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Sel(R)

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Radebeul,
27.06.2021,
20:32
(editiert von Sel
am 27.06.2021 um 20:45)
 

RC-Glied am Relaiskontakt bei DC (Schaltungstechnik)

Zur Funkenlöschung wollte ich parallel zum Relaiskontakt ein RC-Glied schalten. Bei AC hab ich sowas ganz gut raus, je nach Kontakt, Belastung, Spannung und Art der Last arbeite ich mit 33...220nF und 22...120 Ohm. Eben in verschiedenen Kombinationen, passt fast immer *stolzbin* ohne Berechnung, allein durch meine bescheidene Erfahrung als Grundlage.

Aber bei DC klappts nicht. Immer ist da ein herrlicher und hell leuchtender Lichtbogen, Mist sowas. Dabei schalte ich für meine Verhältnisse recht bescheidene Lasten. Jetzt grade kämpfe ich bei einem Relais (FRC6BA-1, geeignet bis 12V/150A), ohmsche Last bei 16 Volt und lächerlichen 28 Ampere, den Lichtbogen zu minimieren.

Habe 47...470nF mit 100 Ohm probiert, klappt nicht. Zur Kontrolle habe ich ein Relais geöffnet, sieht man ja sonst nix. Dann probierte ich einen 25V-Varistor parallel zum Kontakt. Klappt, aber wie lange macht der das mit (Epcos S20K25)? Vor allem ist ein Varistor eine relativ teure Lösung. Mit einer simplen Diode sehe ich keine Wirkung. Die Idee, die Sache mit einem LC-Glied zu lösen, überdenke ich noch.

Habt ihr eine brauchbare Idee? Ich muß letztendlich 8 Relais "entfunken". Die schalten zwar nie gleichzeitig (es ist immer nur ein Relais geschalten), doch braucht jeder Kontakt seine Funkenlöschung. Eine elektronische Lösung (Thyristor/Transistor/Mosfet) möchte ich nicht. Es soll bei den Relais bleiben.

Edit:
Bei DC schalte ich jetzt die Schutzbeschaltung parallel zur Last. Morgen probiere ich es mit Z-Dioden. Habe paar 8W-Typen in der Bastelkiste. Kleiner Strombegrenzungswiderstand vor die Z-Diode - verspreche mir davon die effektivste Schaltungsvariante.

LG Sel

Lupus

03.07.2021,
08:25

@ Sel

wegen BTS555 - @bigdie

» Eine andere Variante ist ein Hilfsrelais. Das Relais mit den fetten
» Kontakten übernimmt den Schaltstrom.

So sollte/wird es normal gehandhabt.
Ein Relais steuert ein z. Bspl. Kleinschütz/Lastrelais an.

Würde mir auf die Nüsse gehen, wenn kein gesockeltes Relais, das einen gewissen Strom schalten kann,
die Backen aufbläst und ausgelötet werden muß.

Dann ein Kleinschütz integriert, daß im Bedarfsfall ratzfatz ausgewechselt werden kann.

Ich nenne es einmal das "Problem" von nicht wenigen Bastlern ist, daß alles möglichst klein in ein Gehäuse verschachtelt werden muß.
Macht designmäßig schon was her, wenn man wieder einmal etwas auf engsten Raum zusammengestrickt hat. Hauptsache klein und schnuckelig!

Was haben wir mit Gerätschaften zu tun, die ein Blödmann von Konstrukteur, Schaltungsdesigner,... konzipiert hat, wo man sich die Finger abricht ...,
sauschlecht zu Werke gehen kann.

Ein Beispiel von vielen:
Bei der Bundeswehr Schaltschränke neu errichtet. Zwischen den einzelnen Stromschienen waren Kabel von 70qmm mit Kabelschuhen zu versehen und diese dann an den
Cu-Schienen zu befestigen.
Mit der elektr. Preßzange war gar nicht daran zu denken gewesen Kabelschuhe aufzupressen. Also mußte die schlanke Handpreßzange her.
Wieder nix gewesen, denn besagte Zange konnte man in ihren Schenkeln nicht weit genug öffnen, da beide Griffe an weiteren CU-Schienen-Ebenen anstoßten.
Also mußten Teile von Cu-Schienen demontiert werden ....

Sel(R)

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Radebeul,
03.07.2021,
02:50

@ xy

wegen BTS555 - @bigdie

Ein stinknormales KFZ-Relais mit über 50A Schaltstrom tuts auch. Und nachdem das einmal angezogen hat, kann die Elektronik die Spannung am Relais stark absenken. Der Haltestrom bewegt sich in einem Bereich von weit unter 50mA, testen oder Datenblatt bemühen. Jedenfalls mache ich das so, wenns mal auf den Stromverbrauch wirklich ankommt und ein Relais unumgänglich ist.

Eine andere Variante ist ein Hilfsrelais. Das Relais mit den fetten Kontakten übernimmt den Schaltstrom (oder ein Thyristor), ein kleineres Relais dann den Betriebsstrom. Solch ein Relais ist etliche Größenordnungen kleiner und säuft viel weniger Strom. Man muß halt nur dafür sorgen, schaltungs- oder programmtechnisch, das das kleine Relais nie die Last schalten muß.

LG Sel

xy(R)

E-Mail

01.07.2021,
09:45
(editiert von xy
am 01.07.2021 um 09:46)


@ bigdie

wegen BTS555 - @bigdie

» Kannst gern einen Link setzen für ein Relais, bistabil,
» welches min. 50A DC 12V schalten kann.

Der Link zu Digikey ist leider zu lang.

https://www.digikey.com/en/products/filter/power-relays-over-2-amps/188?s=N4IgjCBcoGwOwFYqgMZQGYEMA2BnApgDQgD
2UA2iAMwxVwBMExNd9ADCALrEAOALlBABlPgCcAlgDsA5iAC%2BxMABYwHaCDSQseIqQogEbAAQBBEMQQJT5kDGNnicez
YAcz4gE534Nt7DtrRSo-Q0CQdmduEH5BAFVJcT4AeXQAWXxMXABXUXx5OTkgA

bigdie(R)

01.07.2021,
07:30

@ xy

wegen BTS555 - @bigdie

» » » Bistabile Relais sind erfunden.
» » Gibt fast alles irgendwo auf der Welt für viel Geld aber ich hab keinen
» » Händler gefunden, der mir eins liefern konnte, was 50A schaltet.
»
» Smart Meter Relay

Und was soll mir das jetzt sagen? Ich bestelle bei ebay, Conrad, Völkner, Reichelt, Pollin und wo man sonst noch gefahrlos ohne Gewerbeschein einkaufen kann. Kannst gern einen Link setzen für ein Relais, bistabil, welches min. 50A DC 12V schalten kann. Ist jetzt eh zu spät, weil der BTS555 ja seinen Zweck erfüllt und zudem den Vorteil hat, das ich nur einen Ausgang brauche an der vorgelagerten Steuerung und nicht 2.
Am BTS555 ist so ein Kühlkörper
https://www.pollin.de/p/kuehlkoerper-fischer-sk-68-75-al-430149
An diesem habe ich noch nie irgendwelche höheren Temperaturen gespürt, könnte wahrscheinlich auch kleiner sein. Größer sollte also auch das Relais nicht werden.
Sitzt wie gesagt bei mir alles auf einer Platine mit vielen KFZ Sicherungshaltern und mehrstöckigen Klemmen zum Anschluss der Abgänge. Da es im Mobil keine KFZ Steckdosen gibt sondern Neutrik Speakon 4 polig.
Geht zu jeder Dose einmal Dauerplus einmal der + über den Hauptschalter und zum 3. der Zündplus und natürlich Masse. Deswegen 3 Sicherungen und 4 Klemmen je Abgang und deshalb Platine, weil von der Stange gibt es so etwas auch nicht.

xy(R)

E-Mail

30.06.2021,
13:40

@ bigdie

wegen BTS555 - @bigdie

» » Bistabile Relais sind erfunden.
» Gibt fast alles irgendwo auf der Welt für viel Geld aber ich hab keinen
» Händler gefunden, der mir eins liefern konnte, was 50A schaltet.

Smart Meter Relay

bigdie(R)

30.06.2021,
13:02

@ xy

wegen BTS555 - @bigdie

» » Der BTS555 ist bei mir der Hauptschalter für den Wohnmobil Teil in
» meinem
» » Auto. Das tut er seit 5 Jahren problemlos. Vorteil ist, der braucht kaum
» » Strom für die Ansteuerung. Größere KFZ Relais nehmen schon mal gern
» » 100-200mA das sind fast 5Ah/Tag und ich stehe mitunter auch mal 10 Tage
» » ohne Strom, da läppert sich das.
»
» Bistabile Relais sind erfunden.
Gibt fast alles irgendwo auf der Welt für viel Geld aber ich hab keinen Händler gefunden, der mir eins liefern konnte, was 50A schaltet. Der BTS555 hat 5€ gekostet. Und der Verteiler mit den KFZ Sicherungen ist bei mir eh eine Platine.

xy(R)

E-Mail

30.06.2021,
11:42

@ bigdie

wegen BTS555 - @bigdie

» Der BTS555 ist bei mir der Hauptschalter für den Wohnmobil Teil in meinem
» Auto. Das tut er seit 5 Jahren problemlos. Vorteil ist, der braucht kaum
» Strom für die Ansteuerung. Größere KFZ Relais nehmen schon mal gern
» 100-200mA das sind fast 5Ah/Tag und ich stehe mitunter auch mal 10 Tage
» ohne Strom, da läppert sich das.

Bistabile Relais sind erfunden.

bigdie(R)

30.06.2021,
06:15

@ Sel

wegen BTS555 - @bigdie

Der BTS555 ist bei mir der Hauptschalter für den Wohnmobil Teil in meinem Auto. Das tut er seit 5 Jahren problemlos. Vorteil ist, der braucht kaum Strom für die Ansteuerung. Größere KFZ Relais nehmen schon mal gern 100-200mA das sind fast 5Ah/Tag und ich stehe mitunter auch mal 10 Tage ohne Strom, da läppert sich das.

xy(R)

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29.06.2021,
11:43

@ Sel

wegen BTS555 - @bigdie

» Muß noch was wegen dem BTS555 schreiben.
»
» Ja, der ist leider schon ne ganze Weile abgekündigt. Dabei ist dieses "SSR"
» fast nicht kaputt zu bekommen...

Es gibt mehrkanalige in SMD, die können das auch, wenn man die Kanäle parallel schaltet.

Das TO-220/5 Gehäuse war der Industrie einfach zu aufwändig.

Sel(R)

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Radebeul,
29.06.2021,
11:35

@ bigdie

wegen BTS555 - @bigdie

Muß noch was wegen dem BTS555 schreiben.

Ja, der ist leider schon ne ganze Weile abgekündigt. Dabei ist dieses "SSR" fast nicht kaputt zu bekommen...
Die maximalen 165 Ampere sind schwer erreichbar. Aber kannst ja Pin 1 und 5 zusammenschalten und den Eingang auf die Kühlfahne legen. Damit sind 100 Ampere kein Problem, habe ich schon gemacht. Du mußt bei 100 Ampere allerdings mit in der Praxis anfallenden 2,5 Watt Wärme rechnen, reiner Schaltbetrieb (maximal alle paar Sekunden 1x schalten). Das ist zwar nicht sehr viel, wenn aber induktive Lasten zu schalten sind, dann werden das ganz schnell 10 Watt Wärme! Und dann wirds Pfeffer mit kleinem Kühlkörper. Der "Profet" heizt nämlich ordentlich! Und du solltest über 10 Volt Betriebsspannung bleiben, sonst wirds richtig warm (R on steigt mit sinkender Spannung). Das Problem: Hohe Ströme lassen die Batteriespannung (Auto) zusammenbrechen, das bedeutet hohen Widerstand im Mosfet und der heizt. Wenn er sich nicht grade abschaltet, weil der Unterspannungsschutz zuschlägt. Das steht weder so deutlich im Datenblatt, noch findest dazu viel im Netz. Außerdem reagiert das Bauteil sehr empfindlich auf Störimpulse am Freigabeeingang. Da reichen schon paar Störungen der Zündung (beim Auto), welche sich irgendwie einschmuggeln. Große Induktivitäten zu schalten bereitet Probleme (die Methode gegen die Indunktionsspitzen mit Z-Diode/normale Diode hat auch hier Vorteile), einige Henry Induktivität (kleine zweistellige Werte) bringen den Baustein an den Rand der Verzweiflung!

Ich habe den Mosfet gut getestet. Der ist super für Ströme bis 60 Ampere bei 10...24 Volt, aber wirklich nur bei reiner ohmscher Last und ohne Einschaltstromstöße (wie bei Lampen, Halogenbirnen...). Ansonsten ist eindeutig das Relais von Vorteil. Hatte mal 5 BTS555 für je 3 Euro ungefähr ergattern können, seitdem habe ich nie mehr welche irgendwo gesehen (ok, zu Apothekenpreisen schon). Und das Schlimmste: Es gibt keinen Ersatztyp in der Leistungsklasse! Nicht mal einen ähnlichen Typ. Sogar bei "normalen" Mosfet-Transistoren wirds schwer so was zu finden.

Und sehr große Lasten mit hohem induktivem Anteil oder hohen Einschaltspitzenströmen schaltet man, wenns ein Mosfet sein muß, mit Modulen mit mindestens SOT-227 Gehäuse. Da dran den Kühlkörper und schon kommt einem ein leistungsmäßig ähnliches Relais als Miniaturbaustein vor :-) Zumal bei einem Relais dann meist auch noch ein Umschalter drin ist. Natürlich ist der Mosfet ungleich schneller, ist schon klar.

Wird es jemals überhaupt ein elektronisches Bauteil geben, welches eine 100%ige galvanische Trennung, eine sichere Rückstromverträglichkeit und eine hohe Überlasttoleranz, dabei störsicher (Impulse), resistent gegen radioaktive Strahlung und eine hohe EMP-Resistenz so wie ein Relais garantieren kann?

LG Sel

xy(R)

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29.06.2021,
10:19

@ bigdie

Relaiskontakt bei DC - FERTIG !!! :-)

» » » Ein KFZ Relais, welches 80A schaltet ist winzig gegenüber
» » » Mosfet+Kühlkörper.
» »
» » Ach wo, das war schon im letzten Jahrtausend nicht so. Und die
» Entwicklung
» » ist nicht stehen geblieben...
» Komischerweise findest du im Auto nach wie vor auch Relais. Zumindest in
» meinem noch einige trotz Bordcomputer.

Das liegt sicher nicht an der Größe.

bigdie(R)

29.06.2021,
09:46

@ xy

Relaiskontakt bei DC - FERTIG !!! :-)

» » Ein KFZ Relais, welches 80A schaltet ist winzig gegenüber
» » Mosfet+Kühlkörper.
»
» Ach wo, das war schon im letzten Jahrtausend nicht so. Und die Entwicklung
» ist nicht stehen geblieben...
Komischerweise findest du im Auto nach wie vor auch Relais. Zumindest in meinem noch einige trotz Bordcomputer.

xy(R)

E-Mail

29.06.2021,
08:27

@ bigdie

Relaiskontakt bei DC - FERTIG !!! :-)

» Ein KFZ Relais, welches 80A schaltet ist winzig gegenüber
» Mosfet+Kühlkörper.

Ach wo, das war schon im letzten Jahrtausend nicht so. Und die Entwicklung ist nicht stehen geblieben...

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
29.06.2021,
07:26
(editiert von Sel
am 29.06.2021 um 07:27)


@ Lupus

Nein!

Ich hatte das als Antwort für Wolfgang geschrieben. Nie und nimmer ersetze ich dieses "Bauwerk" durch einen Mosfet!

Übrigens, bei fast 30 Ampere zu schaltendem Strom würde auch ich einen Mosfet nehmen, wenn es elektronisch sein muß. Betonung liegt auf "Schalten"! Sollte es ein Netzteil sein (linear geregelt), dann kommt auf jeden Fall ein BJT rein, niemals ein Mosfet.

Das im anderen Posting angesprochene "SSR" kann zwar theoretisch diese 160A schalten, doch bitte vorher das Datenblatt anguggen. Bei 30A braucht dieses Bauelement noch keinen Kühlkörper, paar qcm Leiterplattenfläche reicht. Jedoch eben mit den im Posting genannten Nachteilen.

Ich habe Relais für 25A Schaltstrom DC hier in der Bastelkiste, die haben eine Kantenlänge von unter 12mm. Und da ist ein Umschalter drin! So klein wirds bei dem Strom mit keinem Mosfet!

Nee, so schnell sterben Relais nicht aus :-) Es gibt momentan kein einziges elektronisches Bauelement, welches ein Relais zu 100% ersetzen könnte.

LG Sel

bigdie(R)

29.06.2021,
06:25
(editiert von bigdie
am 29.06.2021 um 06:25)


@ Wolfgang Horejsi

Relaiskontakt bei DC - FERTIG !!! :-)

»
» Sinnvoll scheint mir diese Relaisschaltung nur, wenn man unter allen
» Umständen moderne Bauteile vermeiden will.
Das sehe ich anders
Ein KFZ Relais, welches 80A schaltet ist winzig gegenüber Mosfet+Kühlkörper. Erfordert keine komplizierte Ansteuerung und kostet 5€. Gibt sogar Stecksockel dafür, dann hast du das, sollte es defekt sein in 1min getauscht, Und wenn du im Kleinspannungsbereich noch mehr Strom brauchst, die Teile gibt es auch für 250 und mehr A. Ich habe noch BTS555 zu Hause, die scheinte es nicht mehr neu zu geben. Die schalten auch 160A. Den Wert kann ich aber niemals nutzen, weil ich die dünnen Beine niemals so verlöten kann, das sie genug Kühlung bekommen und nicht schmelzen.
Die Mosfets lassen rückwärts Strom durch. Um 2 Spannungsquellen zu verbinden z.B. Trennrelais im Wohnmobil kaum zu brauchen. Galv. Trennung zwischen Steuerkreis und Last musst du auch zusätzlich per Optokoppler sicherstellen. All die Probleme erschlägst du von selbst bei Einsatz eines Relais.