Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kurzschlusschutz mit Relais bzw. Elektromagnet und Reed Schalter


von R. M. (smartnoob)


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Hallo,

nachdem mir nun schon das ein oder andere Mal die Sicherung in meinem 
Labornetzteil durchgebrannt ist, habe ich mal ein wenig darüber 
nachgedacht, wie ich das Ganze in Zukunft besser absichern kann.
Herausgekommen ist die angehängte Schaltung. In diesem Fall eine Spule 
erzeugt ein Magnetfeld, das einen Reed Schalter auslöst. Sobald er 
angezogen hat, versorgt er die Spule und die Schaltung mit Strom, sodass 
sich der Kontakt selber hält. Über die Diode wird zudem verhindert, dass 
der Strom über den Schalter in die Schaltung gelangen kann. Gerade bei 
Empfindlichen Schaltern könnte so etwas schließlich zu Problemen führen.
Sobald es nun zu einem Kurzschluss kommt, bricht die Spannung ein und 
das Magnetfeld bricht zusammen. In dessen Folge öffnet der Reed Kontakt, 
der Kurzschluss ist von der Versorgung getrennt und dem Netzteil 
passiert nichts. Nach dem Beheben des Kurzschlusses wird der Taster 
wieder betätigt und der Reed Schalter zieht wieder an.
Das sollte ja vor allem für Laboranwendungen eine sinnvolle Lösung sein. 
Allerdings bin ich mir nicht sicher wie sinnvoll diese Schaltung 
wirklich im bezug auf den Stromverbrauch, Reaktionsgeschwindigkeit und 
Bateilschutz ist. Vielleicht könnte da jemand Stellung zu beziehen und 
ggf. sinnvollere Alternativen aufzeigen. Natürlich ist meine Verdrahtung 
mit der Spule und dem Reed Kontakt im Grunde Blödsinn. Die würde ich 
durch ein Relais ersetzen, dass auch höhere Lasten schalten könnte als 
der Reed Kontakt. Habe ich aber nunmal grade nicht da und konnte es also 
nur so testen.
Wir reden hier von Gleichspannung im Bereich von 1.5 bis 15 V bei 1.5 A

von Harald W. (wilhelms)


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Robin Meis schrieb:

> nachdem mir nun schon das ein oder andere Mal die Sicherung in meinem
> Labornetzteil durchgebrannt ist, habe ich mal ein wenig darüber
> nachgedacht, wie ich das Ganze in Zukunft besser absichern kann.

Labornetzgeräte zeichnen sich üblicherweise dadurch aus, das sie
den Strom begrenzen. Also entweder hast Du kein Labornetzgerät
oder es ist kaputt. Dann solltest Du es reparieren.
Gruss
Harald

von Thomas E. (thomase)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Labornetzgeräte zeichnen sich üblicherweise dadurch aus, das sie
> den Strom begrenzen. Also entweder hast Du kein Labornetzgerät
> oder es ist kaputt. Dann solltest Du es reparieren.
Genau.

Robin Meis schrieb:
> Wir reden hier von Gleichspannung im Bereich von 1.5 bis 15 V bei 1.5 A
Das riecht nach Billignetzteil mit LM317. Der hat eine Strombegrenzung 
auf 1,5A und ist gegen Kurzschluss geschützt. Wenn trotzdem die 
Sicherung durchbrennt, ist irgendwas vollkommen falsch dimensioniert.

Hast du den Kurzschlussstrom mal gemessen?

mfg.

von R. M. (smartnoob)


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Bei dem Netzteil handelt es sich um ein Voltcraft PS 152 A. Also ein 
recht einfaches, für meinen Schreibtisch muss es aber genügen. Es 
handelt sich dabei um die Ausführung, die unter anderem hier zu sehen 
ist: 
http://mediatechnology.leiden.edu/services/equipment/power-supply-ps152a. 
Es ist also nicht die aktuelle Version, die man immer noch kaufen kann.

Die Sicherung werde ich mir in den nächsten Tagen mal genauer ansehen, 
eventuell ist die ja einfach nur unterdimensioniert. Ich habe das 
Netzteil nicht neu erhalten, von daher könnte das sein. Eventuell finde 
ich ja noch eine Bedienungsanleitung in der die genauen Werte stehen.

> Labornetzgeräte zeichnen sich üblicherweise dadurch aus, das sie
> den Strom begrenzen. Also entweder hast Du kein Labornetzgerät
> oder es ist kaputt. Dann solltest Du es reparieren.

Eine einstellbare Strombegrenzung hat es nicht. Gemessen habe ich einen 
Kurzschlussstrom von 1.6 A.

Die entstandenen Kurzschlüsse waren ehrlich gesagt längerfristig. Also 
sowas wie Bananenstecker offen liegen gehabt und dann ein wenig im 
Internet gesurft und Datenblätter etc. gelesen. Dabei sind dann 
wahrscheinlich irgendwann beim Verschieben der Tastatur etc. die 
Kontakte aneinandergekommen. Internetradio an und dann überhört man das 
Brummen unter Last schnell.

So eine Situation würde ich gerne mit der Schaltung oben verhindern auch 
wenn der IC Kurzschlussfest sein sollte. Auf die Dauer ist das bestimmt 
nicht gut und eine automatische Abschaltung mit eventuell akustischer 
Warnung würde die Fehlersuche mit Sicherheit auch ein Wenig erleichtern. 
Wie gesagt ich werde mir das morgen mal in Ruhe ansehen.

Wenn es über das einfache Testen hinausgeht habe ich auch ein deutlich 
größeres Netzteil mit einstellbarer Strombegrenzung zur Verfügung 
stehen, aber so viel Platz habe ich einfach nicht am Schreibtisch.

von L. R. (keyboard)


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Hei,

was soll die Diode D1 bewirken?

schönen Abend

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Immerhin kreativ - sowas habe ich noch nicht gesehen, vielleicht könnte 
man noch an Feinheiten feilen.

Es gibt eigentlich 2 Probleme mit Netzteilen bei Kurzschluss:
1. Der hohe Strom tötet sofort das Stellglied, dann ist deine Mimik 
wirkungslos
2. Kurzschluss erzeugt langfristig (das kann im Bereich von 100mS oder 
weniger sein) ein thermisches Problem, dann kann eine Schaltung in der 
Art helfen

Für beide Probleme gibt es aber millionenfach erprobte rein 
elektronische Lösungen, die sind schneller, zuverlässiger und billiger. 
Nimm die.

von Lassi (Gast)


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Hi,

eine interessant Idee, aber mir wär das ganze Mechanisch etwas zu 
unsicher. Und von Reed-Schaltern bin ich eh nicht der Freund.

Ich würde dir auch raten elektronisch zu lösen. Eventuell hilft dir das 
ja weiter
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm

kann man eventuell auch etwas umbauen das das ganze auch bei ein zu 
hohen Strom reagiert und abschaltet.

viele grüße
Lassi

von oszi40 (Gast)


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> Reed-Schaltern

1.Bei echtem Kurzschluss könnten Deine niedlichen Reedkontakte schneller 
verschweißt sein, als Dir lieb ist.

2.Besorge Dir ein gescheites Labornetzteil mit EINSTELLBARER 
Strombegrenzung, daß spart Siliziumschrott (auch in Deinen 
angeschlossenen Testobjekten).

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