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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einschaltdauer von Platinenrelais?


Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo,

ich benötige ein Platinenrelais 12V= oder 5V= 1x Schliesser
(Belastung gering,nur für Steuerungszwecke),
was in Dauerbetrieb angezogen bleiben soll.
Bei Koppelrelais steht häufig 100% Einschaltdauer bei. Bei den Platine-
relais bin ich mir nicht so sicher. Im DBL bei Reichelt, konnte ich
nichts finden.

Gerne hätte ich 
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=27659;GRO...
genommen

oder ein Miniaturrelais.

Wenn jemand in der Materie Erfahrung hätte, wäre ich für ein Hin-
weis dankbar.

Relais, wegen der galv. Trennung. Wobei vielleicht ein Optomos
eine Alternative wäre?

Bedanke mich mal schon.

Wigbert

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Das Relais kannst du ruhig dauernd angezogen lassen. Ich habe noch nie 
ein Platinenrelais gesehen das das nicht konnte.

Bei 12 V hat das Relais einen Spulenwiderstand von 1000 Ohm.

P = U^2 / R = 144/ 1000 = 144mW

Davon duerfte die Spule nicht merklich warm werden.

Autor: Thomas K. (muetze1)
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Wie wäre es denn mit einem bistabilen Relais?

Autor: HildeK (Gast)
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Wenn du trotzdem Angst hast bzw. noch etwas Strom sparen willst, dann 
schalte einen Widerstand in Reihe, etwa mit dem halben Wert des 
Spulenwiderstands. Um sicheres Schalten weiterhin zu gewährleisten, 
sollte diesem Widerstand ein C parallel liegen. Bei dem angegebenen 
12V-Relais mit 500Ω würde ich 22μF - 47μF vorschlagen; bei der 
5V-Variante doppelt so viel.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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@Thomas K. (muetze1)

Bistabiles Relais fällt aus.
Es wird eine Sensorik geschaltet und
das angezogene Relais sollte dann sich selbst überwachen.
(Sensor aus > Relais fällt ab; Kabelbruch > Relais fällt ab; usw.)

Wigbert

Autor: Michael_ (Gast)
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Warum soll es denn dauernd angezogen bleiben? Sie haben doch Öffner und 
Schließer. Wenn die Ansteuerung elektronisch ist, geht das.
Wenn das Relais nur durch eine Spannung gesteuert wird, geht es 
natürlich nicht. Ist doch aber heutzutage sehr selten.

Autor: Michael_ (Gast)
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Entschuldigung, hatte unter Leiterplatten-Relais kein Reedrelais 
verstanden.
Diese gibt es aber auch mit Öffner/Schließer.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo,
bedanke mich erstmal für die konstruktiven Hinweise.

Zum Einsatz werden 5V = Reedrelais kommen, allerdings
werde ich die Freilaufdiode extern anordnen. Das Reedrelais
(ohne Diode) hat bei Reichelt einen höheren ohmschen R. wie
die Relais mit Diode. Ob das stimmt wird sich in den nächsten
Tagen zeigen.

Wigbert

Autor: Michael_ (Gast)
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Na, die mit 5V und einem Schließer haben den gleichen R von 500 Ohm.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Davon duerfte die Spule nicht merklich warm werden.

...das dachte ich bis vor kurzem auch - eine Thermographieaufnahme eines 
Boards belehrte mich aber eines besseren: Neben Stromversorgung und 
Prozessoren sind erstaunlicherweise die Relais (Typ AGQ20003) unten 
rechts mit die wärmsten Teile auf dem Board.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Stefan Wimmer schrieb:
> sind erstaunlicherweise die Relais (Typ AGQ20003) unten
> rechts mit die wärmsten Teile auf dem Board.
Bei welchem Laststrom?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller schrieb:
> Stefan Wimmer schrieb:
>> sind erstaunlicherweise die Relais (Typ AGQ20003) unten
>> rechts mit die wärmsten Teile auf dem Board.
> Bei welchem Laststrom?

Der Laststrom ist weniger das Problem.

Was Du das siehst, ist schon die Wärmeentwicklung der (Draht-)Spule der 
Relais.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Genau - vergiss' den Laststrom, der ist im einstelligen mA-Bereich.
Es ist wirklich die Verlustleistung der Spulen, die die Teile so 
erwärmt.

Es sind 4 Relais nebeneinander und - wie zu erwarten - werden die 
inneren beiden noch ein wenig wärmer als die äußeren.

Autor: Celsius (Gast)
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Das ist nicht erstaunlich für voll umspritzte Spulenkörper in 
Reed-Technik.
Der Farbskale zu entnehmen also bis zum Endanschlag = 48°Celsius.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo,
liebe Gemeinde.

Die letzten Threads machen mir langsam Angst. Sollte ich nun
HildeK's Tip in Erwägung ziehen? Das Relais muss wirklich
Langzeit-Zuverlässig sein.

Wigbert

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Celsius schrieb:
>Das ist nicht erstaunlich für voll umspritzte Spulenkörper in Reed-Technik.
>Der Farbskale zu entnehmen also bis zum Endanschlag = 48°Celsius.

Ja, nach ca. 20 Minuten Einschaltdauer und freiliegend auf dem Tisch.

Eingebaut im Gehäuse und nach Ausgleich aller Wärmekapazitäten würde ich 
um die 60°C erwarten, das wären dann ca. 35°C Erwärmung.
Das Gerät selber darf bis 50°C Umgebungstemperatur betrieben werden - 
somit erreichen die Relais dann schon die lt. Datenblatt maximal 
erlaubten 85°C!

Die Wärmebildkamera bringt immer wieder erstaunliche Tatsachen und 
wertvolle Hinweise für ggf. notwendige Redesigns. Nicht ganz billig, 
aber für jede nicht ganz kleine Firma mit ersthaftem Anspruch zu 
empfehlen.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Wigbert Picht-dl1atw schrieb:
> Sollte ich nun HildeK's Tip in Erwägung ziehen?

Wenn die Relais von einem (nicht ganz voll ausgelasteten) Controller 
angesteuert werden, könntest Du machen, was ich demnächst bei unserem 
Gerät implementieren werde: Die Relais zunächst voll ansteuern und dann 
per (Software-)PWM den Haltestrom reduzieren.

73, DD6FM :-)

Autor: Michael_ (Gast)
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Also übertreibt es mal nicht mit der theoretischen Ängstemacherei.
Wenn man für 5V noch den Spannungsabfall von 0,5V für den Transistor 
abzieht, hat man noch 40mW.
Ich gehe von den Reichelt Reed mit 500 Ohm aus.
Und wen das Relais zu 99% angezogen sein soll, dann wiederhole ich 
meinen Vorschlag, eines mit Wechsler zu nehmen. Dann ist es nur zu 1% 
eingeschaltet.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Ich kann jetzt nicht für den OP sprechen, aber bei meiner Schaltung hat 
es schon seinen Sinn, dass die Relais bei Betrieb immer an sind. Wenn 
das Gerät mal ausfällt, müssen bestimmte Signale nämlich durchgeschleift 
werden.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Michael_ schrieb:
> Also übertreibt es mal nicht mit der theoretischen Ängstemacherei.

Theoretisch?? Meinst Du, ich habe die Thermo-Aufnahme mit Paintshop 
gemalt und das Datenblatt des Herstellers bei der 
Maximaltemperatur-Angabe manipuliert??

Das sind reale Probleme, mit denen man sich als (ernsthafter) Entwickler 
u.a. befassen muß. Wahrscheinlich sehe ich vieles durch meine 
"Automotive Brille" ein wenig enger, aber andersrum hilft dem Wigbert 
Deine (nicht durch allzuviele Argumente untermauerte) Abwiegelei nicht 
wirklich weiter. Er schrieb u.a. er braucht was "langzeit zuverlässiges" 
und fragte nach Erfahrungen. Ich hoffe, ich konnte ihm ein paar 
handfestere Tipps aus der Praxis geben.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Stefan Wimmer schrieb:
> die lt. Datenblatt maximal erlaubten 85°C!
Das heißt im logischen Schluss, dass die Umgebungsluft und die Platine 
im Gehäuse also 85°C erreicht? Von der Umgebung des Bauteils geht eine 
übliche thermische Spezifikation nämlich aus. Und dass sich dann ein 
Bauteil zusätzlich lokal erwärmt muss der Hersteller bereits 
eingerechnet haben...

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hi,

ja das Relais muss sich selbst überwachen.
Die Anwendung fällt in einen Sicherheitsbereich. Also nicht irgendeine
"Blinki" Schaltung. Sonst würde ich das weniger ernst nehmen.
Ich hab mal das 5V Relais angeschlossen und da es bei ca. 2V noch
hält werde ich das nach HildeK lösen. Wem stören die 2 Bauelemente
mehr. PWM wäre auch eine Lösung. Die Wärmeerzeugung möchte ich
natürlich auch in Grenzen halten.

Wigbert

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Wigbert Picht-dl1atw schrieb:
> Die Anwendung fällt in einen Sicherheitsbereich. Also nicht irgendeine
>
> "Blinki" Schaltung. Sonst würde ich das weniger ernst nehmen.
>
> Ich hab mal das 5V Relais angeschlossen und da es bei ca. 2V noch
>
> hält werde ich das nach HildeK lösen.

Wenn die Platine ggfs. Vibration ausgesetzt wird, solltest Du die 
Haltespannung höher ansetzen. Eben aus der Überlegung, damit Kontakte 
noch sicher geschlossen bleiben.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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@Andrew Taylor (marsufant)

ich dachte so 1/3 V nehm ich durch den R weg. Vibrationen kaum,
aber thermische Belastung in ein unbelüfteten Schaltschrank.

Wigbert

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo,

ich hab das jetzt mal so gelöst:

Ein 78L05 versorgt die Schaltung mit 5 Volt. Ein ATTINY25
reicht mit seinen extrem komplexen Code

Do

 If Pinb.0 = 1 Then
    Portb.1 = 0
    Portb.2 = 1
   Else
    Portb.1 = 1
    Portb.2 = 0
 End If

Loop

die Pegel des Sensors (ein/aus, an In) einmal direkt an ein
Relais (Out) weiter, bzw. an das 2. Relais (/Out) invertiert.

Die 5V Relais bekommen durch seine Vorwiderstände ca. 3,9V.
Die ganze Schaltung hat eine Stromaufnahme von <18mA.

Sicher hätte man das mit Logik lösen können, aber ein AVR
hat schon alles notwendige in sich. So wird der Eingang nur mit
<150µA belastet. Auch den reduzierten Dauerstrom der Relais von
ca. 7,5mA sollte der AVR langfristig standhalten.

Wigbert

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