Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Galvanische Trennung einer 15V-Wechselspannung


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von Thomas H. (thoern)


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Hallo Kollegen,

ich habe für den Modellbahnbereich eine elektronische Schaltung zur 
Weichensteuerung entworfen. Die Stromversorgung erfolgt über eine 15V 
Wechselspannung aus dem Modellbahntrafo. Das Leistungsteil (Triacs) 
hängt auch direkt an dieser 15V-Wechselspannung. Die Ansteuerelektronik 
soll zwar auch mit diesen 15V versorgt werden, muss aber hierzu 
galvanisch entkoppelt werden. Kann mir jemand einen Trafo/Übertrager mit 
folgenden Eigenschaften empfehlen:

Primärspannung: 15V
Sekundärspannung: 15V
Verhältnis von 1:1
Nennstrom: 0,5 A
für Leiterplattenmontage
kleine Bauweise

Bei Reichelt habe ich so etwas gefunden:
http://www.reichelt.de/Trenntrafos/NFU-1-1/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=32774&GROUPID=3320&artnr=NFU+1-1
Denkt ihr, der würde funktionieren?
Hat jemand bessere Vorschläge?

Vielen Dank und schöne Grüße,
Thomas

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas H. schrieb:
> Die Ansteuerelektronik soll zwar auch mit diesen 15V versorgt werden,
Nimm einen Gleichrichter und hänge dahinter einen DCDC-Wandler...

> muss aber hierzu galvanisch entkoppelt werden.
Warum?

> Denkt ihr, der würde funktionieren?
Nein. Wie kommst du darauf, dass ein winziger NF-Übertrager gut 7..9VA 
übertragen könnte?

> Hat jemand bessere Vorschläge?
Versorge deine Schaltung doch einfach mit einem zusätzlichen Trafo aus 
230V. Oder noch besser: beschreib doch mal die ganze Aufgabe und 
definiere "klein"...

: Bearbeitet durch Moderator
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Thomas H. schrieb:
> ich habe für den Modellbahnbereich eine elektronische Schaltung zur
> Weichensteuerung entworfen. Die Stromversorgung erfolgt über eine 15V
> Wechselspannung aus dem Modellbahntrafo. Das Leistungsteil (Triacs)
> hängt auch direkt an dieser 15V-Wechselspannung. Die Ansteuerelektronik
> soll zwar auch mit diesen 15V versorgt werden, muss aber hierzu
> galvanisch entkoppelt werden.

Warum?

Gegenvorschlag: trenne die Ansteuerung der Triacs galvanisch.
Am einfachsten geht das, wenn du gleich Optotriacs a'la MOC3020 
verwendest. Die sind auch nicht teurer als gewöhnliche Triacs.

von Thomas H. (thoern)


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Hallo,

danke schon mal für eure Kommentare. Also, galvanische Entkopplung muss 
sein. Entweder ich entkopple jeden einzelnen Triac, oder ich entkopple 
die Ansteuerelektronik mithile eines Trenntrafos. Ein zus. Netztrafo 
scheidet aus, da die Schaltung nur mit dem Modellbahnelektrik versorgt 
werden soll.

An Optotriacs habe ich auch schon gedacht. Wäre eine schicke Sache, 
allerdings müssen die in meinem Fall ca. 1A schalten können und da habe 
ich noch keine günstigen gefunden (brauche 12 Stück), deshalb wollte ich 
eben die Ansteuerelektronik galv. entkoppeln. Aber logisch, brauch da 
ca. 7,5VA weshalb die normalen Übertrager wohl ausscheiden.

Kennt keiner einen Trafo, der dafür taugen würde?

Gruß,
Thomas

: Bearbeitet durch User
von Thomas H. (thoern)


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Lothar Miller schrieb:
> Nimm einen Gleichrichter und hänge dahinter einen DCDC-Wandler...

Hallo Lothar, danke. Den Ansatz mit dem DCDC-Wander werde ich weiter 
verfolgen. Die gibt es ja auch mit galvanischer Trennung. Das könnte die 
Lösung sein.

Gruß,
Thomas

von Thomas H. (thoern)


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So, habe mir jetzt einen schönen DCDC-Wandler rausgesucht, der passen 
sollte:
http://de.rs-online.com/web/p/dc-dc-wandler-isoliert/7065118/

Jetzt noch eine dumme Frage: Braucht man da im Ausgang auch nochmals 
einen größeren Stützelko oder reicht einer im Eingangsbereich des 
DCDC-Wandlers (nach dem Gleichrichter)?

Danke und Gruß,
Thomas

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas H. schrieb:
> Braucht man da im Ausgang auch nochmals einen größeren Stützelko
Einen "größeren" braucht man da nicht, aber ich würde trotzdem mal einen 
100uF Elko zur Pufferung vorsehen.

Thomas H. schrieb:
> An Optotriacs habe ich auch schon gedacht. Wäre eine schicke Sache,
> allerdings müssen die in meinem Fall ca. 1A schalten können und da habe
> ich noch keine günstigen gefunden (brauche 12 Stück)
Günstig, weil klein:
https://www.buerklin.com/de/katalog/Photo-MOS-Relais-Typ-Panasonic-AQY-211-G609400.html?kspager=1&ch=4811

von thoern (Gast)


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Hallo,

Lothar Miller schrieb:
> Thomas H. schrieb:
>> Braucht man da im Ausgang auch nochmals einen größeren Stützelko
> Einen "größeren" braucht man da nicht, aber ich würde trotzdem mal einen
> 100uF Elko zur Pufferung vorsehen.
>
Danke für die Info

> Thomas H. schrieb:
>> An Optotriacs habe ich auch schon gedacht. Wäre eine schicke Sache,
>> allerdings müssen die in meinem Fall ca. 1A schalten können und da habe
>> ich noch keine günstigen gefunden (brauche 12 Stück)
> Günstig, weil klein:
> https://www.buerklin.com/de/katalog/Photo-MOS-Rela...

Na das schaut gut aus. Dann vielleicht ein Photo-Mos statt Triac. Dann 
könnte ich auch auf einen DCDC-Wandler verzichten.

Ihr seit spitze!

Gruß,
thoern

von Trenner (Gast)


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Schalte an den Ausgang des Modellbahntrafo zwei weitere Trafos: 
15V-230V-230V-15V.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas H. schrieb:

> Primärspannung: 15V
> Sekundärspannung: 15V

Theoretisch könntest Du einen Standardtrafo mit zwei 15V-Sekundär-
wicklungen nehmen und die Primärwicklung (gut isoliert) offen lassen.
Ein zweiter Netztrafo 230V/15V wäre aber sicher die bessere Lösung.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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thoern schrieb:
>> Thomas H. schrieb:

>>> An Optotriacs habe ich auch schon gedacht. Wäre eine schicke Sache,
>>> allerdings müssen die in meinem Fall ca. 1A schalten können und da habe
>>> ich noch keine günstigen gefunden (brauche 12 Stück)

>> Günstig, weil klein:
>> https://www.buerklin.com/de/katalog/Photo-MOS-Rela...
>
> Na das schaut gut aus. Dann vielleicht ein Photo-Mos statt Triac.

Photo-MOS sind vergleichsweise teuer. Dann vielleicht doch Opto-Triacs 
mit nachgeschalteten normalen Triacs. Allerdings frage ich mich, was 
denn das für eine Modelleisenbahn sein soll, bei der eine 
"Weichensteuerung" 1A schalten muß.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Axel Schwenke schrieb:
> Photo-MOS sind vergleichsweise teuer.
Ein Kriterium war "Platz". Und diese PhotoMOS sind noch kleiner als der 
Optotriac alleine...

von Thomas H. (thoern)


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Hallo,

Axel Schwenke schrieb:
> Allerdings frage ich mich, was
> denn das für eine Modelleisenbahn sein soll, bei der eine
> "Weichensteuerung" 1A schalten muß

Das sind ganz normale Fleischmann HO Universalweichenantriebe. Die 
ziehen, wenn auch nur kurzzeitig (<1s), bis zu 1000mA. Der ohmsche 
Widerstand beträgt 15 - 17 Ohm. Müsste vielleicht mal die Induktivität 
ausmessen, aber laut Herstellerdaten ist die Stromaufnahme auch mit ca. 
1A angegeben und dann lege ich die Bauteile halt so aus, dass ich auf 
der sicheren Seite bin.

Ansonsten vielen Dank für die nützlichen Tipps an ALLE! Da sind wirklich 
interessante Vorschläge dabei, wenngleich ich mich für eine Alternative 
der zahlreich genannten entscheiden muss, so kann man das eine oder 
andere bestimmt in anderen Projekten verwerten.

Gruß,
Thomas

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ich könnte mir gut vorstellen, dass das AQH3223 auch funktionieren 
würde. Das ist zwar normalerweise ein 100V-230V Koppler, aber einen 
Versuch wäre es wert...

Und beim Conrad kosten 12 Stück vom 504887 nur jeweils 1,62€

: Bearbeitet durch Moderator
von wartemal (Gast)


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Trafo umwickeln!
Das kann heute kaum noch Einer.
Die heutigen Finger sind nur noch für Touch Screen geeignet!

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas H. schrieb:

> Das sind ganz normale Fleischmann HO Universalweichenantriebe. Die
> ziehen, wenn auch nur kurzzeitig (<1s), bis zu 1000mA.

Gerade deshalb sind zur Steuerung normale Relais am besten geeignet.
Die sorgen dann auch für die galvanische Trennung zwischen Gleich-
und Wechselstromkreisen.

von Thomas H. (thoern)


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Übrigens habe ich mich für einen Traco DCDC-Wandler mit galvanischer 
Trennung entschieden. Hat zwar 10€ gekostet, aber funzt einwandfrei!

: Bearbeitet durch User

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