Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltung bistabiles Relais mit Bestimmung des aktuellen Zustandes


von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Hallo,

ich möchte über einen AVR-Webserver mehrere Relais schalten.
Um den Stromverbrauch möglichst gering zu halten wollte ich bistabile 
verbauen, welche ich nur kurz per Stromstoß schalten muss um den 
Arbeitsstromkreis dann dauerhaft zu schließen/öffnen.
(Sind mehrere Steckdosen für 230V, die damit geschaltet werden)

Wie schalte ich diese allerdings am besten um am Mikrocontroller noch 
den aktuellen Schaltzustand zu haben? (Bei einem normalen Relais könnte 
ich ja einfach abfragen, ob aktuell der Pin am Controller auf 1 oder 0 
geschaltet ist)
Bei jeder Schaltung irgendeine Variable einzubauen, die sich dann 
verändert (on/off) kann ja nicht die Lösung sein (und stimmt womöglich 
irgendwann nicht mehr und müsste wieder angepasst werden)

Zwecks Zerstörung des Controllers bzw. des Schalttransistors würde es 
mich außerdem interessieren, ob eine Freilaufdiode reicht, oder ob ich 
auch eine Z-Diode einbauen sollte. (Im Wesentlichen wird ein Rechner mit 
100Watt an/aus geschaltet)

Schönen Abend :)

von Wurstfresser (Gast)


Lesenswert?

Ein extra Kontakt zum Abfragen...

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Gibts dafür irgendeinen Namen damit ich danach suchen kann?

Funktioniert die Schaltung eines bistabilen Relais sicher? Nicht, dass 
es dann durch irgendwelche flimmern etc. beim durchschalten des 
Transistors oder sonst irgendwas manchmal falsch schaltet.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Michael N. (garril)

>Bei jeder Schaltung irgendeine Variable einzubauen, die sich dann
>verändert (on/off) kann ja nicht die Lösung sein

Doch.

> (und stimmt womöglich irgendwann nicht mehr und müsste wieder angepasst
> werden)

Das ist halt das Problem. Nach einem Reset muss man alle Relais 
definiert schalten, damit Software und Hardware synchron sind.

>Zwecks Zerstörung des Controllers bzw. des Schalttransistors würde es
>mich außerdem interessieren, ob eine Freilaufdiode reicht,

Na wenn du ihn zerstören willst, lass sie einfach weg ;-)

>oder ob ich
>auch eine Z-Diode einbauen sollte. (Im Wesentlichen wird ein Rechner mit
>100Watt an/aus geschaltet)

Na hoffentlich hält dein Relais den Einschaltstromstoß des Netzteils 
aus, die sind bisweilen heftig, so 20-60A.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

So hoch sind sie nicht bei den kleinen Netzteilen, aber mit 10A musst du 
auf jeden Fall rechnen.
Es gibt dann noch die Möglichkeit, bistabile Relais wie monostabile zu 
betreiben:
http://www.schaltrelais.de/news/news27.htm

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@H.joachim Seifert (crazyhorse)

>Es gibt dann noch die Möglichkeit, bistabile Relais wie monostabile zu
>betreiben:
>http://www.schaltrelais.de/news/news27.htm

Alter Hut, der das Problem des OP keine Sekunde löst.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Wurstfresser schrieb:
> Ein extra Kontakt zum Abfragen...

Michael N. schrieb:
> Gibts dafür irgendeinen Namen damit ich danach suchen kann?

Wenn die Frage von Michael N. zur Aussage von Wurstfresser gehört:

Du brauchst einfach ein Relais, das einen Kontakt mehr hat als Du für 
Deine Anwendung brauchst.

Falls Du aber große Ströme schalten willst und einen Schütz 
brauchst/benutzt, heißen die Kontakte "Hilfskontakte".

Gruß Dietrich

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Bin noch am überlegen ob ich tatsächlich bistabile nehme...Muss erstmal 
ausprobieren ob ich das mit dem Mikrocontroller überhaupt hinbekomme 
(soll über eine Webinterface steuerbar sein)

Würde grundsätzlich dieses Relais reichen?:
http://www.reichelt.de/Print-Steckrelais/JS-05-MN-KT/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=79417;GROUPID=3293;artnr=JS+05+MN+KT


oder sollte es eher sowas wie dieses sein?:
http://www.reichelt.de/Print-Steckrelais/FTR-K1CK005W/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=79420;GROUPID=3293;artnr=FTR+K1CK005W

kurze spielerische Rechnung:
zweites Relais hat 62 Ohm Innenwiderstand (das müsste ja die Spule sein)
Macht I=U/R=5 V/62 Ohm=0,081 A
P=U*I=5 V*0,081 A=0,40W
Würde heißen, dass ich ca. 0,4W dauert zum Schalten der 230V benötige 
(bei einem nicht-bistabilen). Stimmt doch, oder?
Ist zwar nicht viel, aber man spart ja gerne wo es geht (wobei es mir 
hierbei nicht um die Kosten geht, aber den Strom könnte man auch für 
sinnvolleres verwenden)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Michael N. (garril)

>ausprobieren ob ich das mit dem Mikrocontroller überhaupt hinbekomme

Oh Gott, welch komplexe Aufgabe. Es gibt bistabile mit zwei Spulen, eine 
zum Setzen, eine zum Rücksetzen. Die werden wie einfache monostabile 
Spulen angesteuert, siehe Relais mit Logk ansteuern.
Die bistabilen mit einer Spule muss man umpolen. Entweder mit einer 
kompletten H-Brücke oder einer Halb-Brücke und Kondenator in Reihe.

Beitrag "Bitte um Schaltplankontrolle"
Beitrag "Ist es möglich diese Paltine mit nur einem Layer (Botton) herzustellen?"

>Würde grundsätzlich dieses Relais reichen?:
>http://www.reichelt.de/Print-Steckrelais/JS-05-MN-...

Bissel schwach bei den Einschaltströmen. Das könnte kleben bleiben.

>oder sollte es eher sowas wie dieses sein?:
>http://www.reichelt.de/Print-Steckrelais/FTR-K1CK0...

Besser.

>Würde heißen, dass ich ca. 0,4W dauert zum Schalten der 230V benötige
>(bei einem nicht-bistabilen). Stimmt doch, oder?

Ja.

von Jens (Gast)


Lesenswert?

...nimm doch soetwas...

http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/HFD2-L-5V/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=101942;GROUPID=3292;artnr=HFD2-L+5V;SID=13Tr0QOH8AAAIAAG6Bwvw793b3ec4fe44528536d51c6c0937fd03

ist aber von der Leistung her für deinen Rechner vielleicht schon zu 
knapp.

den zweiten Wechsler Kontakt einfach zur Rückmeldung nutzen, fertig.

Gruß,
JJ

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Also meinst du statt eines normalen Schließers/Öffners sollte ich 
einfach einen bistabilen Wechsler nehmen?
(Halt etwas stärker, damit er genug aushält)


Dann habe ich folgendes:
1
           K1  K2 (Kontakte 1 und 2)
2
+  ---|      | |
3
      |      | |
4
      |      | |
5
    |----|    /
6
    |   ||   /
7
    |----|   |
8
-  ---|      |
9
            230V

An K1 hänge ich dann zB meine normale Last (sprich den Rechner).

Doch wie komme ich nun an ein passendes Signal für den Mikrocontroller?
Könnte natürlich an K2 ein Relais schalten, dass dann wiederrum zum 
Controller 5V schaltet...Aber das ist dann wieder mega kompliziert.
Gibt es eine einfachere Schaltung dafür, die ich noch nicht bedacht 
habe?

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Achso ich glaube jetzt habe ichs verstanden^^

Ich brauche 2 Wechsler/Schließer, die mit einer Spule geschaltet werden.
Mit dem ersten Arbeitsstromkreis schalte ich 230V und mit dem anderen 
5V.

So wars gemeint, oder?
Das macht natürlich Sinn :)

von Konrad S. (maybee)


Lesenswert?

Michael N. schrieb:
> So wars gemeint, oder?

Yep!

von Erich (Gast)


Lesenswert?

>Ich brauche 2 Wechsler/Schließer, die mit einer Spule geschaltet werden.
>Mit dem ersten Arbeitsstromkreis schalte ich 230V
>und mit dem anderen 5V.

Wohl prinzipiell richtig.
Allerdings musste noch an 2 Dinge denken:
1.) Neben der Leistung auch Spannungsfestigkeit des Relais, in diesem 
Fall nicht nur zwischen Spule und Kontakten, sondern auch zwischen den 
Kontaktpaaren.
2.) Kontaktmaterial und Mindeststrom: Üblicherweise haben Relaiskontakte 
die für "Last" ausgelegt sind, dann u.U. Schwierigkeiten mit kleinen 
Signalströmen. Normale Lastkontakte sind aus Silber bzw. Silberlegierung 
ohne Vergoldung. Dies gibt auf Dauer Problem mit dem "Signalkontakt" der 
mit nur Kleinspannung und wenigen mA (wenn überhaupt) beaufschlagt ist, 
denn silber oxidiert (läuft an).
Für diesen Zweck sind daher Relais mit Silberkontakte plus Übergoldung 
einzusetzen. Am 230V~ Kontakt brennt diese bei erster Benutzung weg, das 
ist ok. Am Signalkontakt bleibt Vergoldung erhalten.
Allerdings sind solche Relais eher für 1A oder 2A verfügbar, wohl keine 
die 2 Wechslerpaare haben und 10A. "Unsysmmetrische" Kontakttypen sind 
mir momentan nicht bekannt.

Ob sich die Ersparniss von 0,4 Watt überhaupt wirtschaftlich rechnet, 
unter Betrachtung der "on" Einschaltdauer und des sicher teureren 
Spezialrelais, das mag der TO selbst ausrechnen.

Gruss

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

Werde es wohl doch ohne bistabile lösen. Das lässt sich fürs erste 
wahrscheinlich auch einfacher im Webserver integrieren :)

Aber:
Reicht jetzt eine normale Freilaufdiode oder sollte deine Z-Diode mit 
rein? (hab die beiden Möglichkeiten auf Wikipedia gesehen)

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Michael N. schrieb:
> Aber:
> Reicht jetzt eine normale Freilaufdiode oder sollte deine Z-Diode mit
> rein? (hab die beiden Möglichkeiten auf Wikipedia gesehen)

Normale Diode reicht. Die Z-Diode dient dazu, dass das Relais schneller 
abfällt - was bei Dir ja nicht interessiert.

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Michael N. schrieb:

> Reicht jetzt eine normale Freilaufdiode oder sollte deine Z-Diode mit
> rein?

Bei Verwendung einer (passenden) Z-Diode schaltet das Relais schneller
aus. Das ist aber nur selten nötig.
Gruss
Harald

von Uwe (Gast)


Lesenswert?

Nennt sich Meldekontakt glaub ich aber hab ich bei Bistabilen noch nicht 
gesehen. Und sind auch mächtig teuer da sie normalerweise in 
sicherheitskritischen Anwendungen eingebaut werden und nach strengen 
Normen und Prüdfbedingungen konstruiert sind.
Ich glaube du willst keine 200€ pro Relais ausgeben oder ?
Nimm ein Bistabiles mit 2 voneinander isolierten Schaltkontakten und 
benutz einen davon als rückmeldung.
Ich würde jedoch trotdem die gesammte Kleinspannungsseite als 
Netzspannung betrachten falls dadrüber nichts im Datenblatt zu finden 
ist.
Und auch wenn ist es so sicherer.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Michael N. (garril)

>Werde es wohl doch ohne bistabile lösen. Das lässt sich fürs erste
>wahrscheinlich auch einfacher im Webserver integrieren :)

Wenn du schon an der Ansteuerung einfacher, bistabiler Relais 
scheiterst, wird das mit dem Webserver wohl eher ein langer Weg . . .

>Reicht jetzt eine normale Freilaufdiode

Ja.

von Michael N. (garril)


Lesenswert?

gut, dann lasse ich die Z weg.

@Falk Brunner:
1. Scheitere ich daran doch nicht. Das haut ja so hin
2. Ist Mikrocontrollerprogrammierung ja wohl etwas ganz anderes als eine 
Elektronikschaltung. Ich mache mir da eher um die Hardware sorgen als um 
die Software (da werde ich sowieso etwas möglichst fertiges nehmen um 
nicht unnötig Zeit zu brauchen)

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.