Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie ein Bistabiler Relais ansteuern


von Vlad (Gast)


Lesenswert?

Eigentliche habe ich ein ganz normales Relais gesucht, der aber klein 
sein soll. In Pollin habe ich dann dieses Relais bestellt: 
http://www.pollin.de/shop/dt/NDg0OTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Baulemente/Relais_Zugmagnete/SMD_Relais_mit_2_Spulen_NAIS_TQ2SA_L2_5V.html.

Für eine Schaltung brauche ich 2 Relais, die zwei Signale schalten 
solle, da dieses Relais ja 2 Spulen hatte, habe ich gedacht, dass dort 2 
normale Relais drin sind. Erst jetzt habe ich gemerkt, dass dies ein 
Bistabiler Relais ist. Kann mir einer erklären wie dieses Relais 
aufgebaut ist und wie ich es ansteuern soll, denn ich werde aus den 
Datenblatt nicht schlau. Danke

von Harald Wilhelms (Gast)


Lesenswert?

Vlad schrieb:
> Eigentliche habe ich ein ganz normales Relais gesucht, der aber klein
> sein soll. In Pollin habe ich dann dieses Relais bestellt:
> http://www.pollin.de/shop/dt/NDg0OTU2OTk-/Baueleme....
>
> Für eine Schaltung brauche ich 2 Relais, die zwei Signale schalten
> solle, da dieses Relais ja 2 Spulen hatte, habe ich gedacht, dass dort 2
> normale Relais drin sind. Erst jetzt habe ich gemerkt, dass dies ein
> Bistabiler Relais ist. Kann mir einer erklären wie dieses Relais
> aufgebaut ist und wie ich es ansteuern soll, denn ich werde aus den
> Datenblatt nicht schlau. Danke

Wenn Du auf eine Spule ein Signal (in der richtigen Polarität)
gibst, schaltet es ein und bleibt auch ein, wenn Du das Signal
wieder weg nimmst. Wenn Du wieder ausschalten willst, gibst
Du ein Signal auf die andere Spule.
Gruss
Harald

von Vlad (Gast)


Lesenswert?

Das heißt es sind nicht 2 Relais, sondern es ist eine mit 2 Wechsler?

von mein Gott (Gast)


Lesenswert?

Deine Frage ist in deinem Link beantwortet:

Bistabil, 2 Spulen, 5 V-/178 Ω, Schaltleistung 30 V-/2 A, 2 Wechsler, 
SMD. Maße (LxBxH): 14x9x6 mm.

von Philipp (Gast)


Lesenswert?

ja, 2 wechsler aber auch 2 spulen also eine spule die beide wechsler auf 
1 stellt und die andere spule stellt beide wechsler auf stellung 2

von Vlad (Gast)


Lesenswert?

Stimmt, aber ich war irritiert wegen "2 Spulen", ich dachte es währen 2 
Relais, aber ok. Vielen Dank.

von Harald Wilhelms (Gast)


Lesenswert?

Vlad schrieb:
> Stimmt, aber ich war irritiert wegen "2 Spulen", ich dachte es währen 2
> Relais, aber ok. Vielen Dank.

Zwei Relais in einem Gehäuse gibts äusserst selten, da sie sich
leicht gegenseitig beeinflussen könnten.
Gruss
Harald

von Vlad (Gast)


Lesenswert?

Steuert man das Relais genau so? Also braucht man auch ein 
Freilaufdiode? Irgendwo hier habe ich gelesen, dass man den auch direkt 
an den Microcontroller anschließen kann. Ist es möglich?

von Hans M. (Firma: mayer) (oe1smc) Benutzerseite


Lesenswert?

auf jeden fall freilauf-dioden.
das relays hat 178 ohm das ergibt bei 5 V einen strom von 28 mA
wenn das dein mikrocontroller kann - es steht im datenblatt - dann wird 
es gehen.

gruss
hans

--

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Vlad schrieb:
> Irgendwo hier habe ich gelesen, dass man den auch direkt
> an den Microcontroller anschließen kann. Ist es möglich?

Direkt würde ich nicht.

Ich habe 10 dieser Relais über je 220uF (ohne Dioden) an einen ATMega168 
bei 5V angeschlossen. Die steigende Flanke schaltet ein, die fallende 
Flanke schaltet wieder aus. Zwischen den Flanken ist allerdings ein 
Mindestschaltabstand (ca 200ms) notwendig.

Es ist nur eine der beiden Spulen beschaltet. Die Umpolung der 
Relaisspule erfolgt durch den Elko.

Ich wollte ursprünglich einen PIC18F2520 verwenden. Der ist im 
High-Zustand jedoch zu hochohmig. Im Worst-Case wird die 
Mindestschaltspannung für das Relais nicht zuverlässig erreicht. (Es sei 
denn man kann die Versorgung auf 5,5-6V hochsetzen).

Gruß Anja

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Hans Mayer schrieb:
> auf jeden fall freilauf-dioden.

nicht zwingend sofern ein Elko zwischen Relaispin und Prozessorpin 
eingeschleift ist und der Schaltabstand groß genug gehalten werden kann.

> das relays hat 178 ohm das ergibt bei 5 V einen strom von 28 mA
> wenn das dein mikrocontroller kann - es steht im datenblatt - dann wird
> es gehen.

Der Treiberinnenwiderstand muß so sein daß bei der Last die 
Relaisspannung von 3,75V noch sicher erreicht wird. (also deutlich unter 
40 Ohm).

Gruß Anja

von Harald Wilhelms (Gast)


Lesenswert?

Anja schrieb:

> Ich habe 10 dieser Relais über je 220uF (ohne Dioden) an einen ATMega168
> bei 5V angeschlossen. Die steigende Flanke schaltet ein, die fallende
> Flanke schaltet wieder aus. Zwischen den Flanken ist allerdings ein
> Mindestschaltabstand (ca 200ms) notwendig.
>
> Es ist nur eine der beiden Spulen beschaltet.

Das ist nicht sinnvoll. Bei einer solchen Schaltung sollte man
beide Spulen (polrichtig) in Reihe schalten. Dann wird der
uP nur mit dem halben Strom belastet. Auch für den Elko reicht
dann die halbe Grösse.
Gruss
Harald

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Das ist nicht sinnvoll. Bei einer solchen Schaltung sollte man
> beide Spulen (polrichtig) in Reihe schalten.

Wo kriege ich für diese Beschaltung exakte Datenblattwerte her um die 
Schaltung abzusichern? Oder gibts da eine Application Note?

Wenn ich so überschlage müßte ich zwar dieselbe Magnetkraft haben 
(Amperewindungszahl) aber die Vierfache Induktivität (n²) also auch (im 
worst case) die doppelte Reaktionszeit (vierfache Induktivität / 
zweifachen Widerstand).
Wie kommst Du jetzt darauf daß man die halbe Kapazität verwenden kann 
wenn das ganze langsamer reagiert?

Gruß Anja

von Harald Wilhelms (Gast)


Lesenswert?

Anja schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Das ist nicht sinnvoll. Bei einer solchen Schaltung sollte man
>> beide Spulen (polrichtig) in Reihe schalten.
>
> Wo kriege ich für diese Beschaltung exakte Datenblattwerte her um die
> Schaltung abzusichern? Oder gibts da eine Application Note?
>
> Wenn ich so überschlage müßte ich zwar dieselbe Magnetkraft haben
> (Amperewindungszahl) aber die Vierfache Induktivität (n²) also auch (im
> worst case) die doppelte Reaktionszeit (vierfache Induktivität /
> zweifachen Widerstand).

Das es funktionieren muss sieht man daran, das solche Relais typisch
mit einer oder zwei Spulen angeboten werden. Die Einspulenversion hat
dann etwa den doppelten Widerstandswert von einer Spule der Zwei-
Spulenversion. Um die Induktivität von Relais habe ich mich noch
nicht gekümmert, da ich bislang davon ausgegangen bin, das die
Reaktionszeit von der Mechanik bestimmt wird. Hast Du schon mal die
Induktivität solcher Relais gemessen?

> Wie kommst Du jetzt darauf daß man die halbe Kapazität verwenden kann
> wenn das ganze langsamer reagiert?

Da das Relais dann nur noch den halben Strom braucht, müsste es
auch mit der halben Kapazität auskommen. Zu der Zeit als solche
Relais nur von der Firma SDS angeboten wurden, gab es von denen
eine Applikationsschrift mit einem Berechnungsbeispiel für solch
eine Elkolösung. Ansonsten würde ich einen Elko nach der Try
and Error Methode auswählen und den Elkowert, der das Relais
gerade anziehen und abfallen lässt verdoppeln.
Gruss
Harald

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Das es funktionieren muss sieht man daran, das solche Relais typisch
> mit einer oder zwei Spulen angeboten werden. Die Einspulenversion hat
> dann etwa den doppelten Widerstandswert von einer Spule der Zwei-
> Spulenversion.

Guter Hinweis, es scheint tatsächlich so zu sein daß die Spule einfach 
halbiert wurde um 2 Spulen daraus zu stricken.

Harald Wilhelms schrieb:
> Hast Du schon mal die
> Induktivität solcher Relais gemessen?
Noch nicht dafür fehlt mir das Meßgerät. Aber bei 2 ms typischer 
Anzugszeit gehe ich davon aus daß ungefähr ein viertel bis die Hälfte 
der Zeit durch die Induktivität bestimmt ist. Also 200mH pro Spule 
würden mich nicht wundern.

Harald Wilhelms schrieb:
> und den Elkowert, der das Relais
> gerade anziehen und abfallen lässt verdoppeln.

Wenn ich alle Toleranzen zusammennehme
- Spulenwiderstand + Prozessorwiderstand über Temperatur = 20-40%
- Spulenwiderstand Grundwert 10%
- Mechanische Alterung Relais ?
- Elkotoleranz -20% ... +80%
- Reserve für Elkoalterung?
- Typische Relaisanzugszeit zu Worst Case Anzugszeit 100%
- Versorgungsspannungstoleranz +/-5% = 10%
- sonstiges?
brauche ich mindestens Faktor 3-5

Gruß Anja

von Harald Wilhelms (Gast)


Lesenswert?

Anja schrieb:

> Harald Wilhelms schrieb:
>> Hast Du schon mal die
>> Induktivität solcher Relais gemessen?
> Also 200mH pro Spule
> würden mich nicht wundern.

Erscheint mir bei den sehr kleinen Spulen dieser Relais
etwas hoch. Aber im Endeffekt gilt natürlich:
"Durch Messen zum Wissen!" :-)

>> und den Elkowert, der das Relais
>> gerade anziehen und abfallen lässt verdoppeln.
>
> Wenn ich alle Toleranzen zusammennehme
> - Spulenwiderstand + Prozessorwiderstand über Temperatur = 20-40%
> - Spulenwiderstand Grundwert 10%
> - Mechanische Alterung Relais ?
> - Elkotoleranz -20% ... +80%
> - Reserve für Elkoalterung?
> - Typische Relaisanzugszeit zu Worst Case Anzugszeit 100%
> - Versorgungsspannungstoleranz +/-5% = 10%
> - sonstiges?
> brauche ich mindestens Faktor 3-5

Naja, wenn Du das alles bei Deiner ersten Elkoberechnung berück-
sichtigst hast, brauchst Du wirklich nur einen halb so grossen
Elko nehmen. :-)

Ich habe während meiner beruflichen Entwicklungszeit praktisch
nur Einzelstücke gebaut, sodas ein Grossteil der obigen Punkte
für mich wegfielen. Einen wichtigen Punkt hastDu noch vergessen:
Den Preis. Da müssen manche Entwickler ja auf den letzten Cent
achten. M.E. bringt ein zu grosser Elko (ausser etwas mehr
Verlusten) ja keine Nachteile, sodas man Da wohl eher etwas
überdimensionieren sollte. Vielleicht findet man mit etwas
Suche im INet ja auch noch die alte Applikationsschrift von SDS
aus den siebziger Jahren. Interessant ist, das diese sog.
C-Schaltung ja weitgehends unbekannt ist, obwohl sie ja
wirklich dehr prakzisch ist. Sie erfordert natürlich einen
Gegentaktausgang, der aber z.B. bei uCs und dem 555 ja sowieso
vorhanden ist.
Gruss
Harald

von Anja (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Erscheint mir bei den sehr kleinen Spulen dieser Relais
> etwas hoch. Aber im Endeffekt gilt natürlich:
> "Durch Messen zum Wissen!" :-)

Also ich habe dann mal die Zeitkonstante ausgemessen. Mittels 18 Ohm 
Shunt an der Einschaltflanke bei 5V. Auschaltflanke über Freilaufdiode.

1 Spule ca 180 us bis 63% Strom  also rechnerisch 35mH bei 178+18 Ohm
2 Spulen ca 350 us bis 63% Strom also 138mH bei 376+18 Ohm

Gruß Anja

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.