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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe bei Tageslichtschalter für 24V


Autor: Markus K. (winny)
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Hallo zusammen,

also sobald Tageslicht vorhanden ist und mein Wasserturm leer ist, soll 
meine 24V Tieftauchpumpe anspringen.
Also das Steuergerät wird mit 24V Batteriespannung gespeisst. An dem 
Steuergerät hängt ebenfalls ein Schwimmerschalter der zum Wasserturm 
geht. Also ich hab versucht den Plan selbst zu machen und hab ihn so 
ähnlich aufgebaut wie ein Dämmerungsschalter nur LDR und den Poti 
vertauscht. Die Tieftauchpumpe, die an dem Steuergerät hängen soll ist 
eine Shurflo 9300 und wieht angeblich maximal 4A. Das 24V Relais geht 
bis 10A.

Ich hab den Schaltplan angehängt.
Wäre das so richtig? Wie sieht es denn mit der Freilaufdiode und dem 
Poti aus? Würde das so passen?

Danke für die Unterstützung.
Grüße
Markus

Autor: ArnoR (Gast)
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Als Freilaufdiode besser eine normale Si-Diode 1N400x einsetzen, 
andernfalls fliegt der BC ab. Die Klemmspannung der Supressordiode 
addiert sich zur Betriebsspannung.

Autor: Jens G. (jensig)
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Könnte so passen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Theoretisch eventuell?

-Wenn man wüßte, WOZU Schwimmerswitch1+2 ist. Kurzschluss?
-Der Fotowiderstand LDR5 wird schleichend das Relais zum schließen 
bringen bei Sonnenaufgang. Kontaktabbrand ist die Folge (Bild).

-Such einen Bausatz oder lies 
http://de.wikipedia.org/wiki/Schmitt-Trigger
-Transitoren mögen keine keine induktiven Abschaltspannungen.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...

Autor: Markus K. (winny)
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Der Anschluss für den Schimmerschalter, macht einen einfachen 
Kurzschluss.
Der schwimmt auf den Wasser und schliesst, sobald das Wasser Wasserturm 
einen bestimmten Pegel unterschritten hat und öffnet sich wieder, wenn 
der Turm voll ist. Alles rein meachanisch mit einer Kugel im inneren des 
Schalters.

Das Problem wäre jetzt also, wenn der Schimmerschalter nachts an geht 
und das Relais morgens schleichend geöffnet wird.

Spielt es denn einen Unterschied, ob ich jetzt die 1N4004 oder die 
IN4001 als Freilaufdiode benutze?

Autor: fxgnhmn (Gast)
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Wieso nur bei Tageslicht? Solarzelle?

Dann kannst Du das Relais eventuell aus einem Statusausgang des 
Ladereglers versorgen.

Gast

Autor: Markus K. (winny)
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Richtig, ich will das mir die Tieftauchpumpe in der Nacht nicht die 
Batterien leer macht. Mein Laderegler hat auch nur eine 
Dämmerungsfunktion, d.h. heisst er springt nur an, wenn es dunkel ist 
oder eben permanent und nicht tagsüber.

Autor: oszi40 (Gast)
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1. Wenn der Schwimmerschalter P+S überbrücken soll, ist die Zeichnung 
falsch.

2. Als Diode über das Relais geht jede übliche 1A-Gleichricherdiode die 
diese Spannung verträgt. Zusätzlich würde ich jedoch in Sperrrichtung 
von Plus nach Minus noch eine über die Transistorstromversorgung 
schalten, um den BC548 gegen Verpolung zu schützen. Denn wenn die 
Batterie mal abgeklemmt wird, wenn der Motor noch ein ist, entsteht eine 
entgegengesetzte Abschaltspannung! Mehr da 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...

Autor: fxgnhmn (Gast)
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Und gibt es an diesem Regler einen Kontakt, den Du mit nutzen kannst?

Gast

Autor: Markus K. (winny)
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Der Laderegler hat einen 24 Lastausgang, den ich benutzen kann. Entweder 
mit der Nachtlichtfuntkion oder eben permanent.


Das Relais muss ich ja sowieso anschliessen, da sonst die Kabel zu lang 
für
die Pumpe werden und ich zuviel Spannungsverluste habe, so denke ich mal 
macht das Sinn, das alles auf einer Platine zu kombinieren.

Autor: fxgnhmn (Gast)
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Nein, ich meinte einen Augsgang, der "anzeigt, ob die Solarzelle laedt".

Mit diesem koenntest Du dann einfach Dein Relais ansteuern.

Gast

Autor: Markus K. (winny)
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Nein, hat er nicht. Ist im übrigen Stecca PR2020. Ein Eingang für die 
Solarzellen, ein Ausgang für die Batterien und ein Ausgang für ein 
bissel Laststrom.

Autor: Markus K. (winny)
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Also wenn der Motor der Pumpe noch läuft, während die Batterie 
abgeklemmt wird, könnte der Motor der Pumpe selbst eine umgekehrte 
Spannung induzieren, d.h. die zusätzliche Diode soll den Transistor 
davor schützen. Ich hab sie reingezeichnet. War das so gedacht? D.h. bei 
einer Verpolung schliesst sie kurz. Wäre da nicht noch ein Widerstand 
dazwischen sinnvoll?

Autor: fxgnhmn (Gast)
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Das gefaellt mir gar nicht, da gehoert ein Schnitt-Trigger rein oder 
etwas anderes mit Hysterese.

So wie Du das gezeichnet hast, springt die Pumpe an, wenn es hell wird, 
die zieht einige Ampere, das belastet die Spannung nach der Sicherung, 
der Transistor bekommt weniger Basisstrom, schaltet das Relais ab, die 
Spannung wird hoeher, das Relais schaltet ein....

Gast

Autor: ArnoR (Gast)
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Markus K. schrieb:
> Wäre da nicht noch ein Widerstand dazwischen sinnvoll?

Unnötig, weil der Strom durch die Diode auch mit Widerstand genau dem 
Motorstrom im Abschaltmoment entspricht. Die Diode muss natürlich 
entsprechend dimensioniert sein.
Vielleicht solltest du den BC548 duch eine Triggerschaltung ersetzen, um 
Flattern am Schaltpunkt zu vermeiden.

Autor: ArnoR (Gast)
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Äh, hatte noch vergessen: bei Verpolung fliegt die Sicherung raus -> 
Grenzlastintegral der Diode muss größer als das der Sicherung sein.

Autor: Markus K. (winny)
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Als Sicherung wollte ich eigentlich eine ganz normale KFZ Sicherung rein 
machen. Die krieg ich im Notfall auch in Indonesien, wo ich das ganze 
einsetzen will. Funktioniert das mit einer 1N400x Diode oder welche 
Diode würde da passen?

Ich seh es ja ein, dass ich da wohl was mit Schmitt Trigger machen muss. 
Ich muss mich da aber erst noch ein bissel schlau machen und ein bissel 
was lesen. Ist mir alles nicht so geläufig. Wenn ich da ein neuen 
Schaltplan habe, werde ich ihn dann posten.

Danke schonmal für die vielen hilfreichen und lehrreichen Hinweise.

Autor: oszi40 (Gast)
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siehe schon 16:01
Schönes WE !

Autor: ArnoR (Gast)
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> Funktioniert das mit einer 1N400x Diode oder welche
> Diode würde da passen?

Nicht mit einer 8A-Sicherung. Im ersten Bild waren glaub ich noch 5A 
drin. Mach die Sicherung nicht viel stärker als nötig. Dioden gibts fein 
gestuft bis >10.000A.

Autor: Markus K. (winny)
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Die 5A Sicherung war ein bissel knapp, wenn die Pumpe anspringt, dachte 
ich mir. Sie selber zieht angeblich max 4 A.
Welche Diode könnte ich denn da benutzen?

Autor: fxgnhmn (Gast)
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Du koenntest den Transistor mit einem 2ten Kontakt am Relais bruecken.
Das haelt sich dann selbst und wenn der Schwimmerschalter ausschaltet, 
schaltet auch das Relais wieder aus. Ein guenstiger Nebeneffekt waere 
die Tatsache, dass das Relais eine (geringfuegig) hoehere Spannung 
bekommt, sowie es angezogen hat.

Gast

Autor: Markus K. (winny)
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Ich hab jetzt mal versucht das Ganze mit Schmitt Triggerschaltung über 
einen LM 293 Komparator zu realisieren. Jetzt ist die Spannung am 
Ausgang aber invertiert d.h -24V, oder? Wie krieg ich jetzt das Relay 
zum Schalten? Kann ich das wieder invertieren oder muss ich einfach die 
Anschlüsse am Relay vertauschen oder ist das egal?

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich hab jetzt mal versucht das Ganze mit Schmitt Triggerschaltung

Besser, aber trenne nicht mit dem Schwimmerschalter beide Eingänge von 
den 24V so daß sie nur noch über Widerstandswerte mit 0V verbunden sind, 
denn welcher der beiden Eingänge ist grosser (positiver), wenn sie beide 
0V haben ?

Benutze den Schwimmerschalter um gezielt einen Eingriff in deine 
LDR/Widerstände/Potis zu machen oder trenne einfach das Relais dadurch 
vom Schmitt-Treibber ab.

> Ausgang aber invertiert d.h -24V

Entweder verbindet der IC den Ausgang mit GND oder er lässt ihn offen, 
d.h. der Ausgang wird dann durch den Innenwiderstand des Relais an +24V 
gezogen. Aber -24V (also 48V weniger als +24V) können nicht erzeugt 
werden.

Autor: Markus K. (winny)
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Ich dachte, ich unterbreche auch die Versorgungsspannung des Komparator 
mit dem Schalter (siehe Bild). So wird am wenigsten Strom verbraucht. 
Die meiste Zeit wird der Schalter ja aus sein.

Das mit dem invertiert hatte ich falsch verstanden. Wer lesen kann ist 
klar im Vorteil ;-).


Jetzt sind ja in Indonesien ja etwas höhere Temparaturen als hier und 
ich würde gerne einen Komparator benutzen, der etwas mehr aushält als 
der LM293.
Welcher ist denn da zu empfehlen? Der LM193 oder ich hab bei Farnell 
auch den LT1716HS5#TRMPBF gefunden, der geht bis 125 Grad  und bis 44V, 
ausserdem reicht mir ja ein Komparator. Würde der gehen? Oder kennt ihr 
einen der bei Farnell oder Reichelt auch mit DIP Gehäuse zu bekommen ist 
und der bis 125 Grad und am besten bis min 36V geht?

Muss ich den Komparator auch mit einer Diode absichern wie den 
Transistor, falls ich die Batterie abklemmmen würde und die Pumpe gerade 
läuft? Und wo würde ich das machen? Versorgerspannung? Am Ausgang zum 
Pluspol?

Danke nochmal allen für die massive Unterstüzung!

Autor: Jens G. (jensig)
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also der LT1716HS5 geht in der Form nicht, weil er einfach zu schwach 
ist, um den Relaisstrom bei H-Pegel zu liefern. Wenn schon, dann nur 
Relais gegen +, um es bei L-Pegel einzusdchalten. Dann musste aber den 
LDR und das Poti miteinander tauschen.
LM293 und dessen Abkömmlinge sind da eher grenzwertig, weil die den 
Relaisstrom nur noch gerade so liefern können.

Autor: fjzg (Gast)
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Also wenn da mal die Elektronik abrauchen sollte und du in Indonesien 
bist, ist es da nicht vielleicht doch eine Überlegung wert so wenig 
Elektronik einzubauen wie möglich?

Ich finde die Idee mit dem sich selbst haltenden Relais da recht gut. 
Die Punpe kann dann nur bei Tageslicht einschalten, es gibt kein 
Kammerflimmern beim Relais und der einzige Nachteil wäre, dass die Pumpe 
nicht bei Einbruch der Dunkelheit abschaltet sondern noch weiterpumpt 
bis der Schwimmerschalter den Stromkreis trennt. (Das setzt natürlich 
voraus, dass der Schwimmerschalter den Stromkreis komplett unterbricht, 
nicht nur den zum Helligkeitsschalter, wofür er genug Schaltleistung 
haben muss)

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich dachte, ich unterbreche auch die Versorgungsspannung des Komparator
> mit dem Schalter (siehe Bild).

Das kann schiefgehen, Spannung kann über den 100k Widerstand und einen 
Eingang in den IC laufen und ihn trotzdem durchschalten. Ein 
nicht-angeschlossener IC ist nicht unbedingt ein gesperrter IC. Nach der 
Innenschaltung des LM393 würde ich zwar drauf tippen, daß es nicht zu so 
einer Fehlfunktion kommt, aber sicher ist das nicht.

> Jetzt sind ja in Indonesien ja etwas höhere Temparaturen als hier und
> ich würde gerne einen Komparator benutzen, der etwas mehr aushält als
> der LM293.

Der LM293 hat bereits einen erweiteren Temperaturbereich gegenüber einem 
LM393, bis 85 GradC hat es auch in Indonesion nicht, die 70 GradC des 
LM393 hätten auch ausgereicht.

Solnage der Strom zum Relais passt, gibt es also keinen Grund.

Autor: Jens G. (jensig)
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Jens G. schrob:

>LM293 und dessen Abkömmlinge sind da eher grenzwertig, weil die den
>Relaisstrom nur noch gerade so liefern können.

Nur noch die Begründung dazu; DB S. 6 mitte links.
Ein Relais mit 2880Ohm zieht bei 24V reichlich 8,3mA. Der LMx93 kann 
aber gerade mal so reichlich 10mA liefern bei akzeptabler Ucesat. Der 
geht dann ziemlich flott in den übersättigten Bereich über - seine Uce 
steigt also dann kräftig (Verluste, bzw. Relaisspannung nicht mehr so 
hoch).

Autor: MaWin (Gast)
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Passt also.

Autor: Markus K. (winny)
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Ich dachte nur, wenn auf das Steuergerät mal Sonne draufknallt. könnte 
es schon recht heiss werden, aber stimmt schon 85 Grad müssten 
eigentlich reichen.


Der Schwimmerschalter ist ein mechanischer Schalter und der soll die 
ganze Steuerschaltung trennen nicht nur die Versorgerspannung des 
Komparator. Damit kann doch auch nichts über den IC fließen.


Das mit dem selbsthaltenden Relais muss ich mir noch mal genau 
überlegen, das hatte ich noch nicht so ganz verstanden. Das die Pumpe 
weiterläuft könnte allerdings ein Problem werden. Mein Wasserturm fasst 
1000 l. Wenn nun der Schwimmerschalter bei 200 l kurz vor Dämmerung 
anläuft, pumpt die Pumpe 800 l. Da würde sie vielleicht 2 h laufen.


Ich hab schon vor mindestens 2 dieser Boards zu basteln, damit ich das 
bei einem defekt auch tauschen kann. Die Schaltung sollte aber schon 
möglichst lange halten. Soviel elektronische Teile sind da jetzt auch 
nicht drauf.

Gibt es denn nun einen Komparator der besser passt, d.h. das da genug 
Strom für das Relais geliefert wird?

Autor: Markus K. (winny)
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Ich hab jetzt eine andere Schaltung auf 12V Basis im Netz gefunden und
diese versucht anzupassen.
Die Schaltung hab ich von http://bastelmolch.ba.funpic.de/licht.HTM
(Dämmerungsschalter mit LM741 )


Zumindest schaltet hier ein Transistor das Relais und nicht direkt der
Komparator und der Kondensator soll auch noch ein Flattern des Relais
verhindern.

Die Ursprungsschaltung ist auf 12 V ausgelegt, ich sehe jetzt aber
keinen Grund warum sie nicht auch für 24 V funktionieren sollte, oder?

Ich hab auch wieder eine Freilaufdiode zum Schutz des Relais
reingemacht, ist doch sinnvoll, oder?

Genauso hab ich wieder die Diode reingemacht, die den Transistor 
schützen soll, wenn die Pumpe gerade laufen sollte und dann die 
Stromversorgung getrennt wird, und so eine umgekehrte Spannung 
induziert. Macht das so Sinn?

Kann ich den Komparator LM293 lassen oder sollte da der
Operationsverstärker LM741 rein?

Gibt es bei den Werten für die Widerstände und dem Kondensator wegen der
erhöhten Spannung etwas anzupassen ?

Autor: MaWin (Gast)
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Vergiss Schaltungen mit 741.

All den zusätzlichen Kram der für ihn erforderlich war brauchst du heute 
nicht mehr.

Autor: Markus K. (winny)
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Wie wäre es denn die Schmitt-Trigger-Schaltung einfach mit 2 
Transistoren zu realisieren?

Wär das so richtig?
Was wären denn vernünftige Werte für die Widerstände? Bin da nicht so 
firm drin. Ist alles schon etwas her.

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