Matse

07.06.2015, 12:50 |
Unterspannungsabschaltung für die 12V-Dose im Auto (Elektronik) |
Hallo Leute!
Also folgendes Problem:
In einigen Messprojekten habe ich im Auto die Notwendigkeit, die 12V-Steckdose für den Zigarettenanzünder vorne zum Beispiel oder auch hinten im Kofferraum auch in Stellung Zündung-aus zu bestromen weil die angeschlossenen 12V-Verbraucher auch bei ausgeschalteter Zündung versorgt sein müssen.
Neuere Autos schalten die 12V-Dosen ja nur noch bei Zündung ein und überwachen dabei per BCM die Bordnetzspannung und schalten dann bei Unterspannung die Dosen wieder aus um die Startfähigkeit zu behalten.
Ich habe nun ein älteres Fahrzeugsystem ohne eine solche Bordnetzstruktur wo die 12V-Dose einfach über eine Sicherung auf Dauerplus Klemme 30 direkt an der Batterie hängt. Somit saugt ein Verbraucher, der keine Unterspannungsabschaltung hat, die Batterie leer bis sie tiefentladen ist. Das will ich verhindern. An der Struktur der Verbraucher kann ich nichts ändern.
Es heißt, man soll Bleiakkus nicht unter 20% der Nennkapazität entladen, was einer Zellenspannung von ca. 1,8 V = 10,8 V über dem ganzen Akku entspricht.
Ich will nun eine Schaltung bauen, die sagen wir bei 11 V die 12V-Dosen abschaltet und entweder bei Motorlauf oder 11,3 V Hysterese die 12V-Dosen wieder zuschaltet.
Dazu ist die Frage, wie ich die Lastschaltung nun realisiere. Am besten sollte die Schaltung so keine Energie benötigen, um die Schaltfunktion aufrecht zu erhalten. Zum Messen können gerne ein paar nA fließen, aber ist die 12V-Dose an will ich nicht durch die Schaltung die Batterie entladen.
Wie kann ich die Last nahezu verluststromfrei schalten? Da bleibt mir wohl nur ein bistabiles Relais, hm?
Hat einer Schaltungsideen wie es auch mit Halbleitern gehen kann? Dann verliere ich aber immer über dem Schaltelement 0,7V, oder? Was ist mit einem Thyristor oder so etwas?
Danke für Eure Ideen,
Matse |
xy

07.06.2015, 13:14
@ Matse
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Unterspannungsabschaltung für die 12V-Dose im Auto |
Dies hier modifizieren:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/197912-as-01-de-LADEAUTOMATIK_MAX__10_A__BAUSATZ.pdf |
Sel

Radebeul, 07.06.2015, 13:26
@ xy
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Unterspannungsabschaltung für die 12V-Dose im Auto |
» Dies hier modifizieren:
»
» http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/197912-as-01-de-LADEAUTOMATIK_MAX__10_A__BAUSATZ.pdf
Man braucht bei diesem Bausatz nur die "Ausgänge" des IC vertauschen, so das sich für das Relais die "Schaltrichtung" ändert. Also es fällt bei zu geringer Spannung ab.
Alles andere ist im Bausatz beschrieben und soweit ok.
LG Sel |
cmyk61

Edenkoben, Rheinland Pfalz, 07.06.2015, 14:08
@ Matse
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Unterspannungsabschaltung für die 12V-Dose im Auto |
Hi Matse,
ein Accu für Starterzwecke darf zwar auf derlei Werte entladen werden, man sollte sich aber nicht wundern, wenn das Teil deutlich früher das Zeitliche segnet.
Starterbatterien sind auf kurzzeitige, hohe Ströme ausgelegt nicht auf langsame Entladung bis 20%. Hierfür eignen sich zB Solaraccus o.ä. wesentlich besser.
Gruß
Ralf
»
» Neuere Autos schalten die 12V-Dosen ja nur noch bei Zündung ein und
» überwachen dabei per BCM die Bordnetzspannung und schalten dann bei
» Unterspannung die Dosen wieder aus um die Startfähigkeit zu behalten.
»
» Ich habe nun ein älteres Fahrzeugsystem ohne eine solche Bordnetzstruktur
» wo die 12V-Dose einfach über eine Sicherung auf Dauerplus Klemme 30 direkt
» an der Batterie hängt. Somit saugt ein Verbraucher, der keine
» Unterspannungsabschaltung hat, die Batterie leer bis sie tiefentladen ist.
» Das will ich verhindern. An der Struktur der Verbraucher kann ich nichts
» ändern.
»
» Es heißt, man soll Bleiakkus nicht unter 20% der Nennkapazität entladen,
» was einer Zellenspannung von ca. 1,8 V = 10,8 V über dem ganzen Akku
» entspricht.
»
» Ich will nun eine Schaltung bauen, die sagen wir bei 11 V die 12V-Dosen
» abschaltet und entweder bei Motorlauf oder 11,3 V Hysterese die 12V-Dosen
» wieder zuschaltet.
»
» Dazu ist die Frage, wie ich die Lastschaltung nun realisiere. Am besten
» sollte die Schaltung so keine Energie benötigen, um die Schaltfunktion
» aufrecht zu erhalten. Zum Messen können gerne ein paar nA fließen, aber ist
» die 12V-Dose an will ich nicht durch die Schaltung die Batterie entladen.
»
» Wie kann ich die Last nahezu verluststromfrei schalten? Da bleibt mir wohl
» nur ein bistabiles Relais, hm?
»
» Hat einer Schaltungsideen wie es auch mit Halbleitern gehen kann? Dann
» verliere ich aber immer über dem Schaltelement 0,7V, oder? Was ist mit
» einem Thyristor oder so etwas?
»
» Danke für Eure Ideen,
» Matse |
Matse

07.06.2015, 16:50
@ Sel
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Das ist aber genau, was ich nicht wollte ... |
Hallo Leute!
Danke soweit für die Antworten, aber die Schaltung ist genau, was ich nicht brauche.
Wenn die permanent an wäre und nur abfiele wenn die Spannung einen "Entladewert" unterschreitet, ist das Relais dauerhaft gezogen und verbraucht Strom.
Das will ich genau NICHT!!! Die Schaltung soll in geschaltetem Zustand, also !2V-Steckdose KEINEN Strom verbrauchen, übrigens auch nicht im ausgeschaltetem Zustand. Was habe ich davon wenn ich den Akku statt mit der 12V-Steckdose durch ein dauerhaft geschaltetes Lastrelais entleere?
Die Conrad-Schaltung ist ungeeignet ... Mir geht es auch weniger um die Spannungserkennung per Komparator, was eine Elektronik-Basisschaltung ist sondern es stellt sich die Frage nach der Lastschaltung und dass man dort was raffiniertes macht.
Ein bistabiles Relais wäre ansich schon gut. Es ist nur ein elektromechanisches Bauteil, nicht in Automotive-geeigneter Form erhältlich (nur als Printrelais) und mit höheren Strömen sicher auch hohem Kontaktverschleiß ausgesetzt.
Weiterhin hängt eine von mir nicht beeinflussbare Form eines DC-DC-Wandlers auf der anderen Seite was durchaus einen nicht unerheblichen Anteil an Blindleistung produziert. Es reicht zumindest, um die Zigarettenanzünderstecker, die man so kaufen kann, aufzuschmelzen ...
Das ist aber ein anderes Problem. Wie gesagt. Die Schaltung soll bis auf einen ganz geringen Messstrom keinen Strom verbauchen, weder in dem einen noch in dem anderen Schaltzustand. Deswegen hatte ich explizit nach einem bistabilen Relais oder etwas vergleichbarem in Elektronik gefragt ...
Danke und LG,
Matse |
xy

07.06.2015, 18:29
@ Matse
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Das ist aber genau, was ich nicht wollte ... |
» Das will ich genau NICHT!!!
Modifizieren!
» Blindleistung
Bei Gleichstrom? |
simi7
D Südbrandenburg, 07.06.2015, 18:49 (editiert von simi7 am 07.06.2015 um 18:50)
@ Matse
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Das ist aber genau, was ich nicht wollte ... |
» Es reicht zumindest, um die
» Zigarettenanzünderstecker, die man so kaufen kann, aufzuschmelzen ...
»
Weil diese Stromversorgung über den Zigarettenanzünder seit je her ein Krüppel ist. Es ist schon ein großer Zufall, mal einen Stecker zu finden, der mechanisch und elektrisch ordentlich ausgeführt ist.
Ich frage mich, wieso noch kein Autohersteller eine vernüftige Steckdose fürs Kfz. erfunden hat. |
xy

07.06.2015, 19:00
@ simi7
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Das ist aber genau, was ich nicht wollte ... |
» Ich frage mich, wieso noch kein Autohersteller eine vernüftige Steckdose
» fürs Kfz. erfunden hat.
Zu konservativ. In meinem hab ich vorne und hinten Neutrik SpeakOn eingebaut. |
A.
07.06.2015, 19:43
@ simi7
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Das ist aber genau, was ich nicht wollte ... |
» » Es reicht zumindest, um die
» » Zigarettenanzünderstecker, die man so kaufen kann, aufzuschmelzen ...
» »
» Weil diese Stromversorgung über den Zigarettenanzünder seit je her ein
» Krüppel ist. Es ist schon ein großer Zufall, mal einen Stecker zu finden,
» der mechanisch und elektrisch ordentlich ausgeführt ist.
» Ich frage mich, wieso noch kein Autohersteller eine vernüftige Steckdose
» fürs Kfz. erfunden hat.
Wieso, gibt's doch. Sogar nach DIN ISO 4165.

Ist aber nur für 16A spezifiziert. 2 Stück habe ich davon in meinem Auto für Kurzwellen-Tx/Rx und Endstufe. |
Matse

08.06.2015, 05:42
@ A.
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Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
Hallo Leute!
Vielen Dank für die Antworten bis jetzt, aber Können wir mal zum Problem zurückkommen und nicht über Dinge diskutieren, die ich nicht gefragt hatte?
Der Zigarettenanzünder ist nicht das Problem, die Unterspannungsabschaltung ist das Problem.
Und da kann ich keine Schaltung gebrauchen, die einen Dauerstrom benötigt, um einen der beiden möglichen Schaltzustände aufrecht zu erhalten.
Herrgott, ist das so schwer zu begreifen dass DAS das Problem ist was nach einer Lösung sucht und nicht oder Stecker grün, gelb oder blau ist?
Schlechte DC-DC-Wandler belasten die DC-Spannungsquelle leider hochfrequent ... In meinem Falle wird der Strom ab und an anscheinend so hoch dass der Kontakt-Pin des Steckers so heiß wird dass der Kunststoff schmilzt. Das liegt nicht ab dem Konzept allgemein sondern an dem billigen Plastik der selbst am Originalstecker von Hella benutzt wird (billigstes PE wahrscheinlich, so wie es aussieht ...).
Aber zurück zum Schaltungsthema. Dazu brauche ich ein paar Antworten. Die vorgeschlagene Conrad-Schaltungen geht nicht weil sie in umgedrehter Logik permanent Relaisstrom ziehen würde, wenn das Relais im Normalzustand an wäre.
Dafür brauche ich eine Idee. Eine wäre ein bistabiles Relais, was beide Zustände energiefrei hält. Was gibt es alternatives?
LG,
Matse
» » » Es reicht zumindest, um die
» » » Zigarettenanzünderstecker, die man so kaufen kann, aufzuschmelzen ...
» » »
» » Weil diese Stromversorgung über den Zigarettenanzünder seit je her ein
» » Krüppel ist. Es ist schon ein großer Zufall, mal einen Stecker zu
» finden,
» » der mechanisch und elektrisch ordentlich ausgeführt ist.
» » Ich frage mich, wieso noch kein Autohersteller eine vernüftige Steckdose
» » fürs Kfz. erfunden hat.
»
» Wieso, gibt's doch. Sogar nach DIN ISO 4165.
»
» 
» Ist aber nur für 16A spezifiziert. 2 Stück habe ich davon in meinem Auto
» für Kurzwellen-Tx/Rx und Endstufe. |
bigdie
08.06.2015, 06:17
@ Matse
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Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
» Hallo Leute!
» Vielen Dank für die Antworten bis jetzt, aber Können wir mal zum Problem
» zurückkommen und nicht über Dinge diskutieren, die ich nicht gefragt
» hatte?
»
» Der Zigarettenanzünder ist nicht das Problem, die Unterspannungsabschaltung
» ist das Problem.
»
» Und da kann ich keine Schaltung gebrauchen, die einen Dauerstrom benötigt,
» um einen der beiden möglichen Schaltzustände aufrecht zu erhalten.
»
» Herrgott, ist das so schwer zu begreifen dass DAS das Problem ist was nach
» einer Lösung sucht und nicht oder Stecker grün, gelb oder blau ist?
»
» Schlechte DC-DC-Wandler belasten die DC-Spannungsquelle leider hochfrequent
» ... In meinem Falle wird der Strom ab und an anscheinend so hoch dass der
» Kontakt-Pin des Steckers so heiß wird dass der Kunststoff schmilzt. Das
» liegt nicht ab dem Konzept allgemein sondern an dem billigen Plastik der
» selbst am Originalstecker von Hella benutzt wird (billigstes PE
» wahrscheinlich, so wie es aussieht ...).
»
» Aber zurück zum Schaltungsthema. Dazu brauche ich ein paar Antworten. Die
» vorgeschlagene Conrad-Schaltungen geht nicht weil sie in umgedrehter Logik
» permanent Relaisstrom ziehen würde, wenn das Relais im Normalzustand an
» wäre.
»
» Dafür brauche ich eine Idee. Eine wäre ein bistabiles Relais, was beide
» Zustände energiefrei hält. Was gibt es alternatives?
»
» LG,
» Matse
Genau der Stecker ist das Problem, zumindest, wenn du die Schaltung nicht vor die Dose baust. Denn wenn ein Stecker schmilzt, liegt das nicht am verwendeten Kunststoff, sondern am Übergangswiderstand und der damit einhergehenden Erwärmung. Dieser Übergangswiderstand bewirkt aber auch einen Spannungsabfall. Und wenn du dann bei 10A 1V weniger am Stecker hast, wie an der Buchse, dann schaltet dein Unterspannungswächter auch eher ab. Und in dem Bereich wird wohl der Spannungsfall liegen, wenn der Stecker schmilzt. Das gleiche Problem hast du auch bei langen Leitungen.
Als Schaltglied kann man anstelle eines Relais natürlich auch z.B. sowas nehmen.
http://www.reichelt.de/BTS-555/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=39352&artnr=BTS+555&SEARCH=highside+switch
Bistabile Relais mit dem Strom, den man mitunter an einem Zigarettenanzünder braucht, 30A kenne ich nicht.
Übrigens, wenn ein DC/DC Wandler zu hohe Impulsströme verursacht, dann braucht der Eingang mehrere Elkos und das Problem ist weg. |
Matse

08.06.2015, 07:38
@ bigdie
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Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
Hallo!
Endlich! Genau so einen Baustein oder so etwas in der Art hab ich gesucht.
Ja, ich würde dann diese Sicherungsschaltung im Fahrzeug vor der Dose verschalten!
Mit den Übergangswiderständen ist das so eine Sache. Ich kann zum Beispiel mein Laptop mit einem DC-DC-Wandler 3h in Volllast an der Dose betreiben und bekomme nur eine geringe Erwärmung des Steckers.
Steht der Akku aber zwischen 40 und 70 Prozent und ich lade nur bei eingeschaltetem aber ungenutztem Notebook, verglüht der Stecker innerhalb von 10 Minuten.
Dabei pfeift der DC-DC-Wandler richtig laut. Wahrscheinlich ist der echt elektronisch mies aber das ist nicht die Frage. Die Unterspannungsabschaltung brauche ich trotzdem ...
Ich schaue mir den BTS555 mal an.
Danke für die Antwort!
LG,
Matse
» » Hallo Leute!
» » Vielen Dank für die Antworten bis jetzt, aber Können wir mal zum Problem
» » zurückkommen und nicht über Dinge diskutieren, die ich nicht gefragt
» » hatte?
» »
» » Der Zigarettenanzünder ist nicht das Problem, die
» Unterspannungsabschaltung
» » ist das Problem.
» »
» » Und da kann ich keine Schaltung gebrauchen, die einen Dauerstrom
» benötigt,
» » um einen der beiden möglichen Schaltzustände aufrecht zu erhalten.
» »
» » Herrgott, ist das so schwer zu begreifen dass DAS das Problem ist was
» nach
» » einer Lösung sucht und nicht oder Stecker grün, gelb oder blau ist?
» »
» » Schlechte DC-DC-Wandler belasten die DC-Spannungsquelle leider
» hochfrequent
» » ... In meinem Falle wird der Strom ab und an anscheinend so hoch dass
» der
» » Kontakt-Pin des Steckers so heiß wird dass der Kunststoff schmilzt. Das
» » liegt nicht ab dem Konzept allgemein sondern an dem billigen Plastik der
» » selbst am Originalstecker von Hella benutzt wird (billigstes PE
» » wahrscheinlich, so wie es aussieht ...).
» »
» » Aber zurück zum Schaltungsthema. Dazu brauche ich ein paar Antworten.
» Die
» » vorgeschlagene Conrad-Schaltungen geht nicht weil sie in umgedrehter
» Logik
» » permanent Relaisstrom ziehen würde, wenn das Relais im Normalzustand an
» » wäre.
» »
» » Dafür brauche ich eine Idee. Eine wäre ein bistabiles Relais, was beide
» » Zustände energiefrei hält. Was gibt es alternatives?
» »
» » LG,
» » Matse
» Genau der Stecker ist das Problem, zumindest, wenn du die Schaltung nicht
» vor die Dose baust. Denn wenn ein Stecker schmilzt, liegt das nicht am
» verwendeten Kunststoff, sondern am Übergangswiderstand und der damit
» einhergehenden Erwärmung. Dieser Übergangswiderstand bewirkt aber auch
» einen Spannungsabfall. Und wenn du dann bei 10A 1V weniger am Stecker hast,
» wie an der Buchse, dann schaltet dein Unterspannungswächter auch eher ab.
» Und in dem Bereich wird wohl der Spannungsfall liegen, wenn der Stecker
» schmilzt. Das gleiche Problem hast du auch bei langen Leitungen.
» Als Schaltglied kann man anstelle eines Relais natürlich auch z.B. sowas
» nehmen.
» http://www.reichelt.de/BTS-555/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=39352&artnr=BTS+555&SEARCH=highside+switch
»
» Bistabile Relais mit dem Strom, den man mitunter an einem
» Zigarettenanzünder braucht, 30A kenne ich nicht.
» Übrigens, wenn ein DC/DC Wandler zu hohe Impulsströme verursacht, dann
» braucht der Eingang mehrere Elkos und das Problem ist weg. |
xy

08.06.2015, 11:37
@ Matse
|
Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
» Herrgott, ist das so schwer zu begreifen dass DAS das Problem ist was nach
» einer Lösung sucht und nicht oder Stecker grün, gelb oder blau ist?
Herrgott, ist das denn so schwer zu begreifen, dass die Schaltung auch für ein bistabiles Relais passt. Man muss doch nur die beiden Inverter zu Monoflops umbasteln und einen zweiten Treibertransistor spendieren. |
Matse

08.06.2015, 22:54
@ xy
|
Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
Alles klar!
Warum schreibst Du das dann nicht gleich?
Zudem sind die fertigen Bausteine ungleich raffinierter ...
Zudem habe ich heute die Übergangswiderstände entfernt. Es erwärmt sich deutlich weniger. Das wird sicher einen Teil dazu beigetragen haben ...
In diesem Sinne liebe Grüße,
Matse
» » Herrgott, ist das so schwer zu begreifen dass DAS das Problem ist was
» nach
» » einer Lösung sucht und nicht oder Stecker grün, gelb oder blau ist?
»
» Herrgott, ist das denn so schwer zu begreifen, dass die Schaltung auch für
» ein bistabiles Relais passt. Man muss doch nur die beiden Inverter zu
» Monoflops umbasteln und einen zweiten Treibertransistor spendieren. |
bigdie
09.06.2015, 06:01
@ Matse
|
Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
» Mit den Übergangswiderständen ist das so eine Sache. Ich kann zum Beispiel
» mein Laptop mit einem DC-DC-Wandler 3h in Volllast an der Dose betreiben
» und bekomme nur eine geringe Erwärmung des Steckers.
»
» Steht der Akku aber zwischen 40 und 70 Prozent und ich lade nur bei
» eingeschaltetem aber ungenutztem Notebook, verglüht der Stecker innerhalb
» von 10 Minuten.
»
» Dabei pfeift der DC-DC-Wandler richtig laut. Wahrscheinlich ist der echt
» elektronisch mies aber das ist nicht die Frage. Die
» Unterspannungsabschaltung brauche ich trotzdem ...
Der DC/DC Wandler pfeift deshalb so, weil wenn die Spannung niedriger wird, egal ob es an der leeren Batterie oder dem Spannungsfall am Stecker liegt, steigt der Strom. Und bei höherem Strom fangen die Teile manchmal an zu Pfeifen. Ordentliche Geräte schalten dann bei 11V allerdings ab. |
Matse

09.06.2015, 18:25
@ bigdie
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Speakon ist gut, jetzt zum eigentlichen Problem zurück bitte |
Danke für die Antwort, das stimmt. Der Wandler schaltet nicht ab, da ich aber andere Verbraucher auch noch daran habe die alle nicht abschalten macht die Abschaltelektronik sowieso Sinn!
» » Mit den Übergangswiderständen ist das so eine Sache. Ich kann zum
» Beispiel
» » mein Laptop mit einem DC-DC-Wandler 3h in Volllast an der Dose betreiben
» » und bekomme nur eine geringe Erwärmung des Steckers.
» »
» » Steht der Akku aber zwischen 40 und 70 Prozent und ich lade nur bei
» » eingeschaltetem aber ungenutztem Notebook, verglüht der Stecker
» innerhalb
» » von 10 Minuten.
» »
» » Dabei pfeift der DC-DC-Wandler richtig laut. Wahrscheinlich ist der echt
» » elektronisch mies aber das ist nicht die Frage. Die
» » Unterspannungsabschaltung brauche ich trotzdem ...
»
» Der DC/DC Wandler pfeift deshalb so, weil wenn die Spannung niedriger wird,
» egal ob es an der leeren Batterie oder dem Spannungsfall am Stecker liegt,
» steigt der Strom. Und bei höherem Strom fangen die Teile manchmal an zu
» Pfeifen. Ordentliche Geräte schalten dann bei 11V allerdings ab. |