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enton(R)

17.05.2017,
15:53
 

50V Wechselspannung schalten (Elektronik)

Hallo zusammen,

ich würde gerne 50V Wechselspannung schalten (maximal 300mA), das ganze würde ich gerne mit einem normalen Logikpegel ansteuern (3,3V oder 5V). Ich möchte mir keine negative Spannung generieren. Der On-Widerstand sollte < 300m Ohm sein.
Das würde mit einem Solid State Relais gehen. Der geringste Eingangsstrom für den Optokoppler den ich gefunden habe ist 0,5mA. Das ist zu viel.
Ein Analog-Schalter hat immer ein On-Widerstand im Ohm Bereich, das geht auch nicht.
Gegen ein normales Relais spricht die limitierte Anzahl an Schaltzyklen.
Kennt da zufällig jemand eine Möglichkeit?
Z.b. ein AC geeignetes Gate-Treiber IC oder sowas?
Der statische Stromverbrauch sollte gering sein (<200µA), beim Schalten kann es schon Energie verbrauchen. Da nicht so oft geschalten wird, stört das nicht.

Gruß Enton

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
17.05.2017,
17:23

@ enton

50V Wechselspannung schalten

Opto - MOC
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1200000-1299999/001265639-da-01-en-OPTOCOUPLER_TRIAC_OUT_FOD420SV_SMD_6_FSC.pdf
https://www.google.at/search?q=optokoppler+triac&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiL_M_jnPfTAhVEbFAKHb7eC0QQsAQIdg&biw=1668&bih=805
https://www.conrad.at/de/optokoppler-triac-fairchild-semiconductor-fod420sv-smd-6-triac-ac-dc-1265639.html

---

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

enton(R)

17.05.2017,
17:46

@ geralds

50V Wechselspannung schalten

» Opto - MOC
» http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1200000-1299999/001265639-da-01-en-OPTOCOUPLER_TRIAC_OUT_FOD420SV_SMD_6_FSC.pdf
» https://www.google.at/search?q=optokoppler+triac&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiL_M_jnPfTAhVEbFAKHb7eC0QQsAQIdg&biw=1668&bih=805
» https://www.conrad.at/de/optokoppler-triac-fairchild-semiconductor-fod420sv-smd-6-triac-ac-dc-1265639.html
»
» ---

Hier habe ich das gleiche Problem wie beim Solid State Relais. Der Optokopler braucht halt ca. 1mA Strom. Bei 3,3V VDD (mit Pull up Widerstand) sind das 3mW.
Eine galvanische Trennung brauch ich nicht.
Ideal wäre z.B. ein Transmission Gate mit internem Levelshifter um die Gates anzusteuern.
Das würde statisch keinen Strom verbrauchen, sondern nur wenn ich Umschalte.
Nur finde ich sowas leider nicht :-(

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
17.05.2017,
18:08
(editiert von geralds
am 17.05.2017 um 18:11)


@ enton

50V Wechselspannung schalten

» Hier habe ich das gleiche Problem wie beim Solid State Relais. Der
» Optokopler braucht halt ca. 1mA Strom. Bei 3,3V VDD (mit Pull up
» Widerstand) sind das 3mW.
» Eine galvanische Trennung brauch ich nicht.
» Ideal wäre z.B. ein Transmission Gate mit internem Levelshifter um die
» Gates anzusteuern.
» Das würde statisch keinen Strom verbrauchen, sondern nur wenn ich
» Umschalte.
» Nur finde ich sowas leider nicht :-(

---
www.linear.com
www.analog.com
www.ti.com
www.onsemi.com

na ok, was willst denn schalten, ist nur, damit ich leichter mitdenken kann.
Weil, wenn ich höre Wechselspannung schalten /RMS oder VS(S)/ mit Logik, dann klingelt's.

---

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Offroad GTI(R)

17.05.2017,
18:14
(editiert von Offroad GTI
am 17.05.2017 um 18:15)


@ enton

50V Wechselspannung schalten

» Eine galvanische Trennung brauch ich nicht.

Grundsätzlich ginge das so:

Mit LL-MOSFETs deiner Wahl.

Mikee

18.05.2017,
07:39

@ enton

50V Wechselspannung schalten

» Gegen ein normales Relais spricht die limitierte Anzahl an Schaltzyklen.
» Da nicht so oft geschalten wird, stört das nicht.

Hallo Enton,
ja was denn nun? Relais schalten durchaus 100.000mal.

Das Relais hätte den Vorteil eine Ron von wenigen Milliohm zu haben.
Stromverbrauch im Auszustand = Null
Für das Einschalten brauchst Du aber eine separate Spannungsversorgung.
Minimale Leistung zum Schalten etwa 0,2W, bei 5V ist es etwas mehr, eher 5V/60mA.
Und die Leerlaufleistung des Netzteils darf man auch nicht vergessen.

Oder halt eine elektronische Lösung mit ihren Vor- aber auch Nachteilen.

Mikee

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
18.05.2017,
09:30
(editiert von Sel
am 18.05.2017 um 09:32)


@ Mikee

50V Wechselspannung schalten

» » Gegen ein normales Relais spricht die limitierte Anzahl an Schaltzyklen.
» » Da nicht so oft geschalten wird, stört das nicht.
»
» Hallo Enton,
» ja was denn nun? Relais schalten durchaus 100.000mal.
»
» Das Relais hätte den Vorteil eine Ron von wenigen Milliohm zu haben.
» Stromverbrauch im Auszustand = Null
» Für das Einschalten brauchst Du aber eine separate Spannungsversorgung.
» Minimale Leistung zum Schalten etwa 0,2W, bei 5V ist es etwas mehr, eher
» 5V/60mA.
» Und die Leerlaufleistung des Netzteils darf man auch nicht vergessen.

Dieses hier: https://www.reichelt.de/Miniaturrelais/FTR-B4GA-4-5V/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=101955&GROUPID=7620&artnr=FTR-B4GA+4%2C5V&SEARCH=%252A
Das braucht 0.13 Watt, hat aber auch gleich mal 2 Wechsler (kann man parallel schalten - Betriebssicherheit). Dieses Relais existiert auch als hochempfindliche Variante mit einer Spulenleistung von nur noch 0,1 Watt. Und als bistabiles Relais https://www.reichelt.de/Miniaturrelais/HFD3-005-L2/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=126993&GROUPID=7620&artnr=HFD3-005-L2&SEARCH=%252A brauchst ja nur zum Schalten kurzzeitig Strom, sonst keinen. Wäre auch noch eine Variante.

Und mit Elektronik kleiner bauen wird schon mal schwierig. Es sei denn man verwendet konsequent SMD.

LG Sel

enton(R)

18.05.2017,
15:43

@ geralds

50V Wechselspannung schalten

Ich hab 2 Generatoren (Einfach gesagt ne Art Dynamo).
Bei niedriger Anregung liefert der Generator ca. 4V (belastet) und rund 20mW. Die Generatorspannung wird gleichgerichtet und geht in einen Speicherkondensator.
Wenn die Anregung steigt, liefert der Generator mehr Leistung und die Spannung am Speicherkondensator würde steigen (was sie nicht darf). Maximal liefert der Generator dann 50V im Leerlauf, bzw. ca. 20V belastet bei 200mA.
Deshalb will ich hier die Generatoren phasenweiße vom Gleichrichter wegschalten.
Ich könnte sie zwischen dem Gleichrichter und dem Speicherkondensator weg schalten, dann bräuchte ich kein AC Schaltenten. Hier würde ein PMOS reichen.
Dann hätte ich aber 50V am Gleichrichter und muss Dioden mit höherem Spannungsrating nehmen. Die haben mehr Diodendrop was im Fall der niedrigen Leistung (4V) ein Problem ist.
Deshalb würde ich den Generator gerne vor dem Gleichrichter wegschalten.
Im Fall der niedrigen Energie stören mich die 2-3mW Verlust von einem Solid State Relais.
Daher wäre ein Schalter gut, der keinen bzw. kaum Ruhestrom hat. Wenn der beim Schalten viel Energie verbraucht, weil z.B. die Levelshifter schalten ist das kein Problem. Geschaltet wird wenn viel Energie übertragen wird, da ist mir der Verlust durch den Schalter egal.
Ein normales Relais geht nicht wegen der geringen Schaltzyklen (100.000). Daher müsste es schon eine Halbleiterlösung sein.
Die Generatoren sind schwer zugängenlich, weshalb das Relais nicht gewechselt werden kann.
Falls es nichts passendes gibt (bisher hab ich nix gefunden), werden ich den Generator nach dem Gleichrichter abschalten.

Gruß Enton


















» » Hier habe ich das gleiche Problem wie beim Solid State Relais. Der
» » Optokopler braucht halt ca. 1mA Strom. Bei 3,3V VDD (mit Pull up
» » Widerstand) sind das 3mW.
» » Eine galvanische Trennung brauch ich nicht.
» » Ideal wäre z.B. ein Transmission Gate mit internem Levelshifter um die
» » Gates anzusteuern.
» » Das würde statisch keinen Strom verbrauchen, sondern nur wenn ich
» » Umschalte.
» » Nur finde ich sowas leider nicht :-(
»
» ---
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» www.analog.com
» www.ti.com
» www.onsemi.com
»
» na ok, was willst denn schalten, ist nur, damit ich leichter mitdenken
» kann.
» Weil, wenn ich höre Wechselspannung schalten /RMS oder VS(S)/ mit Logik,
» dann klingelt's.
»
» ---

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
18.05.2017,
16:20

@ enton

50V Wechselspannung schalten

» Ich hab 2 Generatoren (Einfach gesagt ne Art Dynamo).
» Bei niedriger Anregung liefert der Generator ca. 4V (belastet) und rund
» 20mW. Die Generatorspannung wird gleichgerichtet und geht in einen
» Speicherkondensator.
» Wenn die Anregung steigt, liefert der Generator mehr Leistung und die
» Spannung am Speicherkondensator würde steigen (was sie nicht darf). Maximal
» liefert der Generator dann 50V im Leerlauf, bzw. ca. 20V belastet bei
» 200mA.
» Deshalb will ich hier die Generatoren phasenweiße vom Gleichrichter
» wegschalten.
» Ich könnte sie zwischen dem Gleichrichter und dem Speicherkondensator weg
» schalten, dann bräuchte ich kein AC Schaltenten. Hier würde ein PMOS
» reichen.
» Dann hätte ich aber 50V am Gleichrichter und muss Dioden mit höherem
» Spannungsrating nehmen. Die haben mehr Diodendrop was im Fall der niedrigen
» Leistung (4V) ein Problem ist.
» Deshalb würde ich den Generator gerne vor dem Gleichrichter wegschalten.
» Im Fall der niedrigen Energie stören mich die 2-3mW Verlust von einem Solid
» State Relais.
» Daher wäre ein Schalter gut, der keinen bzw. kaum Ruhestrom hat. Wenn der
» beim Schalten viel Energie verbraucht, weil z.B. die Levelshifter schalten
» ist das kein Problem. Geschaltet wird wenn viel Energie übertragen wird, da
» ist mir der Verlust durch den Schalter egal.
» Ein normales Relais geht nicht wegen der geringen Schaltzyklen (100.000).
» Daher müsste es schon eine Halbleiterlösung sein.
» Die Generatoren sind schwer zugängenlich, weshalb das Relais nicht
» gewechselt werden kann.
» Falls es nichts passendes gibt (bisher hab ich nix gefunden), werden ich
» den Generator nach dem Gleichrichter abschalten.

---
Wie hoch darf denn die Spannung für die Applikation werden?
Transil-Dioden, MOSFET-Schalter mit Zener um Transienten kurzzuschließen, etc...
könntest statt Umschalten nehmen.
Die Transienten sind beim Generator halt unterschiedlich, tanzen je nachdem zufällig zeitlich und (hoch)spannend herum.
Da brauchst schon was KFZ mäßiges.
Weil, bei Wegschalten iss es weg, bei Begrenzen ist es immer da, jedoch angepasst.

Gerald
---

--
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"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

enton(R)

18.05.2017,
18:23

@ geralds

50V Wechselspannung schalten

Ich würde den Eingang gerne unter 10V halten.
Die Energie "verheizen" ist leider keine Option. Es hat dort eh schon 80°, was für die Lebenszeit der Konsensatoren etc. nicht wirklich gut ist. Wenn ich den Generator " Kurzschließe" wird der heiß. Das geht leider nicht :-(




» » Ich hab 2 Generatoren (Einfach gesagt ne Art Dynamo).
» » Bei niedriger Anregung liefert der Generator ca. 4V (belastet) und rund
» » 20mW. Die Generatorspannung wird gleichgerichtet und geht in einen
» » Speicherkondensator.
» » Wenn die Anregung steigt, liefert der Generator mehr Leistung und die
» » Spannung am Speicherkondensator würde steigen (was sie nicht darf).
» Maximal
» » liefert der Generator dann 50V im Leerlauf, bzw. ca. 20V belastet bei
» » 200mA.
» » Deshalb will ich hier die Generatoren phasenweiße vom Gleichrichter
» » wegschalten.
» » Ich könnte sie zwischen dem Gleichrichter und dem Speicherkondensator
» weg
» » schalten, dann bräuchte ich kein AC Schaltenten. Hier würde ein PMOS
» » reichen.
» » Dann hätte ich aber 50V am Gleichrichter und muss Dioden mit höherem
» » Spannungsrating nehmen. Die haben mehr Diodendrop was im Fall der
» niedrigen
» » Leistung (4V) ein Problem ist.
» » Deshalb würde ich den Generator gerne vor dem Gleichrichter wegschalten.
» » Im Fall der niedrigen Energie stören mich die 2-3mW Verlust von einem
» Solid
» » State Relais.
» » Daher wäre ein Schalter gut, der keinen bzw. kaum Ruhestrom hat. Wenn
» der
» » beim Schalten viel Energie verbraucht, weil z.B. die Levelshifter
» schalten
» » ist das kein Problem. Geschaltet wird wenn viel Energie übertragen wird,
» da
» » ist mir der Verlust durch den Schalter egal.
» » Ein normales Relais geht nicht wegen der geringen Schaltzyklen
» (100.000).
» » Daher müsste es schon eine Halbleiterlösung sein.
» » Die Generatoren sind schwer zugängenlich, weshalb das Relais nicht
» » gewechselt werden kann.
» » Falls es nichts passendes gibt (bisher hab ich nix gefunden), werden ich
» » den Generator nach dem Gleichrichter abschalten.
»
» ---
» Wie hoch darf denn die Spannung für die Applikation werden?
» Transil-Dioden, MOSFET-Schalter mit Zener um Transienten kurzzuschließen,
» etc...
» könntest statt Umschalten nehmen.
» Die Transienten sind beim Generator halt unterschiedlich, tanzen je nachdem
» zufällig zeitlich und (hoch)spannend herum.
» Da brauchst schon was KFZ mäßiges.
» Weil, bei Wegschalten iss es weg, bei Begrenzen ist es immer da, jedoch
» angepasst.
»
» Gerald
» ---