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Relaiskontakt bei DC - FERTIG !!! :-) (Schaltungstechnik)

verfasst von Sel , Radebeul, 28.06.2021, 16:11 Uhr
(editiert von Sel am 28.06.2021 um 16:22)

» Haste da ein Stromstoß mit verbaut, kannste das mal für einen Laien
» aufbröseln ? - danke.

Nee, verbaut ist ein ganz normales Hochstromrelais.

Ok, Aufdröselung (so, wie ICH es verstehe).

Die ganze Sache gilt nur für Gleichstrom und nur bei hohen Lastströmen! Ansonsten gibts einfacherere Lösungen für kleine Ströme. Und die Schaltung arbeitet in diesem Fall beim Schalten einer Induktivität (Heizspiralen). Bei rein kapazitiven Lasten ist die Sache bissel anders.

Bitte sehe zum tieferen Verständnis dir auch folgende Themen an:
- Kontaktprellen beim Schalten von Relais
- Schalten von Induktivitäten, Strom- und Spannungsverlauf
- Schalten von Kapazitäten, Strom- und Spannungsverlauf
- LC-Schwingkreise
- Ohmsches Gesetz
- Induktionsspannungen, Ursachen und Wirkungen
- allgemein: Hochfrequenzverhalten von Kondensatoren und Induktivitäten
- Eigenschaften von Dioden, Z-Dioden

Die Werte der Bauelemente ermittelt man am besten experimentell. Sicher kann man diese auch errechnen, doch das ist schon ordentlich kompliziert, außerdem ist es fast unmöglich alle notwendigen Meßwerte dazu zu bekommen. Man kann zwar paar Werte messen (Multimeter, Oszi...), jedoch sind die hohen Induktionsspannungen eine ernstzunehmende Gefahr für die Meßgeräte.

Die von dem Wert her kleine Induktivität (2µH) in Serie zur Last verursacht eine gewisse Verzögerung des fließenden Stroms (durch Phasenverschiebung). So steigt der Laststrom (oder fällt beim Abschalten) ein ganz klein wenig verzögert und gedämpft. Das hat zur Folge, das im Moment des Schaltens vom Relaiskontakt nicht sofort der volle Strom fließt. Das bringt eine kleine Entlastung des Relaiskontaktes, im Idealfall möglichst solange dieser prellt. Beim Schalten übernimmt die zur Last parallel geschaltete Diode die entstehende Induktionsspannung (schließt diese kurz). Mit nur der Diode wird aber eine gewisse Verlängerung der "Leuchtzeit" des Lichtbogens am Relaiskontakt generiert. Um das zu verhindern (zu verringern), liegt in Reihe zur Diode eine Z-Diode. Der Widerstand davor begrenzt den Strom auf einen für die Z-Diode ungefährlichen Wert. Im Moment des Schaltens entsteht also eine hohe Induktionsspannung, solange diese Spannung aber über der Z-Diodenspannung liegt leitet diese Diode und die Induktionsspannung wird abgebaut. Durch die Z-Diode wird die Zeit des Lichtbogens am Kontakt erheblich verringert. Das RC-Glied parallel zum Kontakt dient ebenfalls zum Abbau hoher Spannungsflanken (Impulse) und damit des Lichtbogens. Der Kondensator wird ja beim Öffnen des Kontaktes geladen und "verbrät" damit die Leistung, welche sonst sich im Lichtbogen wiederfindet. Damit der Kondensator nicht überlastet wird, dient der Widerstand zur Strombegrenzung. Die Widerstände sollten schon mehr als 1...3 Watt Leistung vertragen. Der Kondensator muß impulsfest sein. Bei dieser Betrachtung bitte nie vergessen, jedes Schalten eines Relaiskontaktes ist mit Prellen desselben verbunden, also mehrere Dutzend Schaltungen in den ersten Bruchteilen einer Sekunde.

Wenn ich was falsch beschrieben habe, bitte ändern/ergänzen. So 100%ig genau kann ich die Sache in der Kürze nicht erklären.
Und bitte auch beachten, diese Lösung ist eine von vielen möglichen Varianten. Und nur hier, bei meinem Aufbau (auch mechanisch und elektrisch mit meinen Bauelementen) ist meine Schaltung in der beschriebenen Konfiguration wirkungsvoll.

LG Sel