Ausgewählte Lösung

Ausgewählte Lösung

Error
So sah das ganze davor aus. Quelle:
Wintersemester 2017/18
Johannes Beißwenger Simon Gaiser

Während dem Aufbau und Test in der Majolika stellten wir einige Fehler am Layout der Platine und an der Lösung der vorherigen Teams fest. Grund genug, eine zweite Major Version der Platine zu entwickeln.

Einer der Fehler war die Spannungsversorgung des Relaisshield. Das Shield wurde zwar mit 5V versorgt, der ESP32 kann aber nur 3.3 schalten. Die anliegende Spannungsdifferenz am Transistor - Emitter (relais shield) zu Transistor Basis (3.3V ESP32) führte zu sporadischem Schalten in nicht erwünschten Momenten (während dem Druck).

Error
Simulation ohne LED mit 3.3 V und 5.0 V.

Wie man deutlich sehen kann ist bei einer Spannungsversorgung des Transistors mit 3.3V die Spannungsdifferenz Q1_E nach Q1_B = U_Trans ~ 0. Ebenso ist kein Stromfluss festzustellen Unser Problem ist die anliegende 5V Versorgung des Transistors. Damit entsteht im HIGH Zustandes des ESP-PIN eine Spannung U_Trans ~ 0.8V. Dies reicht aus um den Transistor zu beschalten und das Relais anzuziehen.

Um dem entgegenzuwirken überlegten wir uns verschiedene Ansätze. Einer dieser Ansätze ist das Nutzen einer Diode in Flussrichtung ESP32 um einen Spannungsabfall von 1.7V zu generieren. Für diesen Spannungsab

In der folgenden Simulation untersuchen wir die Auswirkungen einer LED im E-B Netzwerk. Die rote LED soll die Spannungsdifferenz "ausbügeln" und somit das sporadische Schalten unterbinden. Die Simulation wurde mit üblichen Diodenkennwerten parametrisiert (U_Led ~0.7V).

Error
Simulation ohne LED mit 3.3 V und 5.0 V.

Wie man klar erkennen kann ist der Strom durch die LED in der letzten Simulation gesunken. Somit wird die Spannungsschwelle für eine sporadische Schaltung des Transistor/Relais höher. Da es uns bei der Simulation nur um den experimentellen Beweis der Funktion ging, haben wir die Parameter der Diode (und auch die des Transistors) nicht angepasst.