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...USBBox2A - Anschließen Relais
Einleitung
Die USBBox kann pro Ausgang ca. 20mA an Strom treiben bei ca. +5V. Will man grössere Lasten schalten, dann empfiehlt es sich ein Relais zu benutzen.
Anschliessen vom Relais
Um die USBBox so wenig wie möglich zu belasten, anbei ein Schaltplan mit einer Transistor-Ansteuerung:
Funktionsbeschreibung
Im Ruhezustand, also Relais soll nicht schalten, sperrt der Transistor und das Relais zieht nicht an. Im Schaltzustand kommt aus dem Ausgang der USBBox eine Spannung von ca. 5V und der
Transistor schaltet das GND-Potential an das Relais und das Relais zieht an. Wird der Schaltzustand beendet, dann schaltet der Transistor das GND-Potential vom Relais weg und die Diode D1 sorgt dafür, dass der „Strom“ verbraucht wird und dadurch das Relais
„schneller“ abfällt → Stichwort Freilaufdiode. Diese Diode ist wichtig und MUSS mit verbaut werden.
Konfigurieren vom USBBox Ausgang
Zur richtigen Konfigurierung gibt es 2 Möglichkeiten
- direkt über das AddOn bzw. der ConfigPackage.XML (z.B. Chaosrelais)
- im Gerätemanager (z.B. Ampel, Chaosleuchte)
Hardwaretipps
Selberbauen
hat man etwas Lötkenntnisse, dann empfiehlt es sich die Relais-Ansteuerung schon aus Kostengründen selber zu bauen:
| Stückliste-Relaisplatine | |||
|---|---|---|---|
| Position | Bezeichnung | Bestell-Code bei Conrad | Details |
| 1 | Lochrasterplatine | 529580 - 62 | Platine Hartpapier (L x  100 mm x 75 mm 35 µm Rastermaß 2.54 mm WR Rademacher WR-Typ 811-2 |
| 2 | Widerstand | 405256 - 62 | Kohleschicht-Widerstand 1 kOhm axial bedrahtet 0411 0.5 W |
| 3 | Diode | 564851 - 62 | Standarddiode Vishay 1N4148-TAP DO-204AH 75 V 300 mA |
| 4 | Transistor | 154598 - 62 | Bipolar-Standard-Leistungstransistor Fairchild Semiconductor BC337/25TA NPN Gehäuseart TO-92 I(C) 1 A Emitter-Sperrspannung |
| 5 | Relais | 792309 - 62 | Printrelais 5 V/DC 2 A 2 Wechsler Ningbo Forward ST3 002 H5W |
Erfahrungshinweise
bedingt durch die Ansteuerung des Relais über die USBBox kann es zu merklichen Zeitverzögerungen bis zum Schalten vom Relais kommen. Die Software, die Datenübertragung zur USBBox, die Ansteuerung des richtigen Ausganges und das Anziehen der Relaisspule braucht alles Zeit. Hängt also eine „Zeitkritische“ Sache am Relais, dies bitte beachten.
Relais mit Status-LED
Möchte man zusätzlich noch eine Anzeige ob der AUsgang bzw. das Relais geschaltet hat, so kann man parallel zum Relais noch eine LED mit Vorwiderstand dazu schalten. Diese LED geht dann mit dem Relais an.
Berechnung des Vorwiderstandes
Grundsätzlich für eine LED gilt, dass die Durchlaßspannung an der LED erreicht werden und dabei der minimale Strom fließen muss. Je nach Farbe der LED haben diese Durchlaßspannungen wie folgt:
rot ~ 1,6 - 2,0 Volt
gelb ~ 2,4 - 3,2 Volt
grün ~ 2,7 - 3,2 Volt
orange ~ 2,2 - 3,0 Volt
blau ~ 3,0 - 5,0 Volt
weiss ~ 3,4 - 5,0 Volt
(Die richtige Spannung und den minimalen Strom stehen immer im Datenblatt)
Berechnungsbeispiel
Wir nehmen mal eine rote LED mit einem Strom von 20mA. Die Spannung beträgt ja insgesamt 5V wenn der Transistor durchschaltet (nicht ganz richtig, es fallen ein paar mV am Transistor ab, aber das ignorieren wir jetzt einfach mal) und die Spannung an der LED muss dann 2,0V betragen, also müssen 3,0V am Vorwiderstand abfallen.
Somit gilt: R=U/I mit U=5V-2,0V=3V und I=0,02A
Dann ist R=3V/0,02A=150Ohm
