Guten morgen,
ich schalte mit einem ULN2803 4 Relais mit jeweils 64Ohm Spulenwiderstand bei 12V und zusätzlich 4 LEDs mit rund 5mA LED-Strom pro Stück.
Nun ist es so, dass ich jeweils 2 Kanäle zusammengeschaltet habe, um einen einzelnen Kanal nicht zu überlasten, da im Anzugsmoment rund 2.25Watt Pro Relais nötig sind, die der ULN2803A erstmal tragen muss (plus die wenigen mW für die LEDs) und das für knapp eine halbe Sekunde.
Nach ca. einer halben Sekunde reduziere ich die Spannung auf die Hälfte mit einer 100kHz PWM und 50% duty. Das Labornetzteil zeigt mir einen Stromverbrauch von rund 210mA (12V) an, wobei der restliche Teil der Schaltung ganz grob 60mA verbraucht. Also 150mA fließen im Mittel mit einer 50% Duty durch die 4 Relais, den 4 LEDs und somit dem ULN.
Wenn ich mit dem Finger auf den Chip gehe, ist der warm/heiß... Schätzungsweise sagt mir mein Prüffinger 55-65°C.
Die Relais die daneben sitzen, sind grob 40°C warm. In der nähe sitzt ein Temperatursensor (ca. 1cm vom Relais und ULN entfernt), der knapp 47°C anzeigt... Klingen diese Werte für euch plausibel? Für mein Empfinden wird der Chip schon "relativ warm" (nahe heiß).
Gast
#7314641
Deine Stromangaben können nicht stimmen, wenn die Relais tatsächlich 64R haben. Ich komme aus 750mA bzw. einen Mittelwert von 375mA bei 50% Duty. Weshalb 100Khz?
Hast Du Pin10 (COM) von dem Chip beschaltet?
Zeige mal das Schaltbild und Fotos vom Aufbau.
An den Darlingtons vom ULN gehen statisch gerechnet etwa 1V drauf, was zu entsprechender Verlustleistung führt. Die dürfen warm werden und 50-60°C sind vom Typ her vertretbar. Wenn dich das stört, nimm MOSFETs.
Wenn die ULNs mit 100 kHz geschaltet werden, dann entstehen darüber hinaus noch spürbare Schaltverluste.
Relais mit jeweils 64Ohm Spulenwiderstand bei 12V
macht 200mA
da im Anzugsmoment rund 2.25Watt Pro Relais nötig sind, die der ULN2803A erstmal tragen muss
Nein, 0.225W.
einer 100kHz PWM und 50% duty.
Ach herrje, wer empfiehlt das, der ULN ist viel zu langsam dafür, lass den Mist weg, der Transistor hängt halb durchgesteuert rum und hat viel zu hohe Verluste. Es ist auch nicht nötig 2 Ausgänge parallel zu schalten, aber es ist gut, nur 4 zu nutzen. .
Für mein Empfinden wird der Chip schon "relativ warm" (
Mit 4 x 200mA wird er heiss, kann das aber (ver)tragen. Nur schon mit 100Hz wäre PWM für ihn schnell.
Der ULN ist archaisch. Ein moderner MOSFET schaltet viel besser, z.B. IRLML2502/UML2502 mit Freilaufdiode, oder TPL7407L wenn es unbedingt ein grosser IC mit ungenutztem Rest sein muss.
mit einer 100kHz PWM
Ein paar Zehnerpotenzen zu schnell --> Pfundige Schaltverluste.
Relais mit jeweils 64Ohm Spulenwiderstand bei 12V
Was sind das für Riesenbrocken? Wenn die wirklich so groß sind, dann ist auch die Mechanik schwer und langsam und es reicht eine PWM im unteren einstelligen kHz-Bereich.
Wenn ich mit dem Finger auf den Chip gehe, ist der warm/heiß... Schätzungsweise sagt mir mein Prüffinger 55-65°C.
Alles im tiefgrünen Bereich. Ist halt ein altes Ding. Da war Strom noch nicht so teuer.
100kHz PWM
!!!!! Als der ULN erfunden wurde gab es vielleicht 1kHz! Das ist dein Problem, du schiebst einen 85jährigen OPA mit 300km/h auf der Autobahn vor dir her.
Gast
#7314810
Danke für eure Hilfe, ich habe mit der PWM rumgespielt. Daran scheint es tatsächlich zu liegen. Bei 25-30KHz PWM ist bereits Ruhe und der ULN bleibt wesentlich kühler (Elektronikwarm). Auf der Spannung sehe ich allerdings "Spitzen", die rund 200mVpp sind im 25kHz Takt, ob das wohl von der PWM kommt :-). Eventuell kann mein Oszi das nicht weiter auflösen, aber das könnte besser aussehen. Ich puffere die 12V bereits mit einem 1mF Elko. Keramische Kondensatoren direkt am ULN sind vorgesehen, aber noch nicht bestückt, kann das daran liegen?
Keramische Kondensatoren direkt am ULN sind vorgesehen, aber noch nicht bestückt, kann das daran liegen?
Ja, kann es.
und natürlich ist die Leiterbahnführung relevant -- für niedrige EMV sollte da "kleine Schleife" sein, mit hohem Kupferquerschnitt. Damit die C auch wirken.
100nF direkt an die ULN Versorgungspins und 1nF am ULN Ausgang könnte helfen.
Gast
#7314990
Schon ein deutlicher Unterschied mit den Kerkos und der reduzierten PWM Frequenz. Ich hab mich vorhin kurz gefragt, ob der überhaupt an ist, da ich keinen merklichen Temperaturunterschied zu meinem "Prüffinger" fühlen konnte. Das Teil ist nun sicher irgendwo zwischen 30 und 40 grad unterwegs. So kann ich damit Leben.
100nF direkt an die ULN Versorgungspins
Tja, dumm nur, daß der gar keine hat, außer Masse. ;-)
und 1nF am ULN Ausgang könnte helfen.
AUA!!! NEIN!
Wie schon mehrfach geschrieben, brauchen solche Monsterrelais, die vermutlich einihe Hundert mH Induktivität haben, kein 35kHz. Faktor 5-10 weniger reicht. Kann man messen.
Auf der Spannung sehe ich allerdings "Spitzen", die rund 200mVpp sind im 25kHz Takt, ob das wohl von der PWM kommt :-).
Mal abgesehen davon, daß man sich mit schlechter Tastkopfkontaktierung alle möglichen Störungen einfangen kann, sind die 200mV die normale "Überspannung", welche die Freialufdiode verhindert. Und es sind vermutlich eher 1V als 200mV.
Eventuell kann mein Oszi das nicht weiter auflösen, aber das könnte besser aussehen. Ich puffere die 12V bereits mit einem 1mF Elko.
Braucht kein Mensch, du hast doch keinen 50 Hz Gleichrichter. Da reichen vermutlich um die 5-50uF.
Keramische Kondensatoren direkt am ULN sind vorgesehen,
Wo denn? Der braucht keine.
aber noch nicht bestückt, kann das daran liegen?
Bloß nicht einen Schaltplan oder gar ein Layout bereit stellen, da könnte zu zuviel Hinweise auf das Problem geben!
Gast
#7315492
Eventuell kann mein Oszi das nicht weiter auflösen
Ist warscheinlich ein Digi-Oszi?. Ein analoger wäre hier glatt im Vorteil.
100kHz PWM
!!!!! Als der ULN erfunden wurde gab es vielleicht 1kHz! Das ist dein Problem, du schiebst einen 85jährigen OPA mit 300km/h auf der Autobahn vor dir her.
Wo genau steht das im Datenblatt? Also ich habe verschiedene Quellen mit Angaben von 500kHz bis 2MHz gefunden. In einem älteren Beitrag aus dem Forum steht auch was zum Timing: Beitrag "ULN2803 mit PWM ansteuern"
Gast
#7315566
Nach ca. einer halben Sekunde reduziere ich die Spannung auf die Hälfte mit einer 100kHz PWM und 50% duty.
Ganz schön seltsam!
!!!!! Als der ULN erfunden wurde gab es vielleicht 1kHz! Das ist dein Problem, du schiebst einen 85jährigen OPA mit 300km/h auf der Autobahn vor dir her.
Wo genau steht das im Datenblatt? Also ich habe verschiedene Quellen mit Angaben von 500kHz bis 2MHz gefunden.
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tPLH Turn-on Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 us tPHL Turn-off Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 us
Es dauert als typisch 1us, bevor ein Eingangssignal HALBWEGS am Ausgang ankommt. Da ist es aber nicht nicht voll durchgeschaltet, die Flanke ist in der Mitte! Real sind das eher 2us und mehr. Macht also als minimale Periodendauer ca. 2-4us, macht 250-500kHz. Dann ist das Ding aber NUR mit Schalten beschäftigt und auch mit den entsprechenden Verlusten! Ein alter Mann, sprich olle Darlingtonendstufe ist kein D-Zug! Dafür war es nie gebaut. Ich würde mal 5us als sinnvolle untere Grenze für einen Puls ansehen, egal ob LOW oder HIGH. Minimale Periodendauer vielleicht das 10-fache, sprich 50us == max. 20kHz.
Wo genau steht das im Datenblatt?
Datenblätter setzen bestimmte Kenntnisse voraus. In diesem Fall das Verhalten bipolarer Transistoren bei Schaltvorgängen. Mehr als die eben erwähnte Zeit sollte man also bei einem Schalter, dessen Einsatzzweck keine hohen Frequenzen vorsieht, nicht erwarten.
Wie schon mehrfach geschrieben, brauchen solche Monsterrelais, die vermutlich einihe Hundert mH Induktivität haben, kein 35kHz.
Die haben ehr gut Faktor 10 mehr Induktivität. Schon ein G2R(12VDC) von Omron hat über 1H bei offener Armatur, und bei geschlossener sogar über 2H.
Die haben ehr gut Faktor 10 mehr Induktivität. Schon ein G2R(12VDC) von Omron hat über 1H bei offener Armatur,
Der Teutone nennt das magnetischen Kreis oder beim Relais Anker. Aber 1H bei offenem Anker mit vielleicht 1mm Luftspalt? Wirklich? Hast du das mal gemessen?
https://de.rs-online.com/web/p/elektrische-relais/0366259?sra=pmpn
und bei geschlossener sogar über 2H.
Schon eher möglich.
Gast
#7315620
LDR schrieb:
Die haben ehr gut Faktor 10 mehr Induktivität. Schon ein G2R(12VDC) von Omron hat über 1H bei offener Armatur,
Der Teutone nennt das magnetischen Kreis oder beim Relais Anker.
Beim Relais eben Armatur, auch in Deutschland.
Aber 1H bei offenem Anker mit vielleicht 1mm Luftspalt? Wirklich? Hast du das mal gemessen?
Ja, aber Omron hat das ja auch gemacht.
Gast
#7315623
Uwe D. schrieb:
Wo genau steht das im Datenblatt?
Datenblätter setzen bestimmte Kenntnisse voraus. In diesem Fall das Verhalten bipolarer Transistoren bei Schaltvorgängen.
Die ULN2xxx sind simpel bipolare Technik und sollten mit höheren Frequenzen kein Problem haben, haben im Gegensatz zum FET keine Kapazität umzuladen.
Ein Relais, also eine Induktivität, zu takten, ist natürlich eine spezielle Geschichte, die ich für nicht sonderlich geschickt halte. Da könnte es helfen, eine schnelle Schottkydiode anzuklemmen.
Wenn das wirklich stimmt, 64 Ohm, dann sind das knapp 200 mA pro Kanal und man muß im Datenblatt auf die maximale Verlustleistung des IC-Gehäuses gucken.
Der TO soll sich freuen, dass ihm der Käfer nicht abgefackelt ist, das haben meine Kollegen mehr als einmal gekonnt, mit teuer zugekauften I/O-Karten im PC.
Aber 1H bei offenem Anker mit vielleicht 1mm Luftspalt? Wirklich? Hast du das mal gemessen?
Ja, aber Omron hat das ja auch gemacht.
Schau an! Hätte ich fast dagegen gewettet! ;-)
Die ULN2xxx sind simpel bipolare Technik und sollten mit höheren Frequenzen kein Problem haben, haben im Gegensatz zum FET keine Kapazität umzuladen.
Der Schaltvorgang verläuft anders, aber die Verlustleistung im Übergangszeitraum ist bei hoher Schaltfrequenz dennoch nicht vernachlässigbar.
NB: In jener Zeit, in der der Transistor abgeschaltet ist, fliesst der induzierte Relaisstrom durch die im ULN enthaltene Freilaufdiode. Deren Verlustleistung darf man also mitrechnen.
Meine Glaskugel sagt du musst Strom sparen. Und willst den Spulenstrom / Haltespannung reduzieren und nimmst solch einen alten ULN. Überdenke dein Konzept ob nicht einfache neuere diskrete MOSFETs für ein Relais / Led das nicht besser könnte... ....So viel Platz auf der Platine braucht das auch nicht und du musst nicht zwei pins parallel Schalten sondern kannst mit nur einem MOSFET anstatt zwei Ausgänge vom ULN das Relais schalten
NB: In jener Zeit, in der der Transistor abgeschaltet ist, fliesst der induzierte Relaisstrom durch die im ULN enthaltene Freilaufdiode.
Strom wird nicht unduziert, sondern Spannung. Die treibt den Strom.
Deren Verlustleistung darf man also mitrechnen.
Wenn's nicht gerade die reudigste Gurke aus der untersten Schublade ist, passiert da nicht viel.
Siehe Anhang. Man beachte den "gewaltigen" Stromripple von 1,4mA bei 1kHz PWM-Frequenz. Was nicht verwundert, tau = L/R = 2H/65Ohm ~31ms.
Angehängte Dateien:
-
Relais_02.png
(83 KB)
Gast
#7315682
NB: In jener Zeit, in der der Transistor abgeschaltet ist, fliesst der induzierte Relaisstrom durch die im ULN enthaltene Freilaufdiode. Deren Verlustleistung darf man also mitrechnen.
Richtig!
Deren Verlustleistung darf man also mitrechnen.
Wenn's nicht gerade die reudigste Gurke aus der untersten Schublade ist, passiert da nicht viel.
Die Daten, die Erholzeit der internen Diode, kennen wir nicht. Warum wohl schrieb ich: Manfred schrieb im Beitrag #7315623:
Ein Relais, also eine Induktivität, zu takten, ist natürlich eine spezielle Geschichte, die ich für nicht sonderlich geschickt halte. Da könnte es helfen, eine schnelle Schottkydiode anzuklemmen.
Gast
#7315685
Meine Glaskugel sagt du musst Strom sparen. Und willst den Spulenstrom / Haltespannung reduzieren und nimmst solch einen alten ULN. Überdenke dein Konzept ob nicht einfache neuere diskrete MOSFETs für ein Relais / Led das nicht besser könnte...
Beim ULN stört dessen hohe Restspannung, diskrete FETs könnten aber andere Effekte verursachen.
Die Daten, die Erholzeit der internen Diode
Die habe ich noch nicht einmal drin in der Rechnung.
Den Relaisstrom darf man bei solcher PWM in erster Näherung als konstant betrachten, egal ob T ein- oder ausgeschaltet ist. Entweder fliesst er durch den Darlington (1V) oder durch die Si-Diode (0,7V). Die PWM reduziert also auch ohne Berücksichtigung jedweder Schaltverluste von T und D die Leitverluste nur in überschaubarem Umfang. Ja, Schottky hat Vorteile.
Bei den Schaltverlusten wiederum darf man einrechnen, dass hier in Aus- wie Einschaltphase der Verlust in T kurzzeitig in sehr grober Näherung durch U(Supply) * I(Relais) läuft, also Relaisstrom bei fast voller Versorgungsspannung. Induktive Lasten sind hässlich.
Nach ca. einer halben Sekunde reduziere ich die Spannung auf die Hälfte mit einer 100kHz PWM und 50% duty.
viel zu hohe Frequenz, einige KHz tun es auch mit weniger Schaltverlusten...
Ich puffere die 12V bereits mit einem 1mF Elko. Keramische Kondensatoren direkt am ULN sind vorgesehen, aber noch nicht bestückt, kann das daran liegen?
Ohne "Stützkondis" arbeiten ist wie Boot fahren ohne Paddel...
Und 12 Volt puffern mit einem µF ist ein schlechter Scherz...
Ich puffere die 12V bereits mit einem 1mF Elko.
Ohne "Stützkondis" arbeiten ist wie Boot fahren ohne Paddel...
Und 12 Volt puffern mit einem µF ist ein schlechter Scherz...
Das ist halt die Frage, was der TO mit 1 mF meint. Den Beiträgen im Thread zufolge meint er tatsächlich 1 mF = 1.000 µF. Mich fuchsen solche Zweifel auch und nicht zu Unrecht ist die Einheit mF ungebräuchlich, weil tatsächlich Millifarad gemeint sein könnte, oder vielleicht doch Mikrofarad? Viele wissen offenbar nicht, wie sie ein "µ" auf der Tastatur hervorzaubern können und weichen unbedacht auf "m" aus?
!!!!! Als der ULN erfunden wurde gab es vielleicht 1kHz! Das ist dein
Angaben von 500kHz bis 2MHz gefunden.
min. typtPLH Turn-on Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 us tPHL Turn-off Delay Time 0.5 Vi to 0.5 Vo 0.25 1 us
Es dauert als typisch 1us, bevor ein Eingangssignal HALBWEGS am
Ja, diese Zeiten sind mir nicht entgangen. Und ja, ich kann Deiner Argumentation folgen, dass sich die Endstufe in dem Frequenzbereich sich (fast) ständig im linearen Betrieb befindet. Bei 100kHz sind wir ‚nur noch‘ bei max. 20% im Linearbetrieb, also sind aus meiner bescheidenen Sicht 30-50kHz wenig problematisch.
Nachtrag: Du bist in der Spalte verrutscht, die eine Mikrosekunde steht bei ‚Maximal‘.
Gast
#7315898
Nach ca. einer halben Sekunde reduziere ich die Spannung auf die Hälfte mit einer 100kHz PWM und 50% duty.
Quatsch. 6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais. Ausserdem können zu schnelle U-Flanken die Relaisspule zerstören.
6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
Bei üblichen Relais musst du froh sein, wenn die bei 1/5 der Nennspannung abfallen. Garantiert ist ein Abfall oft erst bei 1/10 der Nennspannung.
Genaueres steht im Datenblatt des entsprechenden Relais.
Ausserdem können zu schnelle U-Flanken die Relaisspule zerstören.
Welcher Mechanismus könnte diese Zerstörung bewirken?
Gast
#7315929
MCUA schrieb:
6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
Man muss schon auf den Kontaktdruck achten, wenn man das Relais voll belasten will.
Gast
#7315932
Quatsch. 6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais.
Seit vorsichtig, was du als Quatsch bezeichnest.
12V mit 50% PWM ist 1/2 so viel Leistung wie bei 100%.
6V ohne PWM wäre 1/4 so viel Leistung. Dein Vergleich mit 6 Volt ist daher Quatsch. Wenn schon, dann musst du mit 8,5 Volt vergleichen.
Gast
#7315949
MCUA schrieb:
Quatsch. 6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais.
Seit vorsichtig, was du als Quatsch bezeichnest.
Spieglein an der Wand!
12V mit 50% PWM ist 1/2 so viel Leistung wie bei 100%.
6V ohne PWM wäre 1/4 so viel Leistung. Dein Vergleich mit 6 Volt ist daher Quatsch. Wenn schon, dann musst du mit 8,5 Volt vergleichen.
Ein Relais ist keine ohmsche Last!
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
stimmt
Man muss schon auf den Kontaktdruck achten, wenn man das Relais voll belasten will.
stimmt aber auch, halten != Nennstrom.
Es soll sich ja keine Funkenstrecke bilden wegen erhöhtem Kontaktübergangswiderstand.
Quatsch. 6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais.
So ein Käse. Die meisten Relais haben eine Abfallspannung (drop out voltage) von um die 20% Un.
Ausserdem können zu schnelle U-Flanken die Relaisspule zerstören.
Schon wieder Quark vom ewig Gestrigen. Glückwunsch!
Man muss schon auf den Kontaktdruck achten, wenn man das Relais voll belasten will.
Ja man muss aber auch den "Rest" beachten. U.a. daß der magnetische Kreis beim angezogenen Relais deutlich weniger Luftspalt hat und somit deutlich weniger Strom (genauer Amperewindungen), um AUSREICHEND Kraft auf die Kontakte auszuüben. Die Nennspannung der meisten (alle?) Relais wird in erster Linie benötigt, um bei offenem Kontakt und Magnetkreis die Kraft aufbauen zu können. So ein veränderlicher Magnetkreis hat eine riesige Hysterese, sprich die Abfallspannung (Strom) liegt DEUTLICH unter der Anzugsspannung.
Gast
#7316067
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
Kann sein, muss aber nicht.
Ausserdem können zu schnelle U-Flanken die Relaisspule zerstören.
Schon wieder Quark vom ewig Gestrigen. Glückwunsch!
LaberLaber.
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
Kann sein, muss aber nicht.
Ausserdem können zu schnelle U-Flanken die Relaisspule zerstören.
Schon wieder Quark vom ewig Gestrigen. Glückwunsch!
LaberLaber.
Guck Dir auf Reichelt oder wo immer Du auch kein Vertrauen hast in ein normales Relais, da sind fast alle moderneren Teile mit 10% Drop-out der Nennspannung angegeben. (https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C300/HFD27_DB_EN.pdf)
Gast
#7316264
Kann ja sein, dass es bei manchen Relais so ist, aber nicht bei allen. 1/10 U ist lediglich 1/100 der Leistung. Dazu können Erschütterungen kommen. Und wo steht die dU/dt-Spalte? Und was macht er, wenn er 20-30 Relais unabhängig schalten will? Nimmt er dann 20-30 sep. PWM-Einheiten? Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Kann ja sein, dass es bei manchen Relais so ist, aber nicht bei allen. 1/10 U ist lediglich 1/100 der Leistung.
Die interessiert nicht, nur der Strom. Und der ist immer noch 1/10.
Dazu können Erschütterungen kommen.
Niemand hat behauptet, daß man ein Relais sicher mit 10% Nennstrom betreiben kann oder soll!! Das ist die Abfallspannung!
Und wo steht die dU/dt-Spalte?
Wozu? Das ist kein relevanter Relaisparameter. Und ich hab noch nie von Relaisversagen durch zu hohes dU/dt gehört. Theoretisch möglich, praktisch kaum.
Und was macht er, wenn er 20-30 Relais unabhängig schalten will? Nimmt er dann 20-30 sep. PWM-Einheiten?
Wenn es unbedingt ums Stromsparen gehen soll, ja.
Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Sagt wer?
Gast
#7316379
Die interessiert nicht, nur der Strom.
Vonwegen! Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist. (sonst könnte man ja eine Leistung im uW-Bereich auftragen, mit sehr hohem Strom, und hätte dann das hohe Anzugsmoment. Wundersame Kraftvermehrung?
Und wo steht die dU/dt-Spalte?
Wozu?
Es gibt (auch wenn du es noch nie gehört hast) (genug) konkrete Fälle von Spulen, Motoren usw, bei denen durch zu hohes dU/dt (auch durch PWM) Windungsschluss aufgetreten ist. Man kann - wie oben auch jemand drauf hingewiessen hat - nicht mal eben so jede beliebige Spule usw mit allem möglichen an PWM-Signalen betreiben. Es haben da Leute (nicht ich) schon ihr blaues Wunder erlebt; das nicht nur für ein paar Eur.
Und was macht er, wenn er 20-30 Relais unabhängig schalten will? Nimmt er dann 20-30 sep. PWM-Einheiten?
Wenn es unbedingt ums Stromsparen gehen soll, ja.
Der Aufwand rentiert sich nicht bei der mikrigen Leistungsersparnis.
Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Sagt wer?
ich. und ich bleibe dabei. Bei einer industriell. Steuerung wird das so keiner machen.
Gast
#7316410
Die interessiert nicht, nur der Strom.
Vonwegen! Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist.
Die Spule wird doch nicht verändert, also ist F~I, solange keine Sättigung eintritt.
Bei einer industriell. Steuerung wird das so keiner machen.
Da ist sowas völlig normal, du kennst das nur nicht.
Gast
#7316430
Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist. (sonst könnte man ja eine Leistung im uW-Bereich auftragen, mit sehr hohem Strom, und hätte dann das hohe Anzugsmoment. Wundersame Kraftvermehrung?
Stell dir vor du würdest den Kupferdraht durch einen schlechteren Leiter ersetzen (gleich viele Windungen und z.B. doppelter Widerstand). Um den selben Strom durchzubringen müsstest du aufgrund des doppelten Widerstands die vierfache Heizleistung aufwenden.
Meinst du wirklich die Anzugskraft würde dann steigen, weil die Leistung 4 mal so groß ist?
Nein: der Strom entscheidet über die Anzugskraft. Wie viel Leistung du im Widerstand der Spule verbraten musst, um diesen Strom aufzubringen, hat keinen direkten Einfluss auf die Anzugskraft. (Nur einen indirekten, weil mehr Heizleistung in der Spule auch den Kern aufheizt und dessen magnetische Eigenschaften verschlechtert).
Gast
#7316440
Um den selben Strom durchzubringen müsstest du aufgrund des doppelten Widerstands die vierfache Heizleistung aufwenden.
sorry: ist beim gleichen Strom natürlich nur die doppelte Leistung. aber aber nichts an der grundsätzlichen Aussage
Gast
#7316441
aber aber nichts an der grundsätzlichen Aussage
ändert aber nichts wenn der grundsätzlichen Aussage
Die interessiert nicht, nur der Strom.
Vonwegen! Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist.
Schon wieder falsch. F~I
(sonst könnte man ja eine Leistung im uW-Bereich auftragen, mit sehr hohem Strom, und hätte dann das hohe Anzugsmoment.
Kann man, dazu bräuchte man eine ultraniederohmige Spule. Oder gar Supraleitend, dann geht es statisch mit NULL Leistung. Nur der Aufwand der Nebenaggregate wird etwas hoch ;-)
Wundersame Kraftvermehrung?
Ohmsches Gesetz. Relais mit kleinen Betriebsspannungen haben weniger Windungen, dickeren Draht und mehr Strom. Aber wenn man es vergleicht kommt bei allen die gleiche Anzahl Amperewindungen raus. Komisch, nicht? Halbe Nennspannung = 1/2 Windungszahl = 1/4 Widerstand = doppelter Strom (bei halber Nennspannung)
N * I = konstant
Und wo steht die dU/dt-Spalte?
Wozu?
Es gibt (auch wenn du es noch nie gehört hast) (genug) konkrete Fälle von Spulen, Motoren usw, bei denen durch zu hohes dU/dt (auch durch PWM) Windungsschluss aufgetreten ist.
Stimmt, hab ich auch schon gehört. Aber nie bei Relais. Und schon gar nicht, wenn sie von einem schnarchlangsamen Treiber wie einem ULN2803 angesteuert werden.
Man kann - wie oben auch jemand drauf hingewiessen hat - nicht mal eben so jede beliebige Spule usw mit allem möglichen an PWM-Signalen betreiben.
Jaja, und morgen fällt der der Mond vom Himmel!
Es haben da Leute (nicht ich) schon ihr blaues Wunder erlebt; das nicht nur für ein paar Eur.
Du leidest anscheinend auch an PTBS.
Und was macht er, wenn er 20-30 Relais unabhängig schalten will? Nimmt er dann 20-30 sep. PWM-Einheiten?
Wenn es unbedingt ums Stromsparen gehen soll, ja.
Der Aufwand rentiert sich nicht bei der mikrigen Leistungsersparnis.
Das weißt du gar nicht! Denn du kennst nicht die Randbedingungen. Weder, ob das Ding per Akku betrieben wird oder ein Kühlproblem hat. Außerdem ist hier nicht von 30 sondern EINEN Relais die Rede.
Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Sagt wer?
ich. und ich bleibe dabei.
Das darfst du. Ist deine Meinung. Nicht mehr, nicht weniger.
Bei einer industriell. Steuerung wird das so keiner machen.
Schon wieder falsch. Es gibt sogar fertige Treiber für sowas. Und das mal gar nicht wenige, sogar mit Automotive Qualifizierung!
https://www.ti.com/motor-drivers/solenoid/products.html
Vini. Vidi. Vici.
Gast
#7316462
Gast
#7316592
Und was macht er, wenn er 20-30 Relais unabhängig schalten will? Nimmt er dann 20-30 sep. PWM-Einheiten? Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Auch wenn der TO nur von 4 Relais schrieb. Falls er mal 40 braucht, leitet er sich die 40PWMs von einer Timerbasis ab, dass du nach einer MCU mit 40PWM Einheiten suchen würdest, ist mir klar.
Gast
#7316670
Ob das der ganze Bettel wert ist?
Bei einer industriell. Steuerung wird das so keiner machen.
Da ist sowas völlig normal, du kennst das nur nicht.
Heute werden da meist Leistungen geschaltet, nicht Signale. Da kommt es auf die wenige Leistung der Steuerung auch nicht an.
Die Relais die daneben sitzen, sind grob 40°C warm. In der nähe sitzt ein Temperatursensor (ca. 1cm vom Relais und ULN entfernt), der knapp 47°C anzeigt...
Falsch dimensionierte Relais durch Schaltungstricks oder PWM wieder in die richtige Richtung bringen?
In alter Zeit hat man das mit ein paar pass. Bauelementen auch hingekriegt. Als Bastler kann man da auch anstatt eines 12V Relais eines mit 16V/18V nehmen.
Gast
#7316685
Lothar M. schrieb:
MCUA schrieb:
6V sind (auch für 'nur halten') zu wenig für ein 12V-Relais
Ein Relais mit einer Nennspannung von 12V hält bei 1/2 der Nennspannung, also 6V, bombenfest.
Man muss schon auf den Kontaktdruck achten, wenn man das Relais voll belasten will.
Solange der Anker am Joch haftet, bleibt auch der Kontaktdruck gleich...
Als Bastler ... eines mit 16V/18V nehmen.
Falscher Dampfer, wie so oft. Hier geht's nicht darum, die Spannung zwecks Anzug kurz mal zu boosten, sondern just um's völlige Gegenteil.
(etc.)
Alles restliche ist wohl purer Phantasie entsprungen?
Gast
#7316717
Solange der Anker am Joch haftet, bleibt auch der Kontaktdruck gleich...
Kommt auf die Bauart des Relais an.
Gast
#7317048
Danke für die vielen guten Beiträge.
Ich habe 1mF = 1000µF (10^-6 und 10^-3 zu unterscheiden schaffe ich gerade so) an den 12V, da ich die tatsächlich für den Einschaltstromstroß brauche, weil der Wandler sonst in die Knie geht. Wandler überdimensionieren für den Anzugsstrom der Relais wollte ich nicht unbedingt. Die PWM (ob die nun sein muss oder ob es eine Halteschaltung mit einer weiteren Spannung ist, sei dahingestellt) benötige ich, um die Relais nicht zu überhitzen. Die werden schon relativ warm und der Hersteller empfiehlt, die Haltespannung zu reduzieren. Ich mache das halt mit einer PWM, da das die einfachste Möglichkeit war. Das nächste Mal denke ich über eine andere Lösung nach. Aber der ULN läuft nun soweit ganz gut. Eventuell kann man da mit der Schaltfrequenz noch weiter runtergehen.
Dass man eine Relaisspule nicht mit einer PWM bestromt halte ich übrigens für ein Gerücht. Ich gebe euch aber Recht, dass man sich anders viel Schmutz auf der Versorgungsspannung erspart.
Mani W. schrieb:
Solange der Anker am Joch haftet, bleibt auch der Kontaktdruck gleich...
Kommt auf die Bauart des Relais an.
Und die wäre?
Hast Du Beispiele oder Links davon?
Die PWM (ob die nun sein muss oder ob es eine Halteschaltung mit einer weiteren Spannung ist, sei dahingestellt) benötige ich, um die Relais nicht zu überhitzen. Die werden schon relativ warm und der Hersteller empfiehlt, die Haltespannung zu reduzieren.
Man kann einem Relais einen Elko in Serie vorschalten, parallel zum Elko ist ein Widerstand geschaltet, der nach Aufladung des C über das Relais eine Strombegrenzung ergibt, wobei dann am R eine gewisse Spannung abfällt (Verlustleistung) - der R parallel zum C sorgt auch nach Abschalten des Relais für eine Entladung...
Gast
#7317832
LDR schrieb:
Mani W. schrieb:
Solange der Anker am Joch haftet, bleibt auch der Kontaktdruck gleich...
Kommt auf die Bauart des Relais an.
Und die wäre?
Hast Du Beispiele oder Links davon?
Auf die schnelle:
Beitrag #7317856 wurde von einem Moderator gelöscht.
Auf die schnelle:
Das hat aber mit "normalen" Relais nichts zu tun!
Gast
#7318686
LDR schrieb:
Auf die schnelle:
Das hat aber mit "normalen" Relais nichts zu tun!
Was der Bauer nicht kennt...
Gast
#7318691
Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Sagt wer?
Ich auch. Das Relais wird dann mit Wechselspannung angesteuert, zudem als Rechteck. Alles undefiniert. Man könnte es ja mit einem Kondensator puffern, der wäre dann aber recht groß.
Richtiges Relais verwenden, und gut ist es.
Was der Bauer nicht kennt...
Dein "Relais" ist der ANLASSERKONTAKT für einen Starter im KFZ oder Traktor, der presst nur ein großes Stück Kupfer über die beiden Kontakte, dann erst bekommt der Startmotor den Saft gegen Masse...
Es gibt dabei keinen geschlossenen Kreis über das Joch und den Anker wie bei einem RELAIS...
Daher ist der KONTAKTANPRESSDRUCK bei einem Anlasserkontakt sehr abhängig von der Spannung an der Spule...
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Falk B. schrieb:
Diese Schaltung hier ist ein Unsinn, der nichts bringt.
Sagt wer?
Ich auch.
Das war zuvor wohl noch nicht deutlich genug: Was Du sagst, interessiert fast niemanden, da es eben zu 99% unfundierter Unfug ist.
Das Relais wird dann mit Wechselspannung angesteuert, zudem als Rechteck.
Nein, mit pulsierender DC. Woraus seine L einen entspr. niedrigeren (verdammt nahe an DC-) Strom macht.
Aber "Abwärtswandler" sagt Dir nichts, oder?
Alles undefiniert.
UNFUG.
Bei einer industriell. Steuerung wird das so keiner machen.
Da ist sowas völlig normal, du kennst das nur nicht.
Durch das Ansehen (und verstehen...) von Falks Bildern hätte sogar jemand weitestgehend Ahnungsloses wie Du die Chance gehabt, zu verstehen.
Aber nein, Du redest immer weiter "aus dem Bauch raus", was interessieren DICH schon Tatsachen / Posts anderer.
Richtiges Relais verwenden, und gut ist es.
NOCHMAL:
Es geht darum, per PWM den_Haltestrom_zu_minimieren - aus Effizienzgründen ...
Bei einer Steuerung, bei welcher die Relais feststehen und auch passen aka "DIE RICHTIGEN SIND".
Man könnte...
...einfach die Finger still halten, wenn man schon keine Ahnung hat. Und eben nur dann nicht, wenn das anders ist. (Und sei das noch so selten - ist allein DEIN Problem.)
Gast
#7318718
...einfach die Finger still halten,
Den Ausdruck kenne ich nur von "hinz". Wo ist der eigentlich?
Aber nein, Du redest immer weiter "aus dem Bauch raus", was interessieren DICH schon Tatsachen / Posts anderer.
Seit Tagen wird hier über angebliche Probleme diskutiert. Die eigentlich keine sind.
Das Relais wird dann mit Wechselspannung angesteuert, zudem als Rechteck.
Nein, mit pulsierender DC. Woraus seine L einen entspr. niedrigeren (verdammt nahe an DC-) Strom macht.
Ja klar! Pulsierender DC, auf sowas muß man erst mal kommen :-)
Den Ausdruck kenne ich nur von "hinz". Wo ist der eigentlich?
Den Herrn Hinz habe ich auch schon bei den beiden Triac Threads und Step up Wandler Threads vermisst. Der nimmt jetzt rechtzeitig bis zum 31. März seinen Resturlaub.
Wollte er nicht sogar nach Tel Aviv fliegen? Wenn er wieder da ist, kann er das ja mal selbst erzählen.
Gast
#7318726
Nein: der Strom entscheidet über die Anzugskraft........
Dann nimm 1 uW mit 1uV und 1 A und 1 Windung, dann siehste, dass es völliger Quatsch ist, was du hier redest. Mit 1 uW machst du gar nichts! Je mehr Ampere-Windungen, desto stärker der Magnet / der Trafo. Um den Strom durch mehrere Windungen durch treiben zu können brauchst du (weil es keine SupraLeiter sind) entsprechendhöhere Spannung als bei nur 1 Windung. Dass die im Widerstand verbratene Leistung complett in Kraft umgesetzt wird hab ich nicht behauptet. Definitiv ist es Quatsch nur vom Strom zu reden. Ohne Spannung gibt es keinen Strom. Es funkt. auch keine Stromquelle ohne Spannung. Jemand, der nur vom Strom redet ohne die Spannung dabei zu bedenken, hat was verpennt.
Solange der Anker am Joch haftet, bleibt auch der Kontaktdruck gleich...
Stimmt. Solange der nicht durch Erschütterung abreist.
Stimmt, hab ich auch schon gehört. Aber nie bei Relais.
Bei Relais kann das genauso auftreten. Das der ULN.. nicht der schnellste ist, weiss ich selbst (es war auch von anderer Beschaltung die Rede, die wesentlich schneller ist)
Es haben da Leute (nicht ich) schon ihr blaues Wunder erlebt; das nicht nur für ein paar Eur.
Du leidest anscheinend auch an PTBS.
Hast du Alkohol- und Drogen-Probleme?
Es gibt sogar fertige Treiber für sowas.
wundert mich, das du welche kennst. Solch Driver (IPS) gibt es seit Jahrzehnten (u.a. ehe. Siemens, Infineon, STM, ehe. Motorola, IC-HAUS, Allegro, Trinamik (auch f Stepper-Motoren), National, Toshiba, Intersil, IRF, Ixys, Maxim, NXP, Sanken, Sanyo, Siliconix, TDK, Temic, TI, TOSHIBA); es muss aber zusammen passen.
dass du nach einer MCU mit 40PWM Einheiten suchen würdest, ist mir klar.
falsch gedacht. ich würd es auf Relaisseite (auch wegen EMV) ganz ohne PWM machen.
Dass man eine Relaisspule nicht mit einer PWM bestromt halte ich übrigens für ein Gerücht.
versuch es mit zu hoher dU/dt!
Ob das der ganze Bettel wert ist?
Nein, bei diesen Mini-Leistungs-Ersparnissen hier rentiert es sich nicht/fastnicht. Das Netzteil tut sein übriges.
Auch wenn der TO nur von 4 Relais schrieb.
Auf die Relais könnte man ws. auch ganz verzichten.
Gast
#7318728
Nö. PWM mutiert ja hier zu einer Modedroge.
Bei einem PWM von 50% bestromt der TO ein Relais mit hart 32kHz. Wie krank ist das denn? Über die Temperatur eines ordentlich dimensionierten Relais habe ich mir noch nie Sorgen machen müssen.
Gast
#7318735
Über die Temperatur eines ordentlich dimensionierten Relais habe ich mir noch nie Sorgen machen müssen.
Das stimmt. Es gibt keine ordentliche Firma die Relais herstellt, mit der Bedingung, diese im Dauerbetrieb "herunterfahren" zu müssen; zumal die ja auch ständig ein- und aus-schaltbar sein müssen.
Gast
#7318738
Es gibt keine ordentliche Firma die Relais herstellt
Doch, ich kenne welche :-) Gebe zu, bin gemein, Wort im Munde herum gedreht.
Und man sollte sich Gedanken machen, ob man Öffner oder Schließer benutzt.
Gast
#7318752
Dein "Relais" ist der ANLASSERKONTAKT für einen Starter im KFZ oder Traktor, der presst nur ein großes Stück Kupfer über die beiden Kontakte, dann erst bekommt der Startmotor den Saft gegen Masse...
Der Anlasskontakt befindet sich in Zündschloss, und das Relais am Starter wird bei den KFZlern gerne noch Magnetschalter genannt, ein sonst schon lange nicht mehr übliche Bezeichnung für Relais.
Es gibt dabei keinen geschlossenen Kreis über das Joch und den Anker wie bei einem RELAIS...
Das ist kein Pflichtmerkmal eines Relais.
Lies doch wenigstens mal bei Wikipedia zu "Relais" und "Magnetschalter".
Und man sollte sich Gedanken machen, ob man Öffner oder Schließer benutzt.
Lieber Michael!
Wenn man etwas über Relais einschalten will, dann benutzt man Schließer, also den Arbeitskontakt...
Bei Alarmanlagen wird oft der umgekehrte Fall verwendet, also der Ruhekontakt, das hat aber auch seine Gründe...
Das ist kein Pflichtmerkmal eines Relais.
Aber bei Industrierelais und sonstigen mit Anker, Joch und Kern...
Gast
#7318970
LDR schrieb:
Das ist kein Pflichtmerkmal eines Relais.
Aber bei Industrierelais und sonstigen mit Anker, Joch und Kern...
Aber bei Industrierelais und sonstigen mit Anker, Joch und Kern...
DAS ist ein Relais! ;-)
Mit 3 Ohm Spulenwiderstand zieht das Ding an 36V satte 12A bei 432W! Die braucht es aber nicht dauerhaft! Wer das Ding nicht mit PWM betreibt, fackelt es ab! Zum Anziehen braucht es aber viel Strom!
Gast
#7319046
DAS ist ein Relais! ;-)
Gibt noch mehr solche.
Dein "Relais" ist der ANLASSERKONTAKT für einen Starter im KFZ oder Traktor, der presst nur ein großes Stück Kupfer über die beiden Kontakte,
Das nennt man Relais oder auf deutsch Magnetschalter, obwohl es ja richtigerweise Elektromagnetschalter heissen müsste, was dann auch der Schalter sein könnte, der den Elektromagneten aktiviert, deutsch ist schon vermaledeit.
Es gibt dabei keinen geschlossenen Kreis über das Joch und den Anker
Doch, natürlich, der Anker bewegt sich zum Joch.
DAS ist ein Relais! ;-)
Gibt noch mehr solche.
Jo - nur steht auch in den Datenblättern ganz genau so drin, dass der Haltestrom bzw. die Halteleistung weniger als 1/10 der Einschaltleistung beträgt.
https://docs.rs-online.com/6244/0900766b80dc33b6.pdf
Nachtrag: Beitrag "(stromsparender) Transitor zum schalten von 50A (12V)"
===> und dann mal überfliegen (Built in Economizer)
Jo - nur steht auch in den Datenblättern ganz genau so drin, dass der Haltestrom bzw. die Halteleistung weniger als 1/10 der Einschaltleistung beträgt.
Aus dem Datenblatt:
Built-in coil economizer — only 1.7W hold power @ 12VDC and it limits back EMF to 0V.
Models requiring external economizer also available
Jo - nur steht auch in den Datenblättern ganz genau so drin, dass der Haltestrom bzw. die Halteleistung weniger als 1/10 der Einschaltleistung beträgt.
Aus dem Datenblatt:
Built-in coil economizer — only 1.7W hold power @ 12VDC and it limits back EMF to 0V.
Models requiring external economizer also available
Nö, der ist da schon drin. Und genau das Produkt zeigt wieder mal, dass es sehr wohl um Energieeinsparung geht.
Sicher findet sich noch was, warum PWM ungeeignet ist…
Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist.
Die interessiert nicht, nur der Strom.
Vonwegen! Die aufgegebene Leistung entscheidet, wie stark der Magnet ist.
Dass die im Widerstand verbratene Leistung complett in Kraft umgesetzt wird hab ich nicht behauptet.
Direkt behauptet hast du das nicht, aber dass nur der Strom entscheidet, hast du mit "Vonwegen!" verneint.
Dass überall, wo Strom fließt, auch Leistung "entsteht", ist normal. Aber die Leistung ist ein Nebeneffekt und nicht ursächlich für die Funktion des Relais von Bedeutung. Die Ampere-Windungszahl ist der für die Funktion entscheidende Wert. So kann man ein Relais mit gleicher Ampere-Windungszahl dimensionieren mit viel oder mit wenig Leistung - je nachdem, wieviel PLatz man für die Wicklung spendiert. Und das Ergebnis ist ein Kompromiss mit den Parametern Platzbedarf, Kupferpreis und Verlustleistung. Das ist wie bei der Dimensionierung von Trafos: Ich kann wählen, wieviel Eisen und wieviel Kupfer ich verwenden will.
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