Hallo, ich habe hier eine Messschaltung mit der der Widerstand einer abgedunkelten Solarzelle (in der Zeichnung als Diode), in einem bestimmten Arbeitspunkt gemessen wird. Zwischen den Messungen wird ein Potential von 1kV an die Zelle gelegt. Mit Reed-Relais werden 2 Zustände abwechselnd herstellt: 1)Zelle wird kurzgeschlossen (S2) und 1kV angelegt (S1) 2)Messung von Strom und Spannung (S3...S6 sind an), Arbeitspunkt über V2 eingestellt. Funktionierte auch wunderbar, bis das Relais S1 nicht mehr geöffnet hat und die 1kV den Spannungsmesskanal zerschossen haben. Die Kontakte waren verklebt, durch klopfen wurden sie wieder gelöst. Die Relais sind bis 1kV Schaltspannung, 1A Schaltstrom, 100W ausgelegt (http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=C300%252F33_de_1_CRF_Serie_d.pdf) Die Hochspannungsquelle besitzt eine Strombegrenzung von 2mA. Die Frage ist nun, wieso das Relais S1 (schaltet als einziges die 1kV unter "Last") verklebt ist, bzw. wie ich das verhindern kann. Ich hab schon an kapazitive Effekte gedacht, so dass beim Einschalten der Strom sehr groß wird. Denn die Solarzelle ist hinter einer Glasscheibe verkapselt und auf der Vorderseite ist eine Metallfolie aufgeklebt, die das Gegenpotential zu den 1kV darstellt. Also im Prinzip ein simpler Plattenkondensator (Folie-Glas-Zelle). Grüße, Marvin
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Hm, eigentlich sind die Meder-Relais schon OK. Wusste gar nicht, dass es die auch bei Reichelt gibt. Dein HV-Netzteil wird dauerhaft auf 2 mA begrenzt sein, Peak werden da sicher mehr fließen können. Solltest du wirklich mal mit ner Stromzange messen, was beim Schalten passiert. Übrigens, 1 kV kann man auch noch mit MOSFETs schalten, wenn man mit einem Leakage bis 100 µA leben kann. Mit bisschen tricksen kommt man auch auf 10 µA runter. Darf man fragen, was es bringt, die Solarzelle mit 1 kV vorzuspannen?
Reed-Relais sind da etwas empfindlich. Ich denke auch, dass deine Quelle auf der Hochspannungsseite einen Kondensator hat und daher kurzzeitig ein hoher Strom fließt. Was für eine Quelle verwendest du? Ein Widerstand mit ein paar kOhm in Reihe zum Relais sollte das Problem lösen. P.S. eine Spannungsmessung, die 1kV aushält, wäre in der Anwendung sinnvoll.
Vorladen über Widerstand+2. Relais. Das Relais prellt beim Schließen unter Last, dadurch gibt es kurz Lichtbogen und es klebt.
Danke erstmal! Mit der Messung werden physikalische Degradationsprozesse in der Zelle untersucht. Potentiale im kV-Bereich treten bei Solarkraftwerken mit Reihenschaltng vieler Solarmodule auf. Die HV-Quelle ist ein Modul von http://www.iseg-hv.com/de/ welches auch die Leckströme mitloggt. Diese liegen im µA-Bereich, deshalb wären MOSFETs zum Schalten nicht so ideal. Widerstand in der HV-Leitung hört sich gut an, auf 10k kommt es da auch nicht an. Besser vor oder hinter das erste Relais? Macht es Sinn, die Spannungsmesskarte zusätzlich mit Z-Diode abzusichern? Grüße, Marvin
Maaf K. schrieb: > > Die HV-Quelle ist ein Modul von http://www.iseg-hv.com/de/ welches auch > die Leckströme mitloggt. Diese liegen im µA-Bereich, deshalb wären > MOSFETs zum Schalten nicht so ideal. > Widerstand in der HV-Leitung hört sich gut an, auf 10k kommt es da auch > nicht an. Besser vor oder hinter das erste Relais? Ist egal ob vor oder hinter S!, solange der aufbau kapazitätsarm ist und ide Verbindungsleitungne kurz. > > Macht es Sinn, die Spannungsmesskarte zusätzlich mit Z-Diode > abzusichern? > Nein, da deren "Leckstrom" bereits so hoch ist das Deine Messugn gestört wird. Mit Picoamperedioden oder FET-dioden gegen Maxiamlspannung eine Clamp aufbauen wäre ggfs. hilfreich, aber eher unnötig weil deine Spannungsmeßkarte all das im Normalfall bereits enthält.
> Nein, da deren "Leckstrom" bereits so hoch ist das Deine Messugn gestört > wird. Ich messe bei 300mV z.B. 30mA. Wie groß wäre denn der Leckstrom einer Z-Diode für den Fall? Auf 1mA Genauigkeit kann ich verzichten, wenn die Messkarte dafür geschützt ist. Ich dachte eher, dass Schnelligkeit ein Problem sein könnte.
Snubber begrenzen keine Pulsströme, welche zum Verkleben der Kontakte führen. Sie begrenzen nur die Spannungsänderungsgeschwindigkeit.
> Denn die Solarzelle ist hinter einer Glasscheibe verkapselt ... > die das Gegenpotential zu den 1kV darstellt. Also im Prinzip > ein simpler Plattenkondensator (Folie-Glas-Zelle). Ob Dein S1-Kontakt beim EINschalten durch den hohen C-Ladestrom verklebt oder ein Lichtbogen die Kontakte beim Abschalten auch noch verbrennt? Ein erster Versuch wäre: den Ladestrom durch geeignete Widerstände in Reihe zu begrenzen. Auf die Strombegrenzung Deines Netzteils würde ich mich dabei nicht verlassen, weil ich sie noch nicht kenne. Notfalls testweise ein geeignetes Relais mit durchsichtiger Kappe suchen um den Vorgang besser beobachten zukönnen.
oszi40 schrieb: > oder ein Lichtbogen die Kontakte beim Abschalten auch noch verbrennt? warum sollte beim Ausschalten ein Lichtbogen entstehen? da fließt überhaupt kein Strom. die Kapazität der Solarzelle wird erst beim Schließen von S3...S6 über die Messkarte oder die Quelle V2 entladen (diese Kontakte könnten dadurch auch mal kleben). Da aus der Zeichnung nicht hervorgeht, ob die Quelle V2 und die Messeinrichtung geerdet sind, kann man das nicht genau sagen. Je nach dem, was davon geerdet ist und in welcher Reihenfolge die Relais schalten, kann da auch was kaputt gehen. Ich gehe mal davon aus, dass die andere Seite der HV-Quelle geerdet ist. Ein Schutz aller Messeingänge mit Zener-oder Suppressordioden gegen Masse wäre sinnvoll.
> die Kapazität der Solarzelle wird erst beim Schließen von S3...S6 über > die Messkarte oder die Quelle V2 entladen (diese Kontakte könnten > dadurch auch mal kleben). Ui, das hab ich gar nicht berücksichtigt... Also ein weiteres Relais +Widerstand zum Entladen gegen Masse, was vor S3...6 einmal kurz schaltet? V2 ist geerdet, die Spannungsmesskarte nicht, werd ich aber auch erden. Die andere Seite der HV-Quelle ist geerdet und mit der Metallfolie auf dem Glas verbunden. > Ein Schutz aller Messeingänge mit Zener-oder Suppressordioden gegen > Masse wäre sinnvoll. Hast du da vielleicht brauchbaren Typen im Kopf? Oder worauf muss ich achten?
> vielleicht brauchbaren Typen im Kopf? Bei 1000V scheint mir eine Z-Diode weniger geeignet. > Oder worauf muss ich achten? z.B. Schutzbrille gegen herumfliegende Teile?
Maaf K. schrieb: > Hast du da vielleicht brauchbaren Typen im Kopf? Oder worauf muss ich > achten? da kannst du so ziemlich alles nehmen. Deine Messspannung liegt ja unter 0,5V und ein Leckstrom von 1mA würde dich nicht besonders stören. Also irgendetwas zwischen 5 und 20V Durchbruchspannung
Danke! Ich hab jetzt 10k in Reihe zu S1 und ein weiteres Relais mit 10k vom unteren Knoten nach Masse. Das schaltet nach Abschalten der HV 1s durch. Dazu die Spannungsmesskarte und die V2 geerdet und Suppressordioden mit 15V nach Masse. Ich hoffe das reicht...
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