Beeinflusst Masse alle Bauteile beim Schalten ?

OT: Der zweite Beitrag in jedem Thread dieses Forums lautet immer 
(sinngemäß): "Ich kann nichts sinnvolles zum Thema beitragen, weil nicht 
jedes kleinste Detail veröffentlicht wird"

Zum Thema: Die Relais stellen eine Induktivität dar und an 
Induktivitäten kann sich der Strom nicht abrupt ändern. Wenn also die 
Versorgung ausreichend dimensioniert ist, sollte das Einschalten der 
Relais keine Probleme bereiten.
Kannst es ja mal simulieren und den Spannungs und Stromverlauf 
untersuchen.

> Die Relais stellen eine Induktivität dar und an
> Induktivitäten kann sich der Strom nicht abrupt ändern.

Kommt auf den Blickwinkel an. Aus Sicht der Spannungsversorgung ändert 
sich der Strom durchaus Sprunghaft, wenn die Transistoren abschalten.

Stefan U. schrieb:
> Spannungsversorgung ändert
> sich der Strom durchaus Sprunghaft, wenn die Transistoren abschalten

Freilaufdioden für das abschalten sind natürlich vorausgesetzt, denn die 
Energie des Magnetfeldes muss ja irgendwo hin.
Allerdings gebe ich dir Recht, dass "sprunghaft" alles im Bereich von 
Pico- bis Millisekunden bedeuten kann.

Matthi schrieb:
> Nun meine Frage :  Macht es sinn zwei einzelne Masseflächen (für die
> linke und rechte Seite) zu ziehen und diese kurz vorher am
> "Hauptmasse"-Anschluss (In dem Fall der Stecker des Labornetzteils)
> wieder zu verbinden?

Machen tut es keinen Sinn, aber haben hat es Sinn.

Joachim B. schrieb:
> kann alles passieren, meine Glaskugel ist zum C&C

Dann antworte doch erst, wenn Du Deine Kugel wieder zur Verfügung hast.

Joachim B. schrieb:
> wenn du meinst dein Beitrag war sinnvoller?

Ja, ich meine auch, daß sein Beitrag sinnvoller als Deiner war. Das ist 
beim Inhalt Deines Beitrages aber auch kein Kunststück.

Christian S. schrieb:
> Schalte doch mehrere dicke Elkos parallel zu der Relaisversorgung.

Theoretisch kann man sich damit einen dicken Schwingkreis einhandeln. Er 
sollte auf jeden Fall mal checken, ob bei seiner Auswahl mit einer oder 
120 geschalteten Spulen und der gewählten Kapazität (inklusive der im 
Netzteil) der aperiodische Grenzfall des Schwingkreises oder besser der 
Kriechfall der Anordnung sichergestellt ist. Rechnen oder Simulation 
beruhigt zumindest erstmal ;).

Matthi schrieb:
> Angenommen ich würde nun bspw. 100 Relais gleichzeitig schalten wollen,
> dann würden 100 MOSFETS einen Strom von 90mA gegen Masse schalten. Da
> aber mein µC auch an der Massefläche angeschlossen ist , habe ich mich
> gefragt  ob sich das negativ auf den µC auswirkt (z.B. durch plötzliche
> Resets o.ä.).

Das hängt sicher auch von der Leitungsführung ab. Wenn der µC, seine 
Resetbeschaltung, seine Blockung, der GND-Bezug der Eingangssignale usw. 
sich räumlich eng mit dem GND-Pin des µC verbunden sind, wird kaum etwas 
passieren. Sollte sich die Masse jedoch so stark anheben, dass die 
Differenz an seiner Spannungsversorgung unter den Brown-Out-Level fällt, 
dann schon.
Das hängt aber auch davon ab, ob der µC und die Relais von der selben 
Versorgungsspannung getrieben werden bzw. wie der Regler für den µC an 
das System platziert ist.
Andererseits sind die angenommenen 9A für eine große Cu-Fläche auch 
nicht gerade dramatisch viel. Da werden dann kaum 100mV-200mV (einfach 
mal grob geschätzt, da ich die Abmessungen und die Cu-Dicke nicht kenne) 
an GND-Lifiting zusammenkommen.

Falsch ist es auf jeden Fall nicht, wenn du die beiden Massen an einem 
Referenzpunkt zusammenführst. Falsch ist es auch nicht, wenn die Massen 
großflächig und damit niederimpedant sind. Sie können durchaus auf einem 
Layer liegen.
Die Einspeisung der Versorgung sollte man, wie bei Audioverstärker, von 
der Leistungsseite her machen.

Vielen Dank für eure Antworten. Ist halt nun die Frage ob ich die 
Massefläche weiterhin über die ganze Platine "überzogen" lasse (und 
somit Gefahr laufe, dass ich andere Bauteile beim mehrfachen Schalten 
der MOSFETs beeinflusse) oder teile ich die Masse lieber auf. Habt ihr 
da Erfahrungswerte auf die ich zurück greifen darf ?

Grundsätzlich : lieber auf Nummer sichergehen, Massefläche auf zwei 
aufteilen und kurz vor Masseanschluss wieder zusammen führen. So ist 
sichergestellt, dass der Strom der FETs , der gegen Masse abfließen 
soll,  den direkten weg zum Masseanschluss nimmt und nicht an die 
Steuereinheit kommt. Zumindest so mein Gedankengang ..

MikeH schrieb:
> Freilaufdioden für das abschalten sind natürlich vorausgesetzt

sind vorhanden.

Joachim B. schrieb:
> wenn du meinst dein Beitrag war sinnvoller?

ja war er.

Joachim B. schrieb:
> ohne
> Musterbau und Versuch wird das eh nix.

ich hab die große Befürchtung, dass das die einzige Methode ist um eine 
zufriedenstellende Antwort zu bekommen. Interessant wäre ob jemand schon 
einmal solch einen ähnlichen Fall hatte wie ich

Mathi schrieb:
> ich hab die große Befürchtung, dass das die einzige Methode ist um eine
> zufriedenstellende Antwort zu bekommen

Ehrlich gesagt, finde ich deine Herangehensweise schon ganz OK so. 
Erstmal nachdenken und ein paar Meinungen einholen und bewerten. Da 
kannst du schonmal ein paar Fehler ausräumen, die dich beim sinnfreien 
"Ausprobieren" dann eh eingeholt hätten.

Viel Erfolg bei deinem Projekt.

HildeK schrieb:
> Das hängt aber auch davon ab, ob der µC und die Relais von der selben
> Versorgungsspannung getrieben werden

Die Relais werden direkt vom Labornetzteil mit 12 V betrieben während 
die Steuereinheit über einen Schaltregler (Recom R-7833-10) versorgt 
wird.

Mich würde halt brennend interessieren was passiert, wenn ich die 
Flächen nicht auftrenne. Ich denke ich riskiere es einfach mal , nur 
um die Möglichkeit einer einfachen Analyse zu haben und somit etwas zu 
lernen.

MikeH schrieb:
> Viel Erfolg bei deinem Projekt.

vielen Dank!

Mathi schrieb:
> Mich würde halt brennend interessieren was passiert, wenn ich die
> Flächen nicht auftrenne.

Meine Einschätzung ist: es wird funktionieren. Die Ströme sind nicht so 
riesig und eine Cu-Massefläche ist schön niederohmig.

>Grundsätzlich : lieber auf Nummer sichergehen, Massefläche auf zwei
>aufteilen und kurz vor Masseanschluss wieder zusammen führen. So ist
>sichergestellt, dass der Strom der FETs , der gegen Masse abfließen
>soll,  den direkten weg zum Masseanschluss nimmt und nicht an die
>Steuereinheit kommt. Zumindest so mein Gedankengang ..

Da denkst Du richtig, schaden kann es nicht. Auch wenn es ohne Trennung 
funktioniert (abhängig von der Anordnung der Restlichen Bauelemente) 
würde ich da kein Risiko eingehen. Sind wenn alle LEDs geschaltet haben 
immerhin 9A, das kann schon einen Masseversatz verursachen. Am 
Knotenpunkt einen Elko platzieren schadet auch nie. Versorgung von da 
Sternförmig legen.

Aber 4 Lagen und 100 Relais, die Leiterplatte will ich nicht bezahlen 
müssen.

Keksstein schrieb:
> Versorgung von da
> Sternförmig legen.

Könntest du das etwas genauer erklären ?

Keksstein schrieb:
> Aber 4 Lagen und 100 Relais, die Leiterplatte will ich nicht bezahlen
> müssen.

Zahle zum Glück auch nicht ich :) Daher darf ich etwa herum 
experimentieren.

"der aperiodische Grenzfall des Schwingkreises oder besser der
Kriechfall der Anordnung sichergestellt ist"

Vielleicht können wir diesen nach Abschluß der Entwicklung mal als Bild 
zu sehen bekommen, je nachdem wieviele Relais beteiligt sind?

Es dürfte also keine ganze Schwingung erkennbar sein.

mfG

Beachte die Ansteuerleistung, 9A bei 12V sind über 100W!
Also die Relais nicht zu eng anordnen. Evtl. Lüfter vorsehen.
Überlegen, ob bistabil möglich ist oder Reduktion des Haltestromes durch 
PWM.
Du kannst die 120 Relais nicht ganz gleichzeitig schalten lassen.
In die Gates 1k in Serie zum Dämpfen von Ringing.

> die bis zu 15A Strom schalten können.
Da würde ich mir eher Sorgen machen, was passiert, wenn 1500 A plötzlich 
ein- oder ausschalten. Evtl. Snubber vorsehen.

Ich würde eine durchgehende Gnd-Plane verwenden, da sie die geringste 
Induktivität hat.

Ich vermute, daß 120 Schließer der Relais in Reihe liegen und als Last 
eine einsame LED zaghaft aus der Fronttür eines Schaltschrankes ragt, 
die dadurch geschaltet wird. So etwas nennen BWL-Absolventen: Ökonomie.

Wegtreten!