Hallo zusammen, nachdem ich nun gefühlt 100 Std lang erfolglos
sämmtliche Foren durchforscht habe brauch ich eure Hilfe.
Zu meinem Problem..
momentan realisiere ich die Schaltung mit herkömmlichen Relais
(SIR512,SIR312)und möchte diese ersetzen.(Lebensdauer/Verschleiß/Kosten)
Schaltströme >= 16A
Schaltspg 20-55V DC oder 80-260V AC
galvanische Trennung erforderlich
mit folgenden Alternativen hab ich mich befasst:
--> Reed Relais (was ich so im Internet gelesen habe nicht für hohe
Ströme geeignet)
--> Solid State Relais
im speziellen habe ich mir folgendes SSR angeschaut
http://www.pollin.de/shop/dt/MDczOTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Bauelemente/Relais_Zugmagnete/Solid_State_Relais_SSR_A250A480_100_80_250_V_100_A_480_V_.html
meiner Meinung nach ist durch den integrierten Optokoppler die
galvanische Trennung gegeben, und er verkraftet bis zu 100A ...
Einschaltströme > 32A sollten also ebenfalls kein Problem darstellen.
--> wie sieht es mit MOSFET oder TRIAC "allein" aus (mit vorgeschaltenem
Optokoppler)
Ich habe bisher weder mit Optokopplern, SSRs , TRIACs oder ähnlichem
gearbeitet und lese mich gerade ein. Verzeiht also mein leihenhaftes
Halbwissen. ICh hoffe trotzdem das ich hier Tipps und Anregungen
bekomme.Vllt. hat auch jemand eine Beispielschaltung für mich?
Danke!!
Kathy schrieb:> Schaltströme >= 16A> Schaltspg 20-55V DC oder 80-260V AC> galvanische Trennung erforderlich
Wie groß ist denn die zu schaltende Spannung?
Der Strom reicht von 16 A bis unendlich?
Spontan würde ich sagen: bleibt beim Relais.
Die Schaltspannung liegt auch bei entweder 20-55V DC oder 80-260V AC
soll nur DC geschalten werden dachte ich einfach an das Ersetzen durch
einen Transistor.
Schaltströme sollten mindestens aber besser größer 16A möglich sein
(schaltung ist noch nicht zu 100% realisiert)
Habe ich die Produktangaben zum SSR aus dem Link richtig
verstanden?-Würde er den anforderungen entsprechen?
Kathy schrieb:> Die Schaltspannung liegt auch bei entweder 20-55V DC oder 80-260V AC
Darunter kann man sowohl die Spannung, die das Relais anziehen
lässt, als auch die zu schaltende Spannung verstehen. Wenn Du
Gleichspannungen mit Kontakten schalten willst, musst Du beachten,
das Standardrelaiskontakte nur bis 30V belastet werden dürfen.
Wird die Gleichspannung höher, kann man zwar auch mechanische
(Spezial-)Relais benutzen; die haben dann aber oft höhere Preise.
Grundsätzlich gilt: Wenn noch nicht bekannt ist welche Spannungsart
und welche Ströme geschaltet werden sollen, sind mechanische Relais
meist am besten geeignet. Bei elektronischen Relais muss bei der
Dimensionierung wesentlich mehr beachtet werden.
Kathy schrieb:> Habe ich die Produktangaben zum SSR aus dem Link richtig> verstanden?-Würde er den anforderungen entsprechen?
Was hast du verstanden?
Das SSR aus dem Link benötigt als Steuerspannung 80-250V. Hast du diese
zur Verfügung?
Ich habe verstanden, dass du im Lastkreis DC schalten willst. Das SSR
ist für AC spezifiziert. Deine Angaben oben:
> Schaltströme >= 16A> Schaltspg 20-55V DC oder 80-260V AC
sind doch vermutlich die Daten des bisher verwendeten Relais, oder doch
nicht?
Kathy schrieb:> --> wie sieht es mit MOSFET oder TRIAC "allein" aus (mit vorgeschaltenem> Optokoppler)
Ohne galvanische Trennung ist ein MOSFET vermutlich das beste. Triac
geht nicht, wegen Gleichspannung: der schaltet dann nicht wieder aus.
Das ist auch das Problem des SSR.
Mit galvanischer Trennung benötigst du auf jeden Fall noch eine
Hilfsspannung auf der abgetrennten Seite - die natürlich von der
geschalteten Spannung abgeleitet werden könnte.
Wenn im Lastkreis aber sowohl DC als auch AC zu schalten wären: dann
bleibe beim Relais.
> Schaltspg 20-55V DC oder 80-260V AC
Wenn du dich für eins entscheiden kannst, dann wird es wesentlich
einfacher. Entweder DC oder AC, aber nicht beides an einem Anschluss.
irgendwie verwirrt mich die Aufgabenstellung selbst, muss da die Tage
mal den Professor nochmal fragen.
Angenommen, ich habe zum Steuern des SSR eine Wechselspannung 80-250V
zur Verfügung kann ich im Laststromkreis AC bis zu 25 A betreiben.
(Soweit ich die Angaben im Datenblatt richtig lese)
Optokoppler + Triac geht wenn ich AC im Lasttromkreis betreiben möchte
Optokoppler + MOSFET ist möglich wenn ich DC betreiben möchte (IRFP350
hält wenn ich es richtig gelesen hab 16A aus)
...
meine Aufgabe ist eine Schaltung um herkömmliche Relais zu ersetzen
(HAlbleiterbauelemente, elektronische Relais)
Kathy schrieb:> im speziellen habe ich mir folgendes SSR angeschaut
Es gibt zahllose geeignete SSRs. Die sterben ev. mal an Überspannung
oder Überstrom, aber sie altern nicht und es macht ihnen garnichts aus
jahrelang jede Sekunde zu schalten. Der Einsatz als Relaisersatz ist
also oft sinnvoll. Aber zu beachten ist:
Ein SSR für 25 A braucht einen ziemlich grossen Kühlkörper, der
vebraucht mehr Platz als ein mechanisches Relais.
Für DC braucht man spezielle SSRs, alles notwendige steht im Datenblatt.
Das Pollin-Teil kommt also keineswegs in Frage, und ein richtiges
Datenblatt scheint es auch nicht zu geben, woraus man etwa den nötigen
Kühlkörper entnehmen könnte (dafür müsste man den Spannungsabfall im
Ein-Zustand wissen). Daher würde ich es auch nicht für AC einsetzen.
Es ist allerdings schwierig, SSRs für mehr als 5A DC zu finden.
Georg
Kathy schrieb:> meine Aufgabe ist eine Schaltung um herkömmliche Relais zu ersetzen> (HAlbleiterbauelemente, elektronische Relais)
Relais werden nach wie vor millionenfach gebaut und verbaut.
Sie durch andere Bauelemente zu ersetzen, nur weil diese
angeblich moderner sind, macht nur selten Sinn. Wie bereits
gesagt: Einen 1:1 Ersatz für mechanische Relais gibt es nicht.
Man muss jeweils von Fall zu Fall entscheiden.
Kathy schrieb:> Angenommen, ich habe zum Steuern des SSR eine Wechselspannung 80-250V> zur Verfügung kann ich im Laststromkreis AC bis zu 25 A betreiben.> (Soweit ich die Angaben im Datenblatt richtig lese)
Ein Datenblatt habe ich in deinem Link nicht gesehen, nur eine Tabelle.
Und nach wird das Relais mit 80-250V~ angesteuert mit max. 25mA.
Schalten kann es auf der Lastseite zwischen 75V und 480V mit einem
maximalen Strom von bis zu 100A.
Wo nimmst du die anderen Daten her?
Auf jeden Fall solltest du klären und auch nennen:
- willst du AC oder DC schalten oder beides?
- welcher maximale Strom wird im Lastkreis fließen?
- was soll die Steuerspannung sein? Tatsächlich bis 250V AC? Meist kommt
dies doch von irgendeiner Logik.
Kathy schrieb:> Optokoppler + MOSFET ist möglich wenn ich DC betreiben möchte (IRFP350> hält wenn ich es richtig gelesen hab 16A aus)
Es gibt auch MOSFETs, die problemlos 50A oder mehr können. Aber nur DC
und du brauchst eine DC-Steuerspannung für das Gate von rund 10-18V (je
nach FET auch schon ab 5V). Die muss zur Verfügung stehen auf der
Lastseite, um sie mit dem Optokoppler auf das Gate schalten zu können.
Oder du musst sie zusätzlich über einen galvanisch getrennten
DC-DC-Wandler erzeugen.
Ist es zwingend, dass die Massen von Steuer- und Lastkreis getrennt sein
müssen?
mir steht Steurseitig beides zur Verfügung
20-50V DC ODER 80-260V AC
ich kann also einen MOSFET verwenden um mit DC, DC zu schalten. Für die
galvanische Trennung würde ich einfach einen Optokoppler vorschalten,
richtig?
Wenn ich mit Ac, AC schalte kommt das SSR aus dem Link in frage (kein
datenblatt ich weiß). galvanische Trennung, bis zu 100A und 480V möglich
@Kathy (Gast)
>mir steht Steurseitig beides zur Verfügung>20-50V DC ODER 80-260V AC>ich kann also einen MOSFET verwenden um mit DC, DC zu schalten. Für die>galvanische Trennung würde ich einfach einen Optokoppler vorschalten,>richtig?
Theoretisch ja, praktisch braucht es noch einiges an Know How, damit das
sicher funktioniert.
>Wenn ich mit Ac, AC schalte kommt das SSR aus dem Link in frage (kein>datenblatt ich weiß).
Ja.
> galvanische Trennung, bis zu 100A und 480V möglich
Eben DARUM ist das KEIN Bastelprojekt sonder sehr ernst! Nimm fertige,
geprüfte Bauteile, welche die galvanische Isolation machen.
Also... Schwerpunkt der Schaltung ist der, dass es möglich sein soll
sowohl AC als auch DC Ausgangsseitig zu betreiben. Herkömmlichen Relais
ist ja egal ob AC oder DC.
Vorausgesetzt wird die verwendung von Halbleiterbauelementen,
galvanische Trennung und die möglichkeit des Ein- und Ausschaltens.
Verwende ich einen Triac, kann ich bei DC nichtmehr ausschalten. Für AC
wäre es kein Problem
nun meine Frage. könnte ich Triacs und Diacs irgendwie zusammenschalten,
sodass es der Schaltung letztlich egal ist ob AC oder DC angelegt wird?
Finde hier leider weder entsprechende Bibliotheken für LTSpice zum
durchprobieren noch Schaltungen im Netz welche so ähnlich sind.
Kathy schrieb:> Herkömmlichen Relais> ist ja egal ob AC oder DC.
Das glaubst auch nur du. Ein Relais das fuer AC spezifiert ist kann noch
lange nicht den gleichen Strom bei gleicher Spannung DC maessig
schalten.
Das schmilzt dir wie Schnee in der Sonne dahin.
Klar kann man auch mit Triac/Thyristoren DC schalten. Nur ist die
Schaltungstechnik dafuer aufwendig und die willst du garantiert nicht
machen.
Stichwort: Loeschkreis/ Loeschthyristor.
Du wirst dich schon entscheiden muessen ob du AC oder DC schalten
moechtest. Jedes hat so seine Vor und Nachteile.
Kathy schrieb:> vielen Dank für deine Anmerkung Supermann aber man wirkt nunmal weder> als Bachelor/Master noch als Supermann geboren.
Nein, aber man sollte als Student zumindest in der Lage sein die
Anforderungen halbwegs vollständig und quantifiziert hinzuschreiben.
Das sehe ich hier trotz dem überfliegen aller Beiträge noch nicht.
Also nochmal:
Was soll geschaltet werden?
AC oder DC oder beides
Strom/Spannung minimal und maximal
Welche Ansteuerspannung hast du?
Platzbedarf
Induktive/kapazitive Last
Gibt es mehrere unterschiedliche Anforderungen?
Können die mit jeweil unterschiedlichen Lösungen erfüllt werden oder
muss es die universelle Wollmilchsau werden?
...
Reiss dich mal am Riemen, wenn es für eine Arbeit ist musst du es sowiso
dokumentieren, also machs gleich!
Kathy, das kann dauern, wenn wir dir die Informationen einzeln aus der
Nase ziehen müssen. Post mal einen Schaltplan Un dann gehe deinem
Liebsten was leckeres kochen.Wir kümmern uns darum.
Kathy schrieb:> Schwerpunkt der Schaltung ist der, dass es möglich sein soll> sowohl AC als auch DC Ausgangsseitig zu betreiben. Herkömmlichen Relais> ist ja egal ob AC oder DC.
Da das grottenfalsch ist, ist offensichtlich der ganze Ansatz
unbrauchbar. Gehen Sie zurück auf Start, ziehen sie keine 4000 EUR ein
und denken Sie neu nach.
Es gibt für die Autoindustrie Relais für hohe DC-Ströme, aber die kann
man keinesfalls für AC Netzspannung verwenden. Ein Relais für beide
Spezifikationen zu finden dürfte zu einer geradezu wahnwitzigen
Überdimensionierung führen und viel zu teuer werden.
Georg
Nur so nebenbei: Triacs und Thyristoren kann man bei DC durchaus wieder
abzuschalten, zum Beispiel, indem man den Laststrom kurz an ihnen vorbei
leitet. Zum Beispiel so:
http://www.el-gor.at/et_NEU/bilder/schaltungen/Thyristor1.gif
Für mich wäre ein wichtiger Grund gegen Triacs, dass sie (im Vergleich
zu gut gewählten MOSFETS) eine höhere Verlustspannung und somit auch
mehr Abwärme haben.
SIR sind Sicherheitsrelais von Elesta. Die haben zwangsgeführte
Kontakte. Die sind sicherlich nicht ohne Grund verwendet worden, sind ja
auch nicht gerade preiswert.
Kathy schrieb:> Also... Schwerpunkt der Schaltung ist der, dass es möglich sein soll> sowohl AC als auch DC Ausgangsseitig zu betreiben. Herkömmlichen Relais> ist ja egal ob AC oder DC.
Eine derartige Vielseitigkeit, wie es die Kontakte eines mechanischen
Relais bieten, ist per Halbleiter nicht zu erreichen. Man muss da
immer den einen oder anderen Kompromiss eingehen.
>> Herkömmlichen Relais ist ja egal ob AC oder DC.>> Das glaubst auch nur du. Ein Relais das fuer AC spezifiert ist>> kann noch lange nicht den gleichen Strom bei gleicher Spannung>> DC maessig schalten.
Das stimmt zwar auch; trotzdem ist die Bandbreite der verarbeitbaren
Signale bei mechanischen Kontakten deutlich grösser als bei Halblei-
terschaltern, insbesondere wenn es sich um Mehrschichtkontakte handelt.
Wie Du beim genauen Hinsehen erkennen kannst, steht bei den technischen
Daten des Pollin-Teils "~" hinter den Angaben.
Das ist ernst zu nehmen.
Also Wechselspannung schalten mit SSR OK,
Gleichspannung hingegen nicht.
Soll also beides geschaltet werden, so hilft normalerweise nur ein
Relais. Selbst dabei sollte man sich die Gleichspannungsdaten explizit
ansehen. Die Abweichungen zu Wechselspannung (beim Strom) können
beträchtlich sein. Besonders dann, wenn die Ströme den einstelligen
Bereich verlassen.
