Spannung begrenzen mit Z-Diode

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08-10-2006, 15:09
:oj

Spannung begrenzen mit Z-Diode

Hab aktuell das Problem, das ich einen Pegel von 12 Volt auf 5 Volt begrenzen muss (für den Anschluss ans I-PAC). Am einfachsten tut man das wohl mit einer Zener-Diode. Meine Frage dazu: Reicht es, wenn man darauf achtet, dass die Z-Spannung möglichst genau 5 Volt beträgt (4,7 und 5,1 sind wohl die am nächsten liegenden Werte), oder spielt auch die Leistungsaufnahme eine entscheidende Rolle? Bei Conrad findet man nur Dioden mit 500 mW und 1,3 W.

Wer keine Antwort hat, sich aber für das Thema interessiert: http://de.wikipedia.org/wiki/Zener-Diode
08-10-2006, 16:39
vbaumann

Die Leistungsaufnahme spielt eine sehr entscheidende Rolle! Deshalb wird in Netzgeräten die an der Zenerdiode abfallende Zenerspannung ausschließlich als Referenzspannung für Spannungsregler benutzt. Dieser Spannungsregler, sei es ein einzelner Leistungstransistor oder ein Spannungsregler-IC liefert dann die benötigte Spannung. Im Gegensatz zur Zenerdiode alleine kann dieser dann auch belastet werden. Die Zenerdiode würde bei einer gewissen Belastung durchbrennen.
08-10-2006, 18:41
mrdo!

Hallo,

nimm einen 7805 Festspannungsregler. Der ist billig und kostet fast nix.

siehe: http://eckhard-gosch.de/download/7805.pdf
im TO220 gehäuse.

Gruß
MrDo!
09-10-2006, 01:06
:oj

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Danke für den Tipp, sieht nach einer wesentlich solideren Lösung aus als mit der Diode - zumal mir die Dioden auch etwas zu billig vorkommen, sowas um die 4 Cent nur. Allerdings will ich nun noch sicherheitshalber nachfragen, wie der Regler zwischengeschaltet wird. Die Diode hat ja lediglich 2 Pole und wird parallel geschaltet, beim Regler mit 3 Polen dürfte das nicht ganz so klappen ;-) Man kann zwar sicher nicht viel falsch machen, trotzdem lieber im Anhang nochmal das Bild, wie es mit der Diode aussehen würde (geklaut bei Ultimarc).

PS: @MrDo: Der empfohlene Regler ist der L7805CV?
09-10-2006, 12:43
capt. kirk

Bei ELV gibts auch schon eine fertige, kleine Platine mit Schraubklemmen für Primär/Sekundärspannung und einigen Glättungskondensatoren, kostet glaub' ich ca. 4 Euro. Ist Universal einsetzbar für 78Sxx Spannungsregler.

Bei Interesse kann ich dir die genaue Bestellnummer raussuchen......

Edit: Hier der Link zu ELV:

http://shop.elv.de/output/controller...0&detail2=6045
09-10-2006, 13:33
:oj

Ist auch eine feine Lösung, doch ich fürchte, zu teuer und zu aufwendig, wenn ich den Regler noch selbst auflöten muss... ist ja nicht so, dass ich nur 1 Stück davon bräuchte, außerdem benötige ich so einen kompletten Bausatz nur als Zugabe für einen Münzprüfer :eek:
09-10-2006, 15:40
Matrix

Hallo!

Hier http://www.ferromel.de/tronic_5.htm
findest Du die kleinstmöglichen Schaltungsvarianten für Dein Problem.

Es ist sogar, zumindest theoretisch, möglich sich die Kondensatoren im Bild

"Grundschaltung der Festspannungsregler 78xx"

zu sparen.

Ich würde aber davon abraten!

Einfacher geht es meiner Meinung nach nicht. ( :confused: )

P.S.

Je nach Leistung MUß der Spannungsregler gekühlt werden !!!!
( Ohne Kühlung sollten so ca. 100 mA aber kein Problem sein )

Viel Erfolg!

Matrix
09-10-2006, 15:53
:oj

Ohje... Ihr seid so gut zu mir, aber für meine Zwecke scheints eher mehr und mehr aufwendiger zu werden. Es ist ausgeschlossen, dass ich für einen Regler Zeit fürs Löten ermeckern kann, das ist leider das größte Problem. BTW es geht übrigens gerade mal um kurze Stromimpulse von max. 0.1 s die das Münzsignal an ein I-PAC übermitteln. An sich wäre das ja alles kein Thema, wenn man nur einen mechanischen Prüfer mit einfachem Münzschalter hätte. Aber es geht leider um einen elektronischen Münzprüfer der beharrlich auf seinen 12 Volt Betriebsspannung besteht ;-)

Und ja, ich finde meine Fragen allmählich selbst peinlich, aber ich brauche eine 100 %ig idiotensichere, einfache Lösung, die obendrein noch so billig wie nötig (nein, nicht so billig wie möglich) sein soll.

Ich kann, weils wirklich langsam brennt, auch gern noch einen Prüfer für lau hergeben, wenn sich jemand findet, der das Problem - eventuell auch mit der Zener-Diode - in den Griff bekommt und kurz beschreibt, was genau zu tun ist.
09-10-2006, 17:47
vbaumann

Wenn es nur kurze Spannungsimpulse zum schalten sind, kannst du doch einfach einen Widerstand nehmen!
Musst nur den Eingangswiderstand deines I-Pac kennen und den Ausgangswiderstand des Münzprüfers. Dann kannst du den benötigten Widerstand berechnen und in Reihe schalten. Du könntest ja zuerst mal messen was für eine Stromaufnahme der I-Pac am Einang hat, den du schalten willst. Bzw. beschreibe mal genau was du machen willst, vieleicht mit Skizze.
09-10-2006, 19:40
mrdo!

Hallo,

ja vbaumann hat recht. Für kurze signale ist ein 7805 nicht richtig ...
Da sind 2 Widerstände, ev. eine Z Diode und ein kleiner Kondensator besser ...

Gruß
MrDo!
09-10-2006, 20:56
Omoikane

Zitat:

Zitat von :oj

BTW es geht übrigens gerade mal um kurze Stromimpulse von max. 0.1 s die das Münzsignal an ein I-PAC übermitteln. An sich wäre das ja alles kein Thema, wenn man nur einen mechanischen Prüfer mit einfachem Münzschalter hätte. Aber es geht leider um einen elektronischen Münzprüfer der beharrlich auf seinen 12 Volt Betriebsspannung besteht ;-)

Und ja, ich finde meine Fragen allmählich selbst peinlich, aber ich brauche eine 100 %ig idiotensichere, einfache Lösung, die obendrein noch so billig wie nötig (nein, nicht so billig wie möglich) sein soll.

Das mit der 100%ig idiotensicheren Loesung ist ohne hinreichende Informationen etwas schwierig.

Sehe ich das richtig: Du hast einen Muenzpruefer den du an ein I-PAC dranklemmen moechtest. Der Muenzpruefer liefert einen 0.1 sek. Impuls mit 12V Pegel, dein I-PAC hat aber nur einen 5V Eingang?

Wenn dein I-PAC CMOS Eingaenge mit integrierter Clamp-Diode hat, reicht ein 220k Widerstand in der Signalleitung aus, moeglichst nahe am I-PAC. Wenn du Probleme mit Prellen oder Einstrahlung bekommst, evtl. noch 1nF Keramik Kondensator am I-PAC Eingang gegen Masse (ist fuer deine Anwendung vermutlich deluxe). Das ist zwar eigentlich Murks, aber es gibt Firmen, die machen auf diese Art Grossserien.

Wenn TTL, LS oder Komperator Eingang, dann 2 Widerstaende (Spannungsteiler, diesmal etwas niederohmiger) und evtl. Kondensator (Der dann etwas mehr).

Die Z-Diode kann man in beiden Varianten verwenden, bringt aber eigentlich nichts und ist nur zusaetzliche Fehlerquelle beim Loeten. Dito. mit zusatzlicher Diode gegen 5V (Nur bei CMOS ohne integrierte Clamp, aber dann waere das I-PAC schon vom Anschauen kaputt gegangen).
09-10-2006, 21:21
scorpio

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Ich würde dieses empfehlen.
09-10-2006, 23:07
Dr. Jones

Jetzt muss ich aber auch noch mein (gefährliches) Halbwissen (zumindest bei Münzprüfern) anbringen.
Aber

Zitat:

Zitat von :oj

Aber es geht leider um einen elektronischen Münzprüfer der beharrlich auf seinen 12 Volt Betriebsspannung besteht.

diese von dir genannten 12V sind doch nur zum Betrieb des Münzprüfers selbst notwendig.
Die von diesen erzeugten Impulse wiederum werden doch soweit ich Datenblätter gesehen habe doch immer als Impulse gegen Masse (GND) abgegeben. Das sind doch (zumindest meistens) sogenannte Open Collector Ausgänge.
Da reicht es doch die jeweiligen GND - Punkte (Minus der 12V - Stromversorgung und Minus der 5V Stromversorgung zusammenzuschalten, soweit dies nicht ohnehin schon so ist).

An den Ausgängen des Münzprüfers erhält man dann einen sauberen Masse (GND) Impuls den man dann noch bei Bedarf mit einem einfachen Transistor invertieren könnte, sollte man einen positiven Impuls benötigen (ich kenne das anzusteuernde Equipment nicht ;) )

Jetzt habe ich gerade die Grafik mit dem Anschlussplan deines MP's entdeckt.
Offenbar liefert der tatsächlich einen positiven Impuls (enthält aber offenbar einen Begrenzungswiderstand).

Ich zitiere

Zitat:

For 5Volt Coin Signal connect Zener Diode between Coin and Ground

Das verstehe ich so, dass man durch Beschaltung einer entsprechenden Zenerdiode (5V1, 1,3W ist da mehr als ausreichend, den weissen Ring an den Coin - Anschluss) ein sauberes 5V - Signal erhält (für die Ansteuerung von TTL und CMOS voll ausreichend) und nichts besonderes (wie zum Beispiel Fixstabi) basteln muss
09-10-2006, 23:17
:oj

Nun... naja... hähä ;-) Es geht exakter Weise um genau das HIER <- ganz unten. Mein Münzer ist baugleich, es fehlt lediglich der "Alarm Connection" (ganz rechts auf der Zeichnung, ist aber für das aktuelle Thema bedeutunglos). An sich hätte ich ja auch mit der dort beschriebenen Anleitung leben können / sollen, aber selbst nachdem ich mir die Funktionsweise einer Zener-Diode hinreichend (oder auch nicht) eingezogen hatte, kam mir das etwas labil vor. Hinzu kommt, dass ich mich etwas wundere, wieso Andy dem I-PAC 5 V auf dem Coininput zu fressen geben will, wird doch sonst alles am I-PAC gegen Masse verdrahtet.
10-10-2006, 01:34
Omoikane

Zitat:

Zitat von :oj

Nun... naja... hähä ;-) Es geht exakter Weise um genau das HIER <- ganz unten. Mein Münzer ist baugleich, es fehlt lediglich der "Alarm Connection" (ganz rechts auf der Zeichnung, ist aber für das aktuelle Thema bedeutunglos). An sich hätte ich ja auch mit der dort beschriebenen Anleitung leben können / sollen, aber selbst nachdem ich mir die Funktionsweise einer Zener-Diode hinreichend (oder auch nicht) eingezogen hatte, kam mir das etwas labil vor. Hinzu kommt, dass ich mich etwas wundere, wieso Andy dem I-PAC 5 V auf dem Coininput zu fressen geben will, wird doch sonst alles am I-PAC gegen Masse verdrahtet.

Wahrscheinlich haben die meissten Muenzpruefer keine invertierte Logik wie die Taster.

Scheint tatsaechlich OC mit Pullup zu sein. Miss mal den Widerstand zwischen Pin 1 und Pin 2 (ausgeschaltet ohne irgendwelche Sachen angeschlossen zu haben). Wenn der zwischen 100 Ohm und 10k Ohm ist, passt das schon mit der Z-Diode (es wuerden sogar die 500mW Typen reichen, aber ich wuerde trotzdem die 1.3W Teile nehmen). Ist zwar auch Murks, wird aber gehen.

Beachte die in der Anleitung gegebene Einbaurichtung. Z-Dioden werden "falschrum" angeschlossen (sie werden in Sperrrichtung betrieben).
10-10-2006, 10:48
:oj

Zitat:

Zitat von Omoikane

Miss mal den Widerstand zwischen Pin 1 und Pin 2.

Entweder spinnt mein Messgerät, oder ich bin zu doof oder der Widerstand ist zu groß für das Gerät - über 2000 K.
10-10-2006, 10:57
SailorSat

Mal davon abgesehen das es eine 5.1v Z-Diode ist (zumindest bei Ultimarc) kann man das Ding auf 30ms, 50ms oder 100ms setzen, also sollte die Diode in keinem Fall "heiss" laufen, da man nur sehr selten hunderte Münzen in Folge da durch juckt :)
10-10-2006, 16:45
Matrix

Hallo!

ERST JETZT HABE ICH DEPP DAS PROBLEM VERSTANDEN!!! :D

Ich wollte unbedingt hilfreich sein ( und mich damit auch nochmal für die Joysticks bedanken ;) )
Da habe ich nur ganz schnell gelesen und dann noch schnell den Link für die Spannungswandler gepostet, weil ich eigentlich gar keine Zeit mehr hatte.

NATÜRLICH WAR DAS TOTALER QUATSCH !!! _SORRY_ :rolleyes:

Die Schaltung von Scorpio mit Vorwiderstand und Diode ist absolut ok.
Zur Sicherheit mißt Du noch eben den Ausgang des Coinimpulses.
Da sollten so ca. Massepotential liegen und bei Münzeinwurf die Spannung kurz ansteigen. Ist der Impuls sehr kurz, kann der Vorwiderstand sogar noch entfallen.
( Richtige Argumentation von SailorSat )
Liegen da 12V an und der Coinimpuls zieht das Signal kurzzeitig auf Masse
muß der Vorwiderstand unbedingt sein, da er den Strom durch die Diode begrenzt.
Dieser Fall ist aber eigentlich unwahrscheinlich.
Die 500mW Dioden reichen absolut aus!

Viel Erfolg und nochmal _SORRY_ für die, unabsichtliche, Fehlinformation. :)

Matrix
10-10-2006, 17:50
:oj

Zitat:

Zitat von Matrix

Liegen da 12V an und der Coinimpuls zieht das Signal kurzzeitig auf Masse muß der Vorwiderstand unbedingt sein, da er den Strom durch die Diode begrenzt.
Dieser Fall ist aber eigentlich unwahrscheinlich.

Sagen wir mal unwahrscheinlich wahrscheinlich :D Denn auch das lässt sich an dem Prüfer einstellen, ob NC oder NO.
10-10-2006, 19:36
Matrix

Hallo!

NC kenne ich nur als no ( bzw. not ) connect (-ed)
NO ist mir so nicht bekannt.
Wenn es aber einstellbar ist, solltest Du die Variante wählen, in der nur beim Impuls ein Strom fließt. D.H. also Ausgang ist normal LOW bzw. Masse und beim Einwurf der Münze wird der kurze 12V Impuls abgegeben. ( Impulsbreite so klein wie möglich )
So reicht dann wirklich die Diode.

Viel Erfolg !

Matrix
10-10-2006, 19:47
Dr. Jones

Zitat:

Zitat von Matrix

NC kenne ich nur als no ( bzw. not ) connect (-ed)
NO ist mir so nicht bekannt.

Diese Bezeichnungen findet man sehr oft auf Schaltern und Tasten und bedeuten
Normaly Open (oder auch Arbeitskontakt oder Schließer)

bzw.

Normaly Closed (oder auch Ruhekontakt oder Öffner).
10-10-2006, 20:17
Omoikane

Zitat:

Zitat von :oj

Entweder spinnt mein Messgerät, oder ich bin zu doof oder der Widerstand ist zu groß für das Gerät - über 2000 K.

Der Pin CoinSig zu 12V ist hochohmig? Das bedeutet entweder eine PushPull-Stufe oder OpenCollector ohne integriertem Pullup (oder so pseudo-NMOS).
Evtl. mal mit Diodenpruefer die Flussspannung messen um Clamp/Substrat-Dioden zu finden.

Bei einer PushPull-Stufe brauchst du auf alle Faelle einen Widerstand, sonst brennt entweder die Diode oder die Treiberstufe ab (oder vermutlich eher beides).

Bei OC ohne Pullup brauchst du nur einen Pullup gegen 5V, aber dass wuerde ich mit einem Oszi ausmessen, ob das wirklich so ist, sonst ist das I-PAC kaputt.

Bei OC mit integriertem Pullup (oder eben NMOS) reicht eine Z-Diode wie beschrieben aus.
10-10-2006, 20:51
scorpio

Ich würde auf jeden Fall einen Vorwiederstand nehmen. Manche EMPs haben interne Pullpus zur Betriebsspannung. Mann sollte nicht die Schaltstufe des EMP auf Kosten eines Vorwiederstandes vor unlösbare Probleme stellen ;-)
10-10-2006, 21:15
Matrix

Zitat:

Zitat von Dr. Jones

Diese Bezeichnungen findet man sehr oft auf Schaltern und Tasten und bedeuten
Normaly Open (oder auch Arbeitskontakt oder Schließer)

bzw.

Normaly Closed (oder auch Ruhekontakt oder Öffner).

Und wieder was gelernt :)

Danke für die Info!

Matrix