Handhabung & Technik MOSFET Endstufe für A-Brückenzünder mittels Atmel Mega8

Dieses Thema im Forum "Effekte, Feuerwerkskörper, Technik, Hilfsmittel" wurde erstellt von Sany, 9. November 2014.

  1. Hallo Zusammen,

    Bin relativ neu hier im Forum, wollte hier mal eben mein Projekt vorstellen.

    Ich möchte eine 16 Kanal Funk-Zündanlage bauen. Diese wird von einem Atmel Atmega8 gesteuert mit einem RFM12 (433 MHZ) Funkmodul. Die Zündanlage erhält Ihre Ansteuerung via Funk von einem Laptop mit selbst Programmierter Software, für die entsprechenden Kanäle. Alternativ ist hier noch eine USB Schnittstelle in Planung.

    Nun bin ich gerade an der MOSFET Endstufe dran, die die Brückenzünder mit 12V zünden soll.

    Mein Problem ist, ich möchte nicht, das beim Einschalten alle Ausgänge auf High gezogen werden, da ich bisher leider noch nicht mit MOSFETs gearbeitet habe, ist das bischen schwierig für mich.

    Die Auslösung des Kanals soll durch eine Rote LED signalisiert werden (12V bei 25mA)

    Habe als Mosfet den IRF540 gewählt, wobei einige sagen das es mit +5V schwer wird den Mosfet voll durchschalten zu lassen. Wollte eigentlich die ULNs vermeiden.

    Hier ist aktuell mein Board:
    [​IMG]

    Hier ist aktuell mein Entwurf der Endstufe:
    [​IMG]

    Die Dioden sind jeweils 4x 1N4148

    Grüße,
    Daniel
     
  2. Hi,

    die Schaltung sieht mir doch recht unnötig kompliziert aus. Davon abgesehen muss ich zugeben dass ich sie nicht ganz verstehe. Durch die beiden Kondensatoren wird nur bei Wechsel des Zustandes deines Ports Strom fließen.

    Die Ports des Atmega8 sind initial hochohmig/floating. Daher ist ein pull-down nötig. Ich packe zwischen pull-down und Masse direkt noch eine led. Damit sehe ich dass der port aktiv ist. Dahinter kommt dann das gate des mosfets. Vor das gate sollte man noch einen Widerstand packen da das aufladen des Gates ggf mehr Strom ziehen kann als dein atmega liefern kann. Da musst du schauen was dein mega liefern kann (abzüglich dem was die "pull-down-led" schon benötigt) und den Widerstand dann dementsprechend dimensionieren.

    Als Mosfet verwende ich den IRL540. Mein Prozessor liefert nur 3,3V. Da schaltet der IRF noch nicht ordentlich durch. Der Bereich in dem der IRF noch einen erwähnenswerten Widerstand hat ist deutlich größer als beim IRL.

    Und Mosfets müssen die Masse der Zünder schalten und nicht die Phase. Sonst schaltet er nicht ordentlich durch. Also Zünder direkt mit Pase verbinden und den Mosfet zwischen Zünder und Masse.

    Gruß Bastian
     
  3. Hallo Daniel,

    zunächst fällt mir auf, dass an dem Quarz 100nF Kondensatoren hängen, das ist deutlich zu viel, normalerweise verwendet man 22pF.
    Zum anderen die Endstufe, ich vermute du versuchst sowas wie eine Ladungspumpe zu bauen?
    Du verwendest aber nirgens dein 12V-Signal, wenn die also überhaupt so funktioniert (ich steige auch nicht so ganz durch), schaltet die nur deine 5V - das ist ja sicherlich nicht Sinn der Sache?

    Ich mache es so, dass ich im einfachen Fall wie oben geschrieben GND schalte, dazu verwende ich den IRLZ34n oder auf Profets zurückgreife (Eigenmarke von Infinion, wenn ich mich nicht irre), bspw. der BTS621.
    Die haben die Ladungspumpe schon integriert, sind absolut Logic-Level-Kompatibel und haben sogar Fehlererkennung und Strombegrenzung integriert, das Beste ist auch noch, es sind gleich 2 in einem Gehäuse, nehmen also auchnoch weniger Platz weg.
     
  4. Ich schalte auch nicht wirklich durch. Jedoch hoffe ich richtig verstanden zu haben das du die E-Zünder U/A mit 25mA zum zünden bekommen willst, wenn ich damit richtig liege passiert rein Garnichts da diese eine Viel höhere Amperzahl benötigen (Pyrotechniker berechnen mit 2Amper pro Zünder)
     
  5. Also ich rechne evtl mit 2V pro A-Zünder, aber bestimmt nicht mit 2A.
    Die Pyro Art Zünder haben eine Ansprech-Stromstärke von 0,6A, in Reihenschaltung mit 5 Zündern 0,8A.
     
  6. Ich habe diese Angabe von verschiedenen Herstellern und aus dem Forums Thema Einführung in die E-Zündung von dem Thread
     
  7. Zu dem Projekt kann ich nicht viel sagen...nur darf man als Privatmensch einfach mal was zusammenbauen auf Funk und der Nachbar neben an freut sich das alle Nase lang sein Garagentor auf und zu geht?wie gesagt hab echt Null Plan.
     
  8. @Feistelmatze: Wenn er sich an die Regeln hält was Frequenz, Kanalabstand, Sendeleistung, Belegungsdauer und dergleichen betrifft, dann ist das erlaubt. Er verwendet ja ein Fertiges Funkmodul und baut nichts eigenes, alles alles Super.

    Zum Thema:
    Dein Schaltplan der Leistungsstufe ist allerdings großer Käse, du schaltest mit dem Mosfet Lowside und hast auf dem anderen Anschlussterminal ebenfalls GND. Wie soll da jemals was zünden, wenn der Zünder mit beiden Anschlüssen auf GND liegt?
    Auch deine beschaltung des RFM12 wird so nicht laufen.
    Lies dir bitte nochmal die Datenblätter durch und überarbeite die Schaltpläne noch einmal

    Ich selbst verwende als Mosfet die IRLR024N, die gibts bei Reichelt und schalten definitiv bei 5V komplett durch
     
  9. Gerade sehe ich auch noch, dass bei Pin 4 vom µC VCC mit GND verbunden ist!

    Ich frage mich sowieso, warum du Junctions an jedem Bauteilpin hast, EAGLE macht das doch eigentlich selber? Sieht so aus, als würde der komplette Plan doppelt übereinander liegen.
     
  10. So dann werfe ich noch einen weiteren MOSFET in Schale: IRFZ44N

    :D
     
  11. Hallo Zusammen ;)

    Sorry hatte bisher leider noch keine Zeit zum Antworten, habe gesehen der Plan so wie er aktuell hier drin ist, ist müll :)

    Ich schalte ja über GND und nicht +12V, daher ist das sehr verwirrend. Dazu funktioniert wohl die Endstufe so überhaupt nicht, oder wäre wie andere mir sagten "grob fahrlässig" oder "murks"

    Zum Thema Funk, eingesetzt werden bei den Galaxis oder ähnliches, Funkmodule mit 433 MHZ, dieser Frequenzraum ist frei solange die maximale mW an Sendeleistung nicht beeinträchtigt wird. Dazu haben die Module (RFM12) ihre eigenen Adressräume.

    Habe mit den selben Modulen bereits unsere Rauchmelder von GIRA mit Funk und Microprozessor angesteuert ;-)

    Bezüglich der Endstufe sagte man mir jetzt wiederum das ich überhaupt kein MOSFET bräuchte, das würde bereits auch schon so gehen:

    1A für 10ms schaltet beispielsweise mit einem BC547 und BD675

    Würdet Ihr das so bestätigen? Weil ich denke ein Brückenzünder ist doch so gesehen ein "Kurzschluss" oder irre Ich mich da aufgrund der Angegebenen Ohm Zahl der Zünder?

    Prinzipiell sind doch nicht die Ampere zum Zündenausschlaggebend sondern die Voltzahl oder irre ich mich da ganz krass? :)


    Grüße
    Daniel
     
  12. Hmm, mein Projekt Zündanlage V2.0 ist zwar so gut wie fertig designed (funktionstüchtig), aber vielleicht hat ja noch jemand eine Idee für ein zusätzliches Feature.

    Wenn ein Kanal ausgelöst wurde wäre es cool, wenn eine LED dauerhaft (bis RESET) anzeigt, dass dieser Kanal verwendet wurde. Da mein µC voll belegt ist mit Ausgängen (ein paar wenige sind noch frei), müsste ich den geschalteten nutzen.
    Nun bräuchte ich ein (oder mehrere) entsprechenden IC, mit dem ich 16 Zustände zwischenspeichern kann und mit einem Signal wieder gelöscht werden kann. D.h. Ausgang des µC auf MOSFET und IC. Wenn High dann schaltet der MOSFET durch und das H wird im Speicher gehalten, der dann eine LED treibt. Quasi RS-Flipflip, aber leider kenne ich nur ICs mit max. 4 RS-FF.

    Kennt jemand eine bessere Lösung?
     
  13. Ja, da irrst du. Du kannst 500V drauf geben, wenn deine Quelle nur µA liefert, wird mit dem Zünden nix. Die Brückenzünder benötigen eine bestimmte Anzahl an Ws (Wattsekunden).

    Volt = Höhe des Wasserfalls
    Ampere = Menge des herunter fallenden Wassers

    Ein 1/10 Tropfen aus 500m Höhe bemerkst du nicht. 1000L aus 2m Höhe schon...
     
  14. Hallo,

    Ja das ist mir auch schon aufgefallen, ich werde die Endstufe noch ein wenig umbauen, dazu diesen nochmal überarbeiten.

    Das ist übrigends eine sehr gute Frage, aber ich weiß leider nicht ob das ein Problem in der Eagle 7.1. für den Mac ist :)
     
  15. Wie wärs denn mit einem I2C port-Expander? oder sind bei dir wirklich restlos alle Pins belegt? Ich werde es evtl. so machen, das die Endstufe nochmal ein Zusatz µC kriegt, der sich lediglich um die Ausgänge und deren Abfrage kümmert. die beiden Kommunizieren dann nur über RS232 oder evtl. I2C.

    Das klingt sehr Interessant, den auf die Logic Level Fets bin ich auch schon gestoßen, denn die IRL schalten erst ab 7-10V effektiv, daher komme ich um einen Logic Level Fet nicht drum herum da ich ein ULN aufgrund der platine vermeiden möchte, wobei ich eh alles in SMD aufbau und ätze.
     
  16. #16 JoergK, 11. November 2014
    Zuletzt bearbeitet: 11. November 2014
    Ich nutze schon I2C für meine Ports.
    Daher kann ich an einem Empfänger in 16er Stufen bis zu 128 Kanäle bedienen.
    Der Prozessor braucht daher nicht groß dimensioniert sein, brauche nur ca. 5 IO-Ports zum Schalten einiger kleinerer Funktionen wie Testbetrieb, Scharfschaltung, Spannungsversorgung etc.
    4 ADCs reichen mir auch gerade so. Daher nur ein kleiner Prozessor mit 16MHz.
    Das ganze ist dann in einer Art Stern aufgebaut. Kern des Sterns ist der Prozessor und der Sende/Empfangsteil, die "Strahlen" haben dann jeweils 16 Kanäle. Ein "Strahl" braucht dann nur +5V, +36V, SDA, SCL und GND.

    Gruß
    Jörg
     
  17. Hi.

    Ich bin zwar ein elektronisches Dummerchen, aber warum nicht auf perfekt funktionierende Technik zurückgreifen? Skydirector hat doch Schaltpläne offen verfügbar, da kannst Du dir sicher alles abschauen was du brauchst und gegen einen nicht kommerziellen (Teil)Nachbau, z.B. der Endstufen, hat Thomas sicher nichts einzuwenden:

    http://www.skydirector.de/doc/pII/ZMII_Funk_01_Sch_L.pdf

    Gruß, Thomas
     
  18. Das ist so eine Sache mit der Elektronik. Skydirector nutzt SMD Bauteile, ich nutze Through-Hole Bauteile (kann ich einfach besser löten). Da sind dann meist die Spezifikationen der Bauteile leicht unterschiedlich und die Berechnung muss neu durchgeführt werden.

    Aber Grundsätzlich ist nichts falsch daran, mal in den Plan zu schauen und die ein oder anderen Tips mitzunehmen. Hier und da würde ich als erweiteter Laie (Kommunikationselektroniker vor Jahren gelernt) die Sache anders angehen, was aber nicht heisst, das der Skydirector etwas falsch macht, ganz im Gegenteil wahrscheinlich ;)

    Beste Grüße
    Jörg
     
  19. Ne, hasse nich. ;)
    Guck Dir nochmal die Tabelle auf Seite zwei von dem PDF an, mit der Quelle: 1. Anlage zur SprengV, Firmenschriften!

    Und sorry für OT an den Threadsteller!
     
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