Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relais Platine => Welche Bauteile am besten verwenden?


von Thomas S. (tommythecomputer)


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Hallo,

ich habe vor einige Relaisplatinen für den privaten Gebrauch zu bauen, 
die auch ordentlich Leistung schalten können (min. 16A bei 
Netzspannung).

Dazu will ich solche Relais verwenden:
SONG CHUAN 832-1A-S (250VAC/30A Schaltleistung); 12V/155 Ohm 
Steuerleistung

Gesteuert soll das ganze über ein Arduino (AtMega328) => Optokoppler => 
ULN2803A => Relais werden.

Da das Relais mit 12V angetsteuert wird und die Selbstinduktion ja 
deutlich höher sein kann, würde ich gerne trotz der im ULN eingebauten 
Diode noch eine zusätzliche Freilaufdiode einbauen. Welche wäre für 
diese Spannung zu enpfehlen?


Welche (möglichst günstigen) Optokoppler kann ich für dieses Projekt 
verwenden bzw. auf was muss ich dabei achten?

Für die Programmierung: Mir ist klar das der ULN "Invertiert". Gibt es 
ein ULN2803A ähnlichen Baustein der nicht invertiert (und wenn möglich 
auch nicht zu teuer ist).


PS: ich bin für jeden Tipp dankbar.

Vielen Dank
Lg Thomas

von Hubert G. (hubertg)


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Wenn du eine zusätzliche Freilaufdiode willst dann z.B. 1N5818.
Optokoppler halte ich für übertrieben, geeignet sollte jeder sein, such 
dir den billigsten aus.
Warum meinst du das der ULN2803 invertiert?
Kontroller gibt high aus und das Relais zieht an.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas S. schrieb:

> Da das Relais mit 12V angetsteuert wird und die Selbstinduktion ja
> deutlich höher sein kann, würde ich gerne trotz der im ULN eingebauten
> Diode noch eine zusätzliche Freilaufdiode einbauen. Welche wäre für
> diese Spannung zu enpfehlen?

Eine 12V-Diode. Ich kenne aber keine, die für eine derart niedrige
Spannung spezifiziert ist.

> Welche (möglichst günstigen) Optokoppler kann ich für dieses Projekt
> verwenden bzw. auf was muss ich dabei achten?

Du hast doch ein Relais zur Potentialtrennung. Wozu dann noch einen
Optokoppler?

> Für die Programmierung: Mir ist klar das der ULN "Invertiert". Gibt es
> ein ULN2803A ähnlichen Baustein der nicht invertiert (und wenn möglich
> auch nicht zu teuer ist).

Ich habe mir jetzt nicht das Datenblatt des ULN rausgesucht, aber bei
derart hohen Strömen würde ich eher Einzeltransistoren bevorzugen.
Wenn Du keine Invertierung willst, musst Du zwei Transistoren
hintereinander schalten.
Gruss
Harald

von amateur (Gast)


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Optokoppler werden u. A. zur Potentialtrennung verwendet.
Relais bewirken eine Potentialtrennung.
Willst Du die erste Potentialtrennung, nicht zu Nichte machen, benötigst 
Du eine zweite Versorgungsspannung.
Mir erscheint das Ganze irgendwie doppelt-gemoppelt.
Du bestimmst, welches Signal ein Pin annimmt. Sollte, ein invertierender 
Treiber zum Einsatz kommen, so gibst Du einfach inverse Pegel aus.
Der Aufwand zu sagen: Zum Zeitpunkt X geht Pin A1 auf high ist der 
gleiche wie zu sagen zum Zeitpunkt X geht der Pin A1 auf low.

Mein Tipp: Denk' nicht so kompliziert.

von Thomas S. (tommythecomputer)


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Naja, das mit der Potentialtrennung hat folgenden Hintergrund:

Ic möchte bei der IC-Steuerung auch gleich mit einen kleinen Server 
integrieren. Wenn da (z.B. durch Kriechen) eine blöde Stromquelle wo 
hinbekomme, die ich da absolut nicht brauchen kann ists ziemlich blöd.
Deswegen lieber die IC's nochmals per Optokoppler von dem eigentlichen 
Relaisboard nochmals trennen. Und n Optokoppler ist ja nicht so arg 
teuer.

Hintergrund des invertierten Schaltens beim ULN:

Ich gedenke daraus eine Haussteuerung zu bauen, bei der ich jede 
Steckdose einzeln Schalten kann per Relais. Wenn ich nun denke das ich 
das System für 100-200 Relais auslege, bei denen der IC dann immer ein 
High-Pegel senden muss damit kein Strom bei den Relais ankommt, verbrät 
das ja auch unnütz ein wenig Energie => Ist auf Dauer auch schade drum. 
Wie viel mAh frisst denn so ein ULN-2803 Eingang vom IC wenn der IC auf 
High halten muss?

Oder ist das wirklich so vernachlässigbar klein?

Das sind die zwei Gründe.

von Hubert G. (hubertg)


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Thomas S. schrieb:
> Ich gedenke daraus eine Haussteuerung zu bauen, bei der ich jede
> Steckdose einzeln Schalten kann per Relais. Wenn ich nun denke das ich
> das System für 100-200 Relais auslege, bei denen der IC dann immer ein
> High-Pegel senden muss damit kein Strom bei den Relais ankommt, verbrät
> das ja auch unnütz ein wenig Energie => Ist auf Dauer auch schade drum.
> Wie viel mAh frisst denn so ein ULN-2803 Eingang vom IC wenn der IC auf
> High halten muss?

Wenn du High-Pegel sendest zieht dein Relais an.
Der Optokoppler widerspricht deinem Stromspargedanken. Das sind 
zusätzliche 5 bis 10mA . Der ULN braucht 1mA zum schalten. Wenn du 
allerdings 12V zum steuern des ULN nehmen willst brauchst du einen 
ULN2804.
Sonst benötigst du 5V für den Kontroller, 5V für den ULN und 12V für die 
Relais. Die 5V des Kontroller natürlich getrennt von den anderen 
Spannungen.

von Reinhard Kern (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> 12V/155 Ohm
> Steuerleistung

Nominell kann der 2803 das. Wenn aber alle 8 Relais ON sind, dürfte man 
sich ziemlich die Finger dran verbrennen. Ist das ein normaler Zustand, 
könnte man einen DIL-Kühlkörper verwenden.

Ob Optokoppler sinnvoll sind, hängt davon ab woher die Relais versorgt 
werden. Stammen die 12V aus der gleichen Quelle wie die 
Prozessorspannung sind sie komplett sinnlos.

Gruss Reinhard

von Spess53 (Gast)


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Hi

Wozu diese maßlos überdimensionierten Relais?

MfG Spess

von led (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Wenn ich nun denke das ich
> das System für 100-200 Relais auslege, bei denen der IC dann immer ein
> High-Pegel senden muss damit kein Strom bei den Relais ankommt, verbrät
> das ja auch unnütz ein wenig Energie

Falsch. Der ULN schaltet bei High Pegel das Relais ein. D.h. er zieht 
einen Ausgang auf GND. Ist der Eingang auf Low, so ist der Ausgang 
hochohmig und das Relais ist Aus. Funktionsweise eines Transistors ist 
dir klar oder?

von Thomas S. (tommythecomputer)


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Die 5v des Controllers sind mir eh klar.

Aber warum brauche ich 5V für den ULN? Als Eingangsspannung? Hmm, ließe 
sich mit einer Stepdown-Schaltung relativ verlustfrei machen?


Naja, Prinzipiell sollen ja alle Relais im Off-Zustand sein wenn sie 
nicht benötigt werden => somit ist der Stromverbrauch des Optokopplers 
auch nur vorhanden, wenn die Relais an sein sollen und das wäre zu 
verkraften.


Noch ne Frage am Rande:

Da ich keine große Lust habe alle 1-2 Jahre auf Fehlersuche nach 
defekten Kondensatoren zu machen: Halten Kerkos oder Folienkondensatoren 
länger als Elkos?

Danke
Lg

von Hubert G. (hubertg)


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Ich würde dir vorschlagen du machst dir mal einen Schaltplan von deiner 
Relaisplatine, dann sollte dir einiges klarer werden.

Thomas S. schrieb:
> Da ich keine große Lust habe alle 1-2 Jahre auf Fehlersuche nach
> defekten Kondensatoren zu machen: Halten Kerkos oder Folienkondensatoren
> länger als Elkos?
>
> Danke

Kerkos halten normalerweise länger, aber stopple man 100µ aus Kerkos 
zusammen.

von Thomas S. (tommythecomputer)


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Einen Versauchsaufbau möchte ich eh demnächst mal machen. Aber das würde 
ich gerne gleich mit dem Optokoppler machen.

Hast du dich vll. Verschrieben was das "stopple man" angeht? Weiß gerade 
nicht so ganz was du damit meinen könntest?


@Spess53:

Überdimensionierung von Relais soll Verschleiß (größere Kontaktflächen 
in den Relais) vermindern und dadurch die Haltbarkeit verlängern.



Alternativ um Optokoppler einzusparen könnte ich auf die Relaisplatinen 
auch direkt einen Steuerchip packen und die Datenleitung die ihn 
ansteuert (I2C) per Optokoppler übertragen => würde viele Optokoppler 
einsparen und die Restliche "Steuerzentrale" schützen. Ist das bei I2C 
Möglich oder braucht der Sklave da auch gemeinsame Stromversorgung mit 
dem Master um die Datenleitung lesen zu können?

Lg

von Hubert G. (hubertg)


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Thomas S. schrieb:
> Verschrieben was das "stopple man" angeht?

Ich meinte stopple mal, also z.B. 100 Kerko mit 1µ parallel schalten.

Bein I2C muss der GND gemeinsam sein, also keine Potentialtrennung.

von Spess53 (Gast)


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Hi

>@Spess53:

>Überdimensionierung von Relais soll Verschleiß (größere Kontaktflächen
>in den Relais) vermindern und dadurch die Haltbarkeit verlängern.

Dann nimm diese Art Relais vom OMRON oder Potter&Blumfield und nicht 
diese Chinakracher.

MfG Spess

von Thomas S. (tommythecomputer)


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Sorry, wusste bis eben nicht das Kerkos nür für so kleine Ladungen da 
ist.

Wie sieht es da bei Folienkondensatoren aus? Die haben doch auch die 
nötigen Kapazitäten (hatte mal einen der so aussah wie Glas)?

Danke
Lg

von Hubert G. (hubertg)


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Thomas S. schrieb:
> Wie sieht es da bei Folienkondensatoren aus? Die haben doch auch die
> nötigen Kapazitäten (hatte mal einen der so aussah wie Glas)?

Schau mal bei deinem Händler nach was er hat und wie groß die sind und 
was sie kosten.

von qwertz (Gast)


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von Route_66 H. (route_66)


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Hallo!
I2C über Optokoppler ist nicht trivial, da bidirektional.

von Horst H. (horst_h44)


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Hier gibts ein Beispiel für die SPI-Schnittstelle mit Optokoppler:
http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?t=9556&sid=a98d84943f7db20dd53348135d463765 
. Es ist ein universelles I/O Modul mit 32 E/A's.

von Andreas D. (rackandboneman)


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Wenn da "Potter&Blumfield" draufsteht würde ich eine Fälschung vermuten.

"Eine 12V-Diode. Ich kenne aber keine, die für eine derart niedrige
Spannung spezifiziert ist."

Schottky - aber es gibt keinen Grund dort eine einzusetzen.

von Michael K. (mmike)


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Dumme Frage, aber warum überhaupt Relais?

Warum keine Triacs?

Beste Grüße,
Michael

von Harald W. (wilhelms)


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Michael K. schrieb:

> Dumme Frage, aber warum überhaupt Relais?
>
> Warum keine Triacs?

Wenn man nicht dauernd ein- und ausschalten will sehe ich mehr Nach-
als Vorteile für Triacs.
Gruss
Harald

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