kleine Schaltleistungsverstärkung für Relais

[CPK00/06]

Moin,
Ich will eine Menge von Schaltrelais über eine sehr lange Leitung ansteuern. Jedes einzeiln. Doch weil das verwendete Kabel sehr dünne Einzeladern hat bin ich auf eine kleine Verstärung per Transistor gekommen.
http://img408.imageshack.us/img408/4582/p1050048c.jpg

Bedingung ist dass alle Relais an (+)12V zusammen angeschlossen sind und nur über (-) einzeln angesteuert werden können. Das gilt für den Eingang sowie den Ausgang der Schaltung. Heisst also dass (+) hier sozusagen GND ist.

Jetzt die Frage: Kann diese Schaltung funktionieren? Als einzige logische Wahl dachte ich an PNP Transistoren die dann nur (-) ansteuern/schalten können.

(+)12V auf der rechten Seite ist der eigentliche Steuerstrom, nur weiss ich nicht recht wohin damit. Denn die Relais und Transis bekommen eine eigene Spannungsversorgung von 12V auf der ,,Empfängerseite".



:wink: ... hoffe doch ich hab das nich so kompliziert ausgedrückt.

 

[79616363]

Na ja, ganz falsch ist das nicht, tut aber in der Praxis wahrscheinlich trotzdem nicht.
Hmm hat das Relais wirklich nen Gleichstromwiderstand von 500Ω? Dann würd sogar ein BC556 gehen.
Trotzdem fehlt da ne Freilaufdiode. Die Chose ist auch so zu hochohmig. Bei längeren Leitungen wirst Du da Schwierigkeiten bekommen. 18kΩ als Basiswiderstand sind auch gewagt - Okay, könnt aber gehen - Spätestens bei nem C-Typ.

Dazu kommt noch, dass der Transistor so als Spannungsfolger arbeitet.

Da wär es jetzt sehr wichtig zu wissen, ob die Steuerschaltung wirklich low-active ist und mit welchen Pegeln die arbeitet. Auch was die an Ausgangsstrom liefern kann wär wichtig. Sind das OC-Ausgänge an der Steuerschaltung?

Vom Prinzip her ist die Idee so nicht ganz falsch, muss aber gründlich überarbeitet werden.

Gar nicht schlau werd ich aus dem mit +12V gekennzeichneten Anschluss und der seltsamen Kombination aus dem Widerstand und der Diode. Was zum Teufel soll das tun? Für die Polung der Diode find ich gar keinen richtigen Sinn. Da bestünde echter Erklärungsbedarf.

Machen wir's mal anders. Erklär genau, was das werden soll und was für ne Steuerung Du hast. Dann erschlagen wir das Problem ruck zuck.
Mal bitte auch mal nen vernünftigen Prinzipschaltplan (meinetwegen mit Blackboxes) wo man sieht, wo welche Spannung herkommt.

Viele Grüsse,

Uli

 

[patois]

:arrow: Denke auch wie Uli, dass mehr Infos erforderlich sind.

Wie lang sind die Steuerleitungen? ( in Meter )

Welchen Querschnitt ( qmm ) haben die einzelnen Adern?

Wie werden die Steuersignale generiert?

Die Angaben zu den Steuersignalen sind sehr wichtig! (genaue Schaltung wäre sehr hilfreich!)

Mein Vorschlag wäre mit einem eingeprägten Strom zu arbeiten, wie das auch bei langen Leitungen zur Übertragung von Messwerten ( 4mA ... 20mA ) gehandhabt wird.

Eventuell auch mal überlegen, statt des Transistors einen Optokoppler einzusetzen, wobei eine wertvolle galvanische Trennung inbegriffen wäre und die Empfangs-Diode mit einem "Strom" ziemlich einfach gespeist, bzw. gesteuert, bzw. geschaltet werden könnte.

Also bitte mehr und sehr genaue Infos "durchschieben",
dann wird es hier im Forum auch weitere Antworten geben!

Greetz
Patois

 

[d.kuckenburg]

Wie andere Heimwerker das Problem lösen

Hallo miteinander,

im "Home-Cockpit-Bau" (für Flugsimulator) müssen ähnliche Probleme gelöst werden.

Vielleicht kann folgender LINK Anregungen geben:

http://flyonpc.fasthoster.de/SCHALT/3_09_01.html

MfG D.Kuckenburg

Oder noch besser, hier das ganze Menü zum Durchblättern:

http://flyonpc.fasthoster.de/SCHALT/3_09_00.html

 

[CPK00/06]

...weiter gehts.
Hier ein kleines Schema mit ultimativen ,,black boxes".

http://img826.imageshack.us/img826/6043/p1050049.jpg

Auf der rechten Seite nochmal eindeutig dass alle Relais an (+) angeschlossen sind. Dies kann nicht mehr geändert werden.

Zur Steuerleitung handelt es sich um ein stink normales LPT Druckerkabel. K.a. welchen Querschnitt die haben. 0,6mm ??? pro Ader???

Der 18K Widerstand ist jediglich ein Beispiel.
Das werde ich später durch probieren herausfinden welche Stärke zu welchem Transi passt.

Die alte Variante war ohne Verstärkung in der Empfangsrelaiskarte. Naja kann sich jeder vorstellen wie dass aussieht wenn man 20 Relais über ne 20m Leitung ansteuert.

Die Relais sind KFZ Relais. Ich schätze den Innenwiderstand auf 500-600R. Die nötigen Freilaufdioden kommen noch dazu. Hatte ich jetzt vergessen.

Heisst also ich will mit 12V ,,Sendestrom" auf der einen Seite Relais mit 12V Arbeitsstrom auf der anderen Seite steuern.
Das mit der Diode und dem Widerstand - dort weiss ich jetzt nicht wo genau ich den Sendestrom (12V (+)) anschliessen soll. Ich kann doch nicht beide (+)-Kanäle einfach zusammenlegen. :roll:

 

[patois]

Heisst also ich will mit 12V "Sendestrom" auf der einen Seite ...

Um eine vernünftige Schaltung vorschlagen zu können,
ist unabdingbare Voraussetzung, dass man die Info bekommt,
was die ominöse Steuereinheit ist!

Ist es der Drucker-Port eines PC?

Ist es eine Schalterreihe, die ein Signal auf die entsprechende Leitung legt?

Existiert dieses Steuergerät überhaupt schon, oder ist es Teil des zu bearbeitenden Projektes?

"Leider" ist mit Aussagen wie "12 Volt Sendestrom", was in sich selbst schon widersprüchlich ist, nichts anzufangen.


Positiv:
Die am PLUS hängenden Relais sind eigentlich nicht das Problem. Das kann man machen. Aber den Spulenwiderstand des Relais muss man wissen, sonst kann man keinen Typ für den Schalttransistor festlegen!

Jetzt mal eine einfache Skizze:

http://s2.postimage.org/FaGAJ.jpg

Achtung! Falls alle 20 Relais gleichzeitig angesteuert werden können, dann unbedingt darauf achten, dass das Netzgerät diesen Strom bereitstellen kann!

Greetz
Patois

 

[79616363]

Mir geht es da wie Patois, damit kann ich immer noch nix anfangen. Mir ist bis jetzt auch noch nicht klar, ob Sende- und Empfangseinheit getrennte Versorgungen haben oder nicht. So wünschenswert diese Trennung auch wäre, hier wäre auch eine galvanische Trennung der Steuerleitung sinnvoll (Stichwort: Optokoppler).
Nu ja, ein "Druckerkabel" ist weder dünn noch billig - Speziell wenn es hier gleich um 20 Relais geht. Da würd ich mir schon überlegen, ob ich die Steuersignale nicht seriell übertrage und dadurch mit ner billigen und leichten Telefonstrippe auskomme. Aber okay, das macht die Sache vielleicht zu kompliziert?
Etwas erschrocken bin ich über die Tatsache, dass es sich um Relais aus dem KFz-Bereich handelt. Meiner Erfahrung nach haben die weit geringere Spulenwiderstände als 500Ω! Schätzen hilft da gar nix - Entweder messen oder Herstellerangaben angucken - Und selbst denen würd ich nicht trauen!
Mit dem Kleinleistungstransistor (wie BC556) kommt man da wahrscheinlich nicht mehr hin!

Ich schliess mich Patois an, wir brauchen mehr Infos! Speziell auch zur Steuerung.

Viele Grüsse,

Uli

 

[79616363]

Hallo Patois,

hab mir grad mal deinen Nachtrag angeschaut - Das ist echt minimalistisch ;-)
Ich seh hier aber zwei Probleme. Zum einen hat seine ominöse Steuerung wohl Ausgänge, die low-active sind (also bräucht man je Kanal noch nen Inverter). Das zweite Prob ist, dass da die Eingänge auch schon wieder so fürchterlich hochohmig sind. Bei den Leitungslängen kann man da auf Störungen warten.
Weil eh ne galvanische Trennung zwischen Sende- und Empfangsstufe sehr wünschenswert wäre, kann man sich aber die Inverter sparen und das über die Optokoppler erschlagen. Weil die aber keinen so hohen Ausgangsstrom liefern können, sollt man bei den Treibertransistoren entweder über Darlington-Typen oder besser gleich über MOSFETs nachdenken.

Viele Grüsse,

Uli

 

[patois]

Das ist echt minimalistisch ...

Ja, absolut, aber so kann man sich herantasten und auf Widerspruch vom Fragesteller hoffen.

Das Problem ist ja genau das, dass nichts über die Ausgänge des Steuergeräts bekannt ist.

Und nun folgt ein ebenso minimalischer Vorschlag zum Thema "Opto-Koppler".

http://s4.postimage.org/Lij_r.jpg

Greetz
Patois

 

[CPK00/06]

Ok danke für die Antworten.....

Noch mehr Infos??? :shock:

Ok ich hol mals das Gerät und messe die Innenwiderstände der Relais.....

Uups :shock: ein bisschen verschätzt.
145 R messe ich bei jedem.

Ist es eine Schalterreihe, die ein Signal auf die entsprechende Leitung legt?
Existiert dieses Steuergerät überhaupt schon, oder ist es Teil des zu bearbeitenden Projektes?

Im grunde ist es eine Schalterreihe, mehr nicht die mit 12V läuft. Das Steuergerät existiert schon seit Jahren nur dass ich längere Kabel für die Anlage brauchte die auch schon existieren.

Die Leistung wenn alle Relais eingeschaltet werden wird doch wol nicht mehr als 3A fließen. Ich kann eh nicht mehr als 10 Relais auf Schlag ein und ausschalten. Wäre unnötig.

....Sende und Empfängergeräte haben eigene Stromversorgungen. laut meiner Skizze war das vorher nicht so, was sich aber jetzt ändern soll.

Und klar dass ich an eine ,,Smart"-Leitung ähnlich eines Netztwerkkabels gedacht habe aber ich will doch nicht all meine alten Geräte schon wieder umbauen. Der Aufwand wäre mir zu hoch.
Und wenn ich so nachdenke... Transistoren, Optokoppler und und und komme ich wahrscheinlich billiger bei weg wenn ich schlicht Minirelais verwende. :lol:
Wäre zwar das selbe in grün und nicht so geistreich - würde dennoch funktionieren. :wink:

 

[79616363]

Na dann probier mal. Bin gespannt, wann Du heulend angerannt kommst.
Komischerweise war das Design der Relaisplatte bei Dir bis vor Kurzem noch unantastbar, aber jetzt sollen plötzlich komplett andere Relais rein - Na ja, Du musst wissen was Du tust!

 

[patois]

Die einfachste Lösung

http://s1.postimage.org/wsxE0.jpg

:idea: Vielleicht handelt es sich um eine Garten-Bahn?

Na dann probier mal. Bin gespannt, wann Du heulend angerannt kommst.
Komischerweise war das Design der Relaisplatte bei Dir bis vor Kurzem noch unantastbar, aber jetzt sollen plötzlich komplett andere Relais rein - Na ja, Du musst wissen was Du tust!

Leider ist es so, dass manche "leutz" ums Verrecken nicht sagen wollen, was sie eigentlich zu bauen gedenken.

Zum Beispiel ist im vorliegenden Fall noch nicht bekannt, was an den Schaltkontakten der Relais hängen soll.
Oftmals wäre auch hier eine Beratung erforderlich, damit das zitierte "Heulen" nicht Wirklichkeit wird.

Konkret würde ich, da man ja wohl nicht so genau weiß wieviel Relais gleichzeitig "bestromt" werden,
für den Minuspol einige Adern parallel schalten, damit sich auch hier der Spannungsabfall in Grenzen hält.

Hoffentlich, falls Gartenbahn, wird das vom Fragesteller vorgesehene Kabel nicht in der Erde verlegt!

Beim Steuerpult habe ich auch mal nur so geraten, wie es sein "könnte".

Lieber Fragesteller, du brauchst keine Angst zu haben, dass ich dein "Steuerpult" nachbaue,
denn ich habe Jahrzehnte lange Erfahrung darin,
angefangen von Pulten für Werkzeugmaschinen über Pulte für Kransteuerungen
bis hin zu meinen eigenen Pulten für meine Spur-0 Modellbahn,
wobei in letzterem Fall das Steuerpult "elektronisch" ist. :lol:

Man will ja helfen, aber wenn keine Infos rüberkommen ...

Greetz
Patois

 

[CPK00/06]

Ach kommt Leute so war das nich gemeint mit den Doppel-Moppel Relais. :wink:
Vergesst es einfach.
Schlichtweg ist es eine Steueranlage für 230V Strahler.

Nun die erste Variante von Patois mit dem npn Transi und Widerstand is ja eigentlich die einfachste. Nur ist das praxisgerecht beide Pluspole einfach zusammenzulegen?

Die KFZ Relais schalten 230V. Ich hoffe ich muss euch das nicht auch noch erklären wie ich das verkabelt habe. Das läuft sicher.


Andere Sache noch zum Thema:
Über die 30m Leitung will ich nicht nur Relais ansteuern sondern auch Triacs. Unzwar ganz einfach gesagt: Ich verlängere einfach die Zuleitungen von den Potis von Dimmerschaltungen.
Ich weiss jetzt schon dass das sicher nicht ratsam ist und eine elektrische Ansteuerung für die Triacs besser ist.
Vorschläge?

 

[patois]

Die KFZ Relais schalten 230V.

:arrow: Ein KFZ-Relais hat normalerweise keine Kontakte zum Schalten von 230 Volt Spannungen. Bitte anhand eines Datenblatts überprüfen, ob das zulässig ist für den gewählten Relais-Typ!

:arrow: Ferner muss der Kontakt den Strom des "Strahlers" verkraften. Wieviel Watt haben die "Strahler"?

:arrow: Die Relais-Platine hat dann verstärkte Leiterbahnen für den Strahler-Strom, hoffentlich?

Das mit den TRIACs will ich nicht kommentieren, denn da hast du selbst ja schon Zweifel.

Und denkst du manchmal auch dran, dass es VDE-Vorschriften gibt, die eingehalten werden müssen?

Ich will nicht hoffen, dass die Strahler für eine Bühnen-Ausleuchtung (Theater oder so) gedacht sind,
denn in diesem Bereich gelten noch viel strengere Vorschriften!

Greetz
Patois

 

[d.kuckenburg]

***** Triac *****

Das Potentiometer zur Ansteuerung des Triac kann nicht im 39 Meter entfernten Steuerpult sitzen, darüber scheint man sich einig zu sein.

Also was nun: es muss ein Motor-Potentiometer zum Einsatz kommen. Dieses wird beim Triac in der Nähe angebaut.

Der Motor, der das Potentiometer verstellt, wird von den im Steuerpult untergebrachten Tastern gesteuert, die mit HELLER und DUNKLER beschriftet werden können.

Kosten? Ja nun, ich denke für sein Hobby darf einem nichts zu teuer sein! :lol:

MfG D.Kuckenburg

 

[patois]

Nun die erste Variante von Patois mit dem npn Transi und Widerstand is ja eigentlich die einfachste.

Der Baustein ULN2803A enthält 8 Darlington-Stufen.

Bei Verwendung dieses Bausteins wird der Raum, der bei diskret aufgebauten Verstärkerstufen benötigt würde, auf ein Minimum reduziert.

Bitte nach Datenblatt bei GOOGLE suchen.

Grobes Schaltsymbol wie folgt:

http://s1.postimage.org/A6TF9.jpg

Greetz
Patois

 

[79616363]

Tja, er schaltet 230V mit 12V Relais, er führt offene Basiseingänge über 30m, er ist sich sicher, dass er da keine Probleme mit Potentialunterschieden bekommt und ist sich sicher, dass das geht. Na dann ist doch alles bestens und er braucht unsere Hilfe gar nicht. Unsere Bedenken sind eh nur unnötiger Hype.

 

[patois]

Unsere Bedenken sind eh nur unnötiger Hype.

Diesen Eindruck bekomme ich leider auch so langsam.

Einfach den ganzen "Elektronik-Quatsch" vergessen und die alte Anlage wie gehabt weiter betreiben, aber eben mit einem doppelt so langem Kabel.

Ob die Relais dann noch anziehen, kann man ja vor dem Kabelkauf ausprobieren mit einer einzelnen Ader.

Was bei 20 Meter Kabellänge funktioniert hat, sollte "eigentlich" auch bei 40 Meter Kabellänge funktionieren.

Wenn der Test negativ ausfällt, einfach den Querschnitt der Leitung größer wählen, oder zwei Adern pro Relais-Ansteuerung parallel schalten.

http://s4.postimage.org/UbILr.jpg

Da der Fragesteller auf Nachfrage auch den Spulenwiderstand seiner Relais bekannt gegeben hat,
kann man daraus den Strom ermitteln.

Jetzt formt man die im Bild gegebene Formel nach dem Spannungsabfall um und berechnet diesen.

Als letztes entscheidet man dann nach dem im Datenblatt angegebenen Mindestwert für die Anzugsspannung,
ob das Relais noch funktionieren wird oder nicht.

Es muss sein:

( Batteriespannung - Spannungsabfall ) > Mindestanzugsspannung des Relais

Greetz
Patois

 

[CPK00/06]

Mit den Motorpotis wärs möglich oder ich lasse mir etwas per Funk einfallen. Was die Relais angeht gibts gar keine Platine. Alle sind einzeln Verkabelt und sind für mehr als 20A Schaltstrom ausgelegt wovon gerade mal ein Bruchteil genutzt wird.

Tja, er schaltet 230V mit 12V Relais, er führt offene Basiseingänge über 30m, er ist sich sicher, dass er da keine Probleme mit Potentialunterschieden bekommt und ist sich sicher, dass das geht. Na dann ist doch alles bestens und er braucht unsere Hilfe gar nicht....

Was soll das denn?
Ich weiss dass ihr was gegen Hobbybastler habt und an erster Stelle daran zweifelt das irgendwas sicher läuft.
Unwahrscheinlich dass ihr alle gelernte Elektriker seid und die Hand über den VDE Vorschriften habt. :roll:
Wie wärs einfach nur auf die eigentlich gestellten Fragen zu antworten und nicht am Ende fast schreiben ,,was baut der fürn Schei**?"
Man sollte auch mal lernen lassen. Das dauert nun mal seine Zeit. Und was nicht recht funktioniert - daraus lernt man ebend.

 

[79616363]

Jetzt pass mal auf, Du führst offene Basiseingänge über mehr als 30m Distanz. Jeder Anfänger lernt bei den ersten solchen Versuchen, dass da das Umfeld schon sehr störungsfrei sein muss, dass das überhaupt noch funktioniert.
Wer schon mal Signalleitungen über solche Distanzen angeschlossen hat und die verbundenen Geräte auch noch über getrennte Versorgungen angeschlossen sind (was in dieser Anwendung aber sehr sinnvoll ist), der wird wissen, was ich mit Potentialunterschied mein. Mit etwas Pech verrupft Dir das das Steuerteil!
Und dass KFz Relais nicht für ne Schaltspannung von 230V zugelassen sind, das sollte wohl auch einleuchten. Wenn das irgendwie durchhaut, dann ist ohne galvanische Trennung Deine Steuerung auch wieder ein Aschehaufen.
Und über unsere Ausbildung brauchst DU dir ganz sicher keine Gedanken machen!
Man wollte dich nur vor den gröbsten Fehlern bewahren, aber Du bist dermassen beratungsresistent, dass hier jedes Wort zu viel ist.
Zu deiner Dimmergeschichte gibt es übrigens ne Lösung (ohne Motoren und so nen Dreck), aber das wirst du ja auch wieder besser wissen. Also mach mal. Manche Leute <i>lernen</i> anscheinend besser, wenn sie sich vermeidbare Prügel einfangen.