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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Controller & Realis


Autor: Florian (Gast)
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Hallo,

ich habe schon im Forum gesucht und mir diverse Beitraege zum Thema
"Warum geht mein Relais am Mikrocontroller nicht" durchgelesen.

Habe dort einige Tips gefunden, aber die bringen nix :(

Ich moechte mit meinem ATmega8 (TQ Gehaese) zwei Relais schalten, an
denen ein Netzteil 12V AC fuer eine Pumpe und ein Gesichtsbraeuner 75W
angeschlossen sind.

Das Problem: der Controller haengt sich auf, nachdem er ein paar mal
geschaltet hat (unregelmaessig). Beim Braeuner z.b. nach dem 1.
Anschalten, beim der Pumpe irgendwann nach haeufigem Ein/Ausschalten.

Ich verwende:
 - BC 875
 - Stromversorgung 7805 gespeist von Billignetzteil
 - finder 36.11.9   220V/5V Relais

Mein Schaltung


GND (0V) ----------- Emitter

                     Collector -------- Relaiseingang
                                     |
signal 0/5V --4,7K-- Basis          100
                                     |
                                    100nF
                                     |
VCC (5V)------------------------------- Relaiseingang

Waere sehr dankbar, falls jemand einen Tip hat!

Autor: A.K. (Gast)
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Stehst Du immer auf dem Kopf wenn Du Schaltpläne malst?

Egal - der Snubber (100Ohm 100nF) gehört parallel zum Schalter des
Relais, nicht an zur Spule. An die Spule gehört vielmehr eine
Freilaufdiode.

Autor: luchs2a (Gast)
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nabend

da du bei deinem relais keine freilaufdiode hast wäre das pkt 1 wo du
dir was einfängst.  und dann wenn du von gesichtsbräuner sprichst, wäre
das punkt 2 über welchen du dir störungen einfängst . hier wäre eine
überarbeitung deines netztiels mit netzfilter sinnvoll / auf der
sekundären andere absiebung versuchen.

Mischa

Autor: Florian (Gast)
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> Stehst Du immer auf dem Kopf wenn Du Schaltpläne malst?

jain, der Monitor funktioniert nur auf dem Kopf

habe das RC-Glied nun parallel zum schalter - aendert leider nix

Waere super, wenn mir jemand einen Tip geben koennte, was eine
Freilaufdiode ist - Ich denke mal, dass sie parallel zu den
Relaiseingaegen kommt, aber was fuer eine Diode und wie rum? (Ich hab
noch ne 1N4001 Diode - geht die? )

An der Versorgungsspannung wuerde ich ungern was aendern :/


VCC (5V)------------------------------- Relaiseingang


signal 0/5V --4,7K----- Basis
             |
            100
             |
           100nF        Collector ----- Relaiseingang
             |
GND (0V) -------------- Emitter

Autor: A.K. (Gast)
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Autor: A.K. (Gast)
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Ja, eine 1N400x geht.

Autor: Florian (Gast)
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Das bringt leider auch nichts. Gibt es noch andere Tips?

Was muesste ich an der Versorgungsspannungsschaltung aendern, damit es
evtl ginge?
Das Billignetzteil wuerde ich ungern ersetzen... also kaeme eine
Veraenderung der Stromversorgung (momentan 7805) in Betracht?!

VCC (5V)------------------------------- Relaiseingang
                                   |
                                   _
signal 0/5V --4,7K----- Basis      |
             |                  1N4001
            100                    |
             |                     |
           100nF        Collector ----- Relaiseingang
             |
GND (0V) -------------- Emitter

Autor: A.K. (Gast)
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Wie sieht's denn in der Stromversorgung genau aus? Insbesondere
hinsichtlich Kondensatoren, welche Typen und wo plaziert?

Tip für's Zeichnen - wenn schon ASCII, dann mit AACircuit:
http://www.tech-chat.de/aacircuit.html

Autor: Florian (Gast)
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> Wie sieht's denn in der Stromversorgung genau aus? Insbesondere
> hinsichtlich Kondensatoren, welche Typen und wo plaziert?

Schaltung siehe Anhang. Links wird das Steckernetzteil rangesteckt. Die
Kondensatoren sind alles Elektrolytkondensatoren:
- 10mu (16V) (Reichelt: SM 10/16RAD )
- 0,1mu (63V) (Reichelt: SM 0,1/63RAD )

> Tip für's Zeichnen - wenn schon ASCII, dann mit AACircuit:
> http://www.tech-chat.de/aacircuit.html

Linux... :)

Autor: A.K. (Gast)
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Yep, dachte ich's mir doch. Zwischen VCC und GND eines Controllers muss
ein Keramik-Kondensator ca. 100nF hin. Direkt dazwischen. Keine Umwege,
auch nicht um 2cm.

Ein 0,1µF Elko ist kein Ersatz für einen KerKo. Weder beim Controller
noch beim Regler.

Autor: Florian (Gast)
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Danke! Werde mir in den naechsten Tagen ein paar besorgen und
ausprobieren!

Autor: Bernd Rüter (Gast)
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Hallo,

es sieht nicht so aus, als ob Du die Schutzschaltung richtig
angeschlossen hast. Sie scheint zwischen Basis und Emitter zu liegen...
tsetsetse

Nimm eine Diode parallel zum Relais !!!! Und zwar so, daß die Kathode
an PLUS liegt !
Merke: Eine Induktivität, die vom Strom getrennt wird, läßt den Strom
weiter fließen ! Komme was da wolle, auch Blitzschläge sind erlaubt
!!!
Um die Schaltung zu schützen, setzen Anfänger dann eine Diode
antiparellel zur Spule, das klappt bestens. Dann kann der Strom einfach
durch die Diode weiterflißen und langsam abklingen.
Experten nehmen da andere Kombos, die das Relais schneller abfallen
lassen...
Ohne diese blöde Diode (1N4184) spinnt alles !

Autor: Kurt (Gast)
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Das wird aber nicht reichen.
Solange die Relaykontakte munter 230V schalten
und keine weiteren entsprechenden Vorkehrungen getroffen sind, ist es
eine unsichere Angelegenheit.

Kurt

Autor: Florian (Gast)
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Hab jetzt auch einen 100nF Transistor zwischen VCC und GND am
Mikrocontroller, das aendert leider auch nicht viel. Ich bekomme aber
immerhin ab und zu schon mal 5-10 Schaltzyklen hin, dann schmiert er
wohl ab.

Ich habe an MOSI/SCK ein Shift-Register, dass an einem 7 SegmentDisplay
haengt - jedes mal wenn er nichts mehr macht, kommen da komische Daten
raus, also wird er sich wohl aufhaengen...

Hat noch jemand einen Tip?

VCC (5V)------------------------------- Relaiseingang
                                   |
                                   _
signal 0/5V --4,7K----- Basis      |
             |                  1N4148
            100                    |
             |                     |
           100nF        Collector ----- Relaiseingang
             |
GND (0V) -------------- Emitter

Autor: Andreas (Gast)
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Wenn Du das so schaltest, gibt das immer noch nichts!

Der Snubber (100 Ohm und 100nF X2-Kondensator) muß parallel zum
Schaltkontakt des Relais!
Die Diode ist korrekt.

Der 100nF Kerakondensator muß zwischen VCC und GND direkt am µC.
Hast Du längere Zuleitungen hänge zwischendrin nochmal einen rein, auch
zwischen VCC und GND.

Gruß,
Andreas

P.S.: Rechne unbedingt den Snubber nach!
Wenn das Relais abfällt ist ein Kontakt auf 230V, der andere aber über
die Impedanz des Verbrauchers auf 0-Potential.
Sicherheitshalber mit 230 Veff. rechnen, wegen des Stromes durch diesen
Zweig und der Wärmeentwicklung!

Beispiel: 230V, 100Ohm, 100nF

U= Z*I; Z=Impedanz von Verbraucher, Snubber.

Verbraucher sei vernachlässigt.

Snubber: Z= 100Ohm + 1/(j2*pi*50Hz*o,1µF)
100Ohm + 1/(j0,000031416) Ohm = 100 Ohm -j31830,99Ohm

Betrag bilden...macht: Z=31,83kOhm

I =230V/Z = 7,23mA

Verlustleistung am Widerstand: I² * R= (7,23mA)² * 100Ohm= 5mW
...

Autor: Florian (Gast)
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> Der Snubber (100 Ohm und 100nF X2-Kondensator) muß parallel zum
> Schaltkontakt des Relais!

so?

VCC (5V)------------------------------- Relaiseingang
                                   |
                                   _
signal 0/5V --4,7K----- Basis      |
                                1N4148
                                   |
                                   |
                       Collector ----- Relaiseingang
                                   |
                                  100
                                   |
                      Emitter     100nF
                         |         |
GND (0V) ---------------------------

scheint jetzt bei der Pumpe einwandfrei zu laufen...

Es funktioniert allerdings bei dem Gesichtsbraeuner noch nicht.

Vielleicht kann mir jemand erklaeren, wie ich den Snubber dafuer
berechne? Ich werde aus der Rechnung oben nicht schlau :/

Autor: A.K. (Gast)
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...sonst dauert das noch Monate...

Autor: Andreas (Gast)
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Und klappt's?

Autor: Florian (Gast)
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Danke! Haette nicht gedacht, dass das RC Glied auf die 220V Seite muss..
Muss dann wohl am Montag Widerstaende kaufen, da meine kleinen 1/4Watt
nicht gehen, oder?

Auf der 220V Seite muss ich dann doch auch andere Kondensatoren
verwenden, oder?

Ich meine R2 und den Kondensator dazu..

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo Florian,

der @Andreas hat es Dir ja schon vorgerechnet

Betrag bilden...macht: Z=31,83kOhm

I =230V/Z = 7,23mA

Verlustleistung am Widerstand: I² * R= (7,23mA)² * 100Ohm= 5mW


Kurt

Autor: Florian (Gast)
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ok, hatte irgendwie noch 5Watt im Kopf.. stimmt.. aber auf meinem
Kondensator steht 63Volt.. den sollte ich nehmen, oder?

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo Florian,

"Kondensator steht 63Volt.. "

Diese Angabe ist sicherlich für die Gleichspannungsfestigkeit dieses C

Die Uspitze an Deinem Relaykontakt ist
bei 220Veff    311Vs

also dieser Kondensator wird sicherlich durchschlagen und dann sind nur
die 100Ohm drin.
100 Ohm an 220V (bzw. 230)  gibt ein schönes Feuerwerk.

Darum muss der C auch bestimmte Eigenschaften haben, wie
Spannungsfestigkeit, Selbstheilung, Impulsfestigkeit usw.

Bedenke: dieses RC-Glied dient der Funkenlöschung am Kontakt,
speziell beim Ausschalten.

"Funken"  haben aber meisst eine hohe Spannung, also wesentlich mehr
als diese 220 (311 eff).
Also sollte der C auch dafür gerüstet sein.
Hier würden > 600Veff sicherlich besser passen.


Kurt

Autor: Andreas (Gast)
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Noch mehr:
Es müssen spezielle Entstörkondensatoren sein, VDE-geprüft etc.

Auch bekannt als X2-Kondensatoren.

Die haben nämlich eine spezielle Material-Kombi gegen Entflammbarkeit.
Geprüft werden die häufig mit gut 2,2kV  über 2min.

Gibt's auch mit integriertem Widerstand, also als fertige
RC-Kombination.

Conrad, Reichelt, Farnell...einfach mal suchen.

Autor: Florian (Gast)
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ok, hab bei reichelt sowas gefunden:
MP3-X2 100N  WIMA, Funk-Entstörkondensator, Klasse X2

:)

ich werde berichten, ob es funktioniert.

Zur Sicherheit nochmal: ich kann meinen 100 Ohm 1/4 Watt Widerstand,
mit dem ich normalerweise 5V Sachen bastell dafuer nehmen?!

Autor: Andreas (Gast)
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Jo!

Unn wenn nitt, dann qualmt's halt!

Quark, funzt schon!

Autor: Florian (Gast)
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g an der gleichen Dose haengt mein Rechner... :/

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

@A.K.: Was bewirkt der Wiederstand in Reihe zum Kondensator? Sollte der
Kondensator nicht möglichst schnell den Puls schlucken?

Autor: A.K. (Gast)
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Relais offen. Kondensator voll. Relais schliesst. Was passiert?

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ist es mit Wiederstand nicht auch eine Frage der Zeit bis C voll bzw.
wird der bei Wechselstrom nicht ständig geladen/entladen? Und wenn der
Impuls kommt kann doch C auch nicht so schnell was bewirken wenn der
Wiederstand die Stromaufnahme begrenzt. Könntest du mir das erklären?

Autor: Kurt (Gast)
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dränge mich mal dazwischen.

Hallo @Thomas O.
betrachte das mal von zwei Seiten.

A:   Relay offen.  Es liegt WS an.
     Der Kondensator wird mit WS immer umgeladen, hat dabei (50Hz)
     einen Z von   31,83kOhm
     Dieser 'Widerstand' liefert nun den Strom für den 100 Ohmer
     5 mW werden im R verbraten.

B:   Relay schliesst oder öffnet:
     Da ja jeder Kontakt auch prellt,
     entstehen Stromstösse (wirkt wie ein HF-Sender
     mit allen möglichen Frequenzen).
     Diese HF versucht sich nun auszubreiten, dabei weden alle
     möglichen Wege verwendet (Leitung, Abstrahlung , Ind. und Kap.
     Kopplungen usw.).
     Das ist es auch was Deinen AVR durcheinanderwirbelt.
     Da ja der Z des C frequenzabhängig ist wird er Niederohmig und
     legt diese Leistung (HF) an den Widerstand.
     Die Aufgabe des R ist es nun diese Leistung zu verbraten.
     Wenn der R nicht vorhanden ist "sieht" die HF einen Kurzschluss
     und kehrt um (heisst: sie wird nicht abgebaut sondern mit einer
     Phasendrehung erneut wirksam),erzeugt sogar stehende Wellen usw.
     Die dabei entstehenden Spannungen können einige Tausender an V
     betragen.
     Die Angabe ob ein R mit 250 mW ausreicht lässt sich erst jetzt
     abschätzen.  Er wird sicherlich Probleme haben.
     Er muss ja die hohen Spannungen aushalten (der C ist ja
     niederohmig).

Kurt

Autor: Michael D. (Gast)
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Hi @all

re:Kurt
Die Theorie prallt oft von der Praxis ab. Gibt es da nicht eine Formel
für?
Der Florian scheint mehr oder weniger ein Anfänger zu sein genau wie
ich, ist es da nicht besser gleich einen ½ Watt zu empfehlen?

Mit freundlichen Grüßen
Michael

Autor: Kurt (Gast)
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Guten Morgen

@Michael D.

bin Praktiker, Formeln weiss ich keine.
Wichtiger als die Leistung scheint mir die Spannungsfestigkeit zu
sein.
Das ist bei den R  auch irgendwo ersichtlich (Datenblatt).

Hatte mal eine Schaltung für Kühltheken entwickelt (bei dem
Vorgängerprodukt waren die Relaykontakte nach einen Jahr abgebrannt).
Durch ein "Starkes" Relay und eine RC-Combi laufen die Dinger noch
heute (über 10 Jahre)ohne Konraktprobleme.
Hier war eine RC-Combi von 100  ..220 Ohm  mit 0.1 uF eingesetzt
worden.
Welche Werte der R hatte weiss ich nicht.
Von Aussen  betrachtet , scheint es 1/2 Watter zu sein.

Kurt

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

kann mir jemand anhang des Bildes sagen wo das RC-Filter reinkommt?
Zwischen 1+2, 3+4 oder zwischen 1 und 3?

Autor: Jens (Gast)
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Hinter dem Schalter, also in Richtung des Trafos. Sonst würde ja ständig
ein Strom fließen, obwohl der Schalter aus ist.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

danke, habe gerade auch noch Netzfilter gefunden die es in sehr
kompakten Gehäusen gibt z.B. 25x25x25mm leider gibta die Teile nicht
bei Reichelt, Hersteller ist Schurter.
http://www.schurter.de/pdf/e_d/03_fpp.pdf

Autor: Florian (Gast)
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Hallo,

habe mir nun die X2 Funktentstoerkondensatoren besorgt. Soll das
RC-Glied in der Zeichnung von Thomas O. nun zwischen 3 und 4?

In der Zeichnung von A.K. waere es naemlich zwischen 1 und 3..

Autor: Michael D. (Gast)
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Hi,

@Florian,

wie jens schon weiter ober schrieb, hinter dem schalter, sprich, vor
dem trafo...

MfG
Michael

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