Relais-Nachlaufsteuerung über USB (Master-Slave)

[Manfred S. (Firma: Manfred) (xfred343)]

Schönen Tag,

hatte folgendes Problem:
mein (Dell-)Notebook hängt in einer Docking-Station, die Docking-Station 
wird dauernd mit Strom versorgt. Wenn der Notebook eingeschaltet wird, 
sollen viele andere Verbraucher im Raum aktiviert werden (Netzspannung 
für externe Monitore, Drucker, Tastatur mit USB-Hub, Stereroanlage und 
TV usw.).

Eine (fast überall) erhältliche Master-Slave Steckdosenleiste löst das 
Problem auch nicht (Sensitivität der Stromaufnahme der Docking-Station 
nicht richtig einstellbar, hoher Ruhestrombedarf etc.)

Ich hab an einem der USB-Ausgänge dann einfach ein Relais gehängt und 
schalte die Verbraucher. Wenn der Notebook on ist, sind 5 Volt am 
USB-Port sonst 0 Volt.

Leider ist es eine Eigenart der Dockingstation, beim Hochfahren von Win7 
immer für einige Sekunden den USB-Port stromlos zu schalten... was für 
die angeschlossenen Geräte nicht gut ist und mitunter dazu geführt hat, 
dass die externen Moniore nicht mehr richtig erkannt wurden.

Daher hab ich mir gedacht, einfach einen Kondensator parallel zu hängen. 
Wobei sich bei 2200 uF nichts getan hat.

Mit einem Gold Cap (1F) gehts schon besser, nach ca. 15 Sekunden 
Einschaltdauer hält er das Relais für ca. 10 Sekunden, ist er nach ca. 
1-2 Minuten voll geladen, überbrückt er das Relais für knapp 1 Minute.
Dann kann man den Notebook auch runterfahren und gleich neu booten, ohne 
dass das Relais abfällt.

Wenn ich an Stelle der Schottky-Diode BAT160 eine 1N4007 hänge, wird die 
Einschaltdauer ca. halbiert (0,7 statt 0,1 Volt Spannungsabfall).

Meine Fragen:
1) kann der Gold Cap (zumindest über einige Jahre) so betrieben werden?
2) Mit welcher Formel kann ich hier den Spannungsabfall berechnen?
3) Schont die 1N4007 gegenüber der BAT160 den Gold Cap vor tiefem 
Entladen
oder ist das beim Gold Cap eh egal.
4) Vielleicht wäre eine Schaltung besser, die unter 3 Volt das Relais 
komplett trennt (z.B. über einen FET) oder ein bistabiles Relais, das 
von einem Atmega angesteuert wird und dann auch erlaubt die Verbraucher 
per Tipptaste ein-, auszuschalten (das müsste dann einige Male gehen, 
bis der GoldCap leer ist).

Ansonst gefällt mir die Schaltung, da sie ohne externe Stromversorgung 
auskommt. Vielleicht hat ja schon der eine oder andere ähnliche 
Erfahrungen.

[Helmut L. (helmi1)]

Manfred S. schrieb:
> Meine Fragen:
> 1) kann der Gold Cap (zumindest über einige Jahre) so betrieben werden?

Das ist ein Kondensator, dem ist das egal.

> 2) Mit welcher Formel kann ich hier den Spannungsabfall berechnen?

Spannungsabfall der beiden Dioden addieren. Aber welchen Sinn hat D2, 
D4?

> 3) Schont die 1N4007 gegenüber der BAT160 den Gold Cap vor tiefem
> Entladen
> oder ist das beim Gold Cap eh egal.

Siehe oben, es ist ihm egal.

[F. F. (foldi)]

Was ist denn, wenn du parallel zum Widerstand R2 eine Diode schaltest?
Dann wird der Kondensator schnell geladen und R2 würde ich als Poti 
wählen und mir darüber die entsprechende Entladedauer einstellen.
Vielleicht noch einen kleinen Widerstand vor der parallelen Diode, damit 
USB nicht so stark belastet wird beim Laden des Kondensators.


Gruß
Frank

[Manfred S. (Firma: Manfred) (xfred343)]

Danke für die Antworten

@Lenzen:
danke für die Antwort - so gesehen pflegeleicht der Golden Cap
die Diode D2 oder D4 dient zum Regeln der Zeit

@Frank O.:
danke, geniale Idee - habs umgezeichnet und werds "umlöten",
mit P1 (so einmal ca. 100 Ohm?) muss ich noch experimentieren)

Jetzt fehlt mir nur mehr die Formel: ich habs irgendwann wo gesehen, 
Eingangsgrößen sind Kapazität, Stromverbrauch Relais und Spannung bzw. 
Abfallspannung des Relais, dann kann man die Zeitdauer berechnen...
Vielleicht findet jemand etwas?

[Helmut L. (helmi1)]

Manfred S. schrieb:
> Jetzt fehlt mir nur mehr die Formel: ich habs irgendwann wo gesehen,
> Eingangsgrößen sind Kapazität, Stromverbrauch Relais und Spannung bzw.
> Abfallspannung des Relais, dann kann man die Zeitdauer berechnen...
> Vielleicht findet jemand etwas?

Das ist die ganz normale e-Funktion der Kondensatorentladung.

Also:

Ur(t) = U0 x exp(-t/T)

U0 = Spannung des vollen Kondensator
t = deine Zeit
T = Zeitkonstante  R x C
Ur(t) = deine Spannung am Relais

unterste Grenze ist dann die Abfallspannung des Relais.

[Raiko Schmidt (Gast)]

Hallo Manfred,

wäre es möglich eine komplette Teileliste, mit genauen Bezeichnungen, 
deiner Relaiskarte zu bekommen?
Ich würde diese gern nach bauen, da sie einfach genial ist, allerdings 
tu ich mir schwer mit der Teilefindung.

Ich wäre dir sehr dankbar.

freundliche Grüße,
Raiko

[Harald W. (wilhelms)]

Raiko Schmidt schrieb:

> wäre es möglich eine komplette Teileliste, mit genauen Bezeichnungen,
> deiner Relaiskarte zu bekommen?

Eigentlich macht man sowas eher mit einem Monoflop. Obige Schaltung
ist nicht unbedingt nachbausicher.
Gruss
Harald

[Raiko S. (raiko_s)]

Hallo Harald,

ich bin in diesem Gebiet leider nicht so sehr bewandert und wäre daher 
sehr dankbar über eine entsprechende Schaltung.

[Harald W. (wilhelms)]

Raiko Schmidt schrieb:
> Hallo Harald,
>
> ich bin in diesem Gebiet leider nicht so sehr bewandert und wäre daher
> sehr dankbar über eine entsprechende Schaltung.

Dann mach einen neuen Thread auf und beschreibe genau, was Du willst.
Oder kauf einen fertigen Nachlaufschalter.
Gruss
Harald

[F. F. (foldi)]

Harald Wilhelms schrieb:
> Raiko Schmidt schrieb:
>
>> wäre es möglich eine komplette Teileliste, mit genauen Bezeichnungen,
>> deiner Relaiskarte zu bekommen?
>
> Eigentlich macht man sowas eher mit einem Monoflop. Obige Schaltung
> ist nicht unbedingt nachbausicher.
> Gruss
> Harald

Klar kannste das mit nem Monofolp machen  machen, aber das Wissen ist 
hier wohl (noch) nicht vorhanden.
Was spricht denn gegen diese Version?