Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ein-/Ausschalter gehen defekt


von Max (Gast)


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Hallo,

ich habe 4 Netzteile (230V AC -> 36V DC) die ich auf der 
Netzspannungsseite über einen Schalter ein-/ausschalten kann. Der 
Schalter trennt einfach einen Leiter der Netzspannung ab. Im Betrieb 
habe ich auf der Netzspannungsseite insgesamt einen maximalen Strom von 
ca. 2A, also 2A * 230V = 460W, gemessen. Laut Spezifikation kann der 
Schalter bis zu 6A.

Nun passiert es aber ziemlich schnell, dass sich nach einigen 
Ein-/Ausschaltzyklen der Schalter nicht mehr ausschalten lässt, da die 
Schaltkontakte des Schalters "zusammenkleben". Anscheinend kommt es beim 
einschalten (hohe Kapazität?) und/oder beim ausschalten (hohe 
Induktivität?) zu so hohen Strömen oder auch Funkenschlägen, dass die 
Kontakte am Schalter zu heiß werden und etwas zusammenschweißen.

Netzteil:
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LRS-150F

Schalter:
https://de.rs-online.com/web/p/drucktaster-schalter/8118575/

Ich würde mich freuen, wenn Ihr vielleicht ein paar Ideen habt, wie ich 
die hohen Ein/Ausschaltströme verhindern kann? Wie wird sowas in 
professionellen Produkten verhindert?

von Stefan F. (Gast)


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In erster Linie verwendet man Schalter, die robuster sind.

Notfalls kann man Heißleiter (NTC) verwenden, um den Einschaltstrom zu 
reduzieren, aber die werden halt heiß. Es sei denn, man schaltet ein 
verzögertes Relais dazu, das den NTC überbrückt.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Netzteil:
>https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LRS-150F

Da steht: Inrush Current 60A/230V

Das muss dein Schalter abkönnen.

MfG Spess

von Forist (Gast)


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Max schrieb:
> Im Betrieb habe ich auf der Netzspannungsseite insgesamt einen
> maximalen Strom von ca. 2A, also 2A * 230V = 460W, gemessen.

Dann hast du das Maximum verpasst. Das Einschalten gehört irgendwie doch 
zum Betrieb dazu.

p.s.
Was hat das Thema eigentlich mit Fragen rund um Mikrocontroller und 
sonstige digitale Elektronik zu tun?

von MaWin (Gast)


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Max schrieb:
> Schalter

Du hast dir, grob gesagt, einen Klingeltaster geholt.

Nimm einen ordentlichen Schalter, z.B. wie deine
Lichtschalter, und das Problem sollte nicht mehr auftreten.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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"Forist" stellt sich zum tausendsten Mal als doofer Papagei dar...

von Harald W. (wilhelms)


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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Netzteil:
>>https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=LRS-150F
>
> Da steht: Inrush Current 60A/230V
>
> Das muss dein Schalter abkönnen.

Normale Installationsschalter können das nicht. Es gibt aber spezielle
Relais für "High Inrush Current".

von Forist (Gast)


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Nichtverzweifelter schrieb:
> "Forist" stellt sich zum tausendsten Mal als doofer Papagei dar...

Den Steilvorlagen von mangelndem Textverständnis, die einem hier im 
Forum regelmäßig begegnen, kann halt nicht jeder widerstehen - sorry

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Wobei: bei 60A inrush current für ein 150W-Netzteil ist schon knackig, 
das geht besser. Normalerweise rechnet man mit ca. 20x Nennstrom.
Klar, für das Schalterchen wäre auch das zuviel. Aber Meanwell hat es 
sich auch wieder mal etwas einfach gemacht. Aber wenn sie es schon 
reinschreiben (was nicht alle Netzteihersteller machen) wird es schon 
einer Norm entsprechen, weiss ich nicht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Max schrieb:
> dass die Kontakte am Schalter zu heiß werden und etwas zusammenschweißen.
Das passiert auch bei ungeeigneten Relais wie im 
Beitrag "Re: Einschaltschaltstrom Schaltnetzteile" beschrieben. Der 
Film im Beitrag "Re: Relais hält sich fest" zeigt dann 
solche klebenden Relaiskontakte.

H.Joachim S. schrieb:
> Wobei: bei 60A inrush current für ein 150W-Netzteil ist schon knackig
Ich bin nicht überrascht. Das LS100 von TDK hat z.B. schon bei 100W 
diese 60A. Und viele geben den Strom dann einfach gar nicht an.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Die mechanische Lösung wäre z.B. ein 2-stufiger Schalter, der zuerst 
über Leistungswiderstand die Elkos vorlädt und dann durchschaltet. Hat 
den Nachteil, das man dran denken muss, den Schalter voll 
durchzuschalten.

Die andere Lösung wäre die aus den PC-Netzteilen - Leistungs-PTC, der in 
der Netzzuleitung verbleibt. Warmstart führt dann zu Problemen, wenn der 
PTC sich nicht abkühlen konnte.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://www.block.eu/de_DE/produktvariante/es-00/
"Beim Anlegen der Nennspannung hat die Einschaltstrombegrenzung einen 
typischen Innenwiderstand von 3,75Ω, der in Reihenschaltung zum 
Verbraucher liegt... Im Normalfall sind nach ca. 3 Netzperioden die 
Einschaltstromspitzen abgeklungen und das eingebaute Leistungsrelais 
überbrückt den 3,75Ω-Innenwiderstand der Einschaltstrombegrenzung."

NTCs sind natürlich billiger. Sie werden aber beim Betrieb 
notwendigerweise warm bis heiss. Conrad hat die großen runden von 
TDK/Epcos im Programm.
https://www.conrad.de/de/search.html?searchType=SearchSuggest&categoryId=0241510&tfo_brand=TDK
Datenbuch "NTC thermistors for inrush current limiting":
https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000500741DS01/datenblatt-500741-tdk-b57236s259m-heissleiter-s236-25-1-st.pdf

von Karl B. (gustav)


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Hi,
bei mir löste immer der LS (16A) aus, wenn mehrere PCs gleichzeitig 
eingeschaltet wurden. Lösung: Steckdosenleiste mit mehreren Schaltern.
Alles schön nacheinander und LS fliegt nicht mehr.
Der Inrush current ist bei SNTs im Wesentlichen durch die Größe des 
Elkos bestimmt.
Schau mal wieviel µF der hat. Dann ist bekanntlich bei Cs der Ladestrom 
"theoretisch" am Anfang unendlich groß, wird nur begrenzt durch all die 
Widerstände, die in der Leitung liegen. Die Schmelzsicherungen im SNT 
sind so berechnet, dass sie den Inrush current verkraften. Und der 
Ausschalter des Geräts ist dafür berechnet. Und zwar nur für ein Gerät. 
Nicht für mehrere Geräte.
Sogar bei Treppenlichtautomaten steht neuerdings die maximale zu 
schaltende Watt-Zahl bei LED- oder Energiesparbeleuchtung dran. Habe 
selber noch ein Schütz nachschalten müssen, weil der "Rex" immer kleben 
blieb.
Ist also nichts Neues, befindest Dich in guter Gesellschaft.

ciao
gustav

von Wolfgang (Gast)


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Karl B. schrieb:
> Schau mal wieviel µF der hat. Dann ist bekanntlich bei Cs der Ladestrom
> "theoretisch" am Anfang unendlich groß, …

Dann taugt die Theorie zur Beschreibung des Kondensator nichts. Ein 
realer Kondensator hat auch theoretischen z.B. einen ESR und eine 
Leitungsinduktivität/-widerstand.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Karl B. schrieb:
> Dann ist bekanntlich bei Cs der Ladestrom "theoretisch" am Anfang
> unendlich groß
Nicht, wenn gerade beim Nulldurchgang eingeschaltet wird. Ungünstiger 
sieht es aus, wenn beim Einschalten grade 300V zwischen den 
Netzteilklemmen anliegen...

von Karl B. (gustav)


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Lothar M. schrieb:
> Karl B. schrieb:
>> Dann ist bekanntlich bei Cs der Ladestrom "theoretisch" am Anfang
>> unendlich groß
> Nicht, wenn gerade beim Nulldurchgang eingeschaltet wird. Ungünstiger
> sieht es aus, wenn beim Einschalten grade 300V zwischen den
> Netzteilklemmen anliegen...

Welches Bauteil zeichnet Deiner Meinung nach hauptsächlich verantworlich 
für den (meistens doch recht hohen) Inrush Current bei SNTs?

ciao
gustav

von Falk B. (falk)


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Karl B. schrieb:
> Welches Bauteil zeichnet Deiner Meinung nach hauptsächlich verantworlich
> für den (meistens doch recht hohen) Inrush Current bei SNTs?

Die Strombegrenzung, meist in Form eines NTC-Widerstands. Und aus 
Kosten- und sonstigen Gründen nimmt man den kleinsten und billigsten, 
eben die Dinger mit ~3 Ohm. Ich hab bei einigen unserer Entwicklungen 
einen "teuren" 10 Ohm NTC für ein 1 Euro drin, damit kommt man nicht 
über 33A. Wenn man so sucht, sind solche "hochohmigen" 
Einschaltstrombegrenzer eher selten.

von Cyblord -. (cyblord)


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Ich hatte das Problem auch bei meiner Steckdosenleiste mit Schalter. An 
der hängt mein ganzes PC Zeug, Monitore , Sound, mehrere USB Hubs, 
Switche usw usw.

Der Schalter hing nach ein paar Wochen.

Habe deshalb seit längerem einen industriellen "Hauptschalter" verbaut, 
der schaltet 690V / 20A sauber ab.

https://www.automation24.de/hauptschalter-eaton-207147-t0-2-1-i1-svb?previewPriceListId=1

Seit dem ist Ruhe.

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias S. schrieb:

> Die andere Lösung wäre die aus den PC-Netzteilen - Leistungs-PTC, der in
> der Netzzuleitung verbleibt. Warmstart führt dann zu Problemen, wenn der
> PTC sich nicht abkühlen konnte.

Wenn man den mit einem Relais überbrückt, kann der sich auch
in Ruhe abkühlen und man hat insgesamt eine recht zuverlässige
Lösung.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Karl B. schrieb:
> Welches Bauteil zeichnet Deiner Meinung nach hauptsächlich verantworlich
> für den (meistens doch recht hohen) Inrush Current bei SNTs?
Die Ursache für den Strom ist der Zwischenkreiskondensator (wobei es da 
noch ein wenig auf die PFC ankommt).
Aber wenn eben wegen des Nulldurchgangs gerade 0V an den Klemmen des SNT 
anliegen, dann fließt in diesem Augenblick kein Strom. Und die 
anschließende Ladung verläuft mit recht moderatem Strom.

Spannend wird es nur, wenn du beim Spannungsmaximum einschaltest. Und 
weil der nächste Nulldurchgang 5ms davon entfernt ist, tauchen oft diese 
5ms zusammen mit dem Inrush Current auf.
Siehe z.B. dort auf Seite 7:
https://www.ia.omron.com/data_pdf/guide/22/powersupply_tg_e_8_3.pdf

Begrenzt werden könnte der durch NTC oder sogar Festwiderstände, die 
überbrückt werden. Aber das kostet Geld.

Falk B. schrieb:
> Wenn man so sucht, sind solche "hochohmigen" Einschaltstrombegrenzer
> eher selten.
Oder gleich gar nicht drin und man lässt einfach die Angabe im 
Datenblatt weg.

von Falk B. (falk)


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Lothar M. schrieb:
> Aber wenn eben wegen des Nulldurchgangs gerade 0V an den Klemmen des SNT
> anliegen, dann fließt in diesem Augenblick kein Strom. Und die
> anschließende Ladung verläuft mit recht moderatem Strom.

Wirklich? Mal gerechnet? Wenn da nur 100uF in der PFC drin stecken, sind 
das

I=U*Omega*C = 325V  2  Pi  50Hz  100uF = 10A (Maximalwert)

Ok, das geht noch, aber wer sagt, daß die Schaltnetzteile nur 100uF 
haben?

Und Einschalten im Spannungsnulldurchgang ist so sicher wie ein 5er im 
Lotto!

von Stefan F. (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Ich hatte das Problem auch bei meiner Steckdosenleiste mit Schalter. An
> der hängt mein ganzes PC Zeug, Monitore , Sound, mehrere USB Hubs,
> Switche usw usw.
> Der Schalter hing nach ein paar Wochen.

Hatte ich auch, am Tisch wo der Fernseher und die ganze 
Unterhaltungselektronik steht. Ich habe dann im Baumarkt eine deutlich 
teurere Steckdosenleiste gekauft. Seit dem hält der Schalter.

von Cyblord -. (cyblord)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich habe dann im Baumarkt eine deutlich
> teurere Steckdosenleiste gekauft. Seit dem hält der Schalter.

Für meinen Eaton-Schalter ist das jetzt alles nur noch Spielzeug.
Außerdem hatte ich bereits eine gute Steckdosenleiste. Wo du allerdings 
im Baumarkt eine solche gefunden haben willst, erschließt sich mir 
nicht.

von Stefan F. (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Wo du allerdings im Baumarkt eine solche gefunden haben willst,
> erschließt sich mir nicht.

Na in der Ecke, wo Steckdosenleisten hängen. Die neue ist so eine mit 
Befestigungslaschen und etwas vergrößerten Abständen zwischen den 
Buchsen. Sie sieht insgesamt robuster aus und ist es offenbar aus. Nach 
10 Jahren kann man das wohl sagen. Soll man bei 20€ ja wohl auch 
erwarten dürfen.

von Karl B. (gustav)


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Falk B. schrieb:
> Ok, das geht noch, aber wer sagt, daß die Schaltnetzteile nur 100uF
> haben?

Hi,
sowas in der Richtung findet man ziemlich oft in PC-Netzteilen.
Wo jetzt genau die 200V-Elkos eingebaut waren, kann ich im Moment nicht 
mehr sagen.

ciao
gustav

von Manfred (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Die mechanische Lösung wäre z.B. ein 2-stufiger Schalter, der zuerst
> über Leistungswiderstand die Elkos vorlädt und dann durchschaltet. Hat
> den Nachteil, das man dran denken muss, den Schalter voll
> durchzuschalten.

Das Problem ist hier bekannt, ich habe mehrere 
Einschaltstrombegrenzungen selbst gelötet. Das Relais zieht etwa 500ms 
zeitverzögert an, ein paar 10ms mehr oder weniger sind egal.

Mit dem Umschaltkontakt am 220µF sorge ich dafür, dass auch kurze 
Schaltfolgen abgefangen werden, weil der Elko zügig entladen wird.

Je nach Verfügbarkeit habe ich auch andere Relais verwendet, z.B. mit 48 
oder 110 Volt oder zwei 24V in Reihe. Da muß man die beiden 0,12µ 
passend umdimensionieren und der Elko am Relais natürlich die Spannung 
können.

Das Ding auf dem Bild steckt in einer älteren Leuchtstofflampe anstatt 
des Vorschaltgerätes, nachdem mir der Einschltstrom der LED-Röhre meinen 
Lichtschalter getötet hat. Da das ein geschlossenes Blechgehäuse mit 
Schutzleiter ist, habe ich keine Sicherheitsbedenken.

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