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Hallo,

hier aus einer Zeitschaltuhr ein Kondensatornetzteil mit Relais. Schaltung ist mir klar, bis auf ein Detail.



Wozu dient die Diode am Emitter des Transistors? Ist Netzspannung dran und der Schalteingang offen, so zieht das Relais an, klar. Brücke ich den Schalteingang, so fällt das Relais ab. Trotzdem kann ich mir nicht die Funktion dieser einen Diode erklären...

Danke, Sel

» Wozu dient die Diode am Emitter des Transistors?

Die ist wegen der Diode an der Basis nötig.

» » Wozu dient die Diode am Emitter des Transistors?
»
» Die ist wegen der Diode an der Basis nötig.

Mmh...
Wenn ich jetzt noch beide Dioden (an Basis und Emitter) rauswerfe (Brücke dafür) habe ich Platz für einen Optokoppler auf der Platine. Dem dürfte ja nix entgegenstehen. Somit bekomme ich eine saubere Netztrennung hin.

Das Relais ist wunderbar geeignet zum Schalten einer schönen Last (Datenblatt Relais SLA-48VDC-SL-A http://www.datasheetspdf.com/PDF/SLA-48VDC-S-L-C/841393/1 ).

LG Sel

Edit: Trotzdem komme ich nicht so richtig hinter die Funktion der Diode. Kann es sein das der Transistor nur mit dieser Diode schaltet wegen der vorhandenen Flußspannung der Diode an der Basis?.

» » Wozu dient die Diode am Emitter des Transistors?
»
» Die ist wegen der Diode an der Basis nötig.

Warum lässt man die nicht auch weg?

» Edit: Trotzdem komme ich nicht so richtig hinter die Funktion der Diode.
» Kann es sein das der Transistor nur mit dieser Diode schaltet wegen der
» vorhandenen Flußspannung der Diode an der Basis?.

Genau.

» » » Wozu dient die Diode am Emitter des Transistors?
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» » Die ist wegen der Diode an der Basis nötig.
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» Warum lässt man die nicht auch weg?

Frag den Hersteller der Schaltuhr.

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» » Warum lässt man die nicht auch weg?
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» Frag den Hersteller der Schaltuhr.

Kann ich sagen.
Dahinter ist eine Uhr mit Betriebsspannung über einen Akku von 1,2 Volt, also so ein Klecks auf einer Platine ist der Chip. Da solls keinen Rückstrom geben. Der Akku wurde übers Kondensatornetzteil mit 0,8mA am Leben erhalten und weilt mittlerweile in den ewigen Jagdgründen von Manitu... Die Schaltuhr an sich (Tages- und Wochenschaltung, 8 Schaltzeiten etc.) kann ich sicher woanders gut verwenden.

LG Sel

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» » » » Die ist wegen der Diode an der Basis nötig.
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» » » Warum lässt man die nicht auch weg?
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» » Frag den Hersteller der Schaltuhr.
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» Kann ich sagen.
» Dahinter ist eine Uhr mit Betriebsspannung über einen Akku von 1,2 Volt,
» also so ein Klecks auf einer Platine ist der Chip. Da solls keinen
» Rückstrom geben. Der Akku wurde übers Kondensatornetzteil mit 0,8mA am
» Leben erhalten und weilt mittlerweile in den ewigen Jagdgründen von
» Manitu... Die Schaltuhr an sich (Tages- und Wochenschaltung, 8 Schaltzeiten
» etc.) kann ich sicher woanders gut verwenden.
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» LG Sel

Hat der Schaltkontakt evtl die Wechselspannung durchgeschaltet bzw wie sieht dad Schaltelement aus?

» Hat der Schaltkontakt evtl die Wechselspannung durchgeschaltet bzw wie
» sieht dad Schaltelement aus?

Keine Ahnung, könnte irgendwas im Schaltkreis sein, was gegen "Masse" durchschaltet, wenn die Uhr auf "aus" plädiert.

LG Sel

» Edit: Trotzdem komme ich nicht so richtig hinter die Funktion der Diode.
» Kann es sein das der Transistor nur mit dieser Diode schaltet wegen der
» vorhandenen Flußspannung der Diode an der Basis?.

Wäre der Emitter direkt mit der GND-Leitung (unterer Anschluss des Schalteinganges, verbunden mit dem Minus des 100µF-Elko) verbunden und am Schalteingang liegt der Pegel ebenfalls auf GND-Potential (Abschaltung), kann es sein, dass die Schwellenspannung der Diode vor der Basis ein klein bisschen grösser ist, als die Schwellenspannung der Basis-Emitter-Strecke. Die Folge davon wäre, dass der Transistor nicht richtig sperren würde. Das Relais würde dabei auch nicht sicher abschalten.

Mit der zusätzlichen Diode im Emitterpfad, wird die Abschaltschwellenspannung am Schalteingang auf die doppelte Schwellspannung von etwa 1.4 V angehoben. Wenn jetzt der Schalteingang auf den GND-Pegel gesetzt wird, würde die Basis um eine Schwellenspannung unterhalb der Emitterspannung liegen, wenn denn noch der Transistor leiten würde. Das kann er aber nicht, weil genau dadurch der Transistor sicher geöffnet wird.

Die verbleibende Basis/GND-Spannung entspricht in diesem Zustand der Dioden-Schwellenspannung und diese verteilt sich auf die Basis-Emtter-Strecke und der Diode im Emitterkreis. Keine Chance für den Transistor noch einen Kollektorstrom zu liefern!

Dann noch etwas, die Diode parallel zum 100µF-Elko ist wohl falsch gezeichnet. Es muss eine Z-Diode sein und die Z-Spannung muss sicher unterhalb der Nennspannung des Elko von 60 VDC sein. Sie darf aber etwas höher sein als die Nennspannung der Relaisspule, damit die Z-Diode möglichst nicht auch noch signifikant leitet, wenn das Relais eingeschaltet ist. Diese Überlegung stimmt aber nur dann, wenn die Wahl von C den Strom so begrenzt, dass sich am Relais etwa die Nennspannung einstellt. Geht das nicht, muss eine Z-Diode mit einer Z-Spannung gewählt werden, die nahe bei der Relais-Nennspannung liegt.

Man könnte dann auf die Z-Diode verzichten, wenn man einen passenden Hochvolt-Transistor, der z.B. 400 VDC aushält, einsetzt. Das wäre z.B. der MPSA44:
http://www.farnell.com/datasheets/43687.pdf

Dabei müsste man noch die Nennspannung des Elko höher, nämlich auch so um die 400 VDC (Grosszügigkeit lohnt sich!), wählen. Dabei fragt sich, ob es denn 100 µF sein müssen, damit das Relais stabil arbeitet. Kommt auf den Spulenwiderstand an.

Ich beschreibe dies deshalb so ausführlich, eher als abweichendes Thema (es lesen auch andere mit), weil nur so, also ohne die Notwendigkeit einer Z-Diode, ist es möglich das C-Netzteil im ausgeschalteten Zustand des Relais stromlos zu halten. Mit Z-Diode verbraucht ein solches C-Netzteil immer etwa gleich viel Wirk-Leistung, ob der Verbraucher aktiv ist oder nicht, wenn eine Z-Diode (Leistungs-Z-Diode=?) die Spannung begrenzen muss. Die Gesamterwärmung bleibt so ziemlich die selbe, falls dies ein Problem sein soll.

Man kann ein solches DC-Relais mit 42 VDC, oder in meinem Beispiel mit 48 VDC, wenn die Spulenleistung sehr niedrig ist (250 mW) an 230 VAC, etwas anders beschalten, wie das folgende Schaltbild zeigt:


Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/acrel.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Hallo,
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» hier aus einer Zeitschaltuhr ein Kondensatornetzteil mit Relais. Schaltung
» ist mir klar, bis auf ein Detail.
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Abgesehen von dem bereits Gesagten, Schwellenspannung erhöht durch Diode im Emitterkreis,
erscheint mir die Diode im Grätz verkehrt gezeichnet.

Es ist eine einfache Schaltstufe mit Kondensatornetzteilchen und mit NPN-Schalter, Emitterschaltung, ergo, Minus = Masse, ergo Grätz richtig zeichnen.

Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

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» Abgesehen von dem bereits Gesagten, Schwellenspannung erhöht durch Diode im
» Emitterkreis, erscheint mir die Diode im Grätz verkehrt gezeichnet.

Das ist nicht nur eine Erscheinung, es ist die Realität.

» Es ist eine einfache Schaltstufe mit Kondensatornetzteilchen und mit
» NPN-Schalter, Emitterschaltung, ergo, Minus = Masse, ergo Grätz richtig
» zeichnen.

Und parallel zum Elko eine Z-Diode und nicht Diode zeichnen.

Der Zeichner hatte wohl ein ELKO-Bierchen zuviel...

--
Gruss
Thomas

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» Und parallel zum Elko eine Z-Diode und nicht Diode zeichnen.
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» Der Zeichner hatte wohl ein ELKO-Bierchen zuviel...
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Da ist wirklich eine Diode drin. Wenn eine Z-Diode, dann muß es eine mit über 50 Volt Spannung sein, denn mit der Änderung der Netzspannung ändert sich auch die Gleichspannung exakt proportional. Eine Typenbezeichnung auf der Diode ist leider nicht lesbar.

LG Sel

DANKE fürs Bierchen! Nehme ich gerne

» Da ist wirklich eine Diode drin.

Aha, und was tut diese Diode parallel zum Elko?

Wenn eine Diode oder keine drin ist, passiert bei ausgeschalteter Relaispule folgendes:

Die geglättete und unbelastete DC-Spannung würde bei der Eingangsspannung von 230 VAC auf 323 VDC ansteigen, falls der Elko eine Nennspannung von mehr als 350 VDC hat. Der Transistor 2N5551 müsste ausgetauscht werden mit einem der ein U_ce0 hat von gut 400 V, z. B. ein MPSA44. Ohne diese Anpassung gehen beide Teile sofort kaputt!

» Wenn eine Z-Diode, dann muß es eine mit
» über 50 Volt Spannung sein, denn mit der Änderung der Netzspannung ändert
» sich auch die Gleichspannung exakt proportional.

Das ist richtig, aber Du erkennst jetzt wie hoch diese unbelastete DC-Spannung wäre...

Eine Z-Diode mit 50 V ist durchaus passend.

Damit solch hohe Leerlaufspannungen bei den typischen C-Netzteilen nicht derart hoch werden können, begrenzt man normalerweise und einfachheitsfalber mit Kleinleistungs-Z-Dioden.

Es ist deshalb für C-Netzteile typisch, dass die Wirkleistung gleich gross ist ob der Verbraucher aktiv ist oder nicht. Viel grösser ist die Scheinleistung über C, aber die erzeugt keine Wärme.

Zu diesem Thema habe ich eigentlich bereits hier ausführlich geschrieben:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=225066&page=0&category=all&order=time

BTW: Das mit der Diode statt Z-Diode ist nicht der einzige Fehler. Das Diodensymbol im Gleichrichter ist falsch gezeichnet.

Mehr zum Thema C-Netzteile hier:

Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
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