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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heizelement mittels Solid State Relais steuern


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Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Hallo Mikrocontroller Community,

Gerne würde ich folgenden Durchlauferhitzer mittels SSR per Arduino 
steuern.
Durchlauferhitzer: 
Ebay-Artikel Nr. 222076140926

Für die Steuerung würde ich gerne folgendes SSR benutzen: 
https://www.reichelt.de/Solid-State-Relais/RA-2425-D06/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=22691&GROUPID=7626&artnr=RA+2425-D06&SEARCH=D2425&trstct=pos_0

Steuerspann.: 3-32V DC
Lastspann.: 24-280V AC
25 Ampere
Schaltverhalten: Nullspannungsschalter

Sollte mittels Arduino doch so möglich sein?
Sehr ihr Probleme?

Dazu den Kühlkörper auf die Rückseite des Relais:
https://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/V-7331G/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=22279&GROUPID=7772&trstct=lsbght_sldr::22691

Danke für eure Hilfe!

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Paul H. schrieb:
> Sollte mittels Arduino doch so möglich sein?

Na ja, 34mA Steuerstrom, das schafft ein Arduino-Ausgang nicht. Also 2 
parallel oder ein extra Schalttransistor.

Insgesamt kann das gehen, ist aber übertrieben, im Saeco schaltet auch 
nur ein simpler TRIAC den Heizer, es sind ja bloss 4.5A ohm'sche Last.

Allerdings sollte man
- eine Übertemperatursicherung 
https://www.tme.eu/de/details/ar33w3s2-130/temperaturregler/tomic/ar3313005w3-s2/ 
anbringen, die die Stromversorgung trennt, wenn etwas zu heiss wird, 
weil deine Elektronik versagt.
- einen VDR-0,6 230 als Überspannungsschutz anbringen, weil das SSR nur 
600V aushält. Es muss daher auch ein 230V VDR sein der ab 595V begrenzt, 
ist also nicht für 240V Netze geeignet.
- Der VDR soll ebenfalls eine Temperatuirsicherung MTS 94 bekommen, 
beide verbunden mit Schrumpfschlauch.

Autor: Teo D. (teoderix)
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Michael B. schrieb:
> - Der VDR soll ebenfalls eine Temperatuirsicherung MTS 94 bekommen,
> beide verbunden mit Schrumpfschlauch.

Das gehört an den Durchlauferhitzer. Allerdings eine echete 
Thermosicherung!
https://www.reichelt.de/Temperatursicherungen/MTS-128/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=57706&GROUPID=7654&artnr=MTS+128&SEARCH=temperatursicherung&trstct=pos_2
Nur nicht löten, nur mit geeigneten Quetschverbinder!
https://www.reichelt.de/Temperatursicherungen/MTS-VERBINDER/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=57710&GROUPID=7654&trstct=lsbght_sldr::57706

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Autor: Wolfgang (Gast)
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Michael B. schrieb:
> Na ja, 34mA Steuerstrom, das schafft ein Arduino-Ausgang nicht.

32V auch nicht. Der Strom ist eine "Max"-Angabe. Die Eingangsschaltung 
kann man bei dem sparsamen Datenblatt nur raten, könnte auch eine IR-LED 
mit Vorwiderstand sein. Statt zwei Ausgänge parallel zu schalten, würde 
ich eher einen kleinen Transistor hinter den DIO hängen.

Beim Kühlkörper täte es wohl auch der kleine Bruder
https://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerper/V-7331E/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=22278

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Michael B. schrieb:
> Na ja, 34mA Steuerstrom, das schafft ein Arduino-Ausgang nicht. Also 2
> parallel oder ein extra Schalttransistor.

Wolfgang schrieb:
> 32V auch nicht. Der Strom ist eine "Max"-Angabe. Die Eingangsschaltung
> kann man bei dem sparsamen Datenblatt nur raten, könnte auch eine IR-LED
> mit Vorwiderstand sein. Statt zwei Ausgänge parallel zu schalten, würde
> ich eher einen kleinen Transistor hinter den DIO hängen.

Oder vielleicht ein alternatives SSR, das mit weniger Steuerstrom 
schaltet?

In dem Blog hier schreibt der Autor, dass er ein SSR bis jetzt immer 
direkt ohne Transistor geschaltet hat: 
http://www.microcontroller-project.com/ssr-with-arduino-heavy-loads-control.html

Michael B. schrieb:
> Allerdings sollte man
> - eine Übertemperatursicherung
> 
https://www.tme.eu/de/details/ar33w3s2-130/temperaturregler/tomic/ar3313005w3-s2/
> anbringen, die die Stromversorgung trennt, wenn etwas zu heiss wird,
> weil deine Elektronik versagt.

An was genau sollte ich die denn anbringen? Im Wasserkreislauf oder 
direkt am Heizelement?

: Bearbeitet durch User
Autor: Teo D. (teoderix)
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Paul H. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Allerdings sollte man
>> - eine Übertemperatursicherung
>>
> 
https://www.tme.eu/de/details/ar33w3s2-130/temperaturregler/tomic/ar3313005w3-s2/
>> anbringen, die die Stromversorgung trennt, wenn etwas zu heiss wird,
>> weil deine Elektronik versagt.
>
> An was genau sollte ich die denn anbringen? Im Wasserkreislauf oder
> direkt am Heizelement?

Nirgends.
Nachtrag: Natürlich brauchst du eine Temperaturregelung, dafür ist das 
gedacht. Kommt gleich neben die Sicherung.

Teo D. schrieb:
> 
https://www.reichelt.de/Temperatursicherungen/MTS-128/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=57706&GROUPID=7654&artnr=MTS+128&SEARCH=temperatursicherung&trstct=pos_2

Das direkt ans Heizelement, mit einer Klammer anschrauben.
Wenn dein 1k Hetzelement Amok läuft, fängt selbst das Alu, irgendwann zu 
brennen an!


Nachtrag2:
Schau dir mal dieses Kaffeemaschinen Heizelement an:
https://www.massinger-ulm.de/WebRoot/Store4/Shops/61366570/4E45/04CD/D9DA/D79B/052F/C0A8/28BD/AA62/4055105961_heizung_kaffee_maschine_AEG_915-1030w220-240V_005.JPG

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Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Teo D. schrieb:
> Das direkt ans Heizelement, mit einer Klammer anschrauben.
> Wenn dein 1k Hetzelement Amok läuft, fängt selbst das Alu, irgendwann zu
> brennen an!

Super, Danke dir!

Überspannungsschutz aber trotzdem mit rein?

Hat vielleicht jemand ein SSR der mit geringerem Strom schaltet?

Autor: Wolfgang (Gast)
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Paul H. schrieb:
> Oder vielleicht ein alternatives SSR, das mit weniger Steuerstrom
> schaltet?

Bei einem SSR-40 DA von Fotek, dass hier allerdings etwas 
überdimensioniert wäre, wird die Eingangs-LED wohl mit einer Art 
Stromregelung betrieben. Die Kennlinie sieht jedenfalls im Vergleich zu 
einer LED mit Vorwiderstand deutlich abgeflacht aus.
Ein ATmega328 mit 5V dürfte das Ding gut direkt treiben.

Auch die 34mA würde er noch hin kriegen. Die Maximum Ratings sprechen 
IMHO von 40mA pro I/O-Pin.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> SSR-40_DA_Input.png

Sorry, da waren die Achsen vertauscht. Hier mit richtiger Beschriftung.
Vielleicht kann ein Moderator das hinbiegen. ;-)

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Michael B. schrieb:
> Na ja, 34mA Steuerstrom, das schafft ein Arduino-Ausgang nicht. Also 2
> parallel oder ein extra Schalttransistor.

Der TO hat auf den Typ RA2425D06 verklinkt.
Der hat laut Datenblatt:
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/RA2410LA06%28280207%29.ger.pdf
im Eingangssteuerkreis (für RA ....D..) einen Eingangswiderstand von ca. 
1,5 kOhm. Bei Ansteuerung mit 5V sollte der Steuerstrom kaum größer als 
ca. 3mA sein.
Zur Eingangsschaltung siehe auch das "Schaltbild" auf S.3.
Gruß Öletronika

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Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Wolfgang schrieb:
> Paul H. schrieb:
>> Oder vielleicht ein alternatives SSR, das mit weniger Steuerstrom
>> schaltet?
>
> Bei einem SSR-40 DA von Fotek, dass hier allerdings etwas
> überdimensioniert wäre, wird die Eingangs-LED wohl mit einer Art
> Stromregelung betrieben. Die Kennlinie sieht jedenfalls im Vergleich zu
> einer LED mit Vorwiderstand deutlich abgeflacht aus.
> Ein ATmega328 mit 5V dürfte das Ding gut direkt treiben.
>
> Auch die 34mA würde er noch hin kriegen. Die Maximum Ratings sprechen
> IMHO von 40mA pro I/O-Pin.

Super , ihr habt mir sehr geholfen. Da das ganze über die Hochschule 
geht und ich den Fotek nicht bei Reichelt, Conrad und Co. gefunden habe, 
werde ich wohl einfach mal das von mir oben beschriebene SSR probieren. 
Zur Not dann halt doch mit Transistor vorgeschalten.

Zusätzlich dazu also noch Temperatursicherung und Thermostat.

Teo D. schrieb:
> Schau dir mal dieses Kaffeemaschinen Heizelement an:
> 
https://www.massinger-ulm.de/WebRoot/Store4/Shops/61366570/4E45/04CD/D9DA/D79B/052F/C0A8/28BD/AA62/4055105961_heizung_kaffee_maschine_AEG_915-1030w220-240V_005.JPG

Da ist das Thermostat bereits integriert wenn ich das richtig seh?
Hast du zufällig noch die Artikelseite dazu?

Liebe Grüße

Autor: Teo D. (teoderix)
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Paul H. schrieb:
> Überspannungsschutz aber trotzdem mit rein?

Klar, immer wenn Elektronik am Netz hängt.

Ich würde das ganz profan mit nem einfachen Triac aufbauen.
800V, 8A und Zero Crossing Triac um den dicken an zu steuern. Snubber 
ist da unnötig.
https://www.mikrocontroller.net/articles/TRIAC

Autor: Teo D. (teoderix)
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Paul H. schrieb:
> Da ist das Thermostat bereits integriert wenn ich das richtig seh?
> Hast du zufällig noch die Artikelseite dazu?

Mittig ist der Thermostat-Schalter zur Regelung. Links im 
Glasfaser-Gewebeschlauch die Thermo-Sicherung. Alles simpel in reihe 
geschaltet.

Das ist irgend ein Ersatzteil, für irgendeine Kaffeemaschine mit 
Durchlauferhitzer.

Autor: MaWin (Gast)
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Teo D. schrieb:
> Das direkt ans Heizelement

Natürlich nicht, das Ding hat keine Isolierung zum Metallkörper. Der 
taugt nur zum VDR Schutz.

Teo D. schrieb:
> Nirgends.

Natürlich doch, das Ding hat genau die Schraubbefestigung um direkt ans 
Heizelement zu passen.

> Nachtrag: Natürlich brauchst du eine Temperaturregelung, dafür ist das
> gedacht

Nein, entgegen der zugegeben verwirrenden Beschreibung des Händlers ist 
das kein Regler sondern ein Übertemperaturschalter. Nur Per Hand 
zurückstellbar.

Informier dich einfach genauer bevor du hier Blödsinn vom Stapel lässt.

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Teo D. schrieb:
> Paul H. schrieb:
>> Da ist das Thermostat bereits integriert wenn ich das richtig seh?
>> Hast du zufällig noch die Artikelseite dazu?
>
> Mittig ist der Thermostat-Schalter zur Regelung. Links im
> Glasfaser-Gewebeschlauch die Thermo-Sicherung. Alles simpel in reihe
> geschaltet.
>
> Das ist irgend ein Ersatzteil, für irgendeine Kaffeemaschine mit
> Durchlauferhitzer.

Jap genau ist für eine Kaffeemaschine. Wird aber als Durchlauferhitzer 
für unsere Zwecke "missbraucht".

Hab das fast gleiche gefunden: 
https://www.massinger-ulm.de/epages/61366570.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61366570/Products/4055059945

Teo D. schrieb:
> Ich würde das ganz profan mit nem einfachen Triac aufbauen.
> 800V, 8A und Zero Crossing Triac um den dicken an zu steuern. Snubber
> ist da unnötig.
> https://www.mikrocontroller.net/articles/TRIAC

Ich schaus mir mal an. Vielleicht ist ein SSR dafür tatsächlich etwas 
überdimensioniert.

Autor: Teo D. (teoderix)
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MaWin schrieb:
> Informier dich einfach genauer bevor du hier Blödsinn vom Stapel lässt.

Dito.
Ist weder zulässig noch zu empfehlen., da die Kontakte verschweißen 
können!

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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MaWin schrieb:
> Nein, entgegen der zugegeben verwirrenden Beschreibung des Händlers ist
> das kein Regler sondern ein Übertemperaturschalter. Nur Per Hand
> zurückstellbar.
>
> Informier dich einfach genauer bevor du hier Blödsinn vom Stapel lässt.

Ist doch auch super. Dann unterbricht der Schalter ja bei Überhitzung 
und ohne manuelles Eingreifen tut sich nichts mehr.

Autor: Teo D. (teoderix)
Datum:

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Paul H. schrieb:
> Hab das fast gleiche gefunden:
> 
https://www.massinger-ulm.de/epages/61366570.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61366570/Products/4055059945

Da würde auch gleich alles Leistungsmäßig und Mechanisch zusammen 
passen. :)

Autor: Teo D. (teoderix)
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MaWin schrieb:
> Informier dich einfach genauer bevor du hier Blödsinn vom Stapel lässt.

Nur der Vollständig halber:
Geräteschutz VS Brandschutz!

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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U. M. schrieb:
> Der TO hat auf den Typ RA2425D06 verklinkt.
> Der hat laut Datenblatt:
> http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/RA2410LA06%28280207%29.ger.pdf
> im Eingangssteuerkreis (für RA ....D..) einen Eingangswiderstand von ca.
> 1,5 kOhm. Bei Ansteuerung mit 5V sollte der Steuerstrom kaum größer als
> ca. 3mA sein.
> Zur Eingangsschaltung siehe auch das "Schaltbild" auf S.3.
> Gruß Öletronika

Deine Antwort habe ich total übersehen. Dann sollte das ja mit einem 
Arduino klappen?!

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Michael B. schrieb:
> - einen VDR-0,6 230 als Überspannungsschutz anbringen, weil das SSR nur
> 600V aushält. Es muss daher auch ein 230V VDR sein der ab 595V begrenzt,
> ist also nicht für 240V Netze geeignet.

Einen VDR-0,6 230 hab ich jetzt so leider niergens finden können.
Hab ich falsch gesucht?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Wolfgang schrieb:
> Die Maximum Ratings sprechen IMHO von 40mA pro I/O-Pin.

Datenblätter muss man auch lesen können.

Die 40mA liefert er nicht frewillig.

Sondern das ist der maximal Strom den man von aussen reindrücken darf, 
er fliesst dann über die Eingangsschutzdioden ab, bevor es zum latch up 
kommt.

Freiwillig 'garantiert' kommen aus den Ausgängen nur 20mA.

Wolfgang schrieb:
> Hier mit richtiger Beschriftung.

Das sieht so gar nicht nach Konstantstrom aus, man könnte erwarten einen 
JFET als Stromlimiter in Reihe mit der IR-LED aber selbst dafür ist es 
zu wenig konstant, 20mA reichen also bei 5V locker und damit ein 
Ausgang.

Das Datenblatt schweigt sich DAZU allerdings aus, das redet nur von 34mA 
ohne Rahmenbedingungen zu nennen.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Paul H. schrieb:
> Einen VDR-0,6 230 hab ich jetzt so leider niergens finden können.

z.B

VDRH07K230xyE

aus

https://www.vishay.com/docs/29082/vdrhe.pdf

Wichtig sind die 595 V bei maximum current.

Leider sind 230V für unsere Netze sehr knapp, 250 wäre besser, 275V 
taugt auch für 240V Netze, aber beide begrenzen erst über 600V.

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Michael B. schrieb:
> Paul H. schrieb:
> Einen VDR-0,6 230 hab ich jetzt so leider niergens finden können.
>
> z.B
>
> VDRH07K230xyE
> aus
>
> https://www.vishay.com/docs/29082/vdrhe.pdf
>
> Wichtig sind die 595 V bei maximum current.
>
> Leider sind 230V für unsere Netze sehr knapp, 250 wäre besser, 275V
> taugt auch für 240V Netze, aber beide begrenzen erst über 600V.

Hallo Michael,

Grad am Teile bestellen, da der Varistor so extremst selten ist: Reicht 
nicht auch ein Varistor, der z.B. bei bereits bei 400V sperrt?

Ich hab noch nicht ganz verstanden wann z.B. 600V Spannungsspitze 
auftreten sollen?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Paul H. schrieb:
> Grad am Teile bestellen, da der Varistor so extremst selten ist: Reicht
> nicht auch ein Varistor, der z.B. bei bereits bei 400V sperrt?
>
> Ich hab noch nicht ganz verstanden wann z.B. 600V Spannungsspitze
> auftreten sollen?

Schau soch einfach ins verlinkte Datenblatt.

Wenn du einen anderen findest, bei dem unter MAXIMUM VOLTAGE at STATED 
CURRENT eine Zahl kleiner 600V steht, kannst du auch den nehmen.

Er sollte halt bei 230/240/250V (Vorgabe für 230V~ Netze) /275V (Vorgabe 
für 240V~ Netze) noch nicht leiten.

Autor: Paul H. (pauleheisster)
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Michael B. schrieb:
> Paul H. schrieb:
> Grad am Teile bestellen, da der Varistor so extremst selten ist: Reicht
> nicht auch ein Varistor, der z.B. bei bereits bei 400V sperrt?
> Ich hab noch nicht ganz verstanden wann z.B. 600V Spannungsspitze
> auftreten sollen?
>
> Schau soch einfach ins verlinkte Datenblatt.
>
> Wenn du einen anderen findest, bei dem unter MAXIMUM VOLTAGE at STATED
> CURRENT eine Zahl kleiner 600V steht, kannst du auch den nehmen.
>
> Er sollte halt bei 230/240/250V (Vorgabe für 230V~ Netze) /275V (Vorgabe
> für 240V~ Netze) noch nicht leiten.

Hallo Michael,

das mit der Maximum Voltage hab ich verstanden.
In einem früheren Thread meintest du, dass 275V Varistoren für das 240V 
Netz auch gehen.

Dementsprechend der hier? Sperrt bei 430V.
https://www.conrad.de/de/scheiben-varistor-s14k275-430-v-epcos-s14k275-1-st-500675.html

Oder für das 230V Netz der hier:
https://www.conrad.de/de/scheiben-varistor-s07k250-390-v-epcos-s07k250-1-st-500509.html

Liebe Grüße

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5656252 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Max F. (elektro_ke)
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Hallo Paul H.,

was ist aus deinem Projekt geworden?
Funktioniert deine Ansteuerung mit dem Arduino und dem SSR?

Könnten Sie eventuell ihr Projekt nochmals detailliert schildern?

Viele Grüße

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