Relais zeitkritisches Schalten

[Larissa W. (la_wo)]

Hallo,

ich bin Anfängerin auf dem Gebiet und zur Zeit überlege ich mir eine 
Treiber Schaltung für ein Kfz Relais und brauche Hilfe.

Es handelt sich dabei um ein Wechsel Relais. Ich möchte es über den 
AtMega32 ansteuern und brauche dafür eine Treiberschaltung.

Wichtig wäre, dass die Ein- und Ausschaltzeitkonstanten (in meinem Fall 
also die Zeit fürs Umschalten) gleich sind.
Ich brauche quasi eigentlich eine Spannung, die beim Ausschalten dem 
Induktionsstrom entgegenwirkt.

Im Anhang seht ihr skizziert, welche Idee mir bisher gekommen ist, V2 
stellt mein mC Signaldar, das durch einen OPV verstärkt wurde.

Vielen vielen Dank, wenn jmd etwas einfällt.

La_Wo

[Peter II (Gast)]

Larissa W. schrieb:
> Wichtig wäre, dass die Ein- und Ausschaltzeitkonstanten (in meinem Fall
> also die Zeit fürs Umschalten) gleich sind.

wie gleich müssen sie denn sein? geht es um sekunden oder nanosekunden? 
Kein mensch betreibt diesen Aufwand mit relais weil sie wegen ihrer 
Mechanik das schon gar nicht können.

Beim einschalten muss sich eventuell ein andere weg zurückgelegt weden 
als beim ausschalten - damit ist schon klar das es NIE exakt gleich sein 
kann.

[Larissa W. (la_wo)]

Vielen Dank für die Schnelle Antwort. Also laut LT Spice habe ich so nen 
Faktor 3 drin und es wäre schön ihn zu verkleinern. Zur Not nehme ich 
das aber einfach. Es geht darum das Relais im Schaltverhalten bei 
verschieden (ohmsch und stark induktiven) Lasten zu untersuchen (2phasen 
Tiefsetzsteller) und über äußere Beschaltung auf die Verluste Einfluss 
zu nehmen. Ein gleichmäßiges Umschalten würde halt eine rel. 
gleichmäßige Belastung der Bauteile gewährleisten.

Da ich keinerlei Erfahrungen weis ich leider auch nicht, "wie gleich" 
sie genau sein sollen. Ich möchte nur die Fehler so klein wie möglich 
halten.

Vielen Dank!!!!

[Harald W. (wilhelms)]

Larissa W. schrieb:

> Es handelt sich dabei um ein Wechsel Relais. Ich möchte es über den
> AtMega32 ansteuern und brauche dafür eine Treiberschaltung.
>
> Wichtig wäre, dass die Ein- und Ausschaltzeitkonstanten (in meinem Fall
> also die Zeit fürs Umschalten) gleich sind.

Normalerweise wird parallel zum Relais eine Freilaufdiode geschaltet,
um das entstehen einer hohen Induktionspannung zu verhindern. Diese
verlängert aber die Abfallzeit. Benötigt man eine kurze Abschaltzeit,
kann man stattdessen eine Z-Diode nehmen. Dann muss aber der Treiber
die hohe Abschaltspannung vertragen.
Gruss
Harald

[Ulrich (Gast)]

Schon wegen der Mechanik und dem variablen Magnetischen Kreis können die 
Schaltzeiten verschieden sein. Das Ausschalten kann man durch die Art 
der Freilaufdioden (nur die Diode, oder mit Widerstand / Zenerdiode in 
Reihe) etwas beeinflussen. Das reicht aber oft nicht um da auf gleiche 
Zeiten zu kommen.

Wenn das ganze an einem µC dran ist, kann der µC die Unterschiede 
ausgleichen. Das wird vermutlich einfacher als noch analoge 
Verzögerungen dazu zu bauen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ulrich schrieb:
> Schon wegen der Mechanik und dem variablen Magnetischen Kreis können die
> Schaltzeiten verschieden sein.
Sie können nicht nur sein, sie werden es auch sein. Und vor allem nicht 
nachvollziehbar und mit starken Serienschwankungen...

Schon die Anzugs- und die Abfallspannung sind ja deutlich 
verschieden!

[Horst H. (horst_h44)]

Mit einem integrierten Relaistreiber lässt sich vielleicht etwas 
erreichen. Schau Dir doch mal den iC-JE vom iC-Haus an. Der hat die 
Z-Diode integriert und der Einschaltstrom ist einstellbar. Hier ist das 
deutsche Datenblatt http://www.ichaus.biz/upload/pdf/Je_f1d.pdf mit 
Schaltungsvorschlägen ab Seite 6. Mit einem Kondensator lässt sich eine 
Einschaltverzögerung erreichen und an die Ausschaltzeit anpassen. Alles 
hängt von den Relaisdaten ab. Hier gibts auch einen Applikationsbericht: 
http://www.ichaus.biz/upload/pdf/EInfo_H8_2004_Relais_anpassen.pdf .

[Anja (Gast)]

Larissa W. schrieb:
> Vielen vielen Dank, wenn jmd etwas einfällt.

Bei der Ansteuerung von Ventilen werden Peak + Hold Endstufen verwendet.
Es wird eine Boosterspannung (4-10 fache Nominalspannung des Ventils) 
zum Einschalten verwendet. Nach Anzug wird auf die Haltespannung / 
Haltestrom umgeschaltet. Beim Abschalten wird die Freilaufenergie in den 
Boosterkreis zurückgespeist.

Allerdings braucht man hierfür einen DC/DC-Wandler (oder getrenntes 
Netzteil) für die Boosterspannung und insgesamt 3 Schalter um das Ventil 
/ Spule anzusteuern.

Ich würde mal nach "peak & hold valve" suchen

Gruß Anja

[Larissa W. (la_wo)]

Vielen Dank für die vielen Antworten!