Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Freilaufdiode an kaskadierten Relais


von Joesixpack (Gast)


Lesenswert?

Elektronikgemeinde,

ich habe folgenden Teil einer primitiven Schaltung:

Eine Funk-Relaiskarte (4 Relais, Versorgungsspannung 12V, Nutzspannung 
12V) schaltet mit einem seiner Kanäle ein weiteres Relais (Kfz-Relais, 
40A, 12V, vermutlich ohne eingebaute Freilaufdiode).
Bei der Relaiskarte gehe ich davon aus, dass eine Freilaufdiode verbaut 
wurde.
Meine Frage ist: Benötigt das Kfz-Relais in diesem speziellen Fall 
ebenfalls eine Freilaufdiode oder kann bei der Konstellation eigentlich 
nichts passieren?

Was passiert, wenn das Funk-Relais ausgeschaltet wird? Die Spannung an 
der Spule des Kfz-Relais fällt zusammen, die Last wird unterbrochen. 
Durch die Spule des Kfz-Relais wird nun eine hohe Spannungspitze 
erzeugt, deren Polarität umgekehrt zu den Spulenpolen ist.
Diese Spannungsspitze führt ja gewöhnlich zu Problemen in der Schaltung 
bis hin zur Zerstörung eines Transistors, falls dieser zur Steuerung 
verwendet werden würde.
In diesem Fall aber wurde die +12V-Leitung des Funk-Relais ja bereits 
getrennt, sodass hier kein Strom fliessen kann, der schädliches 
anrichten kann. Was passiert mit der Spannungsspitze in dem Fall? Die 
Spannung wird ja nicht lange Zeit wie in einer Batterie anliegen.

Wäre also in diesem Fall eine Freilaufdiode für das Kfz-Relais als 
Schutz notwendig?

Viele Grüße,
Joe

von Marco (Gast)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:
> In diesem Fall aber wurde die +12V-Leitung des Funk-Relais ja bereits
> getrennt, sodass hier kein Strom fliessen kann, der schädliches
> anrichten kann.

Ja aber mit dem Abschalten der +12V Leitung unterbrichst du ja genauso 
die Spannungsversorgung der Spule worauf sie mit einem Spannungspeak 
antworten wird.

von joergk (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
>> In diesem Fall aber wurde die +12V-Leitung des Funk-Relais ja bereits
>> getrennt, sodass hier kein Strom fliessen kann, der schädliches
>> anrichten kann.

Aber klar doch: Der Strom fließt über die öffnenden/geöffneten Kontakte 
des "Funkrelais" und erzeugt einen Lichtbogen.
Wie schlimm das ist, hängt von den Kontakten des Funkrelais und der 
Spule des KFZ-Relais ab.

Jörg

von Joesixpack (Gast)


Lesenswert?

Meinst du die Spule des ersten Relais oder des zweiten (Kfz-Relais)?
Beim ersten Relais ist das klar aber dieses sollte auch bereits über 
eine Freilaufdiode verfügen.
Es geht mit daher um die Spitze, die das zweite Relais auslöst.

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Eine Freilaufdiode für das Hochlastrelais ist jedenfalls nicht von 
Schaden, denn ohne Freilaufdiode wird es sicherlich zu stärkeren 
Kontaktabbrand des Kleinleistungsrelais kommen und damit irgendwann zum 
Kontaktkleben, wenn beide Kontakte so eine Kraterlandschaft sind, das 
sie sich verhaken. Hatte ich nach 2 Jahren bei einem Renault 19 beim 
Intervallrelais, da ging der Scheibenwischer dann nicht mehr aus. Ich 
mußte dann immer mal herzhaft gegen das Armaturenbrett treten, damit das 
Relais abfiel. Mit der Zeit mußte ich doller treten. Irgendwann tauschte 
ich dann das Relais aus dem Intervallbaustein aus. Statt 75 (damals noch 
Mark) in der Werkstatt für ein Intervallrelais kostete mich das 
lediglich 4,95 :-)

Gruß Gerald

von Joesixpack (Gast)


Lesenswert?

Herzlichen Dank für eure Erläuterungen!
Ich hätte jetzt nicht gedacht, dass die Spannungsspitze so viel Energie 
hat, dass die Spannung am geöffneten Kontakt des ersten Relais 
überspringt (Lichtbogen).
Aber um sicher zu gehen und dieses "Abbrennen" der Kontakte zu 
verhindern, werde ich die Freilaufdiode noch hinzufügen.

Viele Grüße,
Joe

von Joesixpack (Gast)


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:
> Eine Freilaufdiode für das Hochlastrelais ist jedenfalls nicht von
> Schaden, denn ohne Freilaufdiode wird es sicherlich zu stärkeren
> Kontaktabbrand des Kleinleistungsrelais kommen und damit irgendwann zum
> Kontaktkleben, wenn beide Kontakte so eine Kraterlandschaft sind, das
> sie sich verhaken. Hatte ich nach 2 Jahren bei einem Renault 19 beim
> Intervallrelais, da ging der Scheibenwischer dann nicht mehr aus. Ich
> mußte dann immer mal herzhaft gegen das Armaturenbrett treten, damit das
> Relais abfiel. Mit der Zeit mußte ich doller treten. Irgendwann tauschte
> ich dann das Relais aus dem Intervallbaustein aus. Statt 75 (damals noch
> Mark) in der Werkstatt für ein Intervallrelais kostete mich das
> lediglich 4,95 :-)
>
> Gruß Gerald

Lass mich raten, irgendwann musstest du so feste treten, dass nicht das 
Relais sondern das Armaturenbrett abfiel!? ;)

von Kurt B. (kurt-b)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:

> Es geht mit daher um die Spitze, die das zweite Relais auslöst.

Diese Spitze beschädigt die Kontakte des ersten Relais, und kann auch 
anderweitig Schaden anrichten (Störimpuls im System).
Mit einem sog. Löschglied direkt an der Spule des zweiten Relais kann 
das abgefangen werden.
Hier bieten sich mehrere Möglichkeiten an.

- RC-Glied
- Varistor
- Freilaufdiode
- Funkenlöschstrecke
- Längsdrosseln
- Kondensatoren
...

 Kurt

(RC-Glied: 10..100 Ohm und 0,1..1µf in Reihe)

Der R verbrät die Leistung, der C entkoppelt die Gleichspannung vom R.

.
.

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:

>
> Lass mich raten, irgendwann musstest du so feste treten, dass nicht das
> Relais sondern das Armaturenbrett abfiel!? ;)

Ähm, nö... der Scheibenwischer gab auf trockener Scheibe sehr unschöne 
Geräusche und während der Fahrt blind eine Sicherung zu ziehen, übertraf 
irgendwie die "Fertigkeiten", die man als ehemaliger Trabbifahrer zum 
Umschalten des Benzinhahnes auf Reserve im Beifahrerfußraum ohnehin 
schon hatte.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:
> Ich hätte jetzt nicht gedacht, dass die Spannungsspitze so viel Energie
> hat, dass die Spannung am geöffneten Kontakt des ersten Relais
> überspringt (Lichtbogen).

Das "Überspringen" hängt nicht von der Höhe der Energie sondern von der 
Spannung ab. Und die steigt beim Abschalten eine Induktivität soweit an, 
bis ein Strom weiter fließen kann. Die Energie findet man dann im 
Lichtbogen wieder.
Bei wenig Energie wird der Kontakt nur weniger geschädigt und "lebt" 
entsprechend länger. Ob also eine Diode notwendig oder sinnvoll ist, 
hängt vom Strom und von der Induktivität der Spule des 2. Relais ab, und 
wieviele Schaltspiele der Kontakt des 1. Relais aushalten soll.

Gruß Dietrich

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:
> Was passiert, wenn das Funk-Relais ausgeschaltet wird? Die Spannung an

Frage ist eher was passiert, wenn die Zündspule oder eine ANDERE 
Induktivität abgeschaltet wird: Dann wird eine negative Spannungspitze 
ins Bordnetz kommen, die Dir evtl. Deine schöne Schaltung zerhaut.
Beitrag "Kfz Stromversorgungsfragen trotz dse-faq.elektronik"

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Joesixpack schrieb:

> Ich hätte jetzt nicht gedacht, dass die Spannungsspitze so viel Energie
> hat, dass die Spannung am geöffneten Kontakt des ersten Relais
> überspringt (Lichtbogen).

Bei Schaltspannungen unter 30V geht man üblicherweise nicht von einem
(Dauer-)lichtbogen aus. Trotzdem bringt hier eine zusätzliche Diode
einen Vorteil für die Lebensdauer des vorgeschaltetem Relais. Solche
Zusatzdioden sind aber m.W. in normalen KFZ eher unüblich.
Gruss
Harald

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Ich kann Dir aus praktischer Erfahtung bestätigen, dass die 
Abschaltfunken von einer Relais-Spule langfrisitg durchaus die Kontakte 
eines Relais beschädigen.

90% der Relais, die ich erneuert habe, waren genau deswegen defekt. Und 
sie wären ohne Nachrüsten eines Snubbers auch bald wieder kaputt 
gegangen.

von Route_66 H. (route_66)


Lesenswert?

Hallo!
Das Schaltvermögen des Funkrelais wird doch irgendwo im Datenblatt für 
die Gebrauchskategorie DC13 (induktive Last bei Gleichstrom) angegeben 
sein?
Ansonsten gelten mit Freilaufdiode die Werte für DC1 (ohmsche Last 
Gleichstrom).

von Joesixpack (Gast)


Lesenswert?

Das Schaltvermögen des Funkrelais ist 10 oder 15 A aber ich denke das 
ist hinsichtlich des Problems mit der induzierten Spannungsspitze nicht 
von Bedeutung.
Aber mir wurden ja schon viele hilfreiche Hinweise gegeben und das 
Nachrüsten der Freilaufdiode erscheint mir "alternativlos" :)
Besten Dank!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.