Hallo Leute, ich könnte mal eine Idee von ein paar klugen Köpfen gebrauchen, da ich mit meiner Relaisschaltung zur Zeit einen Scheinwerfer nach dem anderen brutzle... Hintergrund: Ich bin zur Zeit an der Planung einer kleinen PV-Inselanlage für eine Reitplatz-Beleuchtung (24V-System, 10 LED-Scheinwerfer a 30Watt). Da der Lichtschalter ca. 80m von den Batterien entfernt sein soll, will ich das ganze per Relais schalten, um meine eh schon nennenswerten Leitungsverluste für die Scheinwerfer möglichst gering zu halten. Schaltung: Zu Testzwecken habe ich die angedachte Schaltung auf die im Bild gezeigte vereinfachte Variante runtergebrochen. Relais 1 soll das (Haupt-)Licht schalten, Relais 2 soll später ein Notlicht einschalten, sobald der Batteriewächter das Hauptlicht ausschaltet. Solange ich Relais 2 komplett weglasse kann ich das Licht über meinen Schalter problemlos schalten (die leicht überhöhte Betriebsspannung stört nicht). Problem: Bringe ich jedoch Relais 2 parallel zum Licht ein (Lastausgänge für Notlicht noch nicht belegt) brennt mir mein Scheinwerfer sofort nach dem Einschalten durch (leuchtet kurz hell auf und dann verschmoren Bauteile auf der Platine). Auch eine Freilaufdiode (1N4001) parallel zur Spule von Relais 2 brachte keinen Erfolg (wäre wohl auch eher für Probleme beim Abschalten des Spulenstroms die Lösung?!). Fragen: Warum killt die Spule von Relais 2 beim Einschalten meine Schweinwerfer? Eigentlich sollten hier doch keine Spannungsspitzen entstehen. Könnte mir ein Wechsel von Spulen-Relais auf Solid-State-Relais weiterhelfen? Oder sind andere Scheinwerfer die bessere Lösung (leider habe ich von den jetzigen schon viele)? weitere Infos: - Stromquelle: 2 x 12V Blei-Batterie in Reihe (ca. 26V) - Wago Relais 24VDC 788-324 - NoName China-LED-Scheinwerfer 10/20/30W, Eingangsspannungsbereich 12-24V Vielen Dank und beste Grüße, starmaxxx
Angehängte Dateien:
Ich würde vermuten, daß Du durch die langen Kabel und den Strom-Ripple, den die LED-Stromquellen der Scheinwerfer auf der Betriebspannungsseite verursachen, irgendwelche Schwingungseffekte erzeugst wenn Du die Induktivität des Relais mit dazuschaltest. Aber wieso dann die Scheinwerfer abrauchen ist eine gute Frage. In welchem Ort befindet sich denn der Reitplatz, evtl. in der Nähe? Man müsste man die Spannung an den Scheinwerfen in dem Moment wo sie durchbrennen messen. Wie dick sind die Kabel? Bei 24V braucht man für die Leistung schon sehr dicke Kabel, damit nach (2x) 80 Metern noch genug Leistung ankommt. Keine Möglichkeit, die Batterien näher an die Lampen zu bringen?
Wenn du Relais 1 schaltest, schaltest du die Spule von Relais 2 ab. Das erzeugt eine hohe Spannung über der Spule von R2. Vorschlag - eine Freilaufdiode über R2.
Johannes F. schrieb: > Warum killt die Spule von Relais 2 beim Einschalten meine Schweinwerfer? Weil ihm die Freilaufdiode fehlt. > Eigentlich sollten hier doch keine Spannungsspitzen entstehen. Doch, natürlich.
Johannes F. schrieb: > Problem: > Bringe ich jedoch Relais 2 parallel zum Licht ein (Lastausgänge für > Notlicht noch nicht belegt) brennt mir mein Scheinwerfer sofort nach dem > Einschalten durch (leuchtet kurz hell auf und dann verschmoren Bauteile > auf der Platine). Auch eine Freilaufdiode (1N4001) parallel zur Spule > von Relais 2 brachte keinen Erfolg (wäre wohl auch eher für Probleme > beim Abschalten des Spulenstroms die Lösung?!). Woher weißt du, dass dein Relais 1 beim "Einschalten" nicht prellt?
Angehängte Dateien:
-
schutz.png
1,1 KB
Das spricht absolut gegen deine Scheinwerfer - scheinen absolute Mimosen zu sein. Mein Ansatz wäre, die Scheinwerfer mit Schutzbeschaltung vom Relais + dessen Freilaufdiode zu entkoppeln. Erklärung: D1 hält negative Spannungen vom Scheinwerfer fern - etwaiger Induktionsstrom beim Abschalten fließt durch D2, die Freilaufdiode von K2. ACHTUNG: bei einem 30 Watt Scheinwerfer kannst du für D1 keine 1N400x nehmen, da mehr als 1 Ampere fließt! D3 ist eine Z-Diode, deren Z-Spannung etwas oberhalb der Maximalen Batteriespannung liegt. Sie begrenzt die Maximale Spannung, die dein Scheinwerfer "sieht" auf ebendiese Spannung. C1 ist ein Elko, der etwaige Spannungsspitzen wegbügelt. Ich würde es erstmal mit 100 uF versuchen. Da die Scheinwerfer sicher selbst schon Elkos enthalten, kann dieser ggf. auch entfallen. Zu groß sollte er nicht werden, sonst belastest du die Kontakte deines Schaltrelais beim Einschalten zu sehr!
@ all: Falls ich mich in meinem Eingangsposting nicht klar genug ausgedrückt habe... Die Beleuchtung am Reitplatz steht noch nicht. Bisher habe ich zu Testzwecken nur die gezeigte Schaltung im Keller aufgebaut. Erst wenn diese funktioniert, gehts ans Große... @ Ben B.: - Danke für den ersten Erklärungsversuch was los sein könnte. - Die Spannungsmessung habe ich versucht, allerdings ist mein Multimeter zu langsam...der Scheinwerfer raucht zu schnell ab ;-) - Problem mit dem Kabelquerschnitt habe ich auf dem Schirm, vor dem Hintergrund auch die angedachte Relaisschaltung (Schalter muss ca. 80m von Batterie entfernt sein, Scheinwerfer selbst deutlich näher an Batterie) @ Frank W.: > Wenn du Relais 1 schaltest, schaltest du die Spule von Relais 2 ab. Warum schalte ich die Spule 2 ab? Ich schließe meinen Schalter, damit schließe ich Relais 1. Dann kann Strom durch den Scheinwerfer und Spule2 fließen?! @ Michael B.: - wie eingangs erwähnt hat mir meine 1N4001 Freilaufdiode für die Spule von Relais2 nichts gebracht :-/ - Warum entsteht beim Einschalten der Spule eine Spannungsspitze? Beim Abschalten ist mir das bekannt... @ Wolfgang (Gast): > Woher weißt du, dass dein Relais 1 beim "Einschalten" nicht prellt? Das weiß ich nicht. Was würde das bedeuten? @ Günter Lenz (Gast): Ich habe keine Ahnung ob in den Scheinwerfern Strombegrenzer eingebaut sind
Patrick schrieb: > ACHTUNG: bei einem 30 Watt Scheinwerfer kannst du für D1 keine 1N400x > nehmen, da mehr als 1 Ampere fließt! Was denkst du denkst du denn, wie lange der Strom fließt? Für eine 1N400x von Fairchild ist ein kurzzeitiger (8.3ms), maximaler Strom von 30A als Grenzwert angegeben.
Johannes F. schrieb: > @ Wolfgang (Gast): >> Woher weißt du, dass dein Relais 1 beim "Einschalten" nicht prellt? > Das weiß ich nicht. Was würde das bedeuten? Dass es schon beim "Einschalten" vorübergehend auch abschaltet.
Wolfgang schrieb: > Was denkst du denkst du denn, wie lange der Strom fließt? > Für eine 1N400x von Fairchild ist ein kurzzeitiger (8.3ms), maximaler > Strom von 30A als Grenzwert angegeben. Für die Freilaufdiode "D2"geht das freilich, ich beziehe mich auf die Diode "D1" in meinem Schaltungsvorschlag, die in Reihe zum Scheinwerfer sitzt - die sieht dann den Dauerstrom und ist deswegen "zu klein". :)
@ Patrick (Gast): Puhh...ok, danke für die beigefügte Erklärung ;-) Die Schaltung kann ich mal testen...dauert vermutlich aber ein bisschen, da ich nicht alle Komponenten zur Hand habe. Vielen Dank für die Schaltung! Und ja, ich habe bei den Scheinwerfern inzwischen so ein blödes Gefühl...
Die Freilaufdiode wird bei diesen Leitungslängen vermutlich nicht funktionieren. Da Du eine gepolte Gleichspannungsversorgung hast, spricht imho nichts dagegen, direkt an den LEDs Stützkondensatoren (100uF/50V) parallel zu schalten. Und zwar ganz ordinäre Elkos, keine lo-ESR-Typen. Die sollten dann etwaige Überspannungsspitzen absorbieren.
:
Bearbeitet durch User
@ Wolfgang (Gast): dann gehe ich mal davon aus, dass das Relais 1 nicht prellt. Wenn ich Relais2 weglasse, schaltet Relais1 ohne?! prellen und der Scheinwerfer leuchtet gleichmäßig.
@ Mark S.: Hm, das wäre mal ne ganz simple Lösung...danke! Muss ich testen, ich habe ja noch ein paar Schweinwerfer zum brutzln ;-)
Mark S. schrieb: > Die Freilaufdiode wird bei diesen Leitungslängen vermutlich nicht > funktionieren. Da Du eine gepolte Gleichspannungsversorgung hast, > spricht imho nichts dagegen, direkt an den LEDs Stützkondensatoren > (100uF/50V) parallel zu schalten. Und zwar ganz ordinäre Elkos, keine > lo-ESR-Typen. Die sollten dann etwaige Überspannungsspitzen absorbieren. Wenn Relais 1 ausschaltet entsteht durch die Spule von Relais 2 eine der originalen Spannung engegengesetzte Spannung, und die zerstört LEDs sowie eventuelle Wandler/Treiber für die LEDs sehr schnell. ein Snubber kann helfen (oder einfach ein ausreichend großer Elko), aber eine Diode antiparallel zu den LEDs (am besten nahe am Relais 2, aber hilft auch an den LEDs) wäre die sichere Lösung, sonst baust du aus der Spule von Relais 2 und dem Elko noch einen Schwingkreis dann sind die Leuchten und der Elko defekt. Wenn die Spannung zu gering für die LED wird, ist das ein reiner LC Schwingkreis, wenn die LED bei z.b. 15V nicht mehr leuchten, kannst du auch -15V an Elko und LED erwarten, das ist ungünstig. im Prinzip D2 aus dem Bild von Patrick(Gast), da reicht auch eine beliebige 1n4001-7 oder was halt so grad da ist und ein paar hundert mA abkann., dann brauchst du auch keinen Elko mehr) Johannes F. schrieb: > dann gehe ich mal davon aus, dass das Relais 1 nicht prellt. Wenn ich > Relais2 weglasse, schaltet Relais1 ohne?! prellen und der Scheinwerfer > leuchtet gleichmäßig. das schaltet unabhängig von Relais 2 entweder mit oder ohne Prellen, die Tatsache dass durch Relais 2 eine Spule im Kreis sitzt erzeugt wie schon erwähnt negative Spannungsspitzen und zerstört die LEDs. Die Spannung wird nur durch Innenwiederstand der Spule und die dann defekten LED begrenzt und kann weit über -24V steigen, stell dir vor du legst -50 bis -100V an die LED, die leben dann nicht mehr lange. Eine Diode parallel zu LED/Relais in Sperrrichtung ist alles was fehlt.
Und wenn nicht, hast Du hinterher einen Grund, neue vernünftige zu kaufen. ;) In welchem Ort liegt Dein Reitplatz?
Hey Leute, vielen Dank für euere Anregungen. Habe soeben eine abgespeckte Variante von Patricks Schutzschaltung getestet (ohne Zehnerdiode) und meine Scheinwerfer überleben einige 10 Schaltspiele. Details folgen morgen.
Autor: K. S. schrieb: > Wenn Relais 1 ausschaltet entsteht durch die Spule von > Relais 2 eine ... TO schrieb jedoch: > sofort nach dem Einschalten ...
Vermutlich sind in dem Scheinwerfer nur keramische Kondensatoren verbaut? Da gibt es dann diesen Effekt der Serienresonanz aus dem L der Zuleitung und dem Eingangskondensator. Da entstehen sehr hohe Spannungen, die den Schaltregler töten. Hier beschrieben: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an88f.pdf Abhilfe ist ein simpler Kondensator parallel zum keramischen Eingangskondensator. Falls du die Scheinwerfer öffnen kannst, wäre das eine Lösung. Sende doch mal ein Bild von der Platine falls möglich. Ein typischer Chinesen-Scheinwerfer verzichtet in der Regel auch auf alle Maßnahmen gegen Überspannung, Netzrückwirkung etc. So etwas gibt es dann leider nur im teureren Produkten.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
WP_20190106_007_2.png
610 KB
Der LED-Scheinwerfer überlebt nun durch eine einache Schutzschaltung mehrere 10 Schaltspiele problemlos. Juhu!!! Ich habe gestern noch eine abgespeckte Variante von Patricks Schutzschaltung getestet und dabei einfach die Z-Diode weggelassen, da ich keine hatte. Die Arbeitsweise der Schaltung hat Patrick weiter oben erklärt... Die Freilaufdiode an Relais 2 (an Relais 1 nicht eingezeichnet) gehört vernünftigerweise zwar rein, brachte aber nicht den eigentlichen Durchbruch. Wenn ich die Freilaufdioden weglasse, überleben die Scheinwerfer mit Schutzschaltung trotzdem. Inwieweit ich die Schutzschaltung noch reduzieren kann, habe ich noch nicht getestet. Die Platinenbauteile, die ich zuvor immer gegrillt habe tragen die Aufschrift "PT4115 XJS 4036T" (Datenblätter + Bilder findet google ;-) Dieser LED-Treiber hat laut Datenblatt einen Eingangsspannungsbereich von 6-30V. Die Maximalspannung meine ich irgendwo mit 45V gelesen zu haben. Ob der Einsatz einer Spannungsbegrenzden Z-Diode weiterhin sinnvoll ist? Kann gut sein, da ich mich eh schon im obersten Spannungsbereich der Scheinwerfer bewege... Ob das Ganze eine dauerhafte Lösung darstellt sei dahingestellt, reicht mir aber vorerst um die vorhandenen Scheinwerfer einsetzen zu können...danach gibts vernünftige mit anderem Spannungsbereich ;-) Zusammenfassend bleibt zu sagen: Top Unterstützung, super Vorschläge, spitze erklärt! Und die Ursache für das Problem ist auch geklärt worden. Was will man mehr: wieder was gelernt ;-) An diesem Punkt einfach nochmals vielen Dank für Eure Hilfe!!! VG, starmaxxx
Natürlich muss über Relais 1 eine Freilaufdiode. Bei deinem Kelleraufbau hast du kurze Leitungen zur Batterie. Die schluckt ne Menge Dreck. ;-) Mit längeren Kabeln sieht das anders aus. Kann die Längsdiode aus dem Lastkreis nicht in den Strompfad von Relais 2 wandern? Hat doch dann die gleiche Wirkung und bleibt kälter. ;-)
Johannes F. schrieb: > hier noch ein Bild der Platine eines Grillhähnchens Whow, das ist wirklich die minimalste Beschaltung, die für einen PT4115 denkbar ist. Einzig eine Verpolungsdiode ist spendiert. Somit dürfte das beschriebene Ringing ursächlich verantwortlich sein. Die PT4115 gibt es für wenige Cent auf eBay, vielleicht magst du die tauschen. Die 5730 LEDs gibt es auf Aliexpress auch für weit unter 1 Cent. Alles Andere kann eigentlich nicht kaputt gehen.
Johannes F. schrieb: > Der LED-Scheinwerfer überlebt nun durch eine einache Schutzschaltung > mehrere 10 Schaltspiele problemlos. Juhu!!! Ich würde mich nicht zu früh freuen: Beim Einschalten fließt über die Diode vor dem Scheinwerfer ein unkontrolliert hoher Ladestrom in den 100µF-Kondensator. Das ist sowohl für die Diode als auch für den Kontakt des Relais 1 nicht so gut. Auch wenn es jetzt 10 Schaltspiele ausgehalten hat, wie lange geht das gut? Irgend eine Strombegrenzung wurde ich noch spendieren...
Dietrich L. schrieb: > Irgend eine Strombegrenzung wurde ich noch spendieren... Ist drin: ESR des Elkos.
Für den Elko keinen Low ESR verwenden, denn sonst müßte man noch einen 10...22 Ohm Widerstand der E6 Reihe für den Elko spendieren. Die abgebrannten LED lasse sich aber noch weiter verwenden. Es sind 4 x (3 LED in Serie) parallel geschaltet, wenn ich das richtig gesehen habe. Richtig angezapft an der Platine mit einem externen Vorschaltgerät, das sicher besser ist, als das was jetzt in der Lampe ist.
Wenn der LED-Scheinwerfer direkt nach dem Einschalten abraucht, könnte er bereits einen Knacks beim vorhergehenden Ausschalten bekommen haben VG Micha
@ nur mal so (Gast): Danke für den Hinweis mit der Diode in Spulenpfad rein; werde ich berücksichtigen! @ Harald A. bzw. Dieter (Gast): Eigentlich ein Guter Gedanke, die die Dinger zu reparieren...genügend Grillhähnchen liegen ja inzwischen rum ?
Habe einmal ins Datenblatt geschaut. Johannes F. schrieb: > Die Platinenbauteile, die ich zuvor immer gegrillt habe tragen die > Aufschrift "PT4115 XJS 4036T" (Datenblätter + Bilder findet google ;-) > Dieser LED-Treiber hat laut Datenblatt einen Eingangsspannungsbereich > von 6-30V. Die Maximalspannung meine ich irgendwo mit 45V gelesen zu > haben. Das sind die Maximum Ratings. Das ist eigentlich die Spannung, ab der die kaputt gehen. Also auf 45V kannst du nicht noch ne Schüppe drauf legen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.