Hallo zusammen, auf der Suche nach einer Schaltung, welche es ermöglicht per uC 240V Netzspannung zu schalten, bin ich leider nur auf diese Schaltung gestoßen Beitrag "Wechselstrom mit MOSFET schalten". Die hat aber den Nachteil, dass nur eine Last damit zuverlässig geschalten werden kann. Für mehrere Lasten braucht es eine Potentialtrennung für jede Gate-Source Strecke. Dazu hab ich die Schaltung nun etwas modifiziert (siehe Bild im Anhang). C1,C2, L1, L2 wirken aus Potentialtrennung. Einmal um die Netzspannung vom uC fernzuhalten und einmal um das schnelle (~2MHz) Rechtecksignal des uC nicht in das Netz einzuspeisen. Das Rechtecksignal würde sonst wieder in die unteren Zweige einkoppeln und die Mosfets ungewollt aussteuern. Bei der Schaltung in der Mitte handelt es sich einfach um den ausgeschalteten Zustand einer weitere Last und bei der unteren um noch eine andere Last die aber versorgt wird. Die Zenerdioden dienen zum Schutz der Gates Laut Simulation scheint alles zu passen, aber sieht von euch jemand vielleicht noch einen Fallstrick in der Schaltung? Danke, Thomas
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Achja und die Dioden bilden einen Gleichrichter mit Spannungsverdoppelung. So kann man mit 5V differentieller Ansteuerung die Gates schön durchschalten.
Hallo, ein Solid State Relais geht nicht.. ? Grüße Christian
Hm müsste ich wieder mal nachsehen. Vor ein paar Jahren waren die noch teuer, groß und brauchten viel Strom zur Ansteuerung (meine Schaltung würde mit ca 10mW pro Strecke auskommen). Für Vorschläge im Bereich von 5A bin ich aber natürlich offen.
Die Schaltung ist aus vielerlei Hinsicht ungünstig. Die 1nF Koppelkondensatoren bilden zusammen mit den 1nF Siebkondensatoren ein leicht störbares Gebilde. EMV Nadelimpulse können zur Ansteuerung der MOSFETs führen. Vergrösserst du die Siebkondensatoren, schalten die MOSFETs langsamer ein mit hohen Verlusten im Umschaltmoment (über 1kW). Zudem sind es viele Bauteile, die Koppelkondensatoren müssten Klasse Y1 sein, VDR und Snubber gegen Netzstörungen fehlt noch. So eine Simulation die nur die heile Welt darstellt hat natürlich mit der harten Realität nichts zu tun.TRIAC mit MOC3062 ist einfacher und billiger falls kein Phasenabschnitt benötigt wird.
Was spricht gegen normale Relais? z.B Panasonic TX2-L2-5V Oder sonst ein Triac, angesteuert mit einem passendem Optocopler-Treiber z.B. einem MOC3061M. Kleine Lasten (bis ca. 500mA) kann der sogar direkt schalten
Vielen Dank erstmal für die Einwände. > Die Schaltung ist aus vielerlei Hinsicht ungünstig. Die 1nF > Koppelkondensatoren bilden zusammen mit den 1nF Siebkondensatoren ein > leicht störbares Gebilde. EMV Nadelimpulse können zur Ansteuerung der > MOSFETs führen. Also gegen ein kurzfristig ungewolltes Einschalten spricht aus meiner Sicht nichts, solange die Verlustleistung dabei in Grenzen bleibt. Elektromagnetisch koppelt bei 1nF auch nicht so leicht etwas ein, da hab ich schon mit Messschaltungen mit 1mV Auflösung ohne Probleme gearbeitet. Allerdings nicht über das 240V Netz. > Vergrösserst du die Siebkondensatoren, schalten die > MOSFETs langsamer ein mit hohen Verlusten im Umschaltmoment (über 1kW). Ja genau, so wie es jetzt ist hat man allerdings noch schön steile Flanken. Da ich erstmal nur im Nullpunkt schalten will, müsste das aber auch garnicht sein. > Zudem sind es viele Bauteile, die Koppelkondensatoren müssten Klasse Y1 > sein, VDR und Snubber gegen Netzstörungen fehlt noch. Sie müssten auch auf jedenfall mehr als 400V aushalten. Aber das ist bei 1nF eigentlich kein nenneswerter Kostenfaktor. > So eine Simulation > die nur die heile Welt darstellt hat natürlich mit der harten Realität > nichts zu tun. Genau deshalb frag ich ja. > TRIAC mit MOC3062 ist einfacher und billiger falls kein > Phasenabschnitt benötigt wird. Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde ich nicht gerade effizient.
Peter S. schrieb: > Was spricht gegen normale Relais? z.B Panasonic TX2-L2-5V > > Oder sonst ein Triac, angesteuert mit einem passendem Optocopler-Treiber > z.B. einem MOC3061M. Kleine Lasten (bis ca. 500mA) kann der sogar direkt > schalten Bistabiles Relais scheinen recht selten zu sein und monostabile brauchen zuviel Haltestrom. Ähnliches gilt für Triacs.
Falk Brunner schrieb: > Beitrag "Re: 8x NMOS galvanisch getrennt schalten" Danke Falk die Idee ist mir auch schon gekommen, aber kapazitiv wäre eine Trennung kleiner und günstiger.
@ Thomas B. (Gast) >Danke Falk die Idee ist mir auch schon gekommen, aber kapazitiv wäre >eine Trennung kleiner und günstiger. Nur sollte sie auch sicher funktionieren.
> Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde > ich nicht gerade effizient. > Danke Falk die Idee ist mir auch schon gekommen, aber kapazitiv wäre > eine Trennung kleiner und günstiger. Du weißt doch was du willst, wieso fängst du nicht einfach an?
@ Thomas B. (Gast) >Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde >ich nicht gerade effizient. ??? Der Haltestrom ist gleich dem Laststrom, da muss nichts zusätzlich eingespeist werden. Den Zündimpuls kann man energetisch in den Skat drücken. So ein MOSFET-Schaltung ist nur dann nötig und sinnvoll, wenn man - sehr kleine Lasten sauber schalten will - PhasenABschnitt Ansonsten ist ein TRIAC einfacher, robuster und hat weniger ON Verluste.
Falk Brunner schrieb: > @ Thomas B. (Gast) > >>Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde >>ich nicht gerade effizient. > > ??? > > Der Haltestrom ist gleich dem Laststrom, da muss nichts zusätzlich > eingespeist werden. Der Haltestrom muss halt mindestens gezogen werden. Bei 50mA macht das gleich mal mindestens 12 Watt. Wenn die eigentlich zu schaltende Last kleiner ist, muss der Rest verbraten werden. Das ist einfach viel zu viel. Bis 1 Watt geht für mich in Ordnung. Wenn es da passende Triacs gibt, dann wäre ich natürlich gerne bereit etwas erprobteres zu verwenden.
komischer Vogel schrieb: > Du weißt doch was du willst, wieso fängst du nicht einfach an? Hm hab ich mich hier undeutlich ausgedrückt? > Laut Simulation scheint alles zu passen, aber sieht von euch jemand > vielleicht noch einen Fallstrick in der Schaltung? Aber ich bin natürlich auch für Alternativvorschläge dankbar. Vorallem Solid State Relays werde ich mir nochmal genauer ansehen.
> Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde > ich nicht gerade effizient. Das ist doch Humbug. TRIACs brauchen zum Zünden kurz 5 bis 50 mA aber dazu reicht ein kurzer Impuls von fast 0 Leistung. Ausserdem kommt der Zündstrom von der 230V~ Seite an dem du sowieso 5A ziehen willst. Auch der Haltestrom mit 5 bis 50 mA macht gerade mal 1% deines Laststroms aus, also ist die Diskussion darüber hinfällig. Ein solid state Relais ist nichts anderes als ein MOC3062 und TRIAC.
MaWin schrieb: >> Triacs brauchen einfach zuviel Storm zum zünden und halten. Das finde >> ich nicht gerade effizient. > > Das ist doch Humbug. TRIACs brauchen zum Zünden kurz 5 bis 50 mA aber > dazu reicht ein kurzer Impuls von fast 0 Leistung. Ausserdem kommt der > Zündstrom von der 230V~ Seite an dem du sowieso 5A ziehen willst. Auch > der Haltestrom mit 5 bis 50 mA macht gerade mal 1% deines Laststroms > aus, also ist die Diskussion darüber hinfällig. > > Ein solid state Relais ist nichts anderes als ein MOC3062 und TRIAC. Nein, nein, 5A ist das Maximum (ca 1kW). Idealerweise sollen auch kleine Lasten wie ein Router oder ein Handynetzteil funktionieren.
MaWin schrieb: > Ein solid state Relais ist nichts anderes als ein MOC3062 und TRIAC. Mittlerweile gibt es anscheinend auch MOSFet SSR. Aber wie gesagt, muss ich mir die erst noch genauer ansehen.
@ Thomas B. (Gast) >> Ein solid state Relais ist nichts anderes als ein MOC3062 und TRIAC. >Nein, nein, 5A ist das Maximum (ca 1kW). Idealerweise sollen auch kleine >Lasten wie ein Router oder ein Handynetzteil funktionieren. Naja, so eine eierlegende Wollmilchsau ist selten sinnvoll.
Falk Brunner schrieb: > @ Thomas B. (Gast) > >>> Ein solid state Relais ist nichts anderes als ein MOC3062 und TRIAC. > >>Nein, nein, 5A ist das Maximum (ca 1kW). Idealerweise sollen auch kleine >>Lasten wie ein Router oder ein Handynetzteil funktionieren. > > Naja, so eine eierlegende Wollmilchsau ist selten sinnvoll. Naja ich denke das kann jetzt mal als persönliche Meinung gewertet werden. Das sind nunmal typische Leistungen die man in einem Haushalt hat. Also bitte vielleicht wieder konstruktive Kritik zur Schaltung oder Vorschläge wie man sonst am besten zu einer effizienten Lösung für kleine bis mittlere Lasten kommt.
@ Thomas B. (Gast) >Vorschläge wie man sonst am besten zu einer effizienten Lösung für >kleine bis mittlere Lasten kommt. Deine Vorstellung von Effizient ist mir unklar. Somit kann man schlecht Vorschläge machen.
Falk Brunner schrieb: > @ Thomas B. (Gast) > >>Vorschläge wie man sonst am besten zu einer effizienten Lösung für >>kleine bis mittlere Lasten kommt. > > Deine Vorstellung von Effizient ist mir unklar. Somit kann man schlecht > Vorschläge machen. Ok ich versuche es noch einmal zusammenzusammen: Last: <1W - 1000W Verlustleistung durch den Schalter: <5% der eigentlichen Last Dein Vorschlag zur induktiven Entkopplung war zum Beispiel prima. Hier wäre es aber noch interessant welche Vorteile das zur kapazitiven Entkopplung hätte.
@ Thomas B. (Gast) >Last: <1W - 1000W Naja. >Verlustleistung durch den Schalter: <5% der eigentlichen Last Viel zuviel bei 1kW. Für kleine Lasten bis ein paar W kann man ein Photomos-Relais nehmen. Größere Sachen schaltet man klassisch mit TRIAC.
Falk Brunner schrieb: > @ Thomas B. (Gast) > >>Last: <1W - 1000W > > Naja. > >>Verlustleistung durch den Schalter: <5% der eigentlichen Last > > Viel zuviel bei 1kW. Klar, hier liegt man bei Halbleiterschaltern mit Rds_on <= 1 Ohm sowieso deutlich darunter. Nur bei kleinen Lasten ist dies nicht so einfach. > Für kleine Lasten bis ein paar W kann man ein Photomos-Relais nehmen. > Größere Sachen schaltet man klassisch mit TRIAC. Ich denke du wirst mir zustimmen dass das eine Entweder-oder-Lösung und demnach hier nicht anwendbar ist. Man könnte uU Current Sensing betreiben und bei großen Lasten den TRIAC dazuschalten. Aber einfacher macht es das auf keinen Fall. Wenn es sonst keine erprobten Schaltungen gibt und auch zu meiner Idee keine Erfahrungswerte vorliegen, muss ich wohl ins kalte Wasser springen.
>>>Nein, nein, 5A ist das Maximum (ca 1kW). Idealerweise sollen auch kleine >>>Lasten wie ein Router oder ein Handynetzteil funktionieren. >> >> Naja, so eine eierlegende Wollmilchsau ist selten sinnvoll. > > Naja ich denke das kann jetzt mal als persönliche Meinung gewertet > werden. Das sind nunmal typische Leistungen die man in einem Haushalt > hat. Nur weil es nicht deine Vorstellungen bestätigt? Typischerweise legt man Schalter für eine bestimmte Last aus - wenn man sehr große Lastbereiche abdecken will / muss, dann greift man halt zu Relais - will man kleine Schaltleistungen nimmt man halt ein bistabiles Relais. Ich sehe jetzt auch nicht, dass es Sinn macht, die Ansteuerverluste zu minimieren, um dann stattdessen bei großen Lasten zusätzliche Schaltverluste zu haben (5%?). In die gleiche Richtung gehen SSR, da kann man einen relativ großen Laststrombereich abdecken und hat kleine Steuerströme: z.B. braucht ein AQ1 von Panasonic typ. 3mA an 5V um max. 10A zu schalten -> dafür ist der min. Laststrom aber auch 50mA und der max. Leckstrom durch den Schalter 5mA! Und die 10A gehen natürlich nur mit Kühlkörper (Schaltverluste). Am besten nimmst Du ein ELTAKO die sind weit verbreitet (hat jeder im Haushalt) und brauchen nur Strom zum einschalten und ausschalten.
RAY schrieb: > Nur weil es nicht deine Vorstellungen bestätigt? Nein wieso? Sind einfach unterschiedliche Ansichten. Ich sehe gerade im Haushalt den Sinn daran, dass die Geräte typischerweise einen Bereich von 1W (Kleine Netzteile, Router, etc) bis 1kW (PCs, Fernseher, etc..) abdecken. Wenn nur ich es als sinnvoll erachte alle diese Geräte von einem Verteiler abzudecken, dann ist es halt so. Für mich kein Problem und sollte für euch auch keines sein. > Schalter für eine bestimmte Last aus - wenn man sehr große Lastbereiche > abdecken will / muss, dann greift man halt zu Relais - will man kleine > Schaltleistungen nimmt man halt ein bistabiles Relais. Ja ein bistabiles Relais wäre auch meine erste Wahl. Bitte um den Link oder einfach nur die Modellnummer eines passenden in möglichst kleiner Bauform. Ich hab mir bei der Suche danach sehr schwer getan. > Ich sehe jetzt auch nicht, dass es Sinn macht, die Ansteuerverluste zu > minimieren, um dann stattdessen bei großen Lasten zusätzliche > Schaltverluste zu haben (5%?). Nochmal die 5% waren für kleine Leistungen (<1 Watt). Wenn von einem RD_on=1Ohm ausgeht, kommt bei 4A auf 16W Verlustleistung am MOSFet. Das ist thermisch noch leicht zu handhaben. > Am besten nimmst Du ein ELTAKO die sind weit verbreitet (hat jeder im > Haushalt) und brauchen nur Strom zum einschalten und ausschalten. Muss ich mir anschauen. Wenn das so etwas, wie der Stromstoßschalter im Sicherungskasten ist, dann ist das zu groß. Sonst sind das ja meist bistabiles Relais und deshalb eh prima, aber ich hätte die gerne auf einer Fläche von weniger als 4x4cm und auch entsprechend flachbauend.
> Ja ein bistabiles Relais wäre auch meine erste Wahl. Bitte um den Link > oder einfach nur die Modellnummer eines passenden in möglichst kleiner > Bauform. Ich hab mir bei der Suche danach sehr schwer getan. Wie wäre es mit einem Hengstler H-532? > Muss ich mir anschauen. Wenn das so etwas, wie der Stromstoßschalter im > Sicherungskasten ist, dann ist das zu groß. Sonst sind das ja meist > bistabiles Relais und deshalb eh prima, aber ich hätte die gerne auf > einer Fläche von weniger als 4x4cm und auch entsprechend flachbauend. Ja genau so ein Teil - also eher nicht für eine Leiterplatte
RAY schrieb: >> Ja ein bistabiles Relais wäre auch meine erste Wahl. Bitte um den Link >> oder einfach nur die Modellnummer eines passenden in möglichst kleiner >> Bauform. Ich hab mir bei der Suche danach sehr schwer getan. > Wie wäre es mit einem Hengstler H-532? Danke, das sieht sehr gut aus. Nur wo bekommt man das her?
Thomas B. schrieb: > RAY schrieb: >>> Ja ein bistabiles Relais wäre auch meine erste Wahl. Bitte um den Link >>> oder einfach nur die Modellnummer eines passenden in möglichst kleiner >>> Bauform. Ich hab mir bei der Suche danach sehr schwer getan. >> Wie wäre es mit einem Hengstler H-532? > > Danke, das sieht sehr gut aus. Nur wo bekommt man das her? Ah doch nicht, die AC Variante ist leider wieder nur monostabil.
Thomas B. schrieb: > RAY schrieb: >>> Ja ein bistabiles Relais wäre auch meine erste Wahl. Bitte um den Link >>> oder einfach nur die Modellnummer eines passenden in möglichst kleiner >>> Bauform. Ich hab mir bei der Suche danach sehr schwer getan. >> Wie wäre es mit einem Hengstler H-532? > > Danke, das sieht sehr gut aus. Nur wo bekommt man das her? Habe ich leider auch keinen Lieferanten - mit etwas Suche findet man aber z.B. Omron G6C-Serie bei Digikey, die können 10A und gibt es als single und dual coil latching mit Steuerspannungen zwischen 3V und 24V -> so begrenzt erhältlich ist das also nicht, man muss halt ein paar Minuten suchen.
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