Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR MC in unmittelbarer Nähe von Spule


von Andy E. (grindhouse)


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Hallo,

ich plane gerade den Aufbau für mein Projekt. Muss ich mit Problemen 
Rechnen wenn ich den MC in unmittelbarer Nähe eines großen Relais mit 
130W Spule (12VDC) betreibe (Stichwort EMV)?

Gruß
Andreas

von Ingo (Gast)


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Das kannst du aber glauben, gerade Reset und BOD dürften dort sehr 
anfällig sein.

von Andy E. (grindhouse)


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ok - danke für die schnelle Antwort.

Ich möchte Platine und Leistungsrelais in einem Möglichst kleinen 
Gehäuse unterbringen. Wie kann ich denn Abschätzen wie viel Abstand der 
MC vom Lastrelais brauch um sicheren Betrieb zu gewährleisten?

Hilft es was ein Blech o.ä. als Schirmung dazwischen zu setzen?

Gibt es MC die weniger Anfällig sind als andere?

von (prx) A. K. (prx)


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Andy E. schrieb:

> Rechnen wenn ich den MC in unmittelbarer Nähe eines großen Relais mit
> 130W Spule (12VDC) betreibe (Stichwort EMV)?

Ein Relais mit einer 130 Watt Spule???
In einem "möglichst kleinen Gehäuse"?

von Andy E. (grindhouse)


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Ja, ist ein Leistungsrelais mit 60mm Durchmesser und 100mm Länge. Soll 
aber ins gleiche Kunststoffgehäuse wie der MC und die 
Spannungsversorgung - oder ist das völlig absurd?

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Soll
> aber ins gleiche Kunststoffgehäuse wie der MC und die
> Spannungsversorgung - oder ist das völlig absurd?

Schon mal darueber nachgedacht wie du die 130W Verlustleistung weg 
bekommsts?

von (prx) A. K. (prx)


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Gibts einen Link zu diesem Monster?

Hast du auf der Rechnung, dass demnach 130 Watt Wärmeleistung abgeführt 
werden müssen, plus die vom Netzteil?

von alexx1990 (Gast)


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Hab schon einige Digital Power Designs gemacht. 2kW  400V  100kHz. Und 
direkt daneben ein Controller.
Auch GSM und daneben ein µC.
Wenn man nicht gerade groben Unfug beim Design und Layout treibt sollte 
das gehen.

von Ingo (Gast)


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alexx1990 schrieb:
> Hab schon einige Digital Power Designs gemacht. 2kW  400V  100kHz. Und
> direkt daneben ein Controller.

Das Öffnen oder Schließen der Kontakte dürfte sogar in einem 
nebenstehenden Radio zu hören sein. Da wird sich die ganze Schaltung 
schütteln...

Ich würde das Viech aber auch gern mal sehen.



Ingo

von Andy E. (grindhouse)


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Das Lastrelais wird extern mit Spannung versorgt. Der MC muss nur eine 
kleines Relais auf der Platine schalten, wo dann der Strom für das 
Lastrelais durchfließt.

Was heißt denn grober Unfung beim Design/Layout? Deiner Einschätzung 
nach sollte also nicht passieren wenn wenn der MC 20mm Luftlinie vom 
Lastrelais sitzt?

Die Platine ist nicht sonderlich kompliziert -> 12V Eingang -> 
DC/DC-Wandler Filter+Schutz 5V -> MC -> Eingänge Taster, Ausgänge Relais

Relais könnte z.B. so aussehen (ist aber ein anderes): 
http://www.efiparts.de/store/product_info.php?info=p868_PAC-200-KFZ-Relais-12V-200-A.html&XTCsid=dqpnsmmfar

von B. L. (b8limer)


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Ist denn wirklich ein koncentionelles Relais erforderlich oder geht auch 
ein SolidStateRelais?

von Andy E. (grindhouse)


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B. Limer schrieb:
> Ist denn wirklich ein koncentionelles Relais erforderlich oder geht auch
> ein SolidStateRelais?

Meinst Du um das Lastrelais anzusteurn? Ja wäre möglich - aber ändert 
doch nichts an der Fragestellung oder?

Ich wäre wirklich dankbar noch ein paar Erfahrungswerte oder 
Einschätzungen zum Einsatz von MC in unmittelbarer Nähe großer Spulen 
o.ä. zu hören.

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Ich wäre wirklich dankbar noch ein paar Erfahrungswerte oder
> Einschätzungen zum Einsatz von MC in unmittelbarer Nähe großer Spulen
> o.ä. zu hören.

Die grosse Spule selber macht dir nichts. Da kommt eine Freilaufdiode 
drueber und dann sollte es gut sein.

Dein Problem ist vielmehr die 130W Verlustleistung der Spule. Die 130W 
muessen da weg sonst schmilzt deine Schaltung wie Schnee in der Sonne.
Das naechste Problem ist die Last die das Relais schalten soll. 
Schaltest du eine induktive Last hast du im Abschaltaugenblick einiege 
kV an den Kontakten anstehen. Die koennen dir schon mal in deinen uC 
reinstreuen.
Dann solltest du alle Eingaenge des uC die nach draussen gehen mit 
entsprechenden Filtern versehen. Nur so schnell schalten wie noetig 
nicht so schnell wie moeglich. Die Versorgungsspannung sollte auch noch 
ein Filter bekommen. Masseflaechen auf der Platine sind nicht ganz 
verkehrt.

Zeig uns mal deine Schaltung wie du dir das vorstellst.

von Andy E. (grindhouse)


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Danke für die Hilfreiche Antwort Helmut!

Die 130W sind kein Problem, das hätte ich vielleicht erwähnen sollen. 
Die braucht das Relais nur beim Umschalten, was nicht oft passiert. 
Gehalten wird es dann von einer viel kleineren Spule.

Das mit den Filtern an den MC Ausgängen verstehe ich nicht ganz. Dadurch 
dass noch ein kleines Relais dazwischen hängt sind die doch galvanisch 
vom Lastrelais getrennt.

Das mit der Massefläche ist ein guter Hinweis. Damit habe ich mich noch 
nie beschäftigt.

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Das mit den Filtern an den MC Ausgängen verstehe ich nicht ganz.

Ich sprach auch von Eingaengen.

von Gerd E. (robberknight)


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> Dadurch
> dass noch ein kleines Relais dazwischen hängt sind die doch galvanisch
> vom Lastrelais getrennt.

Sicher? Verwendest Du nicht die selbe 12V-Versorgung sowohl um Deinen µC 
als auch das Lastrelais zu versorgen? Oder ist der DC/DC-Wandler von dem 
Du oben geschrieben hast ein isolierender?

von Andy E. (grindhouse)


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Richtig Gerd - da habe ich nen Denkfehler gehabt. Galvanisch getrennt 
ist es nicht. Ich möchte diesen Wandler verwenden: 
http://www.conrad.de/ce/de/product/157954/DCDC-Wandler-Innoline-R-78E50-05-Recom-International-R-78E50-05-Gehaeuseart-SIP3-Ausgangsspannung-5-VDC-Ausgangss

Meine Spannungswandlung ist jedoch ausreichend abgesichert glaube ich. 
Habe ich an den Empfehlungen in einem anderen Thread hier für KFZ-Netze 
orientiert (siehe Anhang).

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Richtig Gerd - da habe ich nen Denkfehler gehabt. Galvanisch getrennt
> ist es nicht. Ich möchte diesen Wandler verwenden:
> http://www.conrad.de/ce/de/product/157954/DCDC-Wan...
>
> Meine Spannungswandlung ist jedoch ausreichend abgesichert glaube ich.
> Habe ich an den Empfehlungen in einem anderen Thread hier für KFZ-Netze
> orientiert (siehe Anhang).

Deine 47uH Drossel hat aber so keine Wirkung. Zwischen Drossel und Diode 
brauchst noch ein C zur anderen Seite der Drossel.

von Andy E. (grindhouse)


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> Deine 47uH Drossel hat aber so keine Wirkung. Zwischen Drossel und Diode
> brauchst noch ein C zur anderen Seite der Drossel.

Würde es funktionieren wenn ich Diode (1N4001) hinter den 470µF C setze?

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Würde es funktionieren wenn ich Diode (1N4001) hinter den 470µF C setze?

Dann hat dein Regler aber keinen Kondensator. Warum nicht einen 
Kondensator (100 .. 470nF) zwischen Diode und Spule?

von Andy E. (grindhouse)


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Meinst Du so? Ich hab leider noch nicht richtig verstanden wie die 
Drossel funktioniert...

EDIT: Sorry für das Bild - vergessen zu beschneiden.

von Helmut L. (helmi1)


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Andy E. schrieb:
> Meinst Du so?

Ja. Denn kondensator kannst du aber kleiner machen. So 100 .. 470 nF 
reichen

von Andy E. (grindhouse)


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Also erstmal vielen Dank für die ganze Hilfe. Ist wirklich fantastisch 
wie schnell man hier qualifizierte Unterstützung findet.

Ich habe meinen Schaltplan jetzt fertig und wäre Dankbar wenn Ihr den 
nochmal abnicken würdet. Bei der Stelle im roten Kreis bin ich mir nicht 
ganz sicher ob ich das so richtig gemacht habe.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ein AVR kann am Ausgang nur so 15mA (max. 20mA) liefern, bist du sicher, 
das die Relais nicht mehr ziehen? Ich würde da auf jeden Fall einen 
Buffer vorsehen.
Um den KFZ Masse Anschluss hast du dich ja jetzt ganz rum gedrückt. Wo 
soll die denn nun ran? Davon hägt es auchab, ob es im roten Kreis 
richtig oder falsch ist.

von Andy E. (grindhouse)


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Die Masse kommt oben rechts am untersten PIN. Die Relais muss ich 
sowieso nochmal austauschen, da die laut Datenblatt den mech. 
Beanspruchungen (Vibration, Bremsen) nicht gewachsen sind. Am liebsten 
würde ich ja gar keine Mechanik mehr dort haben...

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