R2 limitiert den maximal möglichen Diodenstrom.
Der Ausgang von OK1 legt die interne CMOS-Spannung an die RC-Kombination R7, C2. Die Diode D4 überbrückt dabei den Ladewiderstand R7 in Entladerichtung, so dass nur noch R3 und C2 die Entladezeitkonstante bilden. D5 begrenzt das Spannungsniveau von C2. Über R9 wird T4 und somit auch das Relais K1 angesteuert.
Typische Ladezeiten für die Einschaltverzögerung (mit C2: 47µF und 12,4 Vin) sind:
· R7: 1M -> ton-delay: 13,7 s
· R7: 820k -> ton-delay: 11,5 s
· R7: 680k -> ton-delay: 9,6 s
· R7: 560k -> ton-delay: 7,6 s
· R7: 470k -> ton-delay: 6,4 s
· R7: 390k -> ton-delay: 5,6 s
· R7: 330k -> ton-delay: 4,7 s
· R7: 270k -> ton-delay: 3,9 s
· ...
· R7: 10k -> ton-delay: 0,1 s
Typische Entladezeiten für die Ausschaltverzögerung (mit C2: 47µF, D5: BZX79C5V6 und 12,4 Vin) sind:
· R3 + Rextern: 10k + short -> toff-delay: 0,4 s
· R3 + Rextern: 10k + 100k -> toff-delay: 3,8 s
· R3 + Rextern: 10k + 220k -> toff-delay: 7,1 s
· ...
· R3 + Rextern: 10k + 2M2 -> toff-delay: 39,7 s
Bestückungsplan
Bestückungsplan (Component Side)
[attachment=0:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Variante-B)(Top-Layer).gif[/attachment:22ibk8fl]
Bestückungsplan (Solder Side)
[attachment=1:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Variante-B)(Bottom-Layer).gif[/attachment:22ibk8fl]
Schaltplan
Schaltbild Taster-LBF(V5.3) Sense-Betriebsart
[attachment=2:22ibk8fl]Taster-LBF(V5.3)(Portrait)(Variante-B)(1024).jpg[/attachment:22ibk8fl]
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Bauteile
Widerstände, Trimmer
Für alle Metallwiderstände gelten folgende Spezifikationen:
Widerstandstoleranz 1 %
Belastbarkeit 0,25 W
Bauform 0207 axial
Für R1 wird eine Belastbarkeit von 0,6W empfohlen.
Widerstandsfarbcode
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R16 = 180R (braun grau schwarz schwarz braun)
R1, R17, R20 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R9 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R22 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R3, R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R24 = 47k (gelb violett schwarz rot braun)
R23 = 56k (grün blau schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
R21 = 180k (braun grau schwarz orange braun)
R4-6, R8, R10-15, R18 = nicht bestückt
P1 = nicht bestückt
R7 bestimmt die Einschaltverzögerung (default 10k – 0,1 Sek.).
R16 dient zur Anpassung der LED-Helligkeit.
Hinweis:
Die Widerstände R7 und R16 werden mit Hilfe von Präzisionsfassungen kontaktiert.
Achtung:
R7 wird auf der PCB-Oberseite montiert!
Kondensatoren
C9-10 = 100n / 50V Keramik X7R RM: 2,5 mm
C4, C8 = 10µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 2,5 mm
C2 = 47µF / 25V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 3,5 mm
C1, C3, C5-7 = nicht bestückt
Dioden
D1, D3-4, D8 = 1N4148 Schaltdiode 100 V / 100 mA (200 mA) axial DO-35
D7 = BZX85C16V Zener-Diode 16 V 1,3 W axial DO-41
D5 = BZX79C5V6 Zener-Diode (NXP) 5,6 V 0,5 W axial DO-35
D9-10 = LM385Z-2.5 Shunt-Referenzdiode 2,5 V TO-92/2
D2, D6 = nicht bestückt
Transistoren (MOSFET), Optokoppler
T4-5 = BS170 (G) N-Kanal MOSFET (ON) 60V / 0,5A TO-92
OK1 = SFH615A-3 (-4) Optokoppler CTR: >100% DIP-4
T1-3 = nicht bestückt
ICs
IC1 = ICM7555IPA INTERSIL Timer DIP-8
IC2-3 = nicht bestückt
Disclaimer: Der Autor übernimmt keinerlei Gewähr noch irgendwelche Haftung für Schäden oder Folgeschäden im Zusammenhang mit dieser Publikation.
Bauteile
Widerstände, Trimmer
Für alle Metallwiderstände gelten folgende Spezifikationen:
Widerstandstoleranz 1 %
Belastbarkeit 0,25 W
Bauform 0207 axial
Für R1 wird eine Belastbarkeit von 0,6W empfohlen.
Widerstandsfarbcode
R19 = 33R (orange orange schwarz gold braun)
R16 = 180R (braun grau schwarz schwarz braun)
R1, R17, R20 = 220R (rot rot schwarz schwarz braun)
R9 = 1k (braun schwarz schwarz braun braun)
R2, R22 = 2k2 (rot rot schwarz braun braun)
R3, R7 = 10k (braun schwarz schwarz rot braun)
R24 = 47k (gelb violett schwarz rot braun)
R23 = 56k (grün blau schwarz rot braun)
R8, R14 = 100k (braun schwarz schwarz orange braun)
R21 = 180k (braun grau schwarz orange braun)
R4-6, R8, R10-15, R18 = nicht bestückt
P1 = nicht bestückt
R7 bestimmt die Einschaltverzögerung (default 10k – 0,1 Sek.).
R16 dient zur Anpassung der LED-Helligkeit.
Hinweis:
Die Widerstände R7 und R16 werden mit Hilfe von Präzisionsfassungen kontaktiert.
Achtung:
R7 wird auf der PCB-Oberseite montiert!
Kondensatoren
C9-10 = 100n / 50V Keramik X7R RM: 2,5 mm
C4, C8 = 10µF / 50V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 2,5 mm
C2 = 47µF / 25V Elektrolyt 105° RM: 2,0 – 3,5 mm
C1, C3, C5-7 = nicht bestückt
Dioden
D1, D3-4, D8 = 1N4148 Schaltdiode 100 V / 100 mA (200 mA) axial DO-35
D7 = BZX85C16V Zener-Diode 16 V 1,3 W axial DO-41
D5 = BZX79C5V6 Zener-Diode (NXP) 5,6 V 0,5 W axial DO-35
D9-10 = LM385Z-2.5 Shunt-Referenzdiode 2,5 V TO-92/2
D2, D6 = nicht bestückt
Transistoren (MOSFET), Optokoppler
T4-5 = BS170 (G) N-Kanal MOSFET (ON) 60V / 0,5A TO-92
OK1 = SFH615A-3 (-4) Optokoppler CTR: >100% DIP-4
T1-3 = nicht bestückt
ICs
IC1 = ICM7555IPA INTERSIL Timer DIP-8
IC2-3 = nicht bestückt
Disclaimer: Der Autor übernimmt keinerlei Gewähr noch irgendwelche Haftung für Schäden oder Folgeschäden im Zusammenhang mit dieser Publikation.
Knoxville
Teil der Gemeinde
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- 15. Sep. 2003
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- 839
Hallo,
das Platinenlayout überarbeite ich gerade noch einmal leicht kosmetisch - stelle es dann hier online.
Bis dahin fehlen Dir dann nur noch ein paar Mitstreiter, damit sich eine PCB-Bestellung lohnt.
Viel Glück
...Knoxville...
Praios schrieb:
das Platinenlayout überarbeite ich gerade noch einmal leicht kosmetisch - stelle es dann hier online.
Bis dahin fehlen Dir dann nur noch ein paar Mitstreiter, damit sich eine PCB-Bestellung lohnt.
Viel Glück
...Knoxville...
Knoxville
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Hallo,
für die Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart) im LED-Modus II (Low-Battery Flasher) würden die Bauteile über Conrad ca. 32,50 € kosten.
[attachment=0:13fz4uyx]Parts-List(Taster-LBF)(Conrad).gif[/attachment:13fz4uyx]
Der Preis für das PCB richtet sich wieder nach der Abnahmemenge. Die Platine liegt in den Abmessungen bei etwa. 50x54 mm.
Gruß
...Knoxville...
Deer schrieb:Ich würde mich als Mitstreiter anbieten wenn es nicht zu teuer wird
für die Bestückungsvariante A (Toggle-Betriebsart) im LED-Modus II (Low-Battery Flasher) würden die Bauteile über Conrad ca. 32,50 € kosten.
[attachment=0:13fz4uyx]Parts-List(Taster-LBF)(Conrad).gif[/attachment:13fz4uyx]
Der Preis für das PCB richtet sich wieder nach der Abnahmemenge. Die Platine liegt in den Abmessungen bei etwa. 50x54 mm.
Gruß
...Knoxville...
