Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Relais 500V DC Öffner


von Stefan S. (ambrosia)


Lesenswert?

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einem Relais/Schütz und finde einfach nichts 
passendes.

Anforderungen:

Das Relais muss 500V Gleichspannung schalten können.
Es muss ein Öffner sein (normally closed).
Der Strom durch den Kontakt ist maximal 1A.
Das Gewicht und die Grösse sollte möglichst klein sein.

Die Schaltspannung um das Relais zu öffnen sollte nach Möglichkeit 12V 
betragen.


Das Relais wird verwendet um eine Kapazität (Motorencontroller) nach 
Gebrauch zu entladen. Das bedeutet, im ersten Moment müssen 480V DC 
geschaltet werden und die Spannung verringert sich dann bis auf 0V.


Wo könnte ich ein solches Relais erhalten könnte ?


Gruss und Danke

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Die üblichen Relais haben mit DC allgemein Probleme (Lichtbogen). Keine 
Ahnung, ob es was gibt, was per Datenblatt für 500VDC spezifiziert ist 
und auch einfach erhältlich ist. Könnte schwierig werden.

Aber: der eigentliche Problemfall (Öffnen des Kontakts unter Last) tritt 
bei dir gar nicht auf. Das Schliessen sollte kein Problem sein, 
anschliessend sinkt ja die Spannung. Wenn du gewährleisten kannst, dass 
das Relais vor neuerlichem Anlegen der Hauptbetriebsspannung wieder 
einen offenen Kontakt hat, könnte auch ein Relais für 400V AC gehen.

Alternativ: was aktives bauen, mit IGBT oder passendem Mosfet.

von Spess53 (Gast)


Lesenswert?


von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Stefan Suter schrieb:
> Das Relais wird verwendet um eine Kapazität (Motorencontroller) nach
> Gebrauch zu entladen. Das bedeutet, im ersten Moment müssen 480V DC
> geschaltet werden und die Spannung verringert sich dann bis auf 0V.

Das Einschalten von DC ist kein Problem - da kann man die 
Spezifikationen für Wechselstrom verwenden.
Nur das Abschalten von DC ist das Problem (Lichtbogen). Wenn aber erst 
bei einer kleinen Spannung (kleiner als Brennspannung des Lichtbogens) 
abgeschaltet wird, ist das kein Problem. Das muss dann allerdings auch 
sichergestellt sein, dass das nicht passieren kann. Oder die Zeit, die 
der Lichtbogen brennt, ist klein genug. Bei Wechselstrom brennt der 
Lichtbogen ja auch im Mittel 5ms (mittlere Zeit bis zum nächsten 
Nulldurchgang).

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

H.joachim Seifert schrieb:

> Alternativ: was aktives bauen, mit IGBT oder passendem Mosfet.

Ein Thyristor müsste da m.E. auch gut geeignet sein.
Gruss
Harald

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Spess53 schrieb:

> http://www.reichelt.de/Reedrelais-Magnete/LI-12-1A85/3/index.html

Dieses Relais hat allerdings, so wie praktisch alle Reedrelais,
einen Schließerkontakt. Man könnte allerdings in der Nähe einen
Dauermagneten anbringen, der dafür sorgt, das der Kontakt schliesst.
Wenn man dann per Spule ein Magnetfeld in umgekehrter Richtung
erzeugt, würde der Kontakt wieder öffnen.
Gruss
Harald

von Stefan S. (ambrosia)


Lesenswert?

Vielen Dank für die Antworten.

Das Problem bei Halbleitern ist, dass ich keine finde die als Öffner 
funktionieren. Mir wurde auch gesagt, dass ich wohl kein Solid State 
Relais finden werde, welches als Öffner funktioniert und meine 
Anforderungen erfüllt.

Die Reedrelais von Meder habe ich auch schon gefunden, da ist jedoch das 
Problem die kleine Schaltleistung (100W) bei 480V.

Das nur das Öffnen der Problemfall ist, war mir bissher noch gar nicht 
so bewusst, danke für den Hinweis.

Jedoch sollte das gesuchte Relais/Schütz das Öffnen auch aushalten 
können, da es eventuell dennoch mal vorkommen könnte, dass der Motor 
wieder gestartet wird bevor die Spannung abgebaut ist (Der 
Spannungsabbau dauert ca.5 Sekunden).

Gurss

von Andi (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
schau mal hier, die setzen wir bei uns in der Arbeit, für Hochspannungs 
Messkassetten:
http://www.pickeringrelay.com/highvoltage.html

Gruß
Andi

von H12-1B83 (Gast)


Lesenswert?

Buerklin hat die Meder H12-1B83

"B" Typen sind die NCs

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Stefan Suter (ambrosia)

>Jedoch sollte das gesuchte Relais/Schütz das Öffnen auch aushalten
>können, da es eventuell dennoch mal vorkommen könnte, dass der Motor
>wieder gestartet wird bevor die Spannung abgebaut ist (Der
>Spannungsabbau dauert ca.5 Sekunden).

Dann hast du aber nicht die volle Spannung. Naja, solide ist das aber 
auch nicht. Ein ECHTER 500VDC tauglicher Öffner kostet ordentlich Geld, 
so 200Euro++.

http://www.gigavac.com/

Ich behaupte mal, die Entladefunktion ist eher im Bereich "normale 
Funktion" anzusiedeln und nicht unter SUPER-WICTIG-Sicherheit. Dafür tut 
es ein einfacher MOSFET mit 600V Spannungsfestigkeit, 12V Z-Diode ans 
Gate, 1M Pull Up an die 500V Spannung. Den kann man dann per Open 
Kollektor Ausgang deaktivieren und beim Ausfall der Steuerspannung 
entlädt er deinen Zwischenkreis.

von Kai S. (kai1986)


Lesenswert?

Hallo,

Harald Wilhelms schrieb:
> Man könnte allerdings in der Nähe einen
> Dauermagneten anbringen, der dafür sorgt, das der Kontakt schliesst.
> Wenn man dann per Spule ein Magnetfeld in umgekehrter Richtung
> erzeugt, würde der Kontakt wieder öffnen.

Wäre eine interessante Konstruktion, wird aber nicht funktionieren, da 
alle mir bekannten Schütz/Relais Spulen einen Eisenkern haben und somit 
nur anziehend wirken können (ist normal auch egal, ob AC oder DC für die 
Spulen verwendet wird). Mag sein, das dies bei Reedrelais anders ist, 
deren Aufbau kenne ich nicht genau.

Eine weitere Idee wäre, eine "Wiedereinschaltsperre" einzubauen, solange 
noch entladen wird. Wenn ich die Daten richtig kombiniert hab, hast du 
einen 2mF Kondensator auf 500V, der über einen 500Ohm Widerstand 
entladen werden soll. Dann wäre er nach 5s vollständig entladen. Die 
Einschaltsperre müsste das ganze 2,8s lang blockieren, bevor die 
Spannung im schaltbaren Bereich eines Standardrelais (30V DC) liegt.

Bei der Anforderung klein und leicht würde ich aber eher zu einer 
Halbleiterlösung tendieren. Wenn eine Spannungsdifferenz (zwischen 
Eingang und Kondensator) größer x Volt länger als t Sekunden existiert, 
wird ein IGBT durchgeschaltet. Und das ganze aus dem Kondensator, der 
entladen werden soll gespeißt.

Gruß Kai

PS: Weshalb soll der Kondensator eigentlich beim Abschalten entladen 
werden?

von Stefan S. (ambrosia)


Lesenswert?

http://www.pickeringrelay.com/highvoltage.html dabei ist wieder das 
Problem der Leistung, max 50W. Ich bräuchte aber ca. 250W.

Es ist nicht direkt eine Kapazität sondern einfach die Kapazität eines 
Motorencontrollers. Ansonsten stimmt es ziemlich genau, was du gesagt 
hast.

Der Motorencontroller muss in 5 Sekunden unter 40V entladen sein. Dies 
muss passieren, damit keine Hochspannung (<40V) mehr vorhanden ist. 
Weiter muss der Relais zwingend geschlossen bleiben, auch wenn nirgends 
mehr eine Spannung vorhanden ist. Deswegen muss es ein Öffner sein.

Es muss doch irgend ein solches Relais geben...


Danke den Tipps, dass das Problem nur beim Öffnen ist und das verzögerte 
wieder einschalten. Könnte ich es im schlimmsten Fall so lösen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Kai S. schrieb:

> Wäre eine interessante Konstruktion, wird aber nicht funktionieren, da
> alle mir bekannten Schütz/Relais Spulen einen Eisenkern haben und somit
> nur anziehend wirken können

Reedrelais nicht.
Gruss
Harald

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Stefan Suter schrieb:

> Das Problem bei Halbleitern ist, dass ich keine finde die als Öffner
> funktionieren.

Wenn Du einen Thyristor nehmen würdest, brauchst Du nur beim
Abschalten Deines Gerätes einen kurzen Impuls erzeugen. Der
Thyristor bleibt dann solange leitend, bis der Haltestrom
unterschritten wird, also der Kondensator (fast) leer ist.
Dann schaltet er von allein aus. Ein Wiedereinschalten inner-
halb dieser Zeit muss aber verhindert werden, da es sonst zum
Kurzschluss kommt.
Gruss
Harald

von Jobst M. (jobstens-de)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> da es sonst zum Kurzschluss kommt.


Das könnte man mit einem FET vermeiden, dessen Gate aus einem 
Kondensator versorgt wird. Der Kondensator wird über eine Diode die 
ganze Zeit auf den 12V gehalten und ist recht hochohmig mit dem Gate 
verbunden. Das Gate selber wird im Betrieb durch einen weiteren 
Transistor auf GND gehalten.

Fallen die 12V weg, zieht der Transistor das Gate nicht mehr auf GND und 
der Kondensator öffnet den FET - einige Zeit.

Sollten die 12V wieder da sein, wird das Gate wieder auf GND gelegt und 
der Kondensator wieder geladen.


Gruß

Jobst

von Stefan S. (ambrosia)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Wenn Du einen Thyristor nehmen würdest, brauchst Du nur beim
> Abschalten Deines Gerätes einen kurzen Impuls erzeugen. Der
> Thyristor bleibt dann solange leitend, bis der Haltestrom
> unterschritten wird, also der Kondensator (fast) leer ist.
> Dann schaltet er von allein aus

Das Problem ist, er muss immer geschlossen bleiben, selbst dann wenn 
nirgends mehr eine Spannung vorhanden ist.


Da wie ich nun weiss, die DC Spannung nur beim Öffnen ein Problem ist, 
könnte ich also ein AC Relais verwenden, welche 500V erträgt.

Jedoch finde ich auch da wieder keines, das als Öffner funktioniert...

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Stefan Suter schrieb:
> Jedoch finde ich auch da wieder keines, das als Öffner funktioniert...

??? Sorry das kann nicht sein.
Dann nimm eines mit einem Wechselkontakt (auch "1 mal um" genannt) der 
hat eine Öffner und eine Schliesser Funktion

von moeb (Gast)


Lesenswert?

Gibt es zu diesem Thema irgendwelche (sinnvollen) neuen Erkenntnisse?

Die Pickering-Relais sehen eigentlich ganz gut aus, allerdings weiß ich 
nicht, ob bei dieser Precharge/Discharge-Anwendung die Schaltleistung 
von 50W ein Problem darstellt.

Und bei der Verwendung von Schließer und Öffner, wie sieht es mit einem 
Shootthrough aus?

von Reinhard Kern (Gast)


Lesenswert?

Stefan Suter schrieb:
> Das Problem ist, er muss immer geschlossen bleiben, selbst dann wenn
> nirgends mehr eine Spannung vorhanden ist.

Das ist nicht unbedingt richtig. Die Entladeschaltung muss 
funktionieren, wenn keine Versorgung mehr anliegt, das ist klar, aber du 
kannst zur Ansteuerung eines FET zur Entladung ja die zu entladende 
Spannung selbst verwenden. Dann wird deine Kapazität auch ohne Netz 
entladen, bis die Spannung daran unter 5V oder so sinkt. Aber auf jeden 
Fall muss das mit der Zulassungsbehörde abgesprochen werden.

Gruss Reinhard

von moeb (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

wieso funkt das nicht? bzw. wieso liegen am gate keine 12V an?

ich bin doof. :(

von Reinhard Kern (Gast)


Lesenswert?

moeb schrieb:
> wieso funkt das nicht?

Du musst R1 natürlich an C1 anschliessen, also an die Spannung von max 
450 V - sonst schaltet sich der FET ja seine eigene Gatespannung ab.

Gruss Reinhard

von moeb (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Moin,

der Tipp war offenbar korrekt! Danke dafür! Die Z-Diode sorgt sogar 
dafür, dass die Spannung während des gesamten Entladevorgangs stabil 
bleibt.

Und wenn der Optokoppler mit seinem OpenKollektor kommt sagt es zack und 
die Entladung ist gestoppt!

Ich denke, ich werde die Schaltung mal aufbauen und schauen, ob das 
klappt!

Irgendwelche Anmerkungen zur Schaltungsrealisation? Oder zur 
Bauteilwahl?

Für die Z-Diode werde ich die 1N5333 nehmen, im HV-Bereich kann man am 
besten alles ordentlich überdimensionieren. Als platinenmontierbare 
Sicherung kommt die gute PC-Tron in der größten Variante zum Einsatz. 
Als Mosfet nehme ich irgendeinen günstigen mit mindestens 600VDS eher 
mehr.

Kann man da noch irgendwas als Transientenschutz machen?

von moeb (Gast)


Lesenswert?

Ich hab mir jetzt den SPD06N80C3 von Infineon ausgeguckt, 2,50€, 0,9Ohm, 
800 VDS.

http://de.rs-online.com/web/p/transistoren-mosfet/7528489/

Spricht was gegen das Tierchen? ;)

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

SPD06N80C3 800V 6A MOSFET soll was wie schnell entladen? Silizium 
schmilzt machmal schneller als jede Sicherung wenn der Strom zu groß 
wird.

von moeb (Gast)


Lesenswert?

Deswegen ist da ja auch ein 990 Ohm (Leistungs-)Endladewiderstand 
davor...

von moeb (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Moin,

was haltet ihr von folgender Schaltung.

Zur Erklärung der Signale:
12V_SC (12 Volt, wie der Namen schon sagt) ist ein OK-Signal, das aktiv 
(high)  wird, sobald alle beteiligten Komponenten (Notaus-Taster, 
Steuerung etc.) ihr ok geben.

PREC_GND wird durch einen Lowside-Treiber aktiv gegen LV-Masse gezogen, 
sobald das HV-System in Betrieb genommen werden soll. Dies kann erst 
nach 5 sek passieren, nachdem von allen Systemen ok gemeldet wurde.

Beim Abschalten fallen beide Signale gleichzeitig ab. Um ein 
Shootthrough von Pre- zu Discharge zu vermeiden ist einmal noch ein 330R 
Angstwiderstand eingefügt worden. Des weiteren habe ich eine RC-Kombi 
mit Diode eingefügt, die das Discharge noch so lange geschlossen halten 
soll, bis das Precharge-Relais sicher geöffnet hat.

Bei dem Precharge-Relais handelt es sich um das hier:
http://www.meder.com/fileadmin/products/de_datasheets/1612185000d.pdf
Abfallzeit angeblich 0,1ms

Am Rande:
HV-Spannung: 420V, zu Pre/Dischargende Kapazität an B+AUSSEN 1,8 mF, 
Vorgeschriebene Dischargezeit auf unter 40V: 5sek
Ladezeit: egal

von usr (Gast)


Lesenswert?

Bei diesen Spannungen  + Leistung ist ein Vakuum Relais doch perfekt 
geeignet

z.b. VR-311, VR-41 usw.

von Rush (Gast)


Lesenswert?


von moeb (Gast)


Lesenswert?

@Rush:
Es handelt sich um eine Automotive- und DC-Anwendung, hier sind diese 
Produkte doch eher ungeeignet.

@usr:
Hast du ein Datenblatt? Was hätte ich für einen Vorteil, wenn ich diese 
gegenüber dem platinenmontierbaren Mederrelais nutze? Ich sehe gerade 
keinen.

von Stefan (Gast)


Lesenswert?

In der Zwischenzeit hat sich einiges getan.
Eine gute Lösung kann das PNC113 sein.

https://www.gigavac.com/sites/default/files/catalog/spec_sheet/pnc113.pdf

von Dirk J. (dirk-cebu)


Lesenswert?

Stefan schrieb:
> In der Zwischenzeit hat sich einiges getan.

Ja, zum Beispiel hat der Threaderöffner nach 6 Jahren sicher andere 
Probleme.

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.