I2C Expander PCF8575 und bistabile Relais schalten

**Stefanie** · 21.11.2005, 11:51

Hallo,
ich habe ein Problem und brauche dringend Hilfe! Ich möchte über den I²C Expander PCF8575 und einen "kleinen schwarzen Kasten" bistabile Relais(12VDC) schalten.
Die Relais funktionieren so: 2 Wicklungen Ansprechen +A3/-A2; Rücksetzen +A3/-A1, d.h. dass ich wenn ich das Relais schalten möchte, A2 oder A1 auf Masse ziehen muss. Da ja keine 12V aus meinem I²C Expander kommen, habe ich mir überlegt einen MOSFET als Verstärker einzubauen, der bei einem High-Pegel aus dem Expander durchlässt und somit die 12V auf Masse zieht.

Ist soweit noch alles richtig bzw. meine Ausdrucksweise verständlich?

Nun sah ich im Datenblatt des PCF8575 folgende Daten für die I/O Pins:
Low: IOL=min.10mA typ 25mA VOL=1V
HIGH: IOH=max.-300uA VOH=0V

Ich habe auch schon öfter gelesen, dass der ULN2803 als Verstärker genutzt wird. Diesen Baustein versteh ich aber nicht so ganz, da es heißt, dass er TTL-Level zum Schalten braucht und ich doch nur 1V habe. Wo ist mein Denkfehler?
Im Datenblatt steht auch drin, dass die Ausgangsspannung 50V ist, ich brauche ja aber nur 12V, ist dieser Baustein somit für mich hinfällig? Mir gefällt daran nicht, dass er mit Bipolartransistoren arbeitet und daher habe ich mir gedacht, dass ich mir einfach selbst einen passenden MOSFET raussuche. Kennt jemand von euch einen passenden?? Bzw. da ich insgesamt 8 Relais und brauche somit 16 MOSFETs, gibt es da auch mehrer in einem Baustein integriert? Was muss ich außer einer Freilaufdiode und einem parallelen RC-Glied zum Relais noch bei so einer Schaltung beachten?
Hat irgendwer schon etwas fertiges?
Vor den MOSFET möchte ich noch ein LED über einen Widerstand auf Masse schalten, damit ich auch optisch sehen kann, wann das Relais schaltet.
Kann mir jemand bitte, bitte weiterhelfen...

P.S.: Wo kann man den über so eine Schaltung die Theorie und
Dimensionierung nachlesen?
P.P.S.: Ich möchte ja, dass geschaltet wird, wenn das Relais auf Masse gezogen wird. Brauch ich da noch einen Inverter? Ich habe mir auch schon den I2C-Expander PCA9555 angesehen
(LOW: IOL:10-24mA und VOL=0,7V
HIGH IOH: -10mA und VOH=4V Hier versteh ich nicht, warum positive
Spannung und negativer Strom??), oder soll ich den PCF8575 und einen Inverter nehmen?
Hab wirklich keine Ahnung und brauche dringend Hilfe!!!!! Wäre echt lieb, Stefanie

**uwegw** · 21.11.2005, 15:59

Zitat von Stefanie

Hallo,
ich habe ein Problem und brauche dringend Hilfe! Ich möchte über den I²C Expander PCF8575 und einen "kleinen schwarzen Kasten" bistabile Relais(12VDC) schalten.
Die Relais funktionieren so: 2 Wicklungen Ansprechen +A3/-A2; Rücksetzen +A3/-A1, d.h. dass ich wenn ich das Relais schalten möchte, A2 oder A1 auf Masse ziehen muss. Da ja keine 12V aus meinem I²C Expander kommen, habe ich mir überlegt einen MOSFET als Verstärker einzubauen, der bei einem High-Pegel aus dem Expander durchlässt und somit die 12V auf Masse zieht.
Ist soweit noch alles richtig bzw. meine Ausdrucksweise verständlich?

eigentlich schon...

Ich habe auch schon öfter gelesen, dass der ULN2803 als Verstärker genutzt wird.
Diesen Baustein versteh ich aber nicht so ganz, da es heißt, dass er TTL-Level zum Schalten braucht und ich doch nur 1V habe. Wo ist mein Denkfehler?

die 1V sind die maximale spannung, die der PCF noch als low erkennen würden, wenn du ihn als eingang betreiben würdest.

Im Datenblatt steht auch drin, dass die Ausgangsspannung 50V ist, ich brauche ja aber nur 12V, ist dieser Baustein somit für mich hinfällig?

50V wären die maximale ausgangsspannung. diese spannung musst du aber erst an einem pin anlegen, du kannst dort also auch 12V anschließen...

Mir gefällt daran nicht, dass er mit Bipolartransistoren arbeitet und daher habe ich mir gedacht, dass ich mir einfach selbst einen passenden MOSFET raussuche. Kennt jemand von euch einen passenden??

wieviel strom ziehen die relais denn?

**Ratber** · 21.11.2005, 17:36

@Stefanie

Der ULN2803 verträgt maximal 50V und 0.5A.
Wenn dein Relais pro Wiklung nicht über diesem Wert liegt ist da keinerlei Problem zu sehen.

Ob du die Internene Löschdioden nutzt oder noch eigene an den Relais nutzt ist dir überlassen.
Normalerweise reichen die Internen aus solange die Relaiswicklungen nicht zu weit vom Chip entfernt sind.

Was deine besorgnis mit der Erwärmung betrifft so sehe ich da absolut kein Problem.
Bistabile Relais benätigen nur kurzfristig eine Spannung zum Umschalten und sind Spannungsfrei stabil (Das ist ja der besondere Witz bei dieser Bauart).
Demzufolge hält sich die Verlustleistung beim ULN2803 sehr stark in Grenzen.

Aber zur vorsicht frage ich auch mal nach dem Modell das du verwenden willst.

**Stefanie** · 21.11.2005, 17:49

Hi,
erst mal schon vielen Dank für die Antworten!!
Das ist das Relais, dass ich mir ausgesucht habe:
http://www2.produktinfo.conrad.com/d...4A12_12VDC.pdf

Gruß, Stefanie

**Ratber** · 21.11.2005, 17:57

Ja,damit ist das kein Problem selbst wenn du die Wicklungen erregt läst.
Wenn ich nix überlesen habe hat das Relais keine Löschdioden also kannste die internen nehmen.

**Stefanie** · 22.11.2005, 13:28

Könnt ihr mir bitte noch einmal mit dem Datenblatt weiterhelfen
und zwar auf S. 14 vom PFC8575 kann ich einfach nicht erkennen, was nun bei einer logischen „0“ bzw. einer logischen „1“ tatsächlich an einem Outputpin raus kommt.
http://www.semiconductors.philips.co.../PCF8575_3.pdf
Der PCA9555 wäre mir eigentlich lieber, da so wie ich es sehe die hohe Spannung bei ihm bei einer logischen „1“ rauskommt. Nur wie kann es sein, dass die Spannung positiv, der Strom aber negativ ist??
http://www.semiconductors.philips.co.../PCA9555_5.pdf

an den Ausgang des I2C Expanders möchte ich an Gate einen MOSFET anschließen, bei dem an Drain +12V liegen, die er bei Ansteuerung auf Masse durchschaltet. Könnt ihr mir einen Mosfet empfehlen, der mit TTL-Level schaltet?

Brauche ich sonst noch eine äußere Beschaltung??

Vielen ganz herzlichen Dank!!

**Ratber** · 22.11.2005, 16:51

Könnt ihr mir bitte noch einmal mit dem Datenblatt weiterhelfen
und zwar auf S. 14 vom PFC8575 kann ich einfach nicht erkennen, was nun bei einer logischen „0“ bzw. einer logischen „1“ tatsächlich an einem Outputpin raus kommt.

Ich verstehe deine Frage nicht ganz.

Eine 1 ist eine 1 und eine 0 ist eine 0 also annähernd 5V und annähernd 0V.

Der PCA9555 wäre mir eigentlich lieber, da so wie ich es sehe die hohe Spannung bei ihm bei einer logischen „1“ rauskommt. Nur wie kann es sein, dass die Spannung positiv, der Strom aber negativ ist??

Das ist eine Sache des Betrachtungswinkels.
Mam misst den Strom hier einfach auf den Portpin bezogen und läst immer das gleiche Messkabel vom Messgerät am Port.

an den Ausgang des I2C Expanders möchte ich an Gate einen MOSFET anschließen, bei dem an Drain +12V liegen, die er bei Ansteuerung auf Masse durchschaltet. Könnt ihr mir einen Mosfet empfehlen, der mit TTL-Level schaltet?

Kann ich aber ob du den auch beschaffen kannst ist eine andere Frage.
Am besten ist die Liste des Lieferanten nach vorhandenen Mosfets zu durchsuchen.

Nebenbei eine Frage:
Du hast eine Quelle für den alten 8575 gefunden ?

Brauche ich sonst noch eine äußere Beschaltung??

Wenn du Relais an die Mosfets hängen willst sind noch Löschdioden fällig.
Ohne zerlegst du dir deine Halbleiter.

**uwegw** · 22.11.2005, 18:31

bei 33mA spulenstrom, die dann auch noch immer nur sehr kurzzeitig fließen, ist nen mosfet meiner meinung nach vollkommen überdimensioniert. der ULN reicht da völlig aus...