Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 230V Relais schalten, TopSwitch oder doch Trafo?


von Jörg (Gast)


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Hallo Zusammen,

ich möchte 230V mit einem Relais oder Triac schalten. Da ich kaum Platz 
haben werde, wollte ich auf ein Trafo verzichten. Nun die Frage: Lohnt 
sich für ein Relais der Aufwand mit einem Schaltnetzteil (TopSwitch 
Serie oder vergleichbar) um von 230V auf zB 5V zu kommen? Oder reicht da 
ein kleiner Trafo aus? Ich habe bei meiner letzten Schaltung mit einem 
Übertrager schlechte Erfahrungen gemacht bezüglich Hitzeentwicklung an 
und würde dies nun bestenfalls vermeiden.
Ist ein Kondensatornetzteil auch für diese (eher kleinen) Leistungen 5V 
x 50mA ausreichend?
Wo setzt man üblicherweise bei einem Kondensatornetzteil die galvanische 
Trennung genau ein? Zum Programmierport hin mit Optokopplern? Gibt's da 
noch eine andere Möglichkeit? Eher nicht, oder?
Würde mich über jeden Tipp aus der Praxis freuen.

LG Jörg

von Holm T. (Gast)


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Mache Dich mal über Halbleiterrelais aka Solid State Relais aka SSR 
kundig.

Damit kannst Du nennenswerte 230V Lasten schalten in dem Du eine LED 
ansteuerst.

Gruß,

Holm

von Jörg S. (joerg-s)


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Holm Tiffe schrieb:
> Mache Dich mal über Halbleiterrelais aka Solid State Relais aka SSR
> kundig.
> Damit kannst Du nennenswerte 230V Lasten schalten in dem Du eine LED
> ansteuerst.
Darum geht es doch überhaupt nicht? Wenn ich das richtig sehe will er 
ein sehr kleines 230V auf 5V Netzteil haben.

von Peter II (Gast)


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Jörg S. schrieb:
> Darum geht es doch überhaupt nicht? Wenn ich das richtig sehe will er
> ein sehr kleines 230V auf 5V Netzteil haben.

die Frage ist wozu? Er muss ja eh eine externen Eingang zum steuern 
haben und warum kann er diesen nicht direkt auf das Relais geben?

von Jörg S. (joerg-s)


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Das ist wahr.
Allerdings hat er was von µC geschrieben, da passiert also wohl noch 
mehr. Ein Netzteil, ob primär oder sekundär, brauchst es also.

von oszi40 (Gast)


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1.Kondensatornetzteil wäre die ungünstigste und gefährlichste Variante 
(da galvanische Trennung fehlt)! Es gibt genug preiswerte, fertige 
Schaltnetzteile, die in eine Streichholzschachtel passen. Wenn der 
Energieverbrauch jedoch keine Rolle spielt, wäre ich eher für ein 
kleines Trafonetzteil, weil es auf Dauer Spannungsspitzen besser 
verträgt als mancher knapp dimensionierte Schalttransitor.

2.Warum soll es unbedingt ein 5V-Relais sein, wenn der ähnliche Typ bei 
12V weniger Strom braucht. Mehr da
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

von Jörg (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten und Fragen ;-)

Also klar hat der µC schon seine Berechtigung. Ich möchte sowas wie eine 
Funksteckdose bauen, nur mit einem anderen Funkinterface und ein paar 
anderen netten Features.
Ich dachte an ein 5V Relais, weil ich mir dann eventuell einen zweiten 
Schaltregler sparen könnte. So hätte ich die Spannung für den µC und für 
die anderen Komponenten und wenn nötig würde ich mit einem LDO auf 3.3V 
gehen. Ich habe schon einige Designs hinter mir, auch mit 230V, 
allerdings anscheinend mit einem Falsch dimensionierten Trafo, Siebelko 
oder Gleichrichterdioden. Der Teil wurde halt sauwarm und hat mich halt 
ein wenig abgeschreckt... Daher wollte ich mich an ein Schaltregler 
(eventuell den genannten TopSwitch) verwenden, weil der in vielen 
Schaltungen (ua SPS) Anwendung findet. Da habe ich halt etwas Bammel 
wegen der galvanischen Trennung. Ich benötige einfach mit wenig 
Platzbedarf ein Regler von 230V auf 5V/50mA (vielleicht auch 80mA) 
(notfalls auch 12V und einem kleinen Switcher dazu)... Die Frage ist 
Trafo oder doch das Arbeiten mit einem Trenntrafo :-/

Danke nochmal für alle Anregungen

Übrigens... SSRs, IGBTs, Triacs und Thyristoren sind bekannt aber hier 
nicht nötig...

LG

von 12V DC (Gast)


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Ich hab zwar mit Optokopplern und 230V keine erfahrung, aber du kannst 
mit denen ziemlich viel schalten und außerdem sind die sehr klein und 
störunanfällig. (Für den Fall das du direkt die 230V nehmen willst und 
nicht runterregeln)

von nix und n. (nixundnul)


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in China zu bestellen gibt es Steckernetzteike (ohne VDE) für lau. Wenn 
Du sowieso die Gefahr des Steckdosenbastelns auf Dich nehmen willst, 
kannst Du so was zerschrotten, und die Leiterplatte hat einen Wandler 
auf 5V mit sogar passablem Leerlaufverlust.

von Peter II (Gast)


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Wenn alles funkt ist, kannst du ein Kondensator Netzteil verwenden. Den 
meisten Strom dürfte das Relais ziehen, da kannst du einfach ein 230V 
Relais nehmen und es per Triac schalten. Für ein paar mA die der µC 
braucht ist das die kompakteste Lösung.

von Jörg (Gast)


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...und wo trenne ich die Schaltung günstigerweise galvanisch bei einem 
Kondensatornetzteil?
Zum Programmierport hin? Ich glaube sowas hatte ich in einer 
Siemensschaltung auch gesehen... die Platine "stand" unter Strom und in 
dem Programmierstecker waren die Optos...

von Peter II (Gast)


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Jörg schrieb:
> ...und wo trenne ich die Schaltung günstigerweise galvanisch bei einem
> Kondensatornetzteil?

überhaupt nicht. Wenn du sie Programmieren willst, kannst du sie doch 
extern mit 5 oder 3,3V versorgen.

von Jörg (Gast)


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Chinakram zerschrotten und auf die eigene Platine packen??? Vermutlich 
noch Fädeln, oder??? Neee danke...
Da eigne ich mir den Kram lieber an und mache es mit bestem Wissen und 
Gewissen und wahrscheinlich sogar professioneller als manch 
China-Netzteil-Hersteller... Wie gesagt, Basics und spezifisches 
Know-How ist vorhanden, aber noch nicht die Welt an praktischer 
Erfahrung. Aber genau da will ich hin... Equipment wie Oszi, 8GHz 
Spektrumanalyser, Trenntrafo, Lab-Netzteil, etc. ist auch vorhanden...
Nur die Entscheidung ob Relais, Trafo, SSR, Kondensator-Netzteil, 
Switcher, etc ist nicht einfach... Damit steht und fällt die Geschichte 
:-/

von oszi40 (Gast)


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Jörg schrieb:
> ...und wo trenne ich die Schaltung günstigerweise galvanisch bei einem
> Kondensatornetzteil?

Am FI? :-)

Kondensatornetzteil wird Mist. Wahrscheinlich ist zum Schluss schon Dein 
spannungsfester Kondensator größer als ein Schaltnetzteil von Recom.

von Peter II (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Kondensatornetzteil wird Mist. Wahrscheinlich ist zum Schluss schon Dein
> spannungsfester Kondensator größer als ein Schaltnetzteil von Recom.

ist nur eine frage der Stromaufnahme der Schaltung, und die kennen wir 
nicht.

von Jörg (Gast)


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>ist nur eine frage der Stromaufnahme der Schaltung, und die kennen wir
nicht.

Momentan knapp 43mA bei 5V, ich dachte die 5Vx50mA im ersten Posting 
reichen?

von Peter II (Gast)


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Jörg schrieb:
>>ist nur eine frage der Stromaufnahme der Schaltung, und die kennen wir
> nicht.
>
> Momentan knapp 43mA bei 5V, ich dachte die 5Vx50mA im ersten Posting
> reichen?

da ist doch aber das Relais dabei oder nicht? Das würde ich direkt aus 
den 230V versorgen.

von Jörg (Gast)


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die Recom´s sehen nett aus, kannte nur die DC/DC Wandler von denen...

Kann es sein, dass die noch gar keine galvanische Trennung haben?

Kann mir jemand den Wirkungsgrad und paar Tipps und Tricks zu Trafos 
verraten? Wie Dimensioniert man einen Trafo richtig? Was für ein 
Wirkungsgrad ist möglich?
Die kleinen Recom AC/DC Wandler haben ja einen Wirkungsgrad von rund 
65-70% bei 3-5V Typen... Klingt für mich erstmal auch nach keinem guten 
Wirkungsgrad, oder irre ich mich?

Lg

von Jörg (Gast)


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Ja in der Angabe ist auch das Relais drin...

Wie meinste das? direkt versorgen? die Spulen aus 230 bestromen? Wie 
genau? Mag die Spule denn die Wechselspannung, wenn ich die zb mit einem 
Triac und einem Optokoppler schalte?

von Peter II (Gast)


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Jörg schrieb:
> Wie meinste das? direkt versorgen? die Spulen aus 230 bestromen? Wie
> genau? Mag die Spule denn die Wechselspannung, wenn ich die zb mit einem
> Triac und einem Optokoppler schalte?

ja, so meinte ich das. Ob ein Relais mit Wechselspannung klar kommt 
steht im Datenblatt und ja es gibt auch Versionen mit 230V 
Spulenspannung. Das ganze kann man dann mit einem Triac schalten.

Man kann auch wenn die Isolation es hergibt eine 48V Relais mit 
Vorwiderstand verwenden.

Wenn denn der Rest der Schaltung weniger also ein paar mA braucht, dann 
sollte man wirklich über ein Kondensatornetzteil nachdenken.

Bei 50mA, wird wohl die aussage von oszi40 stimmen, dafür wird der 
Kondensator zu groß.

von MaWin (Gast)


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Jörg schrieb:
> Ist ein Kondensatornetzteil auch für diese (eher kleinen) Leistungen 5V
> x 50mA ausreichend?

Wozu willst du ein Relais?
Für die galvanische Trennung?
Dann achte darauf, dass Kondensatornetzteile nicht galvanisch trennen.

5V Relais brauchen auch recht viel Strom, die 50mA sind für ein 
Kondensatornetzteil schon zu viel, daher enthalten die üblichen 
Funksteckdosen etc. ein 24V Relais das mit weniger Strom auskommt.

Und wer soll dein Relais bedienen?
Ohne galvanische Trennung wäre das sehr eingeschränkt.

von Jörg (Gast)


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Verstehe... besten Dank für die Auskunft...

Wie gesagt, der Rest der Schaltung ist ziemlich stromsparend, maximal 
6-10mA... Ich wäge gerade ab, ob 2 Optokoppler, ein Triac, ein VDR und 
der große Kondensator nicht schon die Fläche eines Schaltreglermoduls 
oder eines Trafos einnimmt... Ich denke schon :-(


Ich kanns nicht lassen, nochmal zu dem Trafo ;-)
Wieviel Puffer nach oben muss ein Trafo haben? Wie warm wird ein Trafo 
im Normalbetrieb? Wieviel VA bräuchte ein Trafo mit 12V, um bei 3.3V 
50mA sicher treiben zu können?

Danke nochmal für die Hilfe

von Peter II (Gast)


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Jörg schrieb:
> Wie gesagt, der Rest der Schaltung ist ziemlich stromsparend, maximal
> 6-10mA... Ich wäge gerade ab, ob 2 Optokoppler, ein Triac, ein VDR und
> der große Kondensator nicht schon die Fläche eines Schaltreglermoduls
> oder eines Trafos einnimmt... Ich denke schon :-(
wozu die 2 Optokoppler?

der VDR hat wohl wenig mit der Stromversorgung zu tun.

> Ich kanns nicht lassen, nochmal zu dem Trafo ;-)
> Wieviel Puffer nach oben muss ein Trafo haben? Wie warm wird ein Trafo
> im Normalbetrieb? Wieviel VA bräuchte ein Trafo mit 12V, um bei 3.3V
> 50mA sicher treiben zu können?

einfach einen Trafo für 50mA nehmen. Wenn das Datenblatt sagt er liefert 
das, dann sollte man das wohl glauben. Wenn du das ganze aber in 
Dämmwolle stecken willst, dann sollte man wirklich eine Reserve 
einplanen.

von Jörg (Gast)


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@MaWin:

Relais zum Schalten, kann auch ein SSR sein, ist aber momentan ein 
Relais... wie kommt man von 230V auf 24V und dann nochmal auf 5V? Ist 
das nicht umständlicher als so wenig wie möglich Spannungen zu erzeugen? 
oder werden die einzelnen Spannungen durch Spannungsteiler 
(Frequenzabhängig) aufgebaut?

von Jörg (Gast)


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Optokoppler zum programmieren der Schaltung? Oder gibt's da andere 
Möglichkeiten? Klar könnte ich mir auch ein Programmieradapter für 
extern bauen, welcher über Optos galvanisch trennt.

Trafo für 50mA, soweit klar ;-) aber dann geht's los... Gleichrichtwert, 
Effektivwert, Leistung etc... worauf ist die bei Trafos angegebene 
Leistung VA bezogen? Vermutlich auf den Effektivwert der Spannung. 
Angenommen mein Übertrager liefert 12V~... das ist der Effektivwert ?
Wie geht's weiter? wo rechne ich die Verluste rein? Wenn ich die 
Spannung von 12~ auf ein Brückengleichrichter gebe, wie groß wird der 
Gleichrichtwert nach dem Glättungselko? Liege ich richtig, dass 
12~*sqrt(2)=17V=Û
Bei sinusgrößen Ugl = 0.6 * Û = 10.8V???

von Peter II (Gast)


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Jörg schrieb:
> Optokoppler zum programmieren der Schaltung? Oder gibt's da andere
> Möglichkeiten? Klar könnte ich mir auch ein Programmieradapter für
> extern bauen, welcher über Optos galvanisch trennt.

wie schon oben geschrieben, willst du denn ständig Programmieren? 
Einfach den Stecker ziehen wenn du programmierst und die Schaltung vom 
Programmer versorgen ist wohl zu einfach? Das spart die Optokoppler und 
man kann zum testen auch einfach in der Schaltung rummessen.

von Jörg (Gast)


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das bittere ich glaub ich, dass am Brückengleichrichter was verbraten 
wird. Wenn ich mich nicht irre, müsste das 2*0.7V*I=Pv sein?

und was mich echt erstaunt, dass ein Elko bei 50Hz auch "mega"warm 
wird... warum? ESR hin oder her, wie dimensioniert man den Elko richtig? 
bei 50Hz eine möglichst hohe Impedanz?

Danke nochmal

von Jörg (Gast)


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@Peter :-D

Danke für den Hinweis, hab "um die ecke" gedacht... Ich schau mal 
genauer, welche Methode ich bzgl. 230V verwende. Aber die Optos spare 
ich mir nun auf jeden fall, danke für den Tipp.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter II schrieb:

> Bei 50mA, wird wohl die aussage von oszi40 stimmen, dafür wird der
> Kondensator zu groß.

Naja, 0,68µF sind noch nicht soo groß. Ein C-Netzteil ist m.E.
aber nur dann sinnvoll, wenn die gesamte Schaltung ohne galvanische
Trennung arbeitet, wie z.B. Schaltuhren oder Funksteckdosen.

Wenn man nur das Relais über C-Netzteil betreiben will und über
OK steuert, macht es übrigens Sinn, den OK parallel und nicht in
Reihe anzuschliessen (invertierte Logik). Der Verlustleistungs-
verbrauch ist so geringer.
Gruss
Harald

von Jörg (Gast)


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@Harald: Wie meinst du das genau? Den OK wie genau anschließen?

von Harald W. (wilhelms)


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Jörg schrieb:

> @Harald: Wie meinst du das genau? Den OK wie genau anschließen?

Parallel zum Relais. Dann geht die Verlustleistung gegen Null und
es gibt (fast) nur noch die Blindleistung des Cs. Das wirkt sich
besonders stark aus wenn man ein Relais für höhere Spannungen,
48V oder so nimmt. Dann wird auch der nötige C kleiner.
Gruss
Harald

von oszi40 (Gast)


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Bisher wissen wir von allem nur die Hälfte. WENN das 5V-Relais nur ca. 
40mA bei 5V braucht, frag ich mich, welche Last er damit schalten 
kann...
Die ganze Sache scheint mir noch in einem sehr frühen 
Entwicklungsstadium.

von Gerd E. (robberknight)


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Ne andere Idee:

Funksteckdose mit ein paar Extras klingt für mich nicht so, als ob da 
mit hohem Takt geschaltet wird. Daher:

Designe ein C-Netzteil für einen niedrigen Strom, z.B. 5mA. Jetzt lade 
damit langsam einen größeren Elko auf. Verwende dann ein bistabiles 
Relais zum Schalten der Last. Die nur kurzzeitig nötige Energie zum 
Umschalten des bistabilen Relais kommt fast vollständig aus dem vorher 
geladenen Elko.

Natürlich sollte Dein µC vor dem Schalten mit dem ADC messen, ob der 
Elko ausreichend geladen ist.

Der Strom des C-Netzteils sollte so bemessen sein, daß er etwas über dem 
Durchschnittsverbrauch des µCs + Funkmoduls liegt. Dafür wäre es 
natürlich sinnvoll, ein sparsames Funkmodul zu verwenden und die 
Sleep-Modes von µC und Funkmodul zu nutzen.

: Bearbeitet durch User
von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Mei Gott, soll er doch einfach nen Kondensatornetzteil und SSR nehmen, 
fertig. Dass NT braucht dann nur Strom für Funk+MCU liefern.

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