Relay-Spulen in Serie schalten

> durch alle 3 ist gleich aber der Spannungsabfall evtl. nicht weil die
> Spulenwiderstände ja eine Toleranz haben. Außerdem sind es
> Induktivitäten...

und deswegen brauchen sie eine Freilaufdiode an jede Spule - dabei 
kannst du dafür gleich eine Zenerdiode mit 6..8V nehmen, um die Spulen 
zu schützen. An sich sind Relaisspulen sehr robust und vertragen viel 
Überspannung, und da sie aus gewickeltem Draht bestehen, sind auch die 
Toleranzen gering. Aber es müssen schon 3 gleiche Relais sein.

Georg

koze schrieb:
> Der Strom
> durch alle 3 ist gleich

Das lässt sich bei einer Reihenschaltung gar nicht vermeiden.

Sind die Relais denn alle vom gleichen  Typ?

Wenn es baugleiche Relais sind, dürften die geringen Unterschiede der 
Wicklungswiderstände nicht zu Problemen führen. Wenn nicht, dann halt zu 
den hochohmigen Wicklungen entsprechende Widerstände parallel schalten. 
Und jedes Relais bekommt seine eigene Freilaufdiode.

Georg schrieb:
>> durch alle 3 ist gleich aber der Spannungsabfall evtl. nicht weil die
>> Spulenwiderstände ja eine Toleranz haben. Außerdem sind es
>> Induktivitäten...
>
> und deswegen brauchen sie eine Freilaufdiode an jede Spule

Nein.
Eine Diode reicht für alle Spulen.

Geniales Forum... Sa. abend und innerhalb von 10Min. 3 Antworten - 
Danke! :)

Es sind 3 baugleiche Relais vom Typ NAiS TQS2A-5V:
http://www.farnell.com/datasheets/97737.pdf

Der Spulenwiderstand beträgt 178R mit +/-10% Toleranz. Ich habe mal 
überschlagen daß im schlimmsten Fall zwei von den Dingern 10% drunter 
liegen und eine 10% drüber; diese kriegt dann gemäß P=I^2*R die meiste 
Leistung ab (164mW statt den 140mW), das liegt aber noch völlig im 
harmlosen Bereich.
Also wenn aufgrund der Induktivitäten da nicht irgendwas "seltsames" im 
Moment des Umschaltens passiert, sollte es gehen.

@Georg

Zenerdiode hört sich interessant an (6.8V dann)... gleiche Polung wie 
die normale Freilaufdiode. Sollte man die Freilaufdiode trotzdem noch 
parallel schalten um den Puls abzufangen oder ist eine Zener da genauso 
robust?

Lothar Miller schrieb:
> Du solltest die Funktion der Freilaufdiode nochmal genauer ansehen.

Du solltest fertiglesen, bevor du gleich alles niedermachst. Ich habe 
vorgeschlagen, dafür Zenerdioden zu verwenden, die gleich den Schutz der 
Spulen vor Überspannung mit übernehmen, da hatte der TO ja Bedenken.

Ist aber typisch für dieses Forum, einen Post nur halb zu lesen, deshalb 
überhaupt nichts zu verstehen, aber hemmungslos lospöbeln. Gehts dir 
danach besser?

Aber du bist ja Moderator, da hat man Sonderrechte, auch zum Mobbing.

Georg

koze schrieb:
> Sollte man die Freilaufdiode trotzdem noch
> parallel schalten um den Puls abzufangen oder ist eine Zener da genauso
> robust?

Das ist eine falsche Überlegung.
In erster Linie verwendet man eine Freilaufdiode um beim Abschalten das 
Auftreten einer unzulässig hohen Spannung am treibenden Transistor zu 
verhindern.
Als Nebeneffekt führt das aber zu einer Abfallverzögerung des Relais, da 
die Induktionspannung der Spule von der Diode nahezu kurzgeschlossen 
wird, und der Strom deshalb nicht schnell abklingen kann.

Wenn man diese Abfallverzögerung nicht tolerieren kann, muß man das 
Auftreten einer gewissen Induktionsspannung zulassen, und dazu schaltet 
man eine Zenerdiode mit der Freilaufdiode hintereinander.
Die Zenerdiode dimensioniert man so, daß die Summe von Zenerspannung und 
maximaler Betriebsspannung mit Sicherheit geringer ist als die für den 
steuernden Transistor maximal zulässuge Spannung.

Georg schrieb:
> Du solltest fertiglesen, bevor du gleich alles niedermachst. Ich habe
> vorgeschlagen, dafür Zenerdioden zu verwenden, die gleich den Schutz der
> Spulen vor Überspannung mit übernehmen, da hatte der TO ja Bedenken.

Du kannst es ja vorschlagen, aber es ist Müll.
Die Spulen wollen nicht vor Überspannung geschützt werden. Kannste 
glauben!
Die machen nämlich die Überspannung.

P.S.:
Alternativ kann man auch eine Zenerdiode dem treibendem Transistor 
parallelschalten.
Deren Durchbruchspannung muß dann so gewählt werden, dass kleiner ist 
als die höchstzulässige Spannung des Transistors.
Hinzu kommt aber noch die Forderung, dass die Zenerspannung größer sein 
muß, als die jemals maximal auftretende Betriebsspannung.

michael_ schrieb:
> Die Spulen wollen nicht vor Überspannung geschützt werden. Kannste
> glauben!
> Die machen nämlich die Überspannung.

Ja, und manche sterben daran :-(

Lothars Hinweis mit der Z-Diode aufmalen hat nix mit Mobbing zu tun. Er 
hat nur etwas weiter gedacht als Du.

Eine normale Freilaufdiode ist in Sperrrichtung, ein Z-Diode wirst Du 
auch so schalten? Wenn dann die Speisespannung höher wird, ist der 
Ansteuer-Transistor durch den höheren Z-STROM vermutlich überlastet. 
Anders sieht der Fall aus, wenn Du Relais besonders schnell schalten 
möchtest. Dann kommt die Z-Diode in Reihe zur Freilaufdiode. Das hat 
aber den kleinen Nachteil, daß mehr Abschaltspannung in der restlichen 
Schaltung zirkulieren könnte. Besser ist immer, die Abschaltspannung an 
der Wurzel des Übels zu bekämpfen als die Schaltung zu verseuchen.

oszi40 schrieb:
> Eine normale Freilaufdiode ist in Sperrrichtung, ein Z-Diode wirst Du
> auch so schalten?

Es ging genau um eine Antwort auf Bedenken des TO, dass bei 3 Spulen in 
Serie eine davon zuviel Spannung abbekommen könnte - ein Mindestmass an 
Logik ergibt dann, dass eine Zenerdiode zum Schutz vor Überspannung 
genauso angeschaltet wird wie die Freilaufdiode und deren Funktion mit 
übernimmt.

Wer der Meinung ist, ein Überspannungsschutz sei "Müll" o. ä. soll das 
mit dem TO diskutieren, nicht mit mir, ich habe die Frage nicht 
gestellt, sondern nur beantwortet.

Ich hätte nicht erwartet, dass etwas so einfaches einen Shitstorm und 
Glaubenskrieg auslöst, aber allmählich scheinen viele hier nur auf 
konkrete Vorschläge zu warten, um sie mit Hasstiraden niederzumachen. Es 
hat wohl keinen Sinn mehr, in diesem Forum irgend einem Frager 
irgendetwas zu raten.

Lothar hat schlicht nicht verstanden, dass man eine Reihenschaltung vor 
Überspannungen bei Fehlern durch parallele Zenerdioden schützen könnte, 
was ihn aber natürlich nicht abhalten konnte, eine unverstandene 
Schaltung hämisch niederzumachen.

Georg

Georg schrieb:
> Wer der Meinung ist, ein Überspannungsschutz sei "Müll" o. ä. soll das
> mit dem TO diskutieren, nicht mit mir, ich habe die Frage nicht
> gestellt, sondern nur beantwortet.

Bei 15V halten die Spulen das locker aus.
Anders wäre das bei Relais mit 230V. Aber dann helfen Z-Dioden auch 
nicht mehr.
Der Transistor muß geschützt werden, nicht die Spulen!

Georg schrieb:
> und deswegen brauchen sie eine Freilaufdiode an jede Spule -

Eine Freilaufdiode reicht, die über alle 3 geht.

Mani W. schrieb:
> Man kann auch 46 Stück 5V Relais an 230V betreiben...

An Gleich- oder Wechselspannung? Bei Wechselspannung ist das nämlich 
nicht so toll mit der Freilaufdiode.

Dirk J. schrieb:
> Und wenn man einen "Hochvolt-Transistor" nimmt, kann man sich sämtliche
> Diodenspielereien sparen und hat damit eine schnellere Abfallzeit des
> Relais.

Das kannst Du gerne versuchen. Frage ist nur, was zuerst in Deiner 
Schaltung an böser Abschaltspannung stirbt. Genau dieser Fall des 
mehrfachen schnellen Schaltens ohne die restliche Schaltung zu 
verseuchen erfordert etwas mehr Sorgfalt.

F. Fo schrieb:
> Ob das eine gute Idee ist?

Eine bessere, als überall gedankenlos eine Freilaufdiode 
dranzuklatschen. Eine richtig gute Idee wäre es, nachzulesen, was 
Relaishersteller zum Thema Kontaktlebensdauer vs. Freilaufdioden 
schreiben. Macht aber keiner.

Tja ich habs heute mal probiert, leider klappt es nicht. 3 Relais der 
besagten Marke in Serie geschaltet, Labornetzteil mit 15V dran - Klick 
gemacht hats. Nur leider zieht ein Relais ca. 9V und die anderen jeweils 
um die 3V. Das mit den 9V schaltet sauber, bei den anderen beiden 
schließen die Kontakte mal, und mal schließen sie nicht. Jedenfalls 
unbrauchbar das ganze. Ich kapiere nicht wie bei +/-10% Toleranz des 
Spulenwiderstands (laut datenblatt!) sich der Spannungsabfall so 
ungleich aufteilen kann.

Ach Scheisse mein Fehler, Kommando zurück - funktioniert wunderbar :) 
Spannung teilt sich auch sehr gleichmäßig auf.

koze schrieb:
> Ich kapiere nicht wie bei +/-10% Toleranz des
> Spulenwiderstands (laut datenblatt!) sich der Spannungsabfall so
> ungleich aufteilen kann.

Kapier ich auch nicht. Hast du den Spulenwiderstand der Einzelrelais mal 
mit einem Multimeter nachgemessen? Wie weit liegen die auseinander?

Der Widerstand ist eben nicht ohmsch, und die "schnellere" Spule 
gewinnt...
Und jetzt könnten Zenerdioden doch noch nützlich werden:
Je eine 5.2V Zener antiparallel zu jedem Relais sorgt für 
Gerechtigkeit...

Ah, ich entschuldige mich für o.g. Bulls**t.
Strom ist ja in allen Spulen gleich.

Wäre nur erklärbar, wenn in einem Relais ein paar Wicklungen 
durchgeschmort sind, und der Widerstand dadurch geringer ist als bei den 
anderen Relais.

>> Die Spulen wollen nicht vor Überspannung geschützt werden. Kannste
>> glauben!
>> Die machen nämlich die Überspannung.

> Ja, und manche sterben daran :-(

Nach dem Transistor ...

> Und wenn man einen "Hochvolt-Transistor" nimmt, kann man sich sämtliche
> Diodenspielereien sparen und hat damit eine schnellere Abfallzeit des
> Relais.

Mann, oh Mann ...

Einfach mal angemommen, 3 ziemlich "ähnliche" Relais hintereinander sind 
eingeschaltet, und werden dann "ideal" abgeschaltet.
Sie haben einen gemeinsamen Freilaufzweig (einfache Diode, ggf. eine 
Z-Diode antiseriell).
Beim Abschalten wird die in der gesamten Induktivität gespeicherte 
Energie abgebaut, je nach Ausgestaltung des Freilaufs halt 
unterschiedlich schnell.
Die maximale Gesamtspannung, aussen an der 3-Relais-Reihenschaltung 
liegend, beträgt ca. 0,7 V bzw. 0,7 V plus die Z-Diodenspannung, nix 
anderes.

> Ohne Freilaufdiode ist die Abfallzeit schneller, weil es keinen
> Stromfluss
> mehr gibt, der das Magnetfeld eine Zeit lang aufrechterhält und somit
> der
> Anker des Relais früher "abfällt".

Natürlich gibt es dann auch noch Stromfluss, und klar, der ist dafür 
kürzer.
Und geht voll durch den Transistor, der eigentlich 'sofort' sperren
will ...

Mani W. schrieb:
> Georg schrieb:
>>> durch alle 3 ist gleich aber der Spannungsabfall evtl. nicht weil die
...
> Da Relais industrieell gefertigt sind, wird es nicht mal 2 Windungen
> Unterschied geben - folglich?

Das hat der TO geschrieben, nicht ich - und beantwortet ist die Frage 
längst. U.a.auch von mir.

Georg