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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik master slave über usb


Autor: andi (Gast)
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Hey
und zwar will ich eine master and slave steckdosenleiste.
das Prinzip sollte glaube ich allgemein bekannt sein.
das problem ist nur, bei den gekauften leiste ist ein mechanisches
billiges relais drin, welches nach der zeit (zwei monate) einbrennt und
festklebt. Jetzt wollte ich mir so ein teil einfach selber basteln.
Dachte dabei an ein Halbleiterrelais und eine einfache schaltung.
Der Master soll ein usb kabel sein, welches an den pc angeschlossen ist, 
und so bald er booten 5V anliegen.
ne kleine Sicherung sollte vllt auch noch drin sein, und eventuell etwas 
um die pc hardware (also den usb anschluss) zuschützen.

http://www0.xup.in/exec/ximg.php?fid=12074277

könnte ich das so einfach realisieren? was haltet ihr davon?
gruß andi

Autor: MicroSD (Gast)
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Wurde hier mal diskutiert, vielleicht findest du was:

Beitrag "Steckdosenleiste mit USB und SSR schalten"

Autor: andi (Gast)
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danke, hat mir schonmal ein bisschen geholfen.
könnte ich dioden benutzen um die 5V quelle zuschützen?
wenn ja was für welche?
und wie trenne ich die steckdosenleiste dann am besten 2polig?
dannbräuchte ich ja zwei Halbleiterrelais, oder?

Autor: MicroSD (Gast)
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Das Fazit aus dem Oben verlinktem Thread war in etwa:

- SSR ist nicht so toll, weil teuer, zwei benötigt, und ggfs 
(Ohmsche)Mindestlast erforderlich.
Auch hat das nicht wirklich Freude an so Billig-Wandwarzen ohne PFC mit 
einweggleichrichtung

- Bistabile Relais: Geringe Stromersparnis, hoher Aufwand.

- Normales Relais, zweipolig, von Markenhersteller: Hält mit >100000 
Schaltspielen unter Vollast "ewig", zumindest in deiner Anwendung. 
Ansteuerschaltung ist trivial, gute galvanische Trennung des USB-Ports 
ist gegeben.

Autor: andi (Gast)
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super, danke dir für die antwort.
also is die schaltung von mir so okay und sicher?
noch ne kleine frage zum optokoppler.
der trennt also den usb port galvanisch? reicht das aus
und wieviel verluste habe ich an diesem?
was für ein relais sollte ich nehmen?

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> super, danke dir für die antwort.
> also is die schaltung von mir so okay und sicher?

Nein, die ist unnötig unsicher und umständlich.

Was soll der Opto-Koppler da? Der hat üblicherweise eine geringere 
Isolationsspanung als das Relais alleine => weglassen machts sicherer.

Nimm ein Relais mit 5V Spulenspannung. Eine Freilaufdiode drüber. 
Fertig.

Autor: andi (Gast)
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wo genau soll ich die freilaufdiode schalten, und was
für eine kann ich denn da genau benutzen?
der varistor mit der sicherung lohnt sich nicht?
was ist genau mit dem kondensator?

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> wo genau soll ich die freilaufdiode schalten, und was
> für eine kann ich denn da genau benutzen?
> der varistor mit der sicherung lohnt sich nicht?
> was ist genau mit dem kondensator?

Hab dir mal dein Bild verunstaltet.

Rote ausgeXtes muss weg, damit die 230V nicht den Weg zum USB finden.
Grün muss dazu.
Gelb ist für die Funktion nicht zwingend (Blitz/Überspannungsschutz, 
Entstörung, Sicherung)
Zumindest die Sicherung würde ich drin lassen.

Diode tut's so ziemlich jede, 1N4148 oder 1N4001 bis 1N4007 wären so 
billige Std-Typen.

Passendes Relais wäre z.B. das 40.52.9.006 von Finder 
(http://www.reichelt.de/?ARTICLE=8108)
o.ä.

Autor: andi (Gast)
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perfekt, das ist ein service ;-)
welche aufgabe hat denn genau der varistor? der lässt nicht mehr als 
250V durch?
und die freilaufdiode, was macht die denn genau? interessiert mich 
einfach:)
sonst sollte ich das relais nicht mit 16A auswählen, damit ich auch 
komplett 3600Watt anschließen kann? dann müsste ich halt auch noch die 
sicherung ändern?! danke dir sehr für deine zeichnung

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> perfekt, das ist ein service ;-)
> welche aufgabe hat denn genau der varistor? der lässt nicht mehr als
> 250V durch?

Bei (deutlich) mehr Spannung macht der einen Kurzschluss. Da er nach der 
Sicherung verbaut ist, fliegt dadurch die Sicherung raus. (Oder, wenn es 
nur ein kurzer Peak war, schluckt der Varistor den selber)

> und die freilaufdiode, was macht die denn genau? interessiert mich
> einfach:)

Die Spule erzeugt ein Magnetfeld, das die Relaiskontakte anzieht. Wenn 
der Strom abgeschaltet wird, muss die Energie aus dem Magnetfeld 
irgendwo hin, und das möglichst nicht zurück in die USB-Buchse. Deshalb 
die Diode: Der Ausschalt-Puls ist andersherum gepolt, die Diode 
"schuckt" die Energie.

> sonst sollte ich das relais nicht mit 16A auswählen, damit ich auch
> komplett 3600Watt anschließen kann? dann müsste ich halt auch noch die
> sicherung ändern?!

Sicher. Wichtig bei der Relais-Auswahl ist nur die Spulenspannung (5V 
oder zur Not 6V) und der Spulenstrom sollte <100mA sein, muss <500mA 
sein (um den USB-Port nicht zu überlasten)

Autor: andi (Gast)
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wunderbar;)
du hast mir vorhin ein bistabiles relais vorgeschlagen.
macht das was? dachte ich brauche ein "normales".
wen ich ein 16A relais benutzt, wie muss ich dann die sicherung 
dimensionieren, acuh mir 16A oder?

Autor: Hansi (Gast)
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Also mein USB hat immer +5V. Guck mal lieber, ob das bei dir nicht auch 
so ist, sonst bastelste da jetzt rum und nachher isses nicht zu 
gebrauchen.

Autor: andi (Gast)
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also, irgendwie finde ich leider kein relais mit 16A und 5V Nennstrom.
was heißt denn genau bistabil? gruß andi

Autor: andi (Gast)
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könnte ich auch für phase und nullleiter jeweils ein relais benutzen und 
jedes mit den 5V vom usb schalten?
denn ich finde leider kein relais mit 5V nennspannung und 16A 
Schaltstrom, welches 2 Wechsler besitzt.

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> du hast mir vorhin ein bistabiles relais vorgeschlagen.
> macht das was?

Das hält seinen Zustand auch ohne Strom.
=> Einmal kurz Strombedarf beim Einschalten,
=> Einmal kurz Strombedarf beim Ausschalten.

Spart also den Haltestrom während des Betriebs. Dafür brauchst du eine 
Zusatzschaltung die erkennt: "USB ist jetzt Stromlos, deswegen: 
Ausschaltpuls an Relais geben"

> dachte ich brauche ein "normales".

Ja. Viel einfacher.

andi schrieb:
> wen ich ein 16A relais benutzt, wie muss ich dann die sicherung
> dimensionieren, acuh mir 16A oder?

Wenn die Kabel, Platine, Lötstellen Relais, usw. alle 16A packen, dann 
ja.

Hansi schrieb:
> Also mein USB hat immer +5V. Guck mal lieber, ob das bei dir nicht auch
> so ist, sonst bastelste da jetzt rum und nachher isses nicht zu
> gebrauchen.

Kann man aber normalerweise im Bios oder per Mainboard-Jumper 
einstellen, welche USB-Ports mit Standby-Strom versorgt werden.

andi schrieb:
> denn ich finde leider kein relais mit 5V nennspannung und 16A
> Schaltstrom, welches 2 Wechsler besitzt.

Relais mit 6V Nennspannung gehen normalerweise auch.
Im Datenblatt nachsehen, üblich ist die Angabe, dass bei 80% der 
Nennspannung sicher angezogen wird. Wären bei einem 6V Relais also 4.8V.
4.8V hat ein USB-Port zwar nicht sicher, sollte aber meistens reichen.

Autor: andi (Gast)
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http://www.conrad.de/ce/de/product/503460/?insert=...

diese relais hat anscheinend einen Nennspannungsbereich von 4,4V bis 9V.
ich hoffe mein USB Port hat schafft dauerhaft mehr als 4,4V.
Wäre das ein monostabiles oder bistabiles relais?
könnte ich denn ein relais für phase und ein relais für nullleiter 
benutzen,
oder wäre das wieder nich so toll, da ja so mehr strom in den spulen 
"verbraucht" wird, und der usb port das nicht schafft?

Autor: andi (Gast)
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kannst du mir vllt ein relais vorschlagen, und schalten diese auch bei 
nulldurchgang?

Autor: andi (Gast)
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keinen tipp?

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> kannst du mir vllt ein relais vorschlagen, und schalten diese auch bei
> nulldurchgang?

Nein, ein Relais schaltet einfach so, und da es ein Mechhanischer 
Schaltvorgang ist, lässt sich der auch nicht auf den Nulldurchgang 
synchronisieren.

Egal. Deinen Lichtschalter betätigst du ja auch nicht immer exakt im 
Nulldurchgang, oder?

andi schrieb:
> keinen tipp?

Ich würde aus der Bastekiste irgendein halbwegs passendes ziehen.

Aber ok, Tipp: Du willst sicher keinen Heizlüfter, E-Herd, Staubsauger, 
etc mit deinem Computer schalten. Rechne durch was du tatsächlich 
brauchst, nimm ein 2A oder 8A Relais.

Autor: andi (Gast)
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http://www.conrad.de/ce/de/product/503616/RELAIS-Z...

hätte das gefunden. USB habe ich auch gemessen. 5,10V und unter last 
(externe hdd ohne zusätzliche Stromzufuhr) 4,7V. sollte also reichen.
und was ich zufällig im nulldurchgang schalten will?
verzögert sich das ganze minimal? das wär ja kein problem.

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> ich zufällig im nulldurchgang schalten will?

Dann darfst du keinen Mechanischen Schalter verwenden, sondern 
Elektronische mit Nulldurchgangserkennung, SSRs.
Bei 16A also z.B. 2x "S 216 S02" von Sharp (Conrad # 162523)
Die Kühlkörper nicht vergessen!

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> hätte das gefunden
(# 503616 von Conrad)

Passt.

Schnipsel aus dem Datenblatt angehängt:
"Must Operate VDC" für die 6V-Version ist 4.2V, das hat dein USB ja.

Autor: andi (Gast)
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also wird in diesemfall das relais garnicht schalten? oder wie wirkt 
sich das genau aus? was passiert dann?

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:

>       also wird in diesemfall das relais garnicht schalten?

In welchem Fall?

> oder wie wirkt
> sich das genau aus?

Was soll sich auswirken?

> was passiert dann?

Wann?

Autor: andi (Gast)
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wenn ich zufällig im Nurchdurchgang den PC anmach,
mag vllt trivial klingen, aber weiß nicht genau wie ich es mir 
vorstellen kann.
kann es dann dazu kommen, dass die anderen sachen wie monitor etc nicht 
mitangehen, da das relais nicht schaltet?

Autor: MicroSD (Gast)
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andi schrieb:
> wenn ich zufällig im Nurchdurchgang den PC anmach,

Aus der Steckdose kommt Wechselstrom. Der Nulldurchgang ist der 
Zeitpunkt, wo die Spannung "wechselt" (von + nach - u.U., 100 mal pro 
Sekunde) und dabei kurz auf 0 ist.

Bei empfindlichen Halbleiter-Schaltern (Triacs, SSRs) ist es 
vorteilhaft, genau in diesem Moment einzuschalten, weil dann kein großer 
Stromstoß auftritt.

Bei mechanischen Schaltern (Lichtschalter, Relais) ist das relativ 
wurscht, die 10.000 garantierten Schaltvorgänge gelten auch, wenn du 
zufällig immer den schlechtestmöglichen Zeitpunkt erwischt.

Nach dem Einschalten, spätestens nach 1/100stel Sekunde ist es sowieso 
wieder egal, eingeschaltet ist eingeschaltet.


Vorschlag: Nochmal altes Physik-Schulbuch (7. Klasse oder so, Stromkreis 
mit Schalter und Lampe) durchlesen.

Autor: andi (Gast)
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ok danke dir, jetzt habe ich eigentlich alle infos die ich brauche.
nett, dass du dir so viel mühe gegeben hast.
Naja schule is auch schon etwas her, und als fahrzeugtechnik student 
brauchte
ich bisher nicht so viel elektrotechnik. kommt alles auch noch auf mich 
zu.
ich hoffe das klappt jetzt alles und mein mainboard wird nicht 
zerschossen :-D. gruß andi

Autor: andi (Gast)
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hab jetzt doch noch ne frage.
wie muss ich den varistor dimensionieren?
wollte dann auch noch nach dem relais ein varistor parallel
schalten um induktionsspannungen abzuhalten, damit die
kontakte des relais geschützt sind.
weiß aber nicht wie ich die varistor dimensionieren soll?
was für eine Druchflussspannung sollte cih auswählen? 230V
wäre ja nicht gut, da sie dann sofort aufmachen?
gruß andi

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