Hallo zusammen, ich bin gerade dabei, eine möglichst einfache und zuverlässige Schaltung zur Überwachung einer größeren Batterie zu bauen. Die eigentliche Überwachung erfolgt über eine Stromschleife. Daraus werden über eine Handvoll Gatter Impulse geformt, die ihrerseits ein relativ kräftiges bistabiles Relais ansteuern sollen, welches dann nacheinander erst die Lader und dann die Last abwirft. Das Relais ist z.B. sowas hier: https://de.rs-online.com/web/p/bistabile-relais/6900802/ Die Logik tut's inzwischen auf dem Steckbrett prima. Damit stellt sich die Frage, wie man möglichst sicher die Relaispule (24V, 20 Ohm statisch) ansteuert. Ich vermute mal, dass sowas heute niemand mehr "zu Fuß" mit einem oder mehreren Transistoren/FETs macht, oder? Vermutlich gibts für sowas Treiber-ICs, nur wonach suchen? Hat jemand Ideen/Anregungen? Die Logik ist aus der CD4500 Serie und wird wohl mit 12 V versorgt werden. Eine kräftige Ansteuerung mit steilen Flanken ist wünschenswert, da das Relais relativ hoch belastet wird und sich möglichst flink bewegen soll. Grüße Holger
N-Kanal MOSFET. Und Zenerdiode zwischen Drain und Source nicht vergessen.
Irgendwie sind die Relaisdaten für mich widersprüchlich. 24V Spulenspannung und 20Ohm Spulenwiderstand passen nicht zu den 7W Spulenleistung. Verlangt das Ding vielleicht nach einer etwas komplexeren Ansteuerung?
Holger schrieb: > Ich vermute mal, dass sowas heute niemand mehr "zu > Fuß" mit einem oder mehreren Transistoren/FETs macht, oder? Doch wegen der Stromstärke mit einem MOSFET. Zum Beispiel einem IRML6402 - und einer 1N4001 als Freilaufdiode.
Hallo wenn auch OT und ich schon einen schon höheren Preis erwartet habe - aber über 115 Euro für so ein Relais... WTF ? Hand gefertigt von Schweizer Jungfrauen am ersten Weihnachtstag um 2:00 Uhr nachts...? Praktiker
Praktiker schrieb: > aber über 115 Euro für so ein Relais? Wegen: Hohe Spitzenstromfestigkeit bis 1500 A
Georg G. schrieb: >> 1N4001 als Freilaufdiode > nicht nötig, ist eingebaut. Ist nicht ganz eindeutig. In der Application Note weisen sie darauf hin, dass Dioden hinzugefügt werden sollen. Siehe Seite 3: https://docs.rs-online.com/4ef1/0900766b814ef529.pdf
Besser ist die Schaltung mit der Z-Diode zwischen Drain und Source vom MOSFET. Mit der Diode über der Relaisspule schaltet das Relais langsamer.
Stefan ⛄ F. schrieb: > dass Dioden hinzugefügt werden sollen mit Verlaub... das lese ich anders. Dioden sind das schlechteste, das man einem Relais antun kann bezüglich Kontaktbelastung und Arbeitsgeschwindigkeit. Z-Dioden oder nur ein Widerling über der Spule sind besser. In dem PDF findest du die Kurven, wie eine Freilaufdiode die Lebensdauer verkürzt. Wie dem aber auch sei. Das Relais des TO ist bistabil und damit sind Zeitkonstanten nicht so relevant und deshalb sind laut Datenblatt auch Dioen gleich an den Spulen.
Georg G. schrieb: >> dass Dioden hinzugefügt werden sollen > Z-Dioden ... sind besser Ich habe nicht geschrieben, welche Dioden besser sind, nur dass welche empfohlen werden. Z-Dioden sind auch Dioden. Wenn ich schon auf den Text verweise, darf ich wohl davon ausgehen, dass der TO ihn auch liest. Da wird ja auf die Unterschiede bezüglich seiner Anforderung hingewiesen.
Holger schrieb: > Damit stellt sich die Frage, wie man möglichst sicher die Relaispule > (24V, 20 Ohm statisch) ansteuert Möglichst sicher wird es, wenn die Induktionsspannung der Spule deine Ansteuerelektronik nicht stört. Da das von der (Masse)Leitungsführung und dem Platinenlayout abhangt kann man nur eines empfehlen: Optokoppler. Allerdings schalten sie nicht 1.5A. Also muss der Optokoppler einen MOSFET steuern, und der dann das Relais. Oder einen Darlingtontransistor, der ist robuster. Dafür muss man dann die Spannung von der Lastseite nutzen. Bei 24V killt die ein MOSFET-Gate. Eine Z-Diode zwischen Gate und Source ist also nicht verkehrt, und ein Vorwiderstand.
MaWin schrieb: > Oder einen Darlingtontransistor, der ist robuster. Und die hatten für solche Anwendungen schon die Schutzdiode integriert.
Wenn die Ansteuerung optisch isoliert erfolgen soll, dann würde ich das mit einem PhotoMOS wie dem AQV252G machen. https://www.voelkner.de/products/37812/Panasonic-AQV252G-PhotoMOS-Relais-1-St.-1-Schliesser-60-V-DC-60-V-AC-2.5A-Polzahl-6.html?ref=51&offer=7dfce973ecea8f2ea662c36eb68e9d48&gclid=EAIaIQobChMIibL2s5CD7QIVBeJ3Ch16ggkMEAYYASABEgJx0_D_BwE
MaWin schrieb: > Möglichst sicher wird es, wenn die Induktionsspannung der Spule deine > Ansteuerelektronik nicht stört. Das dürfte mir hier das Hauptproblem sein. Hast Du Dir Gedanken über die Störsicherheit Deiner Schaltung gemacht?
Andreas B. schrieb: > MaWin schrieb: >> Möglichst sicher wird es, wenn die Induktionsspannung der Spule deine >> Ansteuerelektronik nicht stört. > > Das dürfte mir hier das Hauptproblem sein. > Hast Du Dir Gedanken über die Störsicherheit Deiner Schaltung gemacht? Nicht nur wegen der Induktionsspannung der Relaisspule. Auch das Schalten hoher Lasten mit mechanischen Kontakten kann zu massiven Störungen in elektronischen Schaltungen führen.
H. B. schrieb: > Auch das Schalten hoher Lasten mit mechanischen Kontakten kann zu > massiven Störungen in elektronischen Schaltungen führen. Stimmt, das hatte ich bei diesen Strömen eigentlich auf den Schirm.
Wenn das Teil recht oft schalten soll, wäre es eine Überlegung wert das mit High Current Solid State Relay´s zu machen.
michael_ schrieb: > MaWin schrieb: >> Oder einen Darlingtontransistor, der ist robuster. > > Und die hatten für solche Anwendungen schon die Schutzdiode integriert. Humbug! Die Freilaufdiode ist ja bei dem Relais des TE eh schon eingebaut.
1.2A für maximal 100msekunden erst auf die eine Spule, dann auf die andere Spule. Alle Anschlüsse sind separat herausgeführt. Die 24V-Variante darf noch mit Minimum 12V betrieben werden. Von daher ist es relativ egal, wenn im ansteuernden Halbleiter 1 oder 2Volt als Sättigungsspannung verbleiben. Ich würde da wahrscheinlich trotzdem einen N-Kanal Fet nehmen, der etwas mehr Spannung als 60V und entsprechende Avalanche -Ratings vorweisen kann, verwenden. Auf kleine Gate-Charge achten. RdsOn ist erstmal nebensächlich, weil das Relais eh nur kurz mal einen Impuls braucht. 100ms steht im Datenblatt. Bipolar npn geht auch, den muss man im Schaltbetrieb dann aber wieder mit ordentlich Basisstrom beaufschlagen. BD179 oder BD349 wären also eher "oldskuhl".
Axel R. schrieb: > Bipolar npn geht auch, den muss man im Schaltbetrieb dann aber wieder > mit ordentlich Basisstrom beaufschlagen. Darlington nehmen, da reicht 1mA Basisstrom.
hinz schrieb: > Axel R. schrieb: >> Bipolar npn geht auch, den muss man im Schaltbetrieb dann aber wieder >> mit ordentlich Basisstrom beaufschlagen. > > Darlington nehmen, da reicht 1mA Basisstrom. 2.5Volt bleiben da "hängen" https://www.reichelt.de/darlington-transistor-npn-80v-4a-40w-to-126-bd-679g-ons-p217275.html
Axel R. schrieb: > 2.5Volt bleiben da "hängen" Macht bei dem erwähnten Relais und 24V Versorgung nichts aus.
Hallo zusammen, danke erst mal für die vielen Tips und Anregungen. Die Ansteuerung der Relais-Spule wird auf jeden Fall am Spannungsregler der Steuerschaltung vorbei direkt von der Lastspannung erfolgen. Das ist auch anders kaum möglich, ich möchte ja nicht dauerhaft einen dicken Spannungsregler betrieben, um eine Logikschaltung mit einem Bedarf von wenigen mA zu speisen. Etwas unenschlossen bin ich noch beim Optokoppler: Steuerschaltung und Laststromkreise haben ja eine gemeinsame (oder zumindest verbundene) Masse, es gibt also keine echte galvanische Trennung. Was bringt mir der da? Die Steuerlogik muss ich nicht wirklich schützen. Wenn der Transistor hochgeht, darf die Logik auch kaputt sein. Sonstigen Enstörmaßnahmen: die Logikschaltung wird wahrscheinlich von einem Längsregler versorgt werden - außer ein paar Pullups/Pulldowns zieht ja in Ruhe niemand Strom. Neben eintsprechenden LC-Filter hinterm Regler würde ich noch eine Z-Diode zwischen +12V und GND vorsehen, um zumindest nicht allzu energiereiche Spitzen zu entsorgen. Im praktischen Testbetrieb an einem kleinen uC (ESP8266-Platine mit Relais) hat sich das bistabile Relais bislang in Hinblick auf Störungen als nicht als problematisch erwiesen, selbst an einem einfachen Labornetzteil nicht. Grüße Holger
Holger schrieb: > Im praktischen Testbetrieb an einem kleinen uC (ESP8266-Platine mit > Relais) hat sich das bistabile Relais bislang in Hinblick auf Störungen > als nicht als problematisch erwiesen, selbst an einem einfachen > Labornetzteil nicht. Na, dann schalte mal öfters 100A mit dem Relais an und aus und berichte mal.
Andreas B. schrieb: > Na, dann schalte mal öfters 100A mit dem Relais an und aus und berichte > mal. Das ist so nicht vorgesehen. Das Relais muss Dauerströme von gut 100A vertragen und diese als Batterie-Notabschaltung hin und wieder (in der Praxis: hoffenlich nie) sicher abschalten können. Das so en ungeschützer ESP da nicht allzuviel taugt hinsichtlich Zuverlässigkeit, ist mir absolut klar und war nicht mehr ein schneller Hack. Umso mehr habe ich gestaunt, das das eigentlich recht gut funktionierte. Zusätzlich muss das Relais als Batterie-Hauptschalter die Batterie zu Wwartungszwecken häufiger mal an und abschalten können, dann aber mehr oder weniger im Leerlauf ohne Strom. Nervig sind dabei jedoch die Eingangskapazitäten der Verbraucher (insbesondere Wechselrichter) und Lader, was mich zu einer gewissen Überdimensionierung des bistabilen Relais verleitet hat. Sollte es beim Einschalten nämlich verschweißen, siehts mit der Notabschaltung auch schlecht aus.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ist nicht ganz eindeutig. In der Application Note weisen sie darauf hin, > dass Dioden hinzugefügt werden sollen. Dazu steht in Fig.7 der Application Note: "(External or Internal)". Wenn du im Datenblatt auf S.3 ins Circuit Diagram guckst, trifft für dieses Relais offensichtlich "internal" zu. Was ist daran nicht eindeutig? Notfalls hilft Nachmessen.
Wenn du mehr als 10µF Eingangskapazität hast, solltest du die Kondensatoren vorladen. Oder du besorgst dir Relais, die man sonst im Antrieb von Straßenbahnen findet.
Die Dioden sind definitiv drin, die AN ist wohl eher allgemein für alle Automobile-Relais von TE zu verstehen. Über eine Vorladeschaltung habe ich in der Tat auch schon nachgedacht, im Prinzip ist Platinenplatz nicht knapp. Die Kapazität der Geräte ist kaum sinnvoll abschätzbar (da veränderlich), aber sehr sehr viel höher 10µ und wohl auch auch ziemlich niederohmig. Ich habe bei meinen ersten Tests - noch ohne Relais - mal eben kurz den WR angeschlossen. War optisch und akustisch eindrucksvoll und der 35qmm-Kabelschuh hatte deutliche Spuren vom Blitz davongetragen. Im Handbuch des steht übrigens dazu nur "kann ein bischen blitzen beim ersten anschließen" :-)
Holger schrieb: > War optisch und akustisch eindrucksvoll und der 35qmm-Kabelschuh hatte > deutliche Spuren vom Blitz davongetragen. Im Handbuch des steht übrigens > dazu nur "kann ein bischen blitzen beim ersten anschließen" :-) Dann überlege dir mal, was diese heißen Lichtbögen mit den armen Kontakten im Relais anstellen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Dann überlege dir mal, was diese heißen Lichtbögen mit den armen > Kontakten im Relais anstellen. gute Hersteller lassen den Kunden die Wahl bei den Relaiskontakten je nach Einsatzzweck, AC oder DC, Dauerstrom oder Schaltstrom!
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