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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Störung bei Relaisschalten


Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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Schaltungs-Beschreibung:
Ich habe eine Temperaturregelung, die über einen DS1820 die Temperatur 
erfasst und über ein Relais mit einem ULN2803 die Heizung ein/aus 
schaltet. Temperatur und Uhrzeit, Datum werden auf einen 4x16 LCD 
angezeigt.


Fehler:
Nach unregelmäßigen Laufzeiten startet das Programm neu, stürzt ab 
und/oder Zeigt Phantasiewerte für Uhrzeit, Temperatur etc. an.
Wie ich beobachten konnte, treten die Störungen beim Abschalten auf.


These:
Die Heizung besteht aus einem Heizkabel, welches ca. 4m lang ist und 
eine Leistung von ca. 2 kW aufnimmt (500Ohm pro Meter)(Heizkabel die 
auch für Bodenheizungen benutzt werden).
Hier vermute ich auch den Fehler.
Wenn ich eine Lampe anschließe, schaltet das Relais ohne die oben 
genannten Fehler.
Ist es möglich das ich durch das Heizkabel zu hohe Induktivität schalte? 
Wenn ja wie kann ich Abhilfe schaffen?

Vielen Dank

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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fragen wir mal so:

Hat das Relais eine Freilaufdiode so nahe wie möglich an der Wicklung?

Ist jeder Schaltkreis mit einem eigenen Abblock-C pro 
Betriebsspannungspin abgeblockt? Ist die Spannungsversorgung korrekt und 
stabil aufgebaut? Welche Reset-beschaltung hat der µC?

Schaltplan?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Jo Hannes (haveaniceday)

>Wenn ich eine Lampe anschließe, schaltet das Relais ohne die oben
>genannten Fehler.

Wei oft hast du das probiert?

>Ist es möglich das ich durch das Heizkabel zu hohe Induktivität schalte?

Unwahrscheinlich.

>Wenn ja wie kann ich Abhilfe schaffen?

Mit einem Snubber.

MFG
Falk

Autor: slw (Gast)
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wie sieht Dein Aufbau aus ? am besten ein Bild

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Ist jeder Schaltkreis mit einem eigenen Abblock-C pro Betriebsspannungspin 
>abgeblockt? Ist die Spannungsversorgung korrekt und stabil aufgebaut? >Welche 
Reset-beschaltung hat der µC?
Würde ich sagen. Habe es einmal mit einen eigenen µC Board/Schaltung und 
einmal mit dem Atmel Evaluations-Board von Polli probiert (selbe Fehler) 
http://www.pollin.de/shop/downloads/D810038B.PDF


>Hat das Relais eine Freilaufdiode so nahe wie möglich an der Wicklung?
Ja, vom ULN2803

>Wei oft hast du das probiert?
Läuft seit über einen Tag ohne Störungen (schaltet einmal pro min).


>>Wenn ja wie kann ich Abhilfe schaffen?
>Mit einem Snubber.
Müsste dann der Fehler dann nicht auch bei der Lampe auftreten?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Jo Hannes (haveaniceday)

>>Mit einem Snubber.
>Müsste dann der Fehler dann nicht auch bei der Lampe auftreten?

Naja, zwischen einer 60W(?) Lampe und einer 2000W Heizung ist ein 
"kleiner" Unterschied. Wann stürzt der uC ab? Beim Ein- oder 
Ausschalten? Wahrscheinlich beim Ausschalten.

MFG
Falk

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Naja, zwischen einer 60W(?) Lampe und einer 2000W Heizung ist ein
>"kleiner" Unterschied. Wann stürzt der uC ab? Beim Ein- oder
>Ausschalten? Wahrscheinlich beim Ausschalten.

Sorry, mein Fehler. War ein Schreibfehler. Das Heizkabel hab einen 
Widerstandswert von ca. 2kOhm, also ca. 25W, nicht 2kW :)
Die Angeschlossene Lampe hat 60W.
Stürzt beim Ausschalten ab

Autor: slw (Gast)
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Du koppelst irgend eine Störung ein. Aufbau und Entstörmaßnahmen 
prüfen!!!

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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slw schrieb:
> Du koppelst irgend eine Störung ein. Aufbau und Entstörmaßnahmen
> prüfen!!!

Das sagst du so einfach :) Ich bin seit 3 Monaten den Fehler am suchen, 
hab alles x mal umgebaut, probelaufen lassen.... bis ich den Fehler 
jetzt relativ sicher auf die Heizkabel reduzieren kann.
Die gleiche Schaltung habe ich seit einiger Zeit in betrieb, einziger 
unterschied ist die Heizkabellänge.
Was für Entstörmaßnahmen kann bzw, sollte ich prüfen?

Autor: Magnus M. (magnetus) Benutzerseite
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Jo Hannes schrieb:
> Was für Entstörmaßnahmen kann bzw, sollte ich prüfen?

Im Falle des Pollin-Boards könntest du mal versuchsweise einen kleinen 
Kondensator (ca. 10 bis 100nF) zwischen RESET und GND löten.

Gruß,
Magnetus

Autor: Oliver (Gast)
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Hallo
Vermutlich Hast du beim einschalten beziehungsweise ausschalten eine 
Spannungsschwankung, welche die Versorgungsspannung der 
Steuerungseinheit beeinträchtigt, z.B. einen kurzen Spannungsabfall.
Haste eigentlich einen Kondensator zum Glätten der Versorgungsspannung 
eingebaut ?

Autor: slw (Gast)
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Wenn der Prozessor aussteigt muß Du Gedanken über Reset und Vcc 
Beschaltung machen. Hast Du einen Brownout eingestellt?

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Im Falle des Pollin-Boards könntest du mal versuchsweise einen kleinen
>Kondensator (ca. 10 bis 100nF) zwischen RESET und GND löten.
Das würde den Fehler mit dem Reset erklären, oder auch dem abstürzen?

>Vermutlich Hast du beim einschalten beziehungsweise ausschalten eine
>Spannungsschwankung, welche die Versorgungsspannung der
>Steuerungseinheit beeinträchtigt, z.B. einen kurzen Spannungsabfall.
>Haste eigentlich einen Kondensator zum Glätten der Versorgungsspannung
>eingebaut ?
Ja wird gelättet http://www.pollin.de/shop/downloads/D810038B.PDF

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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slw schrieb:
> Wenn der Prozessor aussteigt muß Du Gedanken über Reset und Vcc
> Beschaltung machen. Hast Du einen Brownout eingestellt?
Nein, habe ich nicht eingestellt...
Worüber ich nur die ganze Zeit stolpere bzw. was ich nicht verstehe, ist 
das beim Schalten einer kleinerer Last, mit den selben Komponenten, 
reproduzierbar auf 2 unterschiedliche Schaltungen, das System abstürzt. 
Beim Schalten der größeren Last, passiert nicht (läuft wie es soll)

Autor: slw (Gast)
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ISP Reset Eingang hat gar keinen Schutz -> min 100pF drauf

Autor: slw (Gast)
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Die Störungen aus dem eheda kannst Du nicht wiederholbar nachstellen 
oder voraussagen. Ist halt so. Was Du machen kannst, dein Design el. 
robuster machen.

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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slw schrieb:
> Die Störungen aus dem eheda kannst Du nicht wiederholbar nachstellen
> oder voraussagen. Ist halt so. Was Du machen kannst, dein Design el.
> robuster machen.
Verstehe nicht ganz was du meinst, oder wir reden gerade an einander 
vorbei :)
Also bei betrieb mit Heizkabel kommt die Störung immer nach paar min. 
spätestens paar Stunde.
Mit Lampe nach über einen Tag noch keine Störung

Autor: MaWin (Gast)
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Hmm, der übliche Hinweis wäre
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Aber du verwendest wohl Fertiggkomponenten.

(natürlich schreibst du dazu nichts)

Ein Steckernetzteil
Ein Pollin-Atmel Board
eine ULN2803 Relaiskarte ?

Problem solcher Schaltungen sind lange Leitungen (grosse Fläche in die 
Störungen einkoppeln können) und ungünstige Masseführung.

Zuerst dachte ich auch an Spannungseinbruch der 230V als du 2kW 
schriebst, denn das passt zu den unregelmässigen Zeitpunkten (zufällig 
im Spannungsmaximum oder bei sonstiger Leitungsbelastung).

Dagegen hätte ein grösserer Elko an Stelle von C5 geholfen.

Aber bei 25W wohl nicht.

Versuch zumindest die Masseleitung der Relaiskarte direkt zum Netztel zu 
führen und es an eine eigene Spannungsversorgung (9V ungeregelt oder 5V 
mit einem zweiten Spannungsregler) anzuschliessen und nicht an die 5V 
des Atmel-Boards.

Induktiv wirken Heizungen nicht, insofern sind die eher harmlos. Aber 
das Relais könnte man besser gegen ein im Nullspannungsmoment 
schaltendes Solid Satte Relais wie 
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=15437;PROVID=2028 ersetzen, dann gibt es 
gar keine Funken und gar keine Störungen, ausserdem hält es länger (ist 
aber gegen Überspannungen aus dem Nezu empfindlicher).

Autor: Magnus M. (magnetus) Benutzerseite
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Autor: slw (Gast)
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hänge ein drittes Testobjekt und Du hast sicher andere Zeiten bis 
Störung auftritt. Die Sache ist einfach; Du schaffst ein bestimmtes 
System, das die Störungen in die Umgebung abgibt und auch Störungen aus 
der Umgebung einfängt. Es können übrigens auch eigene Störungen sein. 
Die Summe aller Störungen wirkt auf deinen Kontroller, der abhängig von 
der Summe grade noch geht oder abschmiert. Änderst das gesamtsystem, ist 
das wie beim Kartenspiel: Neues Spiel, neues Glück

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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Nein, sind keine Fertigkomponenten. Aber Spannungsversorgung bzw. Relais 
sind wie im link angeschlossen.
Spannungsversorgung sind 12V(für Relais). Masseleitungen gehen direkt 
zum Netzteil

Autor: MaWin (Gast)
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> sind wie im link angeschlossen

Welcher Link ?

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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slw schrieb:
> hänge ein drittes Testobjekt und Du hast sicher andere Zeiten bis
> Störung auftritt. Die Sache ist einfach; Du schaffst ein bestimmtes
> System, das die Störungen in die Umgebung abgibt und auch Störungen aus
> der Umgebung einfängt. Es können übrigens auch eigene Störungen sein.
> Die Summe aller Störungen wirkt auf deinen Kontroller, der abhängig von
> der Summe grade noch geht oder abschmiert. Änderst das gesamtsystem, ist
> das wie beim Kartenspiel: Neues Spiel, neues Glück

Das eine System (Kombination aus Pollin Board) war bereits 2 Jahre im 
Einsatz und lief bis dato ohne Probleme, habe ich vor ca. einen halben 
Jahr gegen ein neues System gewechselt.
Werde es aber noch mit anderen Verbrauchern testen

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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MaWin schrieb:
>> sind wie im link angeschlossen
>
> Welcher Link ?
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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slw schrieb:
> hänge ein drittes Testobjekt und Du hast sicher andere Zeiten bis
> Störung auftritt. Die Sache ist einfach; Du schaffst ein bestimmtes
> System, das die Störungen in die Umgebung abgibt und auch Störungen aus
> der Umgebung einfängt. Es können übrigens auch eigene Störungen sein.
> Die Summe aller Störungen wirkt auf deinen Kontroller, der abhängig von
> der Summe grade noch geht oder abschmiert. Änderst das gesamtsystem, ist
> das wie beim Kartenspiel: Neues Spiel, neues Glück

Hingegen meiner Erwartung hast du rercht behalten. Heute morgen ist das 
System mit der Lampe ebenfalls abgeschmiert

Autor: slw (Gast)
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Morgen,

also hilft nix -> fotografiere deinen Aufbau, dann haben die Leute hier 
bessere Chancen dir zu helfen. Ein fertiges Board ist noch lange kein 
Garant für störungsfreien Betrieb. Ist leider die Erfahrung, die ich 
immer wieder mache.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
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Bloß mal so als Anregung... schon mal mit nem solid state relais 
probiert, oder Opto wie z.B. AQV25X???

Gruß, Sven

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