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
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
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:> 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.
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.
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!
