Relais mit 0.3V schalten?

[keiniee]

Hey,
Ich hab eine Fotodiode die bei Lichteinfall 0.3 Volt erzeugt(, ohneLicht 0).
Gibt es eine einfache Möglichkeit das ich damit ein Relais(5V) schalten kann, am besten mit einem Transistor? (kenn mich da nicht so aus) :)
Vielen Dank schon mal für Antworten, hoff ich bin in der richtigen Kategorie ^^

[anders]

Nun, du brauchst auf jeden Fall eine Hilfsenergie, sprich: eine Batterie.
Denn wo sonst sollen die 5V für das Relais herkommen?

Die Fotodiode schaltet man dann nicht als Photoelement, wo sie nur 0,3V hergibt, sondern wirklich als Photodiode in Sperrrichtung, zwischen diese Betriebsspannung und die Basis des Transistors.

Dann ist ihr Sperrstrom von der Beleuchtung abhängig und kann von dem Transistor (z.B. BC547C) um das Dreihundertfache verstärkt werden, und das reicht oft um im Kollektorstromkreis kleinere Relais anszusteuern.

[keiniee]

Aber Transistoren brauchen doch (soweit ich weiß) auch 0.7V um zu schalten oder hab ichs falsch verstanden?
Gibts da vielleicht einen Schaltplan oder eine Skizze?

[anders]

Transistoren brauchen doch (soweit ich weiß) auch 0.7V um zu schalten

Die bekommt er ja auch.
Allerdings nicht von der Fotodiode, sondern von der Batterie.

Schaltungstechnisch sieht die Sache mit einem npn-Transitor so aus:

Code: Alles auswählen

Minus Batterie o----Emitter   Kollektor--------Relaisspule-----------+----o Plus Batterie
                          Basis-----(Anode Kathode)---Widerstand-----|


Der Widerstand, z.b. 1 kOhm, ist im Prinzip entbehrlich, aber er schützt den Transistor und die Photodiode für den Fall, daß du die Photodiode falschrum einbaust.
Ohne diesen Widerstand würde sonst mindestens der Transistor, wahrscheinlich aber auch die Photodiode, zerstört.

Die Anode der Photodiode ist der Anschluß, der beim Betrieb als Photoelement zum Pluspol wird.

[keiniee]

Also die Fotodiode einfach falschrum?
http://www.vishay.com/docs/81522/bpw41n.pdf
Ich hab nähmlich leider keine Ahnung wo Anode und Kathode ist.

[anders]

Falschrum kann man gar nicht einmal sagen. Auch bei der verlinkten Diode werden diverse Daten ja für eine Sperrspannung von 5V angegeben, und wenn sie möglichst schnell reagieren soll, geht man durchaus auch auf 30V.
Du hast dir da übrigens ein Exemplar mit einem Tageslichtfilter ausgesucht, das nicht auf sichtbares Licht reagiert.
Allerdings ist im Licht einer Glühlampe oder im Sonnenlicht auch viel IR enthalten.

Wo Anode "A" und Kathode "C" ist, steht in der Maßzeichnung des Datenblatts und ich hatte es dir auch schon beschrieben, wie du es herausfinden kannst. Eine weitere Möglichkeit ist es die Diodentest-Funktion des DMM zu benutzen.

P.S.:
Falls die Stromverstärkung des einzelne Transistors nicht ausreichen sollte, kannst du sie mit einem zweiten auf einfache Weise gewaltig steigern. Stichwort Darlington-Schaltung.
Damit kommst du von Werten von vielleicht 200..400 für den einzelnen Transtor leicht auf Werte von einigen Zehntausend.

[keiniee]

Vielen Dank, funktioniert.

Du hast dir da übrigens ein Exemplar mit einem Tageslichtfilter ausgesucht, das nicht auf sichtbares Licht reagiert.
Allerdings ist im Licht einer Glühlampe oder im Sonnenlicht auch viel IR enthalten.

Dafür hab ich eine IR LED, mit der muss ich allerdings relativ nah an die Fotodiode, damit das Relai schaltet, kann man das noch irgendwie verstärken?

[anders]

Wie man die Lichtempfindlichkeit erhöhen kann, hatte ich bereits geschrieben.

[BernhardS]

Hallo,

das geht ganz einfach indem man zwei Transistoren "stapelt".

Der untere Widerstand sollte sehr groß sein, 100kOhm oder mehr - er dient nur dazu sicher abzuschalten.
Der obere Widerstand dient, wie schon geschrieben als Schutz und sollte irgendwo im Bereich von einigen Kiloohm liegen.
Die Diode parallel zur Relaisspule dient zum Abfangen von Spannungsspitzen die beim Schalten entstehen - läßt den Transistor länger leben.

Direkt an der Schwelle zum Schalten neigt der Aufbau zum Flattern, was für Relais nicht so gut ist - aber zum Ausprobieren wird es gehen.

Photodiode.JPG

Bernhard

[keiniee]

Funktioniert zwar, aber ich muss mit der IR LED immernoch gleich nah hin,
Ich hab statt dem 100k Widerstand 470k genommen macht aber eigendlich nichts aus, oder?

[anders]

hab statt dem 100k Widerstand 470k genommen macht aber eigendlich nichts aus, oder?

Doch, das ist sogar besser.
Am besten lässt du diesen Wioderstand ganz weg und wenn dann immer noch keine wesentliche Empfindlichkeitssteigerung gegenüber der 1-Transistor-Version auftritt, hast du etwas falsch gemacht oder einen defekten Transistor erwischt.

Bei der Verwendung von zwei Transistoren würde ich übrigens den Schutzwiderstand in die Leitung, die den Emitter des ersten mit der Basis des zweiten Transistors verbindet, legen, und die Photodiode direkt mit der Basis des ersten Transistors verbinden.
Der Kollektor des ersten geht dann direkt an Plus.

[keiniee]

Ok, lag wohl an einem defekten Transistor,
davor musste ich einen halben cm nah hin jetzt ungefär 20 cm.
kann man es noch weiter verstärken mit einem dritten Transitor? :D
(nur theoretisch, 20 cm sind genug ^^)
Vielen Dank für die Hilfe :)

[anders]

kann man es noch weiter verstärken mit einem dritten Transitor? :D

Ja, aber dabei steigt natürlich auch die Empfindlichkeit für Fremdlicht immer mehr.
Irgenwann reicht auch der temperaturabhängige Dunkelstrom der Photodiode, und das begrenzt dann die sinnvolle Verstärkung.

[BernhardS]

Das hat dann keinen Sinn mehr. Wenn es noch empfindlicher werden soll, dann hilft es z.B. das Licht zu bündeln, also vor Sender und Empfänger eine kleine Linse in einem schwarzen Papierröhrchen setzen.
Bei Sensoren zählt das Verhältniss von Nutzsignal zu Störsignal. Mit etwas Optik verbessert man das Nutzsignal und reduziert gleichzeitig das Störsignal.
Natürlich kann man auch aus der Elektronik noch was rausholen. Viel Empfindlichkeit kann man gewinnen indem man das gesendete Licht mit einer Frequenz ein und aus schaltet und beim Empfänger diese Frequenz wieder rausfiltert. Da hab ich mal was gebastelt: (runterscrollen bis Lichtschranke)

viewtopic.php?f=52&t=8225&p=45318&hilit=lichtschranke#p45318

[humpataa]

Hallo,


ich will da nochmal einhaken ... das sieht doch schon genau nach dem aus, was ich auch suche (siehe neues Topic USB Zeitschaltuhr).

Gibt es denn auch Transistoren, die 4 Leitungen mit einmal steuern? Also mit über eine Fotodiode gesteuert gleichzeitig 4 Leitungen schaltet?

Danke + Grüße!

Hallo,

das geht ganz einfach indem man zwei Transistoren "stapelt".

Der untere Widerstand sollte sehr groß sein, 100kOhm oder mehr - er dient nur dazu sicher abzuschalten.
Der obere Widerstand dient, wie schon geschrieben als Schutz und sollte irgendwo im Bereich von einigen Kiloohm liegen.
Die Diode parallel zur Relaisspule dient zum Abfangen von Spannungsspitzen die beim Schalten entstehen - läßt den Transistor länger leben.

Direkt an der Schwelle zum Schalten neigt der Aufbau zum Flattern, was für Relais nicht so gut ist - aber zum Ausprobieren wird es gehen.

Photodiode.JPG

Bernhard