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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5 VDC Relais mit 12 VAC schalten?


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Autor: KT (Gast)
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Reicht Gleichrichter, Vorwiderstand und Freilaufdiode?
Schick wäre eine kurze Selbsthaltung (2 s), also evtl. noch ein (dicker) 
Kondensator mit Ladewiderstand hinter den Gleichrichter?

: Verschoben durch Moderator
Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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KT schrieb:
> Reicht Gleichrichter, Vorwiderstand und Freilaufdiode?

Evtl. reicht Einweggleichrichtung und ein kleiner Siebkondensator. Aber 
du hast nichts über den Strom geschrieben, den das Relais benötigt. 
Freilaufdiode wäre vermutlich nicht mal nötig, denn du hast ja eine 
blockende Diode oder den Gleichrichter.

KT schrieb:
> Schick wäre eine kurze Selbsthaltung (2 s)

Wie jetzt? Sind die 12V AC da schaltet das Relais, sind sie weg, fällt 
es ab. Wo kommt jetzt die Selbsthaltung ins Spiel? Soll das Relais nach 
Wegfall der 12V noch länger angezogen bleiben?

Autor: Ach Du grüne Neune (Gast)
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5 Volt Relais haben etwa 60 Ohm. Wenn du einen 68 Ohm Vorwiderstand 
vorschaltest und einen 4700uF Elko parallel zum Relais, dann kann die 
Freilaufdiode wegfallen. Es ist dann eine Zeitverzögerung von etwa 1 
Sekunde möglich.

Autor: KT (Gast)
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Ja, Selbsthaltung ist wohl das falsche Wort.
Evtl. Abfallverzögerung.
Das Relais ist ein 6V Typ mit 80 Ohm und geht auf 80mA, zieht aber auch 
bei 3,5V mit 50 mA an.

Brückengleichrichter ist wahrscheinlich besser, da der Kondensator 
schneller geladen wird.

Ich werd's mal mit 160 Ohm ausprobieren.

Danke.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Matthias S. schrieb:

> Evtl. reicht Einweggleichrichtung und ein kleiner Siebkondensator.

Die meisten Eisentrafos mögen keine Gleichstrombelastung, auch nicht
nur wenige mA.

Autor: Ach Du grüne Neune (Gast)
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KT schrieb:
> Brückengleichrichter ist wahrscheinlich besser, da der Kondensator
> schneller geladen wird.

Auf jeden Fall Brückengleichrichter! Um die Verzögerung beim Einschalten 
weiter zu verkürzen, kann über den Widerstand noch eine Diode geschaltet 
werden. Um den Elko zu verkleinern, kann statt ein 5 Volt Relais ein 12 
Volt Relais mit einem Spulenwiderstand von 340 Ohm oder besser noch 1200 
Ohm eingesetzt werden, dann kann der Vorwiderstand komplett entfallen.

Autor: Dietrich L. (dietrichl)
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Man könnte auch ausprobieren und/oder messen, ob das Relais an 12VAC 
direkt betrieben werden kann.

Die Fragen dabei sind
- Klappert das Relais mit den 100Hz?
- Ist die Induktivität groß genug, sodass der Strom nicht zu groß wird? 
=> eventuell zusätzlicher Vorwiderstand
- Oder ist die Induktivität zu groß, dass es so überhaupt nicht geht?

Bei dieser Lösung gibt es dann allerdings keine erhöhte 
Abfallverzögerung.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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KT schrieb:

> Brückengleichrichter ist wahrscheinlich besser, da der Kondensator
> schneller geladen wird.

Wie schnell soll denn Dein Relais anziehen?

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Um die Verzögerung beim Einschalten weiter zu verkürzen
Da wäre noch die Frage nach der Last, die verzögert abgeschaltet werden 
soll. Bei induktiven Lasten ist das aus der Entladekurve des Elkos 
resultierende langsame Nachlassen des Anpressdrucks samt schleichendem 
Öffnen des Kontakts nicht unbedingt für dessen Langlebigkeit 
zuträglich...

Autor: Karl B. (gustav)
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Hi,
wo liegt das Problem. Wenn man die Relaisansteuerschaltungen mit 
Transistor ansieht, die werden doch meistens auch aus einem Netzteil 
gespeist, das die 230V 50 Hz Netzspannung über Brückengleichrichtung und 
Ladeelko in Gleichstrom umwandelt. Dazwischen sitzt vielleicht noch ein 
Stabilisator-IC.

Jetzt steuerst Du das Relais direkt an.
Also, nehme an, üblicher Netztrafo und nicht Kondensatornetzteil oder 
etwas anderes.
Das ist der einzige Unterschied dann:

Du hast keine Spannungsstabilisierung drin.

Insofern geht die Sekundärspannung auf Scheitelwert der Leerlaufspannung 
des Trafos. Bei 12V sekundär und Leerlauffaktor 1,5 wären das ca. 25 V.

Mach mal Zeichnung. Vor allem, wie belastbar ist die Spannungsquelle?

ciao
gustav

Autor: KT (Gast)
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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Um die Verzögerung beim Einschalten
> weiter zu verkürzen, kann über den Widerstand noch eine Diode geschaltet
> werden.

Meinst du den Serienwiderstand beim Relais (Anpassung auf 12 V) oder den 
optionalen Ladewiderstand vom Kondensator (Strom aus dem System 
begrenzen)?
Die sehen beide nur DC nach dem Gleichrichter.
Kurz: ich verstehe es nicht, kannst du das bitte erläutern?

Gibt es evtl. auch noch einen einfachen Trick zur Haltestromabsenkung 
zwecks weiterer Haltezeitverlängerung (das Relais hat nur einen 
Schließer)?

Harald W. schrieb:
> Wie schnell soll denn Dein Relais anziehen?

Das Anziehen ist nicht ganz so wichtig. Ich dachte dabei eher an das 
schnelle Laden des Kondensators, damit bereits ein kurzer Impuls eine 
möglichst lange Schaltzeit bewirkt.

Lothar M. schrieb:
> Bei induktiven Lasten ist das aus der Entladekurve des Elkos
> resultierende langsame Nachlassen des Anpressdrucks samt schleichendem
> Öffnen des Kontakts nicht unbedingt für dessen Langlebigkeit
> zuträglich...

Danke für den Hinweis. Die Lebensdauer ist jedoch nicht wichtig, d.h. 
diese Basteilei wird nur selten genutzt.
Allerdings nahm ich bislang an, dass Relais auch eine Art 
Schnappmechanismus haben, und nicht direkt wirken.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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KT schrieb:
> Allerdings nahm ich bislang an, dass Relais auch eine Art
> Schnappmechanismus haben
Sie haben eine Hysterese. Die kommt aber einfach durch das magnetische 
Feld: zum Anziehen ist ein höherer Strom nötig als zum Halten. Denn wenn 
der Anker mal auf der Spule klebt, dann fällt es manchem Relais sher 
schwer, den wieder loszulassen. Da kann es bei einem 24V Relais schon 
mal nötig sein, auf 4V runterzugehen.
Und währenddessen lässt natürlich die Anzugskraft auf den Anker und 
damit direkt auch die Anpresskraft der Kontakte nach.

Autor: Andreas B. (bitverdreher)
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Nicht vergessen daß manche DC Relais schon Freilaufdioden eingebaut 
haben.
Auch sind manche DC Relais vormagnetisiert um mit weniger Leistung 
angesprochen werden zu können.
Das also erst mal klären bevor man auf die Idee kommt DC Relais mit AC 
zu betreiben.

Autor: Ach Du grüne Neune (Gast)
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KT schrieb:
> Ach Du grüne Neune schrieb:
> Um die Verzögerung beim Einschalten
> weiter zu verkürzen, kann über den Widerstand noch eine Diode geschaltet
> werden.
>
> Meinst du den Serienwiderstand beim Relais (Anpassung auf 12 V) oder den
> optionalen Ladewiderstand vom Kondensator (Strom aus dem System
> begrenzen)?
> Die sehen beide nur DC nach dem Gleichrichter.
> Kurz: ich verstehe es nicht, kannst du das bitte erläutern?

Stimmt. Das funktioniert doch nicht. Die Diode würde den Widerstand 
ständig überbrücken. Da habe ich nicht richtig überlegt.
Besser ist es, eine 6,8 Volt Z-Diode vor dem 5 Volt Relais zu schalten, 
dann kann der 68 Ohm Widerstand sogar entfallen.

Autor: 2 Cent (Gast)
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Ach Du grüne Neune schrieb:
> eine 6,8 Volt Z-Diode vor dem 5 Volt Relais zu schalten,
> dann kann der 68 Ohm Widerstand sogar entfallen.
Noch besser könnte ein Spannungsregler geeignet sein. Es muss ja nicht 
gleich ein Schaltwandler sein, selbst ein einfacher 7805 würde den 
Speicherelko effektiver leerquetschen im Vergleich zu simplem Rv oder 
ZD. Am Ende auch eine Frage des Preises: wieviel Kosten/Aufwand 
entstehen mit 7805 und "kleinerem" Elko", vs "grösserer" Elko.

Autor: Dieter (Gast)
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Autor: Thomas S. (thom45)
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Hallo Harald,

Harald W. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>
>> Evtl. reicht Einweggleichrichtung und ein kleiner Siebkondensator.
>
> Die meisten Eisentrafos mögen keine Gleichstrombelastung, auch nicht
> nur wenige mA.

Das habe ich mal mit einem Ringkerntrafo getestet. Allerdings auf der 
Primärseite. Das Bild erklärt bereits alles....

Mehr dazu, innerhalb eines andern Themas liest man hier:

  "Master-Slave-Netzschalter mit Elektronik und Relais"
     http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/mslave.htm

Gruss
Thomas

Autor: Karl B. (gustav)
Datum:
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Andreas B. schrieb:
> Das also erst mal klären bevor man auf die Idee kommt DC Relais mit AC
> zu betreiben.

Hi,
abgekündigtes Telemecanique GC42 hat "leises" Schalten dadurch erreicht, 
dass AC intern in DC umgewandelt wird. Zu Lasten der Ansprech- und 
Abfallverzögerung (im Bereiche um 20 ms). Das ist für bestimmte 
Anwendungen einfach zu viel. Habe es selbst ausprobiert. Wenn Schütze in 
Selbstalte gehen sollen, reicht ein ganz kurzes Wischen auf den 
Einschalttaster nicht. Es macht kurz "Tack", aber die Selbsthalte wird 
nicht erreicht, da die Spannung schon weg ist, bevor der Hilfskontakt 
schließt.

Wurde einmal zum Kunden gerufen, bei dem immer die Hälfte der 
Hallenbeleuchtung eingeschaltet war. Bei Betätigen des Tasters ging dann 
immer die andere Hälfte an.
Ursache: Zwei Stromstoßrelais steuerkreismäßig an die Taster 
parallelgeschaltet.
Eines der Stromstoßrelais' hat das kurze Tippen des Frühaufstehers, der 
morgens die Beleuchtung einschalten sollte, nicht richtig interpretiert. 
Fazit:
Hallenbeleuchtung-Einschalten will gelernt sein.

2 Cent schrieb:
> Noch besser könnte ein Spannungsregler geeignet sein.

Karl B. schrieb:
> Dazwischen sitzt vielleicht noch ein
> Stabilisator-IC.

KT schrieb:
> Ich dachte dabei eher an das
> schnelle Laden des Kondensators, damit bereits ein kurzer Impuls eine
> möglichst lange Schaltzeit bewirkt.

Bitte Schaltplanskizze. Diesen Satz verstehe ich sonst nicht.
Ein Kondensator wird mit e-Funktion geladen. Ein kurzer Impuls lädt 
nicht bis Tau x 5. Oder: Dein Kondensator ist so klein, dass die 
Entladung auch zu kurz ist. Tau gleich  RxC. Als R setzt Du den 
Gleichstromwiderstand + Vorwiderstand des Relais ein.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
Autor: 2 Cent (Gast)
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Karl B. schrieb:
> Eines der Stromstoßrelais' hat das kurze Tippen des Frühaufstehers, der
> morgens die Beleuchtung einschalten sollte, nicht richtig interpretiert.
> Fazit:
> Hallenbeleuchtung-Einschalten will gelernt sein.
LOL


> 2 Cent schrieb:
>> Noch besser könnte ein Spannungsregler geeignet sein.
>
> Karl B. schrieb:
>> Dazwischen sitzt vielleicht noch ein
>> Stabilisator-IC.
>
> KT schrieb:
>> Ich dachte dabei eher an das
>> schnelle Laden des Kondensators, damit bereits ein kurzer Impuls eine
>> möglichst lange Schaltzeit bewirkt.
>
> Bitte Schaltplanskizze. Diesen Satz verstehe ich sonst nicht.
> Ein Kondensator wird mit e-Funktion geladen. Ein kurzer Impuls lädt
> nicht bis Tau x 5. Oder: Dein Kondensator ist so klein, dass die
> Entladung auch zu kurz ist. Tau gleich  RxC. Als R setzt Du den
> Gleichstromwiderstand + Vorwiderstand des Relais ein.
-TE möchte "Nachlauf" erreichen
-Relais ist monostabil
-Relais "6V/80Ohm" ("zieht aber auch bei 3,5V mit 50 mA an" :=70Ohm, 
egal)
-Relais wird bei etwas (eher deutlich) weniger als 3,5V abfallen


Mit Vorwiderstand RV:

12V~o---RI---|~   +|---+---RV---+
             | BGL |   |        |
             |     |   =C       I Relaisspule 80R
             |     |   |        |
12V~o--------|~   -|---+--------+

Dabei:
-Genaue Spannung der Quelle 12V~ unbekannt, womöglich wegen unterlast 
Spannungserhöhung (womögl 18V~, Hinweis von dir, Karl B.)
-RI (Einschaltstrombergrenzung, auch zum Schutz des 
Brückengleichrichters BGL) bis jetzt unbekannt und ungewollt. Lassen wir 
dem TE seinen willen, RI:=0Ohm, möge
der unbekannte Innenwiderstand der 12V~Quelle es begrenzen, also 
aufladen des C ohne Rücksicht auf Verluste, hauptsache schnell.

Der Nachlauf:
Annahme: Am Ladeelko liegen mehr als 15V an, dem Relais reichen 3,5V zum 
anziehen aus.
Die Nachlaufzeit wird durch ohmsche Entladung des C erreicht, Strom (und 
Spannung) fallen exponentiell, im ersten Moment ist der fliessende Strom 
viel höher als wirklich zum halten des Relais nötig währe, das vergeudet 
Ladung.

Schaltplanerweiterung mit (lin.) Spannungsregler, ersetze RV durch 7805 
(Schaltbild bitte selbst malen):
Entladestrom ist jetzt Konstantstrom, also linear und keine anfangs 
steile e-funktion mehr: mit gleichem Elko deutliche Verlängerung der 
Nachlaufzeit. Ausserdem wird das Relais jetzt nicht mehr mit 
Überspannung betrieben, dauereinschaltung problemlos möglich.

KT:
> Ich werd's mal mit 160 Ohm ausprobieren. [RV]
Weniger ist manchmal mehr, aber Versuch macht kluch :D
Je nachdem wie hoch (und wie oft) deine Einschaltzeit ist kannste auf RV 
ganz verzichten.
Anekdote aus der Industrie: Überdruchentlastungsrelais eines 
Reaktorkessels, Einschaltzeit ca 2 Sekunden, Wiederholung ca. alle 80 
Sekunden...
lief 5 Jahre lang einwandfrei, dann kamen jedesmal alle 80 Sekunden 
Stichflammen aus der Treiberspule (Omron), lief aber immernoch! Nach 
Austausch der 24V-Spule gegen eine mit 230V Nennspannung rennts bis 
heute ohne Probleme. Es geht also auch ohne Feuer :D

Ein Kaufbeispiel Schaltregler zur Verbesserung der Verbesserung wurde ja 
auch schon Verlinkt; Königsklasse.

Autor: KT (Gast)
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Danke für die guten Ideen - ich bin noch nicht zum Testen gekommen.
7805 und ein passendes Step-Down DC-DC Wandler-Modul habe ich vermutlich 
(kost ja "nix"). Ich melde mich, wenn's läuft.

Autor: KT (Gast)
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Ich hatte nur 200 oder 220 Ohm - es funktioniert aber wunderbar und 
schaltet eine geschätzte Sekunde. Für meinen Zweck genau richtig.
Schönes Wochenende.

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