Auslegung NTC, Relais Softhochlauf 12V Halogenlampe

[Udo R. (udo17)]

Hallo!

Folgender Aufbau:

Ein 20 oder ein 35 oder ein 50W Halogenspot(12V) sollen an einem 
Li-Ionen Akkupack (16,8V Ladeschlussspannung) betrieben werden. Es wird 
immer nur einer der 3 spots betrieben, nie 2 gleichzeitig. Sie werden je 
nach Gebrauch umgesteckt. Die Entladeschlussspannung beträgt 10V.

Aufgrund des hohen Einschaltstromes und des Akkupacks(inklusive 
Schutzschaltung) der einen maximalen Entladestrom von 8 Ampere hat 
brauche ich einen Sanfthochlauf der Halogenlampe. Ich hatte dabei an 
einen NTC Widerstand gedacht der nach dem Sanfhochlauf kurzgeschlossen 
wird.


Ich habe jetzt im Netz gelesen, dass der NTC - Widerstand ca. den 
Widerstand der Lampe im Normalbetrieb haben soll.

Bei einer 20 W wären das ca. 7 Ohm
Bei einer 35 W wären das ca. 4 Ohm
Bei einer 50 W wären das ca. 3 Ohm

Es muss sichergestellt werden dass der maximale Strom beim Einschalten 
nicht über 7 Ampere steigt(Im Normalbetrieb liegt er ja maximal bei 4-5 
Ampere.)

Jetzt hab ich mir folgenden NTC rausgesucht.

Einschaltstrombegrenzer NTC 5,1W 5R

http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=2118030

Der hat 5 Ohm

Ist der für meine Anordnung(also für den Hochlauf aller 3 Spots(nicht 
gleichzeitig)) geeignet oder wäre ein anderer nötig oder besser.

Je nachdem wie schnell sich die Lampe erwärmt(Widerstand der Lampe 
steigt) und wie schnell der NTC an Widerstand verliert, müsste man doch 
eine Aussage treffen können ob mit diesem NTC sichergestellt ist, dass 
der max. Einschaltstrom nicht über 7 Ampere steigt.

Hat da irgend jemand Erfahrung damit oder weiß wie man sowas berechnen 
kann?


Und dann bräuchte ich ja noch ein Relais zum Kurzschließen des NTCs nach 
dem Hochlauf. Ein 12V 5A Relais müsste doch eigentlich reichen.
Ich hab gelesen, dass es 12V Relais gibt, die bei ca. 8V schalten und 
bei 16,8V noch nicht durchbrennen. Nur leider hat da keiner eine Angabe 
zu einem bestimmten Relais gemacht.

vielleicht dieses hier

http://www.conrad.de/ce/de/product/504883/LEISTUNGSRELAIS-1A-12V-5A-JQ/SHOP_AREA_17391&promotionareaSearchDetail=005

Das Problem ist ja dass es bis zur Ladeschlussspannung(10V) auch noch 
schalten soll, sonst könnte man ja einfach gegen das "Durchbrennen" 
einen Widerstand davor schalten.

Natürlich stellt sich hier wieder die Frage: Wenn das Relais sagen wir 
mal bei 8 V den NTC kurzschließt und dann die vollen 16,8V auf die Lampe 
kommen ob die Lampe dann schon so einen hohen Widerstand hat, dass sie 
nicht mehr mehr als 7 A zieht.

Ich hab damit leider keine Erfahrung.
Ich hoffe es kann mir jemand helfen.

udo

[Achim M. (minifloat)]

Wie wäre es mit einem kräftigen Schaltwandler in 
Tiefsetzsteller-Topologie, der die Spannung auf 10V hält, bei 
unterschreiten von 10V am Eingang dann abschaltet? 10V, weil dann die 
Halogenlampen länger halten. Meist ist ein Softstart direkt vorgesehen, 
oder einfachst mit einem Kondensator an der Rückmessung der 
Ausgangsspannung nachrüstbar.

Was auch sinnvoll wäre, den Konverter mit Stromregelung zu betreiben. 
Setzt einen recht dicken Shunt voraus, an dem 1. Leistung verlorengeht 
und 2. deiner Variablen Lampenanzahl entgegensteht. Ist allerdings 
Lampenschonender als Konstantspannungs-Betrieb.

Schon mal an LED-Technik gedacht? Da brauchst du dann zwingend einen 
Stromregler.
mfg mf

[Udo R. (udo17)]

Hallo,

danke für die Hilfe

Also LEDs scheiden aus weil ich die Lampe auch zum Filmen nehmen will 
und die Farbtemperatur von Halogen dafür am besten ist.

An 10V hat die ganze Lampe viel zu wenig Lichtleistung. Ob der Spot nur 
100h hält ist eigentlich auch egal, denn so oft ist er nicht im Einsatz.

Ich habe auch keine variable Lampenanzahl sondern will nur verschiedene 
Lampen(20,35,50W) anstecken können.
Die Lampenanzahl ist immer 1 .

thx udo

[Achim M. (minifloat)]

Udo Reichert schrieb:
> (20,35,50W)
Ist aber verschiedener Strom. Hm, zum Filmen. Da könnte ein 
Schaltwandler ein wenig klobig ausfallen.

Aber wegen deiner Frage mit der Verzögerung am Relais: da kann dir ein 
Ne555 + Schalttransistor + Freilaufdiode + Hühnerfutter aushelfen.

Alternativ mit einem Doppelopamp aufbauen. Einer erledigt die 
Einschaltverzögerung, der Andere die Unterspannungsüberwachung. Zur 
Spannungsüberwachung brauchst du eine Spannungsreferenz. Ein TL431 wird 
das prima hinbekommen.
mfg mf

[Udo R. (udo17)]

Ich hab leider nicht ganz verstanden wofür ich eine Spannungsüberwachung 
brauche. Die Schutzschaltung des Akkus macht bei 10V zu.

Zu dem Thema Doppelopamp

Wenn ich den verwende und der mir eine Einschaltverzögerung sagen wir 
mal von 1sek(sollte reichen) macht kann ich dann nicht gleich aufs 
Relais verzichten und falls nötig einen Transistor(als Schließer) 
nehmen. Relais wollt ich ja nur nehmen wegen der Schaltspannung von 8V.

Ich kenn mich da mit so einem Doppelopamp leider viel zu wenig aus.

danke

udo

[Achim M. (minifloat)]

Udo Reichert schrieb:
> Ich hab leider nicht ganz verstanden wofür ich eine Spannungsüberwachung
> brauche. Die Schutzschaltung des Akkus macht bei 10V zu.

Dann braucht man die Spannungs-Überwachung ja gar nicht, weil das eh im 
Akku passiert.

Hier mal ein vorläufiger Schaltplan, um meine Ideen hierzu zu 
skizzieren:

V+
 o--S---*-----*---*----*-----------*
        |     |   |    |           |
        |     |  _|_D1 |           |
        R1    R3 /_\   |           X Halogen-Glühobst
        |     |   |  |\|           |
        |     *---*--|+\OPV    ||--*---*     
        |     |      |  >------||      | 
        *-----+------|-/    MOS||<-*   |
        |     |      |/|       ||--*   R4
        R2    =C1      |           |   |
        |     |        |           |   |
 o------*-----*--------*-----------*---*
GND

V+ und GND sind die Akkuanschlüsse.
Schalter S wird geschlossen, die Halogenlampe wird über R4 vorgeheizt.
Der OPV ist hier als Komparator geschaltet.

Wird die Spannung am Kondensator C1, also am +Eingang größer als am 
-Eingang, zieht der OPV seinen Ausgang nach V+, was den MOS 
durchschaltet und R4 kurzschließt. Das Teilerverhältnis (R2/(R1+R2)) 
wählt man idealerweise zu ~63%, da man damit eine Vorheiz-Zeit T = R3 * 
C1 bekommt(Ladekurve ist e-Funktion).
R1, R2 und R3 können recht hochohmig ausgelegt werden(47k und mehr).
D1 entlädt nach dem Ausschalten über Lampe und Widerstand den 
Kondensator, sodass bei jedem erneuten Einschalten erst die Vorheizzeit 
ablaufen muss, bis der MOS durchschaltet.
Der MOS muss den gesamten Lampenstrom während des Betriebes tragen.
Selbstsperrender Typ sollte verwendet werden.
Vielleicht noch ein Gate-Vorwiderstand anbringen, das aber nur zur 
"Kosmetik".
Außerdem ist R4 Leistungsmäßig entsprechend auszulegen, dass er während 
des Vorheizens nicht abraucht.

mfg mf

PS:http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

[Udo R. (udo17)]

Herzlichen Dank für die Schaltung Mini Float !!!!

Ich werd mir das ganze in den nächsten Tagen durch den Kopf gehen 
lassen. Ich hab im Moment wenig Zeit. Aber spitze dass du mir so 
geholfen hast.

mfg udo