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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relaisschaltung funktioniert nicht


Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Hallo,

ich habe ein Problem mit obiger Relais-Schaltung für Wechselspannungen. 
Sobald ich schalten möchte, was auch wunderbar funktioniert, springt mir 
das Relais zwei, drei Mal hin und her und schaltet dann wieder zurück. 
Wieso?
Der Strom kommt auf der linken Seite herein und soll über alle Relais 
geführt werden. Er soll wieder über die Steckdosen, die damit geschaltet 
werden sollen, zurück fliessen. Nur ist dem nicht so.
Muss ich zu jedem einzelnen Relais den Strom führen und kann erst wieder 
beim Abfliessen den Strom über alle zurück führen?

Gruss,
Sebastian.

Autor: Ben (Gast)
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klasse schaltplan. das problem liegt sicher in der ansteuerung der 
relais bzw. der stromversorgung der relais, wovon gar nichts gezeigt 
wird. haben die relaisspulen eigentlich freilaufdioden?

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Ben schrieb:
> klasse schaltplan. das problem liegt sicher in der ansteuerung der
> relais bzw. der stromversorgung der relais, wovon gar nichts gezeigt
> wird. haben die relaisspulen eigentlich freilaufdioden?

Ist nur ein Auszug des Board-Layouts, da ich den Fehler in der 
Verbindung mit dem Wechselstrom vermute.

Die Relais laufen über ein ULN2803, somit ist deren Masse damit 
verbunden. Mit der Stromversorgung ist auch alles einwandfrei.

Das Phänomen tritt erst auf, wenn auch ein Verbraucher daran 
angeschlossen ist, weshalb ich den Fehler auch beim Stromfluss vermute. 
Ohne Verbraucher schalten die Relais einwandfrei.

Anbei eine Skizze, die hoffentlich mehr zeigt, als neue Fragen aufwirft. 
:)

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Anbei eine Skizze, die hoffentlich mehr zeigt, als neue Fragen aufwirft.

Davon solltest du nicht ausgehen.

Womit wird der ULN angesteuert? Sieht aber nach mangelhafter Entkopplung 
der Versorgungsspannung und/oder Entstörung aus.

MfG Spess

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Anbei eine Skizze, die hoffentlich mehr zeigt, als neue Fragen aufwirft.
>
> Davon solltest du nicht ausgehen.
>
> Womit wird der ULN angesteuert? Sieht aber nach mangelhafter Entkopplung
> der Versorgungsspannung und/oder Entstörung aus.
>
> MfG Spess

Über einen IOW24, nur ist damit alles OK. Das Problem tritt auf, sobald 
auch ein Verbraucher dran ist. Zum testen ist es eine Schreibtischlampe.
Das Relais schaltet gleich zwei, drei Mal und dann wieder zurück.

Ist mit dem Stromfluss der Wechselspannung vielleicht etwas nicht in 
Ordnung? Nur dort vermute ich es noch.

Autor: Ben (Gast)
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ohne den kompletten schaltplan der relais-ansteuerung und ihrer 
stromversorgung seh ich keinen ansatzpunkt dir zu helfen. relais sind 
mechanische teile, wenn die ohne last fehlerfrei schalten und mit last 
plötzlich nicht mehr koppelt irgendwas von der last auf die ansteuerung 
zurück.

Autor: Gast (Gast)
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> Das Problem tritt auf, sobald auch ein Verbraucher dran ist.

Mir fallen da eigentlich nur zwei Sachen ein: Induktion der Netzspannung 
auf die Spule durch geschicktes Nebeneinanderlegen von Niedervolt- und 
Hochvoltteil oder eine Störung durch den Lichtbogen beim Schalten. Im 
ersten Fall sollte das Testen eines vernünftigen(!) alternativen Aufbaus 
abhelfen, im zweiten ein Satz Snubber.

HTH

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Und hier noch mehr vom Schaltplan, wobei dort kein Fehler ist.
Zumindest sag ich das.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Sebastian-nicolae Matei schrieb:
> Und hier noch mehr vom Schaltplan, wobei dort kein Fehler ist.
> Zumindest sag ich das.

Ist das ein Schaltplan? Doch wohl eher ein Ausschnitt aus einer Platine.

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Gast schrieb:
>> Das Problem tritt auf, sobald auch ein Verbraucher dran ist.
>
> Mir fallen da eigentlich nur zwei Sachen ein: Induktion der Netzspannung
> auf die Spule durch geschicktes Nebeneinanderlegen von Niedervolt- und
> Hochvoltteil oder eine Störung durch den Lichtbogen beim Schalten. Im
> ersten Fall sollte das Testen eines vernünftigen(!) alternativen Aufbaus
> abhelfen, im zweiten ein Satz Snubber.
>
> HTH

Das klingt interessant. Kann es sein, dass die 230V das Schaltsignal zum 
ULN2803 stören bei Betrieb eines Verbrauchers? Ohne Verbraucher läuft 
alles Einwandfrei, sobald die Schreibtischlampe dran ist, wars das und 
es tritt der oben beschriebene Effekt auf.

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Sebastian-nicolae Matei schrieb:
>> Und hier noch mehr vom Schaltplan, wobei dort kein Fehler ist.
>> Zumindest sag ich das.
>
> Ist das ein Schaltplan? Doch wohl eher ein Ausschnitt aus einer Platine.

Das wollte ich auch posten. Kann auch den Schaltplan nochmal posten, der 
führt ja erst zu der Platine, auf die der Fehler wohl noch eher ist.
Im Schaltplan ist alles richtig, sonst würds ja nicht funktionieren.

Autor: mhh (Gast)
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Sind das wirklich Relais, mit denen sich 230V schalten lassen? (ein 
Umschaltkontakt bei den Spulenanschlüssen!?)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Also das Layout sieht grausig aus.
Abblock Cs fehlen , keine Masseflaechen , Bindfadenversorgung der ICs
230V sehr nahe an der Logikseite.
Ableitkondensatoren GND nach PE fehlen.

Da wundert es mich nicht das du da Stoerungen hast.

Gruss Helmi

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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mhh schrieb:
> Sind das wirklich Relais, mit denen sich 230V schalten lassen? (ein
> Umschaltkontakt bei den Spulenanschlüssen!?)

Ja, Finder Serie 36.

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Also das Layout sieht grausig aus.
> Abblock Cs fehlen , keine Masseflaechen , Bindfadenversorgung der ICs
> 230V sehr nahe an der Logikseite.
> Ableitkondensatoren GND nach PE fehlen.
>
> Da wundert es mich nicht das du da Stoerungen hast.
>
> Gruss Helmi

So nahe sind die 230V auch nicht, es sind dann doch schon 1,5 - 2cm 
Platz zwischen. Die Bahnbreite der ICs ist auch i.O..
Hätte ich durch eine Massefläche dann doch einen Vorteil gegenüber der 
aktuellen Platine oder würde es vielleicht auch was bringen, den Strom 
an jedes Relais einzeln zu führen und die 230V-Bahn zu entfernen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sebastian-nicolae Matei (snmatei)

>Und hier noch mehr vom Schaltplan, wobei dort kein Fehler ist.
>Zumindest sag ich das.

WOW! Das ist "mutig". Schau dir mal den Abstand deiner +12V auf TOP zu 
deinem Netzanschluss an!

KIDs, DON'T TRY THIS AT HOME!

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Falk Brunner schrieb:
> @  Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
>
>>Und hier noch mehr vom Schaltplan, wobei dort kein Fehler ist.
>>Zumindest sag ich das.
>
> WOW! Das ist "mutig". Schau dir mal den Abstand deiner +12V auf TOP zu
> deinem Netzanschluss an!
>
> KIDs, DON'T TRY THIS AT HOME!

1cm.

Hab ich nur so ne Dinger gerissen, die zu Induktion und ähnlichen 
Spässen führen können, oder wie?

ES LÄUFT JA EIGENTLICH, NUR NICHT MEHR MIT VERBRAUCHER. :(

Ohne Verbraucher schaltet alles Einwandfrei, auch wenn 230V auf der 
Relaisbahn liegen?

Was wär so los, wenn ich die Leiterbahn zwischen den Relais entferne und 
Phase oder Nulleiter zu jedem Relais einzeln führen würde?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Sebastian-nicolae Matei schrieb:

>> WOW! Das ist "mutig". Schau dir mal den Abstand deiner +12V auf TOP zu
>> deinem Netzanschluss an!
>>
>> KIDs, DON'T TRY THIS AT HOME!
>
> 1cm.

Das sind auf keinen Fall mehr als 1-2mm!

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Benedikt K. schrieb:
> Sebastian-nicolae Matei schrieb:
>
>>> WOW! Das ist "mutig". Schau dir mal den Abstand deiner +12V auf TOP zu
>>> deinem Netzanschluss an!
>>>
>>> KIDs, DON'T TRY THIS AT HOME!
>>
>> 1cm.
>
> Das sind auf keinen Fall mehr als 1-2mm!

Ähhm, doch. Es sind schon so ca 1cm. Die Platine liegt hier vor mir. 
Also das stimmt schon.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>S LÄUFT JA EIGENTLICH, NUR NICHT MEHR MIT VERBRAUCHER. :(


Ja Ja die boesen Verbraucher.

Ohne die fliesst jawohl auch kein Strom und koennen keine Stoerungen 
entstehen. Dein Abstand Relaisspule zu den 230V fuehrenden Kontakten 
kann man schon als kriminell bezeichnen.

Autor: Ben (Gast)
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ist das ding so eine top secret schaltung mit der du in den club der 
millionäre aufsteigen willst oder wieso rückst du nicht endlich mal den 
schaltplan rüber?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Wenn das hier 1cm sind, dann muss die Platine 2,5m lang sein!

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Benedikt K. schrieb:
> Wenn das hier 1cm sind, dann muss die Platine 2,5m lang sein!

Da hast recht. Ich dachte du meinst den Abstand bis zum Anschluss der 
12V. Habe eben verglichen mit einer Relaiskarte und festgestellt, dass 
dort breitere Leiterbahnen die Betriesspannung der Relais führen. 
Verdammt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Es zählt immer der kleinste Abstand. Im neuen Layout musst du größere 
Bögen um die Spulenanschlüsse machen, oder am besten ein geeigneteres 
Relais verwenden.
Ein Snubber über dem Schaltkontakt ist auch nicht verkehrt, der 
verhindert die Störungen die du dir momentan einfängst.
Weiterhin solltest du alle Leiterbahnen breiter machen, vor allem die 
GND und 12V Leitungen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe auch Relais mit Logik ansteuern
Der 74HC240 ist hier vollkommen sinnlos.

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Benedikt K. schrieb:
> Es zählt immer der kleinste Abstand. Im neuen Layout musst du größere
> Bögen um die Spulenanschlüsse machen, oder am besten ein geeigneteres
> Relais verwenden.
> Ein Snubber über dem Schaltkontakt ist auch nicht verkehrt, der
> verhindert die Störungen die du dir momentan einfängst.
> Weiterhin solltest du alle Leiterbahnen breiter machen, vor allem die
> GND und 12V Leitungen.

OK. Na gut. Anbei, ein angepasstes Bild des Board-Layouts. Nur noch die 
Leiterbahnen zum ULN müssen breiter werden. Den Snubber hab ich erst 
einmal nur beim ersten Relais eingezeichnet.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das kommt mir immer noch etwas wenig vor. Um die sichere Netztrennung zu 
gewährleisten brauchst du afaik um die 7mm. Siehe dazu auch diesen 
Artikel:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahn...

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Benedikt K. schrieb:
> Das kommt mir immer noch etwas wenig vor. Da es sich hier wohl um ein
> Schutzklasse II Gerät handelt, benötigst du die doppelte
> Basisisolierung, also afaik um die 7mm. Siehe dazu auch diesen Artikel:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahn...

Ich hab mit einer gekauften Relaiskarte verglichen, darum. Dort hat man 
auch Leiterbahnen mit 3,81mm Breite verwendet.

Du meinst 7mm wären besser für 230V?

Passt denn das Layout ansonsten für die Betriebsspannung der Relais? Die 
zum ULN hin führenden Leitungen würden die selbe Breite erhalten.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sebastian-nicolae Matei (snmatei)

>OK. Na gut. Anbei, ein angepasstes Bild des Board-Layouts.

Besser, aber noch nicht gut. Die 230V Leitung sollten

genauso breit sein wir die Lötpads
die Leitung nach oben genau mittig verlegt werden
die 12V Ansteuerungen im WEITEN Bogen um die 230V Pads geführt werden

Siehe Anhang

MfG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Benedikt K. (benedikt) (Moderator)

>Das kommt mir immer noch etwas wenig vor.

ist es auch, schau dir nur mal den Abstand der schräg nach oben 
weggehenden Leitung zum mittleren 230V Pad an.

@ Sebastian-nicolae Matei (snmatei)

>Ich hab mit einer gekauften Relaiskarte verglichen, darum. Dort hat man
>auch Leiterbahnen mit 3,81mm Breite verwendet.

Macht ~4,5A bei seher konservativer Betrachtung, siehe 
Leiterbahnbreite
Man kann die Leitungen auch doppelseitig verlegen, das verdoppelt die 
Belastbarkeit in etwa.

>Du meinst 7mm wären besser für 230V?

Ja.

>Passt denn das Layout ansonsten für die Betriebsspannung der Relais?

NEIN!

> Die
>zum ULN hin führenden Leitungen würden die selbe Breite erhalten.

Welche Breite? Für die paar mA reichen 16 mil locker aus.

MFG
Falk

Autor: Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
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Falk Brunner schrieb:
> @  Sebastian-nicolae Matei (snmatei)
>
>>OK. Na gut. Anbei, ein angepasstes Bild des Board-Layouts.
>
> Besser, aber noch nicht gut. Die 230V Leitung sollten
>
> genauso breit sein wir die Lötpads
> die Leitung nach oben genau mittig verlegt werden
> die 12V Ansteuerungen im WEITEN Bogen um die 230V Pads geführt werden
>
> Siehe Anhang
>
> MfG
> Falk

OK. Danke für den Ratschlag.

Also, um Zusammenzufassen:

Das hin und her Schalten des Relays bei angeschlossenem Verbraucher ist 
nur geschehen aufgrund der Induktivität und bei Beachten der Vorschläge 
dürfte das Phänomen nicht mehr auftreten. Ansonsten liiiiiiief ja alles, 
nur nicht mit angeschlossenem Verbraucher.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sebastian-nicolae Matei (snmatei)

>Das hin und her Schalten des Relays bei angeschlossenem Verbraucher ist
>nur geschehen aufgrund der Induktivität

Jain.

> und bei Beachten der Vorschläge
>dürfte das Phänomen nicht mehr auftreten.

Da fehlt noch einiges. Der uC braucht mind. 100nF DICHT am Gehäuse 
(<2cm). Ein mittlerer Elko mit 47uF oder so wäre auch nicht schlecht.
Je nach Typ sind 100nF am Reset auch nicht falsch.

> Ansonsten liiiiiiief ja alles, nur nicht mit angeschlossenem Verbraucher.

;-)
Das ist ein klassischer Satz und Irrtum. So nach dem Motto, das Dach war 
dicht, bis es anfing zu regnen.

MFG
Falk

Autor: Anja (Gast)
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Hallo mhh,

> Sind das wirklich Relais, mit denen sich 230V schalten lassen? (ein
> Umschaltkontakt bei den Spulenanschlüssen!?)

Die Relais mit diesem Pinning sind in der Regel schon für 230V. Jedoch 
nur für Schutzklasse 1 Geräte. (Weiße Ware).
D.h. Die Schaltung muß so aufgebaut sein daß auf der Niedervoltseite 
nichts berührbar ist. (kein Stecker nach außerhalb des Gehäuses, gut 
isolierte Folientaster). Alles muß in ein geerdetes Metallgehäuse. Für 
Schutzklasse 1 reicht dann eine Basisisolierung von ca 3,2 mm (je nach 
Verschmutzungsgrad).

Für Bastelzwecke eignen sich meiner Meinung nach nur Relais mit 
mindestens 10 mm Abstand zwischen Niedervoltseite und Hochvoltseite 
damit man eine Isolierung zu Schutzkleinspannung von 6,4 bis 8 mm 
erreichen kann.

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