[DIY] Hall effect power switch

[prop-er]

Hierbij een bouwbeschrijving van een Hall effect magneetschakelaar.

Eerste prototype op een breadboard:

Tweede prototype:

De schakelaar werkt ook op 2,85V zonder problemen.

Als de voedingsspanning wegvalt onthoudt de schakelaar de laatste schakelstand. Bij een tijdelijke brown-out tijdens een vlucht (batterij kan de gevraagde stroom niet leveren) zal bij het terugkomen van de spanning de switch dus weer gewoon aangaan.

De switch weegt zo'n 4,5 gram, en meet ongeveer 20x10x8mm. De LED steekt nog zo'n 15mm buiten de behuizing.

Deze switch kan hardwarematig meer dan 10A aan, maar de gebruikte kabels/JR stekkers kunnen dat uiteraard niet. (5A max).

Er worden de volgende componenten gebruikt:
Latching hall effect switch:
Imported Products - A1210E Hall Switch - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Logic level MosFet:
MosFets (N) - MosFets Logic Level - IRLZ44N - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Blauwe 3mm LED:
LED's & LCD's - LED 3 mm - LED 3mm Ultra Bright Blauw - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Koolweerstand 0,25W 150 Ω
Weerstanden - Koolweerstanden - Kool 0,25W 5% _ tot 10k? - Kool 0,25W 150 ? - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Koolweerstand 0,25W 560 kΩ
Weerstanden - Koolweerstanden - Kool 0,25W 5% vanaf 10k? - Kool 0,25W 560 k? - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Krimpkous 12mm:
Montagemateriaal - Krimpkous 3:1 - Krimpkous 3:1 12mm Zwart - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Staafmagneet Ø5 L=25mm:
S-05-25-N: Staafmagneet Ø*5*mm, hoogte*25*mm*(Neodymium magneten) - supermagnete

Krimpkous 3:1 6mm doorzichtig:
Montagemateriaal - Krimpkous 3:1 - Krimpkous 3:1 6mm doorzichtig - EOO - ElectronicaOnderdelenOnline

Remove before flight Keyring:
Remove Before Flight keyring

Servodraad JR Male / Female:
15CM Servo Lead Extention (JR) 26AWG (10pcs/bag)

Ik heb voor dit tweede prototype nog niet alles wat hierboven opgesomd is in huis. Zo mist de staafmagneet, en heb ik nog geen passende krimpkous. Maar het idee moge duidelijk zijn.

Het schema:

Bron: Using Hall Effect Switches and Sensors

U4=hall switch
R3=Pull-up resistor 560k
Q3 = MosFet
B2 = de LED, met een niet getekende 150Ω weerstand in serie.

De getoonde + en - aansluitingen zijn afkomstig van de batterij/accu. Onze ontvanger + en - sluiten we aan boven en onder de LED.

Voor de klussers onder ons volgt in de volgende post een korte bouwbeschrijving.

 

[prop-er]

De benodigdheden:

1. Plak het metalen koelelement van de MosFet af. Kort de twee buitenste pootjes in, en buig ze om richting het afgeplakte koelelement.

2. Op de achterkant van de MosFet wordt de Hall switch geplaatst. Pootje 2 en 3 worden aan respectievelijk pootje 3 en 1 van de MosFet gesoldeerd.

3. Pootje 1 van de hall switch gaat naar de andere kant van de MosFet. De Pull-up resistor wordt tussen pootje 1 en 3 van de hall switch gesoldeerd. Pootje 2 van de MosFet ombuigen naar de voorzijde van de MosFet, welke ook van en stukje PVC tape is voorzien.

4. Kort de korte zijde van de LED in tot ca. 12mm. Kort de lange zijde in tot ca. 6mm. Het lange12mm pootje van de LED wordt op de pootje 2 van de MosFet gesoldeerd.

5. Soldeer de min van female connector aan pootje 2 van de Hall switch, en de plus van de female connector aan het eerste pootje van de hall switch.

6. Soldeer de min van de male connector aan pootje 2 van de MosFet, en de plus van de male connector aan de eerste poot van de hall switch.

Tijd om te testen!

 

[prop-er]

Als service kan ik bij voldoende belangstelling:

- Een shortkit samenstellen met alle benodigde onderdelen. Reken op een €10,- + €2,- verzendkosten.

- Compleet werkende units opsturen.

Beide graag per PM.

Alternatieve magnetische power switches zijn hier verkrijgbaar:
http://www.t9hobbysport.com/hall-magnetic-switch
Products Archive | Zepsus
Magnetic switch 5A Version 2 - Soudez! Gaw Shop

 

[Rick NL]

Ik heb een printje van 8 x 16 mm getekend voor toepassing van SMD onderdelen.
SO8 Fet, SOT23 Hall en 0603 voor weerstanden en LED.

Deze zal minder dan een gram wegen en ook op ongeveer € 10,- uitkomen.

Belangstelling?

Rick

PS Printje bevat nog een foutje, aarde van Hall moet naar source ipv drain.

 

[Rick NL]

Verbeterde versie.

Rick

 

[ked]

Ik ben wel geintresseerd.
Maar weet niet of met printje of in de losse onderdelen.

 

[xyz]

Zoals ik het nu zie moet je de magneet om draaien om hem weer uit te zetten, dat is niet zo handig.

Bart,

 

[prop-er]

In principe geeft de LED natuurlijk duidelijk aan of de ontvanger aan of uit staat. Deze zou fel genoeg moeten zijn om dwars door een DLG rompje heen te schijnen.

Maar het zou inderdaad makkelijker zijn als de polariteit van de magneet niet zou uitmaken. Dit is "op te lossen" door een unipolar latching hall effect switch toe te passen, in plaats van een bipolar.

 

[prop-er]

Laat maar.

 

[xyz]

heb je al eens geprobeerd om alleen de VCC aan sluiting te onderbreken van de hall sensor. Is op dat moment de 560 kohm nog genoeg om aan te blijven. I vraag dit omdat in mijn situatie de fet en de pull up op een ander pcb zitten als de hall sensor en de led.

 

[Ernst Grundmann]

.... Is op dat moment de 560 kohm nog genoeg om aan te blijven.....

De uitgang van de Hall sensor is een open collector (Transistor uitgang) of een open drain (Fet uitgang). Zonder die 560k weerstand kan de Fet niet eens in geleiding komen. Het maakt dus niet uit of de Hall sensor nu wel of niet is aangesloten.
Denk er wel aan dat het dus een heel erg hoog Ohmig circuit is. Storingen en ongewenste signalen kunnen dus makkelijk ongewenst schakelgedrag veroorzaken. Als de Fet en de weerstand op een andere print zitten zorg er dan voor dat de draden zo kort mogelijk zijn en blijven. Het is ook een heel goed idee om de zaak goed af te schermen zodat signalen van buiten niet bij het circuit kunnen komen.

Hoewel dit een interessante schakeling is ben ik nog steeds iemand die de besturingsapparatuur in mijn model simpel wil houden. Een goede en betrouwbare mechanische aan/uit schakelaar is voor mij een veel veiliger idee in mijn modellen.
Geen elektronica dat kapot kan gaan.
Niet gevoelig voor stoorsignalen van buiten af.
Uit is ook echt uit. Bij deze schakeling wordt er altijd een kleine stroom uit de batterij getrokken. De hall sensor gebruikt ongeveer 4 á 5mA en daar komt de stroom door de 560k weerstand nog bij. Een 2200mAh accu wordt zo in 400 tot 500 uur leeg getrokken. Dat duurt dus wel even maar je kan toch beter de accu losmaken als je voor een paar dagen, of langer, stopt met rijden varen of vliegen.

 

[Wubbe]

Ik heb een printje van 8 x 16 mm getekend voor toepassing van SMD onderdelen.
Belangstelling?

Ja, zeker belangstelling.

Het zou helemaal geweldig zijn als deze switch gecombineerd kon worden met een voltage booster. Dé oplossing voor DLG's en andere lichte kisten die met een 1S LiPo gevoed worden.

Deze dus: TURNIGY Voltage Booster for Servo & Rx (1S to 5v 1A) (EU warehouse)