Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Sel(R)

Radebeul,
23.05.2020,
19:39
(editiert von Sel
am 23.05.2020 um 20:11)
 

KFZ-Relais und ihre Tücken (Schaltungstechnik)

Will ich Gleichstrom mittels KFZ-Relais schalten (weil diese Relais so verdammt viel Strom abkönnen und so schön preiswert sind), dann gibts ein Problem mit deren Spulen bei Dauer-Ein. Die Spulen werden nämlich sauheiß! In den Datenblättern ist meist wenig zu finden über die Einschaltdauer. Aber ein 12V-KFZ-Relais bei 12V ist nach 10 Minuten am Durchbrennen der Spule (gefühlt).

Leider wird das Relais bei für die Spule verträglichen Spannungen nicht anziehen. Also bleibt nur eine 2-Transistor-Lösung: Der erste Transistor schaltet das Relais an einen Vorwiderstand (Dauer-Ein), der zweite Transistor brückt kurz den Widerstand (das Relais zieht an). Der zweite Transistor sperrt dann wieder, Relais bleibt angezogen. Schaltet der erste Transistor ab, dann fällt nun endlich auch das Relais ab. Die Variante ist relativ einfach zu bauen, spart obendrein noch Strom. Allerdings sind die Schaltfrequenzen doch relativ gering, was ja hier uninteressant ist.

Gibts noch einfachere Lösungen? Nein, die Variante 24V-Relais an 12V zu betreiben funktioniert nicht! Und die Mosfet-Variante trennt nicht galvanisch (und wird bei ca. 100 Ampere auch nicht billig).

Edit: Den zweiten Transistor kann man natürlich auch durch einen genügend groß dimensionierten Kondensator ersetzen, parallel zum Vorwiderstand. Ist ein Problem des zur Verfügung stehenden Platzes.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

bigdie(R)

23.05.2020,
20:23

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

Vorwiderstand und Elko vor den Schalter. Der Elko läd sich auf 12V auf über den Widerstand und wenn du einschaltest reicht die Energie im Elko zum Anziehen. Danach begrenzt der Vorwiderstand den Strom. Letzeren kannst du auch durch eine Konstantstromquelle ersetzen z.B. mit LM317 oder auch mit einem Step Down Konstantstromwandler z.B. mit 34063 wenn man Energie sparen will.:-D

xy(R)

E-Mail

23.05.2020,
21:14

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

http://www.farnell.com/datasheets/1750397.pdf

Wolfgang Horejsi(R)

23.05.2020,
21:48

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Will ich Gleichstrom mittels KFZ-Relais schalten (weil diese Relais so
» verdammt viel Strom abkönnen und so schön preiswert sind), dann gibts ein
» Problem mit deren Spulen bei Dauer-Ein. Die Spulen werden nämlich sauheiß!
» In den Datenblättern ist meist wenig zu finden über die Einschaltdauer.
» Aber ein 12V-KFZ-Relais bei 12V ist nach 10 Minuten am Durchbrennen der
» Spule (gefühlt).


Da denke ich doch, dass ein 12V KFZ-Relais durchaus für 12V geeignet ist. Auf das Gefühl würde ich mich nicht verlassen.

$Gast$

24.05.2020,
06:54

@ Wolfgang Horejsi

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Da denke ich doch, dass ein 12V KFZ-Relais durchaus für 12V geeignet ist.
» Auf das Gefühl würde ich mich nicht verlassen.

Habe etliche von diesen KFZ-Relais in verschiedenen Ausführungen hier. Die werden nach Minuten tatsächlich so heiß, daß man meinen könnte jeden Moment
ist schluß.
Für 100%ED sind die nicht konzipiert!

Wie man das in den Griff bekommen kann, ist mit dato nicht schleierhaft.

Sel(R)

Radebeul,
24.05.2020,
08:44
(editiert von Sel
am 24.05.2020 um 09:01)


@ $Gast$

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » Da denke ich doch, dass ein 12V KFZ-Relais durchaus für 12V geeignet
» ist.
»
» Habe etliche von diesen KFZ-Relais in verschiedenen Ausführungen hier. Die
» werden nach Minuten tatsächlich so heiß, daß man meinen könnte jeden Moment
» ist schluß.
» Für 100%ED sind die nicht konzipiert!
»
» Wie man das in den Griff bekommen kann, ist mir dato schleierhaft.

Hier mal zwei Vorschläge:

R2 50...220 Ohm, C1 10...470µF -> eben je nach Relais

Die Schaltung im linken Bild wird mit einem kleineren C1 auskommen als die rechte Schaltung. Dafür brauchts bei der linken Schaltung eine gewisse Mindestlänge vom Eingangssignal, die rechte Schaltung reagiert ohne Verögerung. Aber je nach Platz und Layout haben beide Schaltungen so ihre Berechtigung. R2 sollte jedenfalls so bemessen werden, das für das Relais reichlich Haltespannung übrigbleibt, aber die Spannung noch nicht so hoch ist um die Relaisspule zu erwärmen. Rund 1/3 der Betriebsspannung als Haltespannung dürfte ein Anhaltswert sein (Leistung an R2 beachten und Schutzdiode für Transistor nicht vergessen). Nachteil beider Schaltungen: Für reine DC-Anwendungen verwendbar (Batteriebetrieb), bei pulsierendem Gleichstrom (also ungeglättete DC) muß man schon sehr experimentieren mit den Werten für die Bauelemente.

Die Variante mit dem zweiten Transistor ermöglicht noch kleinere Werte für C1, aber ist dann schon sehr stark aufwändiger. Gibts eigentlich geeignete PTC-Widerstände (Kaltleiter)?

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

$Gast$

24.05.2020,
09:16

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

»
» Hier mal zwei Vorschläge:
»
» R2 50...220 Ohm, C1 10...470µF -> eben je nach Relais
»
» Die Schaltung im linken Bild wird mit einem kleineren C1 auskommen als die
» rechte Schaltung. Dafür brauchts bei der linken Schaltung eine gewisse
» Mindestlänge vom Eingangssignal, die rechte Schaltung reagiert ohne
» Verögerung. Aber je nach Platz und Layout haben beide Schaltungen so ihre
» Berechtigung. R2 sollte jedenfalls so bemessen werden, das für das Relais
» reichlich Haltespannung übrigbleibt, aber die Spannung noch nicht so hoch
» ist um die Relaisspule zu erwärmen. Rund 1/3 der Betriebsspannung als
» Haltespannung dürfte ein Anhaltswert sein (Leistung an R2 beachten und
» Schutzdiode für Transistor nicht vergessen). Nachteil beider Schaltungen:
» Für reine DC-Anwendungen verwendbar (Batteriebetrieb), bei pulsierendem
» Gleichstrom (also ungeglättete DC) muß man schon sehr experimentieren mit
» den Werten für die Bauelemente.
»

Ob sich der Aufwand lohnt -
Die Gefahr besteht wahrscheinlich immer, daß mal so ein Relais eher hops geht, als Relais mit ED 1000% -

Habe da jede Menge in verschiedenen Größen einmal günstig erworben, sind echt kleine schnuckelige "Kraftpakete" was der Arbeitskontakt anbelangt.

Werde das mal bei Gelegenheit ausprobieren.


» Die Variante mit dem zweiten Transistor ermöglicht noch kleinere Werte für
» C1, aber ist dann schon sehr stark aufwändiger. Gibts eigentlich geeignete
» PTC-Widerstände (Kaltleiter)?
»
» LG Sel

Hartwig(R)

24.05.2020,
10:21

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Aber ein 12V-KFZ-Relais bei 12V ist nach 10 Minuten am Durchbrennen der
» Spule (gefühlt).
und gemessen (Cu-Widerstand) ?
»
bei den Relais sind Temperaturerhöhungen im Dauerbetrieb von 70-80K durchaus normal (Datenblatt), das wären also um 100°C - zischt dann beim Anfassen ;-)
ansonsten auch mal nach "Solarrelais" Ausschau halten.

Sel(R)

Radebeul,
24.05.2020,
10:50
(editiert von Sel
am 24.05.2020 um 11:00)


@ Hartwig

KFZ-Relais und ihre Tücken

» bei den Relais sind Temperaturerhöhungen im Dauerbetrieb von 70-80K
» durchaus normal (Datenblatt), das wären also um 100°C - zischt dann beim
» Anfassen ;-)
» ansonsten auch mal nach "Solarrelais" Ausschau halten.

Mir gings nicht um KFZ-Anwendungen. Ich verwende solche Relais, wenns Schalten mit Mosfet unmöglich (Potentialtrennung) oder umständlich (Wärme, Ansteuerung, AC...) wird. Und da spielt "unnötige" Wärme durchaus eine Rolle (0,5 Watt gegenüber 3 Watt). Und allzu teuer solls Hobby auch nicht werden. Daher auch mein Krampf mit den Schaltungen.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

$Gast$

24.05.2020,
11:00

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Und allzu teuer solls Hobby auch nicht werden. Daher auch mein
» Krampf mit den Schaltungen.
»
» LG Sel


Wennst ein paar solcher Relais in verschiedenen Bauformen haben möchtest (gratis), kurze Info mit Erreichbarkeit.

Hartwig(R)

24.05.2020,
12:30

@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

Hallo Sel,

» Mir gings nicht um KFZ-Anwendungen.
nur bezog sich Dein Eingangsposting auf KFZ-Relais...

» Ich verwende solche Relais, wenns
» Schalten mit Mosfet unmöglich (Potentialtrennung) oder umständlich (Wärme,
» Ansteuerung, AC...) wird. Und da spielt "unnötige" Wärme durchaus eine
» Rolle
Du schriebst nur, dass Dir das Relais zu heiß wurde. Wenn 100A geschaltet werden sollen, würde ich evtl. 3 Watt Schaltleistung tolerieren.

» (0,5 Watt gegenüber 3 Watt).
ist das nicht sehr optimistisch - ist die am Vorwiderstand verbratene Wärme da mitgerechnet? (0,5 W wären etwa 5V am 12V Relais mit 30Ohm, mit RV wäre man dann bei 1,5W gegenüber 3W )

Grüße
Hartwig

simi7(R)

D Südbrandenburg,
24.05.2020,
12:41
(editiert von simi7
am 24.05.2020 um 12:56)


@ Sel

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » bei den Relais sind Temperaturerhöhungen im Dauerbetrieb von 70-80K
» » durchaus normal (Datenblatt), das wären also um 100°C - zischt dann beim
» » Anfassen ;-)
» » ansonsten auch mal nach "Solarrelais" Ausschau halten.
»
» Mir gings nicht um KFZ-Anwendungen. Ich verwende solche Relais, wenns
» Schalten mit Mosfet unmöglich (Potentialtrennung) oder umständlich (Wärme,
» Ansteuerung, AC...) wird. Und da spielt "unnötige" Wärme durchaus eine
» Rolle (0,5 Watt gegenüber 3 Watt). Und allzu teuer solls Hobby auch nicht
» werden. Daher auch mein Krampf mit den Schaltungen.
»
» LG Sel

Hast du schonmal an einen geeigneten Kaltleiter vor dem Relais gedacht?
nochmal edit: ja hast du, hab ich überlesen.
Eventuell mehrere parallel und thermisch gekoppelt.
Je nach Kennlinie auch mit einem Parallelwiderstand falls der Haltestrom zu klein wird.

edit: für wiederholtes Schalten natürlich schlecht.

Wolfgang Horejsi(R)

24.05.2020,
14:38

@ $Gast$

KFZ-Relais und ihre Tücken

» » Da denke ich doch, dass ein 12V KFZ-Relais durchaus für 12V geeignet
» ist.
» » Auf das Gefühl würde ich mich nicht verlassen.
»
» Habe etliche von diesen KFZ-Relais in verschiedenen Ausführungen hier. Die
» werden nach Minuten tatsächlich so heiß, daß man meinen könnte jeden Moment
»
» ist schluß.
» Für 100%ED sind die nicht konzipiert!
»
» Wie man das in den Griff bekommen kann, ist mit dato nicht schleierhaft.

Welches Relais im KFZ ist nicht für Dauerbetrieb, ausser Huprelais? Scheibenwischer, Heckscheibenheizung, Fernlichtrelais, Kraftstoffpumpenrelais, Klimaanlage, Nebelscheinwerfer, Kühlerlüfter, um nur einige Anwendungen zu nennen, sind für lange Nutzung ausgelegt.

Sel(R)

Radebeul,
24.05.2020,
17:08
(editiert von Sel
am 25.05.2020 um 07:39)


@ $Gast$

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Wennst ein paar solcher Relais in verschiedenen Bauformen haben möchtest
» (gratis), kurze Info mit Erreichbarkeit.

Kurze Info an - zensiert - :-)
Wir werden uns ganz bestimmt einigen :-)

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Hartwig(R)

24.05.2020,
22:08

@ simi7

KFZ-Relais und ihre Tücken

» hast du schonmal an einen geeigneten Kaltleiter vor dem Relais gedacht?
» nochmal edit: ja hast du, hab ich überlesen.
» Eventuell mehrere parallel und thermisch gekoppelt.
» Je nach Kennlinie auch mit einem Parallelwiderstand falls der Haltestrom zu
» klein wird.
»
» edit: für wiederholtes Schalten natürlich schlecht.

Nach den Angaben von Sel oben hat das Relais etwa 30Ohm Spulenwiderstand (400mA@12V), Ziel wäre eine Reduktion des Stromes auf etwa 130-150 mA.
ich hab jetzt mal einfache Glühbirnen - ich glaube aus einer Lichterkette - genommen. 2 davon in Reihe ergaben einen Kaltwiderstand von 10 Ohm, bei 5V dann knapp 50 Ohm (gelbes Licht, also keine volle Brennspannung). Wenn die nicht zu schnell für das Relais sind, könnte das passen, vielleicht noch ein Elko parallel....Das wäre eine einfache Lösung, ist halt nur Probiererei und eine Frage dessen, was sich ganz unten in der Bastelkiste findet..

Mikee

25.05.2020,
07:12

@ Hartwig

KFZ-Relais und ihre Tücken

» Nach den Angaben von Sel oben hat das Relais etwa 30Ohm Spulenwiderstand
» (400mA@12V),

Hallo,

die Frage ist für mich, warum überhaupt so ein hoher Strom fließen muss?
Ist das wegen der Anziehkraft, damit der Schaltkontakt ordentlich Druck auf den
Kontakten hat?
Es würde nämlich auch mit 9 mA gehen, so wie bei meinem hier (12V 1,3kOhm).
Das schaltet allerdings nur 2A.

Mikee