Gibt es eine Schaltung, Baustein, bei der ich eine 12V Gleichspannung am Eingang + und - egal wie herum anschließen kann und am Ausgang kommt die Spannung nie verpolt raus?
Ich dachte erst einmal an einen Brückengleichrichter, aber da wird Plus und die Masse doch durch die Dioden immer um 0,7 Volt reduziert und ich habe am Ausgang nicht mehr die gleiche Spannung wie am Eingang.
Oder kann ich das nur mit einer kleinen Relaisschaltung wie im 2. Bild lösen?
Ich hatte da erst an ein Relais mit 2 Wechslerkontakten gedacht, aber ich denke, das schaltet nicht schnell genug um und die Schaltung, die dann an OUT hängt wird für einen Bruchteil einer Sekunde verpolt betrieben.
Es gibt ja sog. "Ideale Dioden", eine Kombi aus FET und Logic. Aber ohne den großen Spannungsabfall. Sowas sollte es auch doch für Gleichrichter geben.
aber da wird Plus und die Masse doch durch die Dioden immer um 0,7 Volt
reduziert
Die Ausgangsspannung ist immer um 2x Uf also je nach Dioden und Strom im ca. 1..2V geringer als die Batteriespannung.
Wenn an diese Batterie ein 2. Verbraucher angeschlossen ist (oder werden kann), der irgendwie mit dem "verpolgeschützten" Gerät verbunden ist, dann gibt das je nach Polung einen unerwünschten und ggfs schädlichen "Querstrom".
Ich denke, es wäre gut, wenn du das eigentliche Problem (warim kann die Batterie verpol werden und warum muss das Gerät auch bei Falschpolung funktionieren) und eben nicht nurdeine Lösungsvorschläge zeigen würdest.
Mach doch das mit den Relais, wenn Du nichts anderes da hast. Das
funktioniert wenigstens auf Anhieb.
Die Schaltung kann man auch noch vereinfachen:
Ein Relais mit Polwenderkontakten (2*UM), das je nach Batteriepolung
angezogen oder abgefallen ist.
Mit 2xUm klappt das nicht, dass hatte ich auch schon überlegt! Im Ruhekontakt hast Du für einen Bruchteil einer Sekunde eine Verpolung am Ausgang, bis das Relais geschaltet hat, da bring auch eine nachgeschaltete Diode an Out nichts, die ist auch dann falsch rum.
Ich dachte es gäbe eine Lösung auf Halbleiterbasis.
Mit 2xUm klappt das nicht, dass hatte ich auch schon überlegt! Im
Ruhekontakt hast Du für einen Bruchteil einer Sekunde eine Verpolung am
Ausgang, bis das Relais geschaltet hat,
Wie empfindlich ist denn deine Schaltung?
Dich stören bei 12V die 1,4V Spannnungsabfall am Brückengleichrichter (nimm Germaniumdioden, dann sinds nur ca. 0,6V),
und die paar Millisekunden Verpolung, bis die Öffner des Relais öffnen, schaden im Normalfall keiner Elektronik...
die paar Millisekunden Verpolung, bis die Öffner des Relais öffnen,
schaden im Normalfall keiner Elektronik
Ein Kurzschluss in der Schaltung mit zwei Relais schädigt mit Sicherheit zumindest die Kontakte der Relais. Falsch gepolte Spannung killt dir zudem jedes normale IC sofort. "Die paar Millisekunden" sind für beide Fälle durchaus Kritsch.
Beide Relais-Schaltungen eignen sich nicht, wenn die Spannung im laufenden Betrieb ohne Pause umgepolt wird.
Die Schaltung mit 1 Relais schließt sich zwar nicht selbst kurz, kann aber die Last durch verpolte Spannung zerstören. Beim Einschalten der Quelle dreht das Relais die Spannung verzögert (zu spät) um. Beim Ausschalten wenn die Spannung langsam abfällt, fällt das Relais zu früh ab, wo die Spannung noch deutlich über 0 ist. Gleiches passiert auch, wenn die Quelle eine Batterie ist und sie so weit entladen wird, dass das Relais nicht mehr anzieht.
Gerd, muss es denn wirklich eine Schaltung sein, die automatisch umpolt? Eine Schutzschaltung, die den Strom nur bei richtiger Polung fließen lässt, wäre nämlich relativ einfach und fast ohne Verluste zu realisieren.
Beide Relais-Schaltungen eignen sich nicht, wenn die Spannung im
laufenden Betrieb ohne Pause umgepolt wird.
Sorry hatte ich nicht erwähnt, es wird nicht im laufenden Betrieb umgepolt.
Ich möchte ein universellen Datenlogger für die Drehzahl und den Öldruck von an den Maschinen verbauten Hydraulikmotoren bauen, um die Belastung der Antriebe zu analysierten. Da ich vor Ort im Feld keine direkte Stromquelle habe und nicht mit Batterien oder Akkus rumeiern will (die sind eh immer leer, wenn sie braucht), habe ich mir überlegt, den Strom von der dazugehörigen Magnetspule mit einen Y-Kabel zu schnorren. Leider gibt es für diese Würfelstecker keine Anschlussnorm und jeder Landmaschinenhersteller macht das so wie er gerade lustig ist. Die PIN´s sind nur mit 1 + 2 beschriftet.
Warum stört Dich dann der Spannungsabfall über einen Brückengleichrichter?
Da gehen ca 1V weg (2 Diodenstrecken), bei geringem Strom, die Bordspannung ist ohnehin starken Schwankungen unterworfen und Dein Datenlogger wird zwischen 3,3 und 5V brauchen und nur ein paar mA ziehen.
Mach also nicht so einen Aufriss, verwende Brückengleichrichter + Linear Regler.
ein "Steuerkästelchen" übernimmt folgende Aufgabe:
Initial wird (Nach Anlegen von Eingangs-Spannung an das Kästelchen) erst mal nur detektiert, ob die Spannung polrichtig angeschlossen ist. Wenn ja, geht das "grüne Lämpchen" an, und die Spannung wird nach Betätigung eines Tasters zum Verbraucher durchgeschaltet.
Ist die Spannung verkehrt gepolt zugeführt, dann geht zum einen das "rote Lämpchen" an, und bei Betätigung des Tasters wird KEINE Spannung durchgeschaltet.
Es muss dann erst mal aktiv die Spannungszuführung umgeklemmt werden, damit der "grün" Zustand erreicht werden kann.
So, nun zur Schaltung, die das realisiert (-> bitte übernehmen)
--
Nachtrag: Wenn "ein universellen Datenlogger für die Drehzahl und den Öldruck" nicht mit einer verminderten Eingangsspannung (minus 1.4 Volt für die Dioden, oder bei Schottky vielleicht minus 1 Volt) klar kommt, dann ist die Schaltung eh zu instabil. Vor allen Dingen, da "die Schaltung" eh wahrscheinlich mit +5 Volt betrieben wird, wenn da digitales Zeug zum logge zum Einsatz kommt.
Warum stört Dich dann der Spannungsabfall über einen
Brückengleichrichter?
Da gehen ca 1V weg (2 Diodenstrecken), bei geringem Strom, die
Bordspannung ist ohnehin starken Schwankungen unterworfen und Dein
Datenlogger wird zwischen 3,3 und 5V brauchen und nur ein paar mA
ziehen.
Mach also nicht so einen Aufriss, verwende Brückengleichrichter + Linear
Regler.
Sorry ich mache keinen Aufriss, aber der sch... alte Noname-Datenlogger hier an der Hochschule braucht zwingend min. 12V - 30V, keine Ahnung warum, geht man drunter gibt der fleißig Fehlermeldungen und die Messungen sind nicht wirklich brauchbar. Ich vermute wegen Referenzmessspannungen. Das Ding ist halt da und Geld für einen neuen gibt es nicht! Der Prof. meinte, dass soll nicht wirklich ein Problem sein die 12V ranzubringen, aber bei den langen Kabeln ist das Alles schon grenzwertig.
Sorry ich mache keinen Aufriss, aber der sch... alte Noname-Datenlogger
hier an der Hochschule braucht zwingend min. 12V - 30V, keine Ahnung
warum, geht man drunter gibt der fleißig Fehlermeldungen und die
Messungen sind nicht wirklich brauchbar. Ich vermute wegen
Referenzmessspannungen. Das Ding ist halt da und Geld für einen neuen
gibt es nicht! Der Prof. meinte, dass soll nicht wirklich ein Problem
sein die 12V ranzubringen, aber bei den langen Kabeln ist das Alles
schon grenzwertig.
Ich möchte ein universellen Datenlogger für die Drehzahl und den Öldruck
von an den Maschinen verbauten Hydraulikmotoren bauen
Welchen riesen Strom benötigt der denn?
Man kann auch leicht mit 4 Opto-MOS umschalten.
Z.B. der CPC1002NTR hat 0,35Ω On-Widerstand und kann 0,7A ab.
Mit 4 * 1,29€ ist der auch nicht teuer (Mouser). Zur Ansteuerung mit 12V wird noch ein Vorwiderstand 2,7k benötigt.
Sorry ich mache keinen Aufriss, aber der sch... alte Noname-Datenlogger
hier an der Hochschule braucht zwingend min. 12V - 30V, keine Ahnung
warum, geht man drunter gibt der fleißig Fehlermeldungen und die
Messungen sind nicht wirklich brauchbar. Ich vermute wegen
Referenzmessspannungen.
Nimm einen automotive Stepup Wandler der kann
kurzfristig Verpolung ab (mind. 1 Minute)
Eingang 9(6)...27V auf z.B. 15V stabil
und Deine Relais Lösung (oder Brückengleichrichter, wenn dessen Verlsute akzeptabel sind).
Dann läuft der Logger zuverlässig, und steigt bei der unteren Grenze (12V) nicht aus. UND das ist ja das eigentliche Ziel Deines Auftrages.
Wäre noch nützlich zu wissen, wieviel Strom/Leistung der Logger benötigt,
dann kann man Dir bei der Auswahl des Wandlers helfen.
Gleichrichter.jpg
(29 KB)
Batterieverpolungsmoeglichkeit.jpg
(37 KB)
