Umgekehrter Elektroschalter möglich?

[Halbleiter07]

Hallo alle zusammen!

Ich als absoluter Elektro-newbie hätte da mal eine Frage zum folgenden Sachverhalt.

Ich habe einen IR-Empfänger der hat ja drei beine, das mittlere ist die Basis , an das rechte gehe ich mit +5V ran.
am linken Bein (Steuerimpuls) habe ich dann auch +5V, wenn ich jetzt z.B. auf nen Knopf auf einer Fernbedienung drücke reagiert der IR-Empfänger und senkt den Strom am linken Bein um ca. 1,3V also auf 3,7V ab.
Soweit so gut! Nun zu meiner Schwierigkeit.

Ich möchte den IR-Empfänger als Elektroschalter nutzen. Das bedeutet ich habe einen beliebigen offenen Stromkreis an dem mein IR-Empfänger hängt, drücke dann auf die Fernbedienung und der Stromkreis schließt sich.

Jetzt habe ich schon versucht einen Transistor an das linke Beinchen des Ir-Empf. zu hängen, hatte aber eher das umgekehrten Ergebnis. Das Heisst der Strom fließt und wenn ich die Fernbedienung betätige dann fliesst weniger.

OK Fragen: Ist das irgendwie simpel zu bewerkstelligen, mit oder ohne Transistor. Vielleicht hat ja jemand ein Lösungsvorschlag für mich. Hab im netz nichts dazu gefunden. Danke!

[BernhardS]

Hallo,

Du kannst das recht einfach bewerkstelligen. Gehen wir schrittweise vor:

Damit ein Transistor durchsteuert müssen an seiner Basis mindestens etwa 0,7V anliegen. Du musst also die 3,7V um etwas mehr als 3V "runterbringen".
Eine Diode bewirkt einen Spannungsabfall von etwa 0,6-0,7V. Wenn Du also 5 Dioden in Reihe schaltest, dann ist hinter den Dioden die Spannung um 3-3,5V niedriger als vorher.

Bei 5V bleiben 1,5 bis 2V übrig: reicht um einen Transistor durchzusteuern.
Bei 3,7V bleiben 0,2 bis 0,7V übrig: reicht nicht oder nur ganz knapp um einen Transistor durchzusteuern.

Das ist das Prinzip.
Andere Bauteile können das auch, eine rote LED hat etwa 1,6V Spannungsabfall. Zwei rote LEDs könnten auch funktionieren. Grüne und gelbe LEDs haben 2 komma weiß ich gerade nicht. Gann gibt es noch Schottkydioden die haben 0,3V Spannungsabfall. Man kann sich das also wirklich passend zusammenstückeln.

Die Umkehrung der Schaltfunktion macht man mit zwei Transistoren. Damit ein Transistor leitet muss seine Basis ein bißchen Strom von der selben Polarität (z.B. plus) wie der Kollektor bekommen. Man legt also einfach einen Widerstand von etlichen Kiloohm zwischen Kollektor und Basis und das Ding leitet.
Damit er nicht mehr leitet muss ich ihm den Basisstrom wegnehmen.
Dazu schaltet man einen zweiten Transistor zwischen Basis und Emitter, also Masse. Wenn ich nun diesem Transistor 0,7V an die Basis lege, dann leitet er, der erste Transistor bekommt nicht mehr genung Basisstrom und sperrt.

Ist das halbwegs verständlich?

Bernhard

[anders]

und senkt den Strom am linken Bein um ca. 1,3V also auf 3,7V ab. und senkt den Strom am linken Bein um ca. 1,3V also auf 3,7V ab.

Da machst du schon etwas falsch.
Normalerweise geht die Spannung bis fast auf Null zurück.
Vermutlich überlastet du den Ausgang. Dabei kann der auch beschädigt werden.

Welchen Typ von IR-Empfänger hast du und wie hast du was daran angeschlossen?
Zeig mal das Schaltbild oder/und ein Foto von deinem Aufbau.

Solange das nicht geklärt ist, hat es keinen Sinn über weitere Zutaten zu spekulieren.

[Halbleiter07]

Vielen Dank Bernhard die Erklärung mit den Transistoren war sehr gut und aufschlussreich.
Zwei Fragen hätte ich dennoch.
Wieviel sind etliche KiloOhm reichen da 5?
Und gibt es nen eleganteren weg als 5 Dioden hintereinander zu schalten um die Spannung abzusenken?
Ist momentan zwar voll OK Hauptsache ich krieg die Schaltung zum laufen, später will ich sie aber in ein möglichst kleines Gehäuse kriegen.

Der IR Empfänger ist ein TSOP 4838 von conrad.
Hab heute noch ne kleine OP vor mir, versuche die Schaltung bis zum Montag aufzuzeichnen wenn Ichs hinkriege.

Vielen Dank nochmal!

[anders]

IR Empfänger ist ein TSOP 4838

Da stellt sich dann auch die Frage: Womit steuerst du den?
Der TSOP4838 muß mit Impulsgruppen betrieben werden, ein kontinierliches 38kHz Signal sieht er als Störung an.
Wenn du ihn richtig ansteuerst, kommt am Ausgang die Einhüllende dieser Impulsgruppen raus, und mit dem langsamen Voltmeter siehst du davon nur den Mittelwert.

Ich rate dir von den Klimmzügen mit den Dioden ab!
Du wirst ganz andere Probleme haben.

[Halbleiter07]

Naja auf meine Fernbedienung reagiert der Empfänger ja. Aber wahrscheinlich hast du recht, welchen IR Empfänger sollte ich den nehmen wenn ich das Signal einer normalen IR-LED die an ne Batterie angeschlossen ist abfangen will, um damit den Empfänger zu schalten?

[BernhardS]

Und gibt es nen eleganteren weg als 5 Dioden hintereinander zu schalten um die Spannung abzusenkenl!

Klar. Es gibt Zenerdioden 3,0V / 3,3V / 3,6V ......

Wieviel sind etliche KiloOhm reichen da 5?

Zumindest ist das ausreichend hoch, daß nichts passiert.

Der Transistor hat eine Stromverstärkung hfe - irgendwas zwischen 100 und 400; nehmen wir mal 100.
Dein Verbraucher benötigt einen gewissen Strom, sagen wir mal 50mA.
Dann muss der Transistor mindestens die 50mA/100 also 0,5mA Basisstrom bekommen, sonst wird er unnötig warm und dein Verbraucher ist schlecht versorgt. Wenn wie in dem Fall nur 1,5V zur Verfügung stehen nimmt man einen besseren Transistor mit z.B. hfe 400 und braucht dann nur 0,125mA "bringen".

Den Widerstand rechnet man dann wie mal gelernt und wieder vergessen aus Spannung und Strom.
Wir haben 1,5V, davon frißt der Transistor aber 0,7. Uns bleiben 0,8V - für 0,125mA dürfen das dann nicht mehr als 6400 Ohm sein (im Kopf gerechnet-stimmt das?).
Im Moment kannst Du das also mit 5K probieren. Wenn der Verbraucher z.B. eine LED mit ihren 20mA ist, dann sollte das gehen.

[anders]

Ich habe einen IR-Empfänger der hat ja drei beine, das mittlere ist die Basis , an das rechte gehe ich mit +5V ran.
am linken Bein (Steuerimpuls) habe ich dann auch +5V, wenn ich jetzt z.B. auf nen Knopf auf einer Fernbedienung drücke reagiert der IR-Empfänger und senkt den Strom am linken Bein um ca. 1,3V also auf 3,7V ab.
Soweit so gut! Nun zu meiner Schwierigkeit.

Ich möchte den IR-Empfänger als Elektroschalter nutzen. Das bedeutet ich habe einen beliebigen offenen Stromkreis an dem mein IR-Empfänger hängt, drücke dann auf die Fernbedienung und der Stromkreis schließt sich.

Also nochmal langsam:

Der TSOP4838 ist kein Transistor und deshalb ist das mittlere Bein auch nicht die Basis, sondern der Minuspol, oft auch "Masse" oder auf englisch "Ground", abgekürzt "GND" genannt.

Der rechte Pin ist der Pluspol, dort möchte der TSOP am liebsten +5V haben, auf GND bezogen.
Er funktioniert auch bis herab zu +2,7V, aber mehr als 6V dürfen das nicht werden, sonst geht er kapott.

Das linke Bein ist der Ausgang. Dass du dort +5V misst, zeigt mir, daß du den Chip richtig mit 5V versorgst.

Chipintern liegt an dem Ausgangspin ein 33kOhm Widerstand nach Plus und der Kollektor eines npn-Transistors, welcher höchstens 5mA nach Minus schalten darf.
Das bedeutet, dass eine externe Last normalerweise zwischen Plus und den Ausgangspin gelegt wird, und daß sie mindestens 1kOhm haben muß, damit die 5mA nicht überschritten werden.

Ohne Last siehts du mit dem Meßgerät die +5V, die über den internen 33kOhm Widerstand kommen.
Wenn du auf die Fernbedienung drückst, bricht die Spannung am Ausgang auf fast Null zusammen.
Daß du trotzdem nur einen Rückgang um 1,3V beobachtest, liegt daran, daß die Fernbedienung die von mir oben erwähnten Impulsgruppen erzeugt.
Im Mittel sendet sie nur während etwa 1,3/5 also 26% der Zeit, der Rest also 74% sind Pausen.

Du kannst nun einfach einen Kondensator, 100nF reichen aber 10µF sind auch noch ok, vom Ausgang nach Minus legen und schon wirst du beobachten, daß nun die Ausgangsspannung wirklich fast auf 0 zurückgeht.
Erklärung: Der Kondensator wird durch den 5mA ""starken" Transistor blitzschnell entladen, aber er wird während der Pausen nur langsam über den 33kOhm Widerstand mit 0,15mA geladen.


So, und nun kommen wir dazu, wie man damit etwas Nützliches macht:
Dazu braucht du einen pnp-Transistor wie den BC327. http://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC327-D.PDF
Den schliesst du mit dem Emitter an Plus an,
zwischen den Ausgang des TSOP und die Basis des BC327 kommt ein 1kOhm Widerstand,
... und damit sind wir fast schon fertig; der Kondensator vom Ausgang des TSOP nach Minus ist ja noch da, er sollte aber nun aber eher 10µF betragen.

Wenn deine Last nicht mehr als 5V braucht, kannst du sie nun einfach zwischen den Kollektor des BC327 und Minus legen.

Der BC327 kann unter diesen Umständen mindestens 100mA schalten.
Wenn Du mehr brauchst, kannst du ja mal sagen um was es sich handelt, dann finden wir eine Lösung.
Relais nehmen wir nur, wenns gar nicht anders geht.

P.S.
Ein kleines Experiment:
Wenn du den Kondensator weglässt, und als Last an den BC327 einen Kopfhörer anschliesst, kannst du die Impulsgruppen der Fernbedienung sogar hören!

P.P.S.:
Bitte gewöhne es dir an bei elektronischen Schaltungen grundsätzlich einen keramischen 100nF Kondensator zwischen Plus und Minus zu legen.
Der Kondenastor soll möglichst kurze Anschlußdrähte haben und gehört möglichst nah an das IC.
Das beugt Problemen vor, die sonst durch Eigenstörungen auf den Versorgungsleitungen entstehen können.

[Halbleiter07]

Danke anders, Danke Bernhard für die ausführlichen Erklärungen.
Hab jetzt aber erstmal ein anderes Problem was wahrscheinlich mit den Impulsgruppen zusammenhängt.
Hab nämlich festgestellt das ich den IR-Empf. zwar mit der Fernbedienung ansteuern kann, jedoch nicht mit meiner IR-Led die ich an ne Batterie anklemme.

Dachte zuerst die LED ist kaputt. Wenn ich sie mir durch die Digitalkamera anschaue sehe ich sie aber Leuchten.

es handelt sich um folgende LED :
http://www.conrad.de/ce/de/product/1843 ... nge-950-nm

Gibt es einen Empfänger der eine Standart IR LED wie diese als Signal registrieren kann wenn ich sie an ne Stromquelle hänge. Brauche eigentlich nur ein simples Signal.

[AkiSora]

Gibt es einen Empfänger der eine Standart IR LED wie diese als Signal registrieren kann wenn ich sie an ne Stromquelle hänge. Brauche eigentlich nur ein simples Signal.

Ja, es gibt IR empfindliche Fotodioden und Fototransistoren mit Tageslichtfilter.
So ein Konstrukt wird dir aber keine Freude bereiten,- zumal nicht bei dem schwachbrüstigen Funzeln deiner dauerhaft erleuchteten LED auf nennenswerte Entfernung.

Erstens sind die von "nackten" Fotodioden oder Fototransistoren "eingefangegen" Signale erst nach massiver Verstärkung zu gebrauchen. Zweitens reagieren diese Teile natürlich auch auf andere Lichtquellen mit IR Anteil. Das sind u.a Glühlampen, Leuchtstofflampen usw. die bei Vorhandensein sowohl für eine gleichmäßig erhöhte "IR Umgebungshelligkeit" sorgen, als auch für chaotisch/systematisches Flackern im IR Spektrum.
Da ist eine höchst komplexe Schaltung nötig um gewollte Signale von ungewollten Signalen zu unterscheiden.

Und in diesem meer des Chaos willst du eine mickerige IR Led, die dauerhaft funzelt, auf nennenswerte Entfernung noch erfassen?

Der Trick, warum der derartige IR-Empfänger wie der TSOP und die IR-FB gut harmonieren ist;
a) Die IR LED(s) in der Fb werden mit Strömen von bis zu 1A und mehr gepulst(!) und eben nicht dauerhaft besaftet. Dadurch ergeben sich extrem helle Lichtblitze, aber man überlastet dennoch nicht die (dafür speziell ausgewählten) LED.
Ausserdem kann auch eine Elektronik - ähnlich unserem Sehvermögen - eine aufblitzende Lichtquelle besser im "Meer des Umgebungslichtes" ausmachen als ein dauerhaftes Leuchten.

b) Die IR Empangsmodule wie TSOP SFH usw haben eine komplexe Elektronik integriert, die ihnen eine sehr hohe Empfindlichkeit bei gleichzeitig optimaler Störunterdrückung beschert.
Hierzu gehört auch, dass die Frequenz mit der die IR-Sendediode aufblitzt auf den Empfänger abgestimmt ist, bzw der Empfänger wird nach der "Frequenz" des Blitzgewitters ausgewählt; TSOP 1836 = 36kHz TSOP1838=38kHz usw
(Das Nutzsignal/Tastencode wird durch kurze Aussetzer in dem Blitzgewitter codiert.)

Wenn du also UNBEDINGT auf die IR-Fernbedienung verzichten willst, dann konstruiere aus NE555+Treibertransistor wenigstens einen Generator für den 38kHz Träger und pulse damit deine LED. Dann kannst du auch die hervorragenden Empfangseigenschaften der fertigen IR Empfänger nutzen.

Diese Seite http://www.jbergsmann.at/infrarot-propo ... uerung.htm zeigt, wie man den TSOP mit einer selbstgebauten IR Quelle RICHTIG ansteuert.
Bilder 4,5,6,7 - was dort zur Übertragung von seriellen Datenströmen verwendet wird, lässt sich ja auch für statische Daten nutzen (Bild 4; IC Pin "RES" mit Pin "VDD" verbinden).


Wenn du aber auf dem Weg weiter machst, den du beabsichtigst, und mit dauerhaft leuchtender LED und IR-Photodiode hantierst, wirst du Schiffbruch erleiden und aus deiner "Fernbedienung" wird wenn überhaupt eine "Nahbedienung" für stockdunkle Räume.

[anders]

Kurz gesagt: Dadurch, daß man bei der Fernbedienung die LED im 38kHz-Takt blinken lässt, und der TSOPxx38 darauf abgestimmt ist, verbessert man empfängerseitig die Unempfindlichkeit gegen Störlicht, welches diese Eigenschaft nicht hat.
Deshalb wird eine dauernd leuchtende LED vom TSOP auch ignoriert, ebeso wie das Licht einer Fernbedienung, die mit 56kHz sendet.

Die eigentliche Information wird dadurch übertragen, daß man dieses 38kHz Licht, ähnlich wie beim Morsen den Ton, blockweise in bestimmte Muster zerhackt.
Die einzelnen Elemente dieser Muster, die Bits, dauern gewöhnlich knapp 1ms, bestehen also nur aus einigen zehn 38kHz-Schwingungen.