Hi,
ich habe ein Problem mit einer selbstgebauten simplen Relaisschaltung. Vielleicht erkennt jemand das Problem oder kann mir zumindest ein Forum nennen in dem auch Elektronik-Noobs wie mir geholfen wird.

Die Schaltung:
ist sehr einfach und bewirkt das aus/einschalten eines Relais und anzeigen des Status mittels einer ultrahellen weißen LED. Eine weitere LED leuchtet ständig. Da ich für das Relais 12V zum einschalten bzw. 9V zum ausschalten benötige habe ich das Netzteil von einem externen IDE-Gerät (USB2IDE Konverter) genommen, dies liefert die Standard Spannungen von 12V und 5V, wie an einem Molexstecker im PC halt, nur extern. Man könnte auch ein Standard 12V Netzteil benutzen, ich wollte aber noch viele dieser Schaltungen dranhängen und die ganzen LED's direkt an 12V betreiben zu müßen halte ich für unnötige Energieverschwendung, es müßten dann knapp 9V pro LED verbraten werden.

Zum Problem:
lasse ich die Schaltung laufen funktioniert sie scheinbar einwandfrei, hänge ich nun mehrere dieser Schaltungen (und Relais) an das Netzteil (Masse und +5V werden eigens dafür auf der Platine durchgeschleift) werden die Status LED's zerstört.

Meine erste Vermutung war das die Spannung nicht stabilisiert genug ist, in dem Fall müßten aber auch die ständig leuchtenden LED's zerstört werden was nicht der Fall ist. Das ich unterschiedliche Kabellängen (10cm bis 300cm) gleichzeitig verwende wäre mir neu das dies zu Fehlern führt.

Ich würde mich sehr freuen wenn mir einer helfen kann, aber beachtet bitte das ich absoluter Noob bin

Falles es hilft hier das Datenblatt vom Relais

amigaman

Die LEDs sind falschrum.
Keine Freilaufdioden an den spulen.
R2 ist über.
Im Schaltplan fehlen Punkte an den Verbindungen. Ich nehme mal an, das beide LEDs und beide Taster an Masse liegen?!

pizzamampf

Also die LED's sind eigentlich richtig herum, da habe ich evtl. nur die Symbole verkehrt herum im Schaltplan eingezeichnet?

R2 drosselt die 12V auf 9V herunter weil zum ausschalten des Relais nur 9V benötigt werden. Beide LED's und der Schalter sind direkt mit der Masse verbunden, das ist richtig.

Zitat:

Keine Freilaufdioden an den spulen.

Das habe ich leider nicht verstanden, ist das vielleicht mein Problem, eine fehlende Schutzdiode?

PS: Bild habe ich geändert, ist es jetzt richtig(er?

amigaman

Möglicherweise ist das Symbol der LED falsch herum.
Egal wie, die Kathode der LED muß an Masse, sonst geht kein Licht an.

Der Widerstand vor der Spule ist immer noch über. Ein Datenblatt muss man nicht nur lesen, sondern auch verstehen: Die Erregerspannung der Spulen, die zum Umwerfen des Ankers erforderlich ist ist höchstens mindestens 9,6V. Das bedeutet, das er bei unter 9,6V funzen kann, und ab 9,6V sicher funzt. Nennspannung ist 12V. Also spar den Wid, und leg für On und Off gleich 12V an.

Freilaufdioden dienen zum löschen der Selbstinduktionsspannung an der Spule. Wie das geht, ist hier erklärt. Ich würde allerdings den Widerstand, der da angegeben ist, weglassen. Die Diode sollte den Nennstrom der Spule vertragen, eine 1N4148 oder 1N4001 (bis 1N4007) sollte da reichen.

edit: Sachlichen Fehler entfernt.

Brummelchen

Hier mal die etwas andere Variante der Schaltung:

Da sind die Schutzdioden eingezeichnet, ebenso die Widerstände für 12 Volt.
Da die Dioden mit 20mA bereits im Grenzbereich betrieben werden, habe ich
den Strom auf 15mA begrenzt (560 Ohm / 560E), typisch: 10-20mA

Die Schutzdioden liegen entgegen der Schaltrichtung, also sperrend.
Die einzige Lösung wären auch die Schutzdioden, da die Schaltung so ja ohne
Probleme arbeitet (arbeiten müsste). Ansonsten tippe ich darauf, dass das
Netzteil unsauber ist bzw ein Billigteil ist. Daher würde ich auch eine
Zusammenlegung der 5+12 Volt plädieren, um den 5-Volt-Zweig als Fehlerquelle
auszuschliessen (R1 auf 560 und 5 an 12 anschliessen).

Alternativ eine Entkopplung mit einem LC-Filter zur Eingangsspannung, sowas zB
http://www.elektronik-kompendium.de/...0416164953.pdf

Zitat:

Original geschrieben von amigaman

Egal wie, die Kathode der LED muß an Masse, sonst geht kein Licht an. Somit ist die untere DauerLED immer noch falschrum.

Völliger Blödsinn.... die ist schon richtig verschaltet

Zitat:

Die Diode sollte den Nennstrom der Spule vertragen

Ebenso Blödsinn - siehe Innenschaltung Relais.
Freilaufdiode, nicht Leuchtdiode

amigaman

Zitat:

Zitat von Brummelchen

Völliger Blödsinn.... die ist schon richtig verschaltet

Ja, sorry, hab ich auch gesehen...

Und oben geändert.

Zitat:

Zitat von Brummelchen

Ebenso Blödsinn - siehe Innenschaltung Relais.

Siehst du was, was mir nicht aufgefallen ist?
Meines Wissens (Und meiner Lehrer) ist der Strom durch die Diode maximal so groß wie der vorher fließende Strom. Also muss die Diode die 18,8mA Nennstrom aushalten. Eine 4148 macht 100mA mit, also problemlos. Oder wie siehst du das?

Achja: Das LC-Glied halte ich für übertrieben. Die Schaltung stellt keine besonderen Ansprüche an die Spannung, die geht auch mit 4 oder 6V, bzw. 10 oder 15V. Grob gesagt.
Aber möglicherweise ist das Netzteil nicht Nulllastfest, braucht also immer etwas Belastung an beiden Ausgängen.
Und das mit der 'Zusammenlegung' kann man auch falsch verstehen. Hier ist nicht das verbinden von Netzteil-5 und Netzteil-12 gemeint, sondern der Umbau der ganzen Kiste auf 12-Einzelspannung. Die der Threadstarter nicht möchte, wegen der hohen Verlustleistung der Widerstände. (Obwohl, das sind nur ~180mW, also nicht wirklich schlimm. Andersrum, an 5V sind gerade mal ~40mW, also 22%... Besser fürs CO2 wäre 5V für LEDs.

)

edit: Brummelchen, Was hältst du von R2?

pizzamampf

Super, ich sehe schon ihr seit fit auf dem Gebiet

Das Netzteil ist ein sehr billiges da es bei einem sehr billigen USB2IDE Konverter dabei war. Würde ich nur mit 12V arbeiten könnte ich natürlich ein gescheites stabilisiertes Netzteil benutzen, da ist aber meine Sorge das ich bei mehreren Dutzend LED's schneller an die Grenzen des Netzteils stosse und auch mehr Energie verbrauche als wenn ich die LED's an 5V hänge.

Die Idee mit der Entkopplung mit einem LC-Filter ist nicht schlecht wäre aber viel zu aufwendig für meine Zwecke falls ich die Schaltung für jede LED benötige. Ich habe ja noch etliche dieser tollen Matsushita Relais und plane ca. 10-20 dieser Platinen herzustellen.

Die Schaltung arbeitet soweit einwandfrei bis auf die zerstörte Status-LED. Die Status LED hängt am gelben Punkt in der Skizze, diese LED ist je nach Zustand des Relais ein oder aus, müßte da nicht auch eine Schutzdiode dran?

Egal mit welcher Spannung ich arbeite, Schutzdioden werde ich auf jeden Fall einbauen müßen?

edit/ huch, ihr seit so verdammt schnell beim antworten und ich so verdammt langsam /edit

amigaman

Die Schutzdioden müssen nur an die Spulen, die LEDs brauchen das nicht, da sie keine Selbstinduktionsspannung erzeugen.

Der LC-Filter wäre insgesamt einmal pro verwendeter Spannung erforderlich, allerdings enthält das Teil auch einen Spannungsregler, den könnte man rauslassen.

Das Netzteil wird schon ausreichend stabilisiert sein, nur kann es möglicherweise nicht haben, das du kaum Strom brauchst. Eine Festplatte/CDROM-Laufwerk braucht an beiden Zweigen reichlich Saft, und zwar vom Einschalten an.

Der Stromverbrauch der Schaltung ist maximal 80mA (Beide LEDs und beide Spulen an), somit sollte selbst bei 12V/2A-Single-Versorgung genug Power für 25 Schaltungen da sein. (2A / 80mA). Allerdings habe ich die Relaisschaltungen für den Fall gerechnet, das du beide Spulen aktivierst, das kommt ja normalerweise nicht vor, oder zumindest nicht bei allen gleichzeitig. Also kannst du sogar noch mehr dranmachen.
Was für eine Last willst du eigentlich schalten?

pizzamampf

Am Relais sind Lasten bis zu 150Watt erlaubt, ich habe es schon getestet mit diversen 220V Verbrauchern, meinen PC hat das Relais überlebt. Ansonsten sollen damit hauptsächlich Kleingeräte (TFT's, Netzteile etc.) geschaltet werden.

amigaman

Ouha, sowas hab ich mir gedacht.

Der Kontakt ist für sowas nicht gemacht, der wird das nicht oft mitmachen.
Da steht zwar 8A und 380VAC, aber nicht gleichzeitig. Gerade PC-Netzteile (oder generell Schaltnetzteile) ziehen beim einschalten einen hohen Stromimpuls, Netzteile mit Trafos u.U. auch.

Bitte beachte außerdem den erforderlichen Mindestabstand zwischen 230V und dem Rest. Das müssen mindestens 8mm sein, soweit ich weiß. Und bitte, bau alles in ein Kunststoffgehäuse ein, mit keinen Berührbaren Metallteilen außen. Oder erde diese.
Du spielst da mit deinem und anderer Leute Leben!

Lieber wärs mir, wenn du ein z.B. Finder Netzrelais im Sockel (Reichelt) mit geschalteten 12V ansteuern würdest. Die Teile haben den erforderlichen Sicherheitsabstand usw. eingebaut.

Brummelchen

Zitat:

Siehst du was, was mir nicht aufgefallen ist?

Ja - 4 Pfund Tomaten auf meinen Augen

Du meintest die Freilaufdiode, ich Depp war noch bei der Leuchtdiode

ich werf da immer eine 1N4007 rein, die kann reichlich Ampere - die 100mA der
1N4147 sind ein Witz, da fliessen kurzeitig höhere Ströme. Du wirst auch in
anderen Winzschaltungen nur die 1N4007 (evtl 1N4004/1N4001) nur finden.
(Unterschiede nur bei der maximalen Sperrspannung, Stom ist gleich)

>> Schutzdioden werde ich auf jeden Fall einbauen müßen?

Ja, immer!

>> Was hältst du von R2?

Da müsste ich nochmal ins Datenblatt schauen...
9,6V min /18V max bei 20mA I_Nenn.
Eigentlich Quark, da noch R2 reinzusetzen. Stümmt

>> der Schaltung ist maximal 80mA (Beide LEDs und beide Spulen an)

Beide Spulen an - ja sicher - welcher Depp kommt denn auf sowas?
"coil latching" bedeutet: ein bistabiles Relais - Taster 1 schaltet an, Taster 2 schaltet aus.
Beide zusammen gibt Ärger.

Idealerweise benutzt man Ein-Aus-Ein-Taster mit Mittelstellung=Aus
Sehen so aus: Reichelt
Da kommt man erst gar nicht in Versuchung, beide Zustände gleichzeitig zu aktivieren

Was noch . ja, mit 150 Watt bist du bei den Dingern Ende Fahnenstange, die rauchen dir
schneller ab, als dir lieb ist.

Finder Netzrelais, hier mal der Sockel dafür: Reichelt
Bei 230 Volt sollte man entsprechend für Sicherheit sorgen, son Minirelais ist da weit weg
von, zumal die Platine irgendwie nach fliegendem Aufbau (lose Kabel) zum Relais aussieht.

pizzamampf

Der Verkäufer der Relais (eBay) hatte mir damals bestätigt das sich 220V Geräte damit schalten lassen. Der Stückpreis lag bei ungefähr 0,50.- € pro Relais, bei Reichelt müßte ich für bistabile Relais mehr als das 10fache pro Stück bezahlen plus Sockel plus wasweißichnochalles und das kann ich mir leider nicht leisten da ich ca. 20 Stück davon bräuchte. Welches Finder Relais wäre den geeignet für meine Schaltung? Ich mag übrigens keine Relais die Strom brauchen um ihre Stellung zu halten

Die 8mm Sicherheitsabstand sollte ich hinbekommen

Den Widerstand für den Ausschalter lasse ich dann weg, die Relais werden ja eh aus einem anderen Grund kaputt gehen eurer Meinung nach

Gleichzeitiges ein/ausschalten habe ich schon getestet, kaputt gegangen ist dabei nix, wenn es also mal versehentlich vorkommt sollte das kein großes Problem darstellen.

Brummelchen

>> Der Verkäufer der Relais (eBay)

Ja ne is klar... die lügen sowieso, um ihren Krempel zu verkaufen.
Ich hab nichtmal verstanden, warum das Relais bistabil sein muss.

pizzamampf

Normale Relais verbrauchen Energie damit sie eingeschaltet bleiben, bistabile Relais nicht, ich hoffe damit liege ich richtig? Ausserdem sind sie ideal geeignet für meinen gemoddeten "Powermanager", es sieht einfach cooler aus wenn man statt langweiliger Kippschalter zu betätigen beleuchtete Schaltflächen antippt.

Brummelchen

>> Normale Relais verbrauchen Energie damit sie eingeschaltet bleiben,

Ja ne is klar - 150 Watt Verbraucher am Ende, aber sich um 80mA*12Volt scheeren

Zu den Relais - evtl haben die eine Vorrechtschaltung, dass AUS mehr bedeutet als EIN.
Macht sich aber nur im Magnetfeld bemerkbar, AUS ist stärker als EIN und überlagert
es so, dass es dort bleibt - die Felder arbeiten ja gegensätzlich - reicht aber nicht aus,
um generell umzukippen. Da die meisten vergossen sind, kann man sowas auch recht
schlecht analysieren.

pizzamampf

20mA ist nicht viel aber bei geplanten 20 Relais wären das schon 1600mA

pizzamampf

Ich werde das mit den Schutzdioden testen, muß sie aber noch besorgen, sollte es dann klappen (oder auch nicht) melde ich mich bestimmt nochmal. Vielen Dank schonmal für Eure Mühe Brummelchen und amigaman

amigaman

@Brummelchen:
Dann stehts ja unentschieden...

Zu der Freilaufdiode: Mir hat man erzählt, das die Spule versucht, den Strom aufrecht zu erhalten. Also wird er auch bei Kurzschluß durch die Diode nicht größer. Er fließt dann länger, was ja zu der längeren Abschaltzeit führt. Schneller gehts mit einer Supressor/Z-Diode, die bei höherer Spannung arbeitet, und damit die gespeicherte Energie mit kleinerem Strom (und dadurch kürzerer Abfallzeit) vernichtet. Nachteil: Ist schwer zu dimensionieren. Oder haben die da gelogen?

Ich bau schon seit ewigen Jahren an so normale Relais 1N4148, bei 12 und 24V. Noch keine kaputtgegangen. Relais schon

Aber überdimensioniert schadet auch nix, da hast du auch wieder recht.

Zur Stromrechnung: Ich hatte absolut mögliches Maximum gerechnet, und das schließt ein, das jemand (Kinder sind da sehr kreativ) beide Tasten gleichzeitig drückt. Selbst dann schafft das Netzteil mehr als notwendig.

Aber stimmt, normalerweise wird sowas mit Doppeltastern gemacht.

@pizzamampf: Mal ganz abgesehen davon, das ich das ganze von der Steuerseite her ganz anders gelöst hätte, am Ausgang wäre eine Batterie Standardrelais gekommen, die mit Strom gehalten werden müssen. Und das solltest du auch, rein der Sicherheit und Haltbarkeit wegen.
Brummelchens Link funzt zumindest bei mir nicht, also hab ichs mal eben rausgesucht:
Relais "FIN 40.51.9 12V"
Sockel "FIN 95.95.3"
Halteklammer "Fin 095.91.3"
Vorteil ist hier auch, sollte das Relais sich mal verabschieden, kannst du es einfach per Stecksockel tauschen.
So ein Relais frisst übrigens ~60mA, dennoch sollte das bei 20 Stück für dein Netzteil kein Problem sein.

Brummelchen

Eine Spule ist wie ein Kondensator ein Energierspeicher. Eine Spule speichert jedoch
die Energie als Magnetfeld - wird die äussere Erregung (Stromfluss) abgeschaltet,
versucht die Spule, den Stromfluss aufrecht zu halten - angenehmes möchte mal
immer behalten

(ist so in der Natur)
Dadurch baut sich das Magnetfeld ab, allerdings schneller und dadurch wird ein Strom
erzeugt und da die Spule auch einen Widerstand darstellt (eine ideale ja nicht),
wird durch den Stromfluss eine Spannung erzeugt, die idR über der Nennspannung liegt.
D.h. eine Spule ist ein Generator - und das muss kurzgeschlossen werden.

>> Supressor/Z-Diode >> Ist schwer zu dimensionieren

Nö - die Suppressor ist eine Z-Diode, aber mit steilerem Durchbruch, sie muss ja schneller
reagieren bzw "unterdrücken" Kannst du hier nochmal nachlesen:
http://supressordiode.know-library.net/
http://de.wikipedia.widearea.org/wiki/Supressordiode
http://www.halbleiter-scout.de/?Itemid=189&catid=42&option=com_halbleiter&sef=&task=kategorie
Auf deutsch - die Z-Diode is VW, Die Sup nen Porsche.
Und mit dem "steilerem Durchbruch" ist die Linearität gemeint. Eine z-Diode fängt früher
an zu leiten, dafür nicht linear. Bei der Sup ist die Kennlinie steiler und linearer für diese Zwecke.

Ah ja, ich finde das nicht immer gleich:
http://www.phoenixcontact.de/local_content_pdf/pdf_deu/tt_Trabtech_Basics_atc_DE.pdf
Professioneller Bereich bei sowas. Bekomme ja regelmässig Post von denen

(das Seminar für USV-Technolgie kann ich leider nicht wahrnehmen dank meiner OP

)

amigaman

Ja nee, is' klar.
Ich meinte: 1N4148 reicht wegen der Höhe des Stroms, der wird nicht höher als der Nennstrom. Oder?

Und die Sup ist schwierig zu dimensionieren, denn an ihr liegt eine negative Spannung in der Höhe der Sup-Durchbruchspannung. Die addiert sich zur Speisung, und das wird schnell gefährlich für den Schalttransistor. Zumindest wenn man die Exemplarstreuung nicht beachtet. Aber ~1V von einer normalen Si-Diode sollte jeder Transi abkönnen...

Brummelchen

>> der wird nicht höher als der Nennstrom. Oder?

Eigentlich sollte man meinen nicht, weil das Magnetfeld ja auch nicht mehr wird vorher

Aber durch den Eigenwiderstand wird die Spannung höher. Das ist lange her, dass ich sowas
berechnet habe - heute: Diode ran, zack fertig

amigaman

Ja, das geht mir auch so...

Also, Pizzamampf: Diode ran, zack fertig!

pizzamampf

Also von meiner Schaltung, meinen Relais und meiner geplanten Moddingschaltbox will ich mich nicht verabschieden, aber ich überlge ob ich statt direkt 220V nur 12V schalte um damit diese FIN 40.51.9 12V Relais zu schalten. Zumindest für die höherlastigen Verbraucher wird das wohl eh unumgänglich sein. Das Problem mit den zerstörten Status-Led hätte ich natürlich trotzdem.

amigaman

Wie, immer noch?

Das sollte sich mit den Freilaufdioden gelöst haben...

pizzamampf

nene, ich meinte nur egal wie ich es mache die Dioden müßen dran. Ob es wirklich hilft sehe ich nachher, die Dioden (1N4007) habe ich schon, muß nur noch später die Dinger dranlöten (ich hoffe richtig herum)

So, mittlerweile habe ich 2 Platinen fertig verdrahtet und es funktioniert einwandfrei, keine defekten LED's mehr, ich denke mal das Problem ist gelöst. Danke nochmal an die beiden klugen Köpfe die mir geholfen haben

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