Raspberry Pi, RP2040, esp32: Lasten ein und ausschalten

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Raspberry Pi, RP2040, esp32: Lasten ein und ausschalten

Beitrag von asp »

Oft muss man mit einem Microkontroller Lasten ein und ausschalten. Am besten verwendet man dafür einen MOSFET oder ein Relais
Arduino.Relais.jpg
Arduino.Relais.jpg (34.98 KiB) 251 mal betrachtet
Arduino.Relais.Schema.jpg
Arduino.Relais.Schema.jpg (27.39 KiB) 251 mal betrachtet

Relaiseingang
VCC = 5VDC
In = Ausgang von Microcontroller (3V3 ... 5V)
G = GND
---
Relaisausgang
COM = gemeinsam: z.B. 230VAC
NC = normaly close: wenn etwas aktiv ausgeschaltet werden soll
NO = normaly open: z.B. Last, wird eingeschaltet wenn Relais durch Microkontroller eingeschaltet wird
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24V Mosfet IRF520 MOSFET Modul für Arduino

Beitrag von asp »

Eine andere Alternative ist das MOSFET-Modul
IRF520-2.jpg
IRF520-2.jpg (36.06 KiB) 249 mal betrachtet
IRF520.Output.jpg
IRF520.Output.jpg (31.54 KiB) 249 mal betrachtet

PS. VCC wird beim Solidstate-Relais nicht verwendet. Bei induktiver Last bitte Freilaufdiode verwenden
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Grove-MOSFET

Beitrag von asp »

Dieses Modul funktioniert bei mir am besten in Verbindung mit einem ESP mit 3.3V Ausgang
Grove.MOSFET.jpg
Grove.MOSFET.jpg (27.43 KiB) 248 mal betrachtet
Grove.Mosfet.Schema.jpg
Grove.Mosfet.Schema.jpg (33.1 KiB) 248 mal betrachtet

Somit kann der Ausgang mit den 5V von Arduino (ESP32) oder einer externen Speisung (max. 15V gespiesen werden)
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P-MOSFET Puls Zähler (entprellt)

Beitrag von asp »

In vielen Fällen ist es von Vorteil, wenn Steuersignale vom Mikroprozessor und die geschaltete Leistung mit einem Optokoppler galvanisch getrennt sind.
MOSFET-Optokoppler.jpg
MOSFET-Optokoppler.jpg (42.67 KiB) 246 mal betrachtet

P-Kanal MOSFET:
LED welche den ON Zustand anzeigt ist im Primärstromkreis. Im Sekundärkreis ist der Powerschalter gegen Plus verdrahtet und die Last gegen GND. Die Schaltung ist also nicht invertierend. - Wenn man mit dem Pegelwandler einen Eingang Ein- und Ausschalten will, so muss der Eingang mit einem Pull-down Widerstand konfiguriert oder bestückt sein, da der P-Kanal MOSFET bei Aktivierung diesen gegen HIGH zieht.

Beschreibung:
- Ein- und Ausgang sind vollständig voneinander getrennt
- kann an Mikrokontrollern wie ESP32, RP2040, etc angeschlossen werden (Eingangspegel 3V...20VDC, Strom ca 5mA)
- schaltet hohe Lasten wie Motoren, Glühbirnen, LED-Leuchten, Gleichstrommotoren, Mikropumpen, Magnetventile usw
- Ausgang 5V...36VDC, Strom 5 A (bei mehr als 5 A muss ein Kühlkörper hinzugefügt werden, der Höchstwert darf 20 A nicht überschreiten)
Lastenschalter.jpg
Lastenschalter.jpg (32.25 KiB) 245 mal betrachtet

Das Beispiel zeigt wie man mit dem nicht invertierenden Pegelwandler einen Eingang von einem Microkontroller verbindet (Eingang ohne Pull-down oder Pull-Up da der Pulldown schon auf dem Pegelwandler mit der Last 10k integriert ist.

Schaltungsbeispiele:
- https://www.mikrocontroller.net/topic/369719
- https://www.homofaciens.de/technics-phy ... Amplifying
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MOSFET-Schalter 15A 400W

Beitrag von asp »

Die beiden MOSFET sind parallel geschaltet.
->MOSFET-Schalter-jpg

MOSFET-3V3-20V.to.5V-36V.jpg
MOSFET-3V3-20V.to.5V-36V.jpg (53 KiB) 243 mal betrachtet

Schema:
MOSFET-Schema-Beispiel.jpg
MOSFET-Schema-Beispiel.jpg (32.36 KiB) 198 mal betrachtet

Verbraucht also etwa ein mW im eingeschaltenen Zustand, wenn die LED nicht verbunden ist.

TRIG: 3.3...20VDC
POWER: 5...36V
LAST: max 15A
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Relaismodul (5V/12V/24VDC) pos neg Trigger

Beitrag von asp »

Praktisch da mit Jumper positiv oder negativ Trigger möglich
Relaismodul-H-L.jpg
Relaismodul-H-L.jpg (34.52 KiB) 239 mal betrachtet

Auch dieses Modul gibt es mit verschiedenen Relais-Spulen
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KY-019 5 V 1-Kanal-Relaismodul-Board für Arduino

Beitrag von asp »

Relaismodul-mit-Transistorstufe.jpg
Relaismodul-mit-Transistorstufe.jpg (12 KiB) 236 mal betrachtet

Dieses Modul eignet sich hervorragend für CH32V003, RP2040, Arduino usw. da die Microkontroller-Ausgänge direkt mit dem Modul verbunden werden können.

Das Relais Schaltet wenn der MC - Ausgang Log1 hat.
Relaismodul-mit-Transistorstufe-schema.jpg
Relaismodul-mit-Transistorstufe-schema.jpg (19.91 KiB) 236 mal betrachtet
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Induktive Last

Beitrag von asp »

Noch eine Anmerkung:
Nicht alle Module besitzen Freilauf-Dioden. Bitte prüfen und bei induktiven Lasten und fehlenden Freilaufdioden diese am besten direkt auf der Induktion bestücken.
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HW-482 Relais ohne Optokoppler

Beitrag von asp »

Es gibt Module mit 5V, 12V und 24V-Relais und solche mit Power und ohne Power-LED.
HW-482.jpg
HW-482.jpg (16.98 KiB) 74 mal betrachtet
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Mini Power MOSFET

Beitrag von asp »

60 V, N-Kanal-Leistungs-MOSFET
Mini High Power MOS Trigger Schalter.jpg
Mini High Power MOS Trigger Schalter.jpg (18.2 KiB) 68 mal betrachtet
Mini High Power MOS Ansteuerung.jpg
Mini High Power MOS Ansteuerung.jpg (43.07 KiB) 62 mal betrachtet
CSD18540-Datenbaltt.jpg
CSD18540-Datenbaltt.jpg (93.98 KiB) 64 mal betrachtet

Eingang: 5 - 18V
Ausgang: 80A (Dauerbetrieb 25A) max. 60 V
Achtung: Das Modul hat keine Freilaufdiode

Mini High Power MOS Schema.jpg
Mini High Power MOS Schema.jpg (37.36 KiB) 63 mal betrachtet
P-Kanal+N-Kanal-MOSFET.jpg.png
P-Kanal+N-Kanal-MOSFET.jpg.png (74.57 KiB) 65 mal betrachtet
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