Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Master-Slave-Schaltung Selbstbau


von Bastler (Gast)


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Hallo,

in ein bereits bestehendes HiFi-Rack sollen zwei Lüfter eingebaut 
werden, die die Endstufe mit Frischluft versorgen.

Dabei müssen die natürlich nicht immer laufen, sondern nur dann, wenn 
die Endstufe auch an ist. Ist nicht immer der Fall, ich höre auch gerne 
über Kopfhörer.

Mir ist als erstes eine Master-Slave-Steckdose eingefallen, aber die hat 
keinen Platz in dem Raum zwischen Wand und Rack (etwa 7cm für 
Kabelführung, die abschließende Wand ist etwas nach innen versetzt).

Da ich auch nur zwei 12V Lüfter betreiben will, ist eine komplette 
Steckleiste auch etwas... Overkill.

Wie ich die Lüfter schalte, ist kein Problem. 12V Versorgung kann ich 
von der Rackbeleuchtung klauen.

Folgende Idee zum Messen des Stroms zur Endstufe:
Sehr kleiner Widerstand in Reihe mit der Endstufe bewirkt minimalen, 
aber vorhandenen Spannungsabfall. Diesen Spannungsabfall über einen 
Brückengleichrichter geraderichten, mit einem Kondensator glätten und 
mit einem Op-Amp verstärken, damit ein Transistor angesteuert werden 
kann.

Ist es wirklich so einfach? Kann ich mir irgendwie nicht vorstellen, 
wenn man sich die Preise für die fertigen Steckerleisten anschaut.

Gruß

von Schütz Control (Gast)


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Hallo,
nimm ein Relais mit 230V Spule um die 12V für den Lüfter zu schalten.

von Bastler (Gast)


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So einfach?
Warum kosten dann normale Master/Slave-Dosen soviel??

von Harald W. (wilhelms)


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Bastler schrieb:

> in ein bereits bestehendes HiFi-Rack sollen zwei Lüfter eingebaut
> werden, die die Endstufe mit Frischluft versorgen.
> 12V Versorgung kann ich von der Rackbeleuchtung klauen.

Klau sie doch aus dem Netzteil Deines Verstärkers. Dann laufen sie
ohne zusätzliche Elektronik nur zusammen mit ihm. Falls dort nicht
sowieso schon irgendwo 12V vorhanden sind, kann man die leicht mit
einem kleinen Schaltreglermodul erzeugen.
Gruss
Harald

von Bastler (Gast)


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Im Verstärker selber wollte ich eigentlich nur ungern fummeln... 
Garantie ;)

von HildeK (Gast)


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Bastler schrieb:
> So einfach?
> Warum kosten dann normale Master/Slave-Dosen soviel??

Naja, Master-Slave Leisten fühlen an einer Dose, ob da ein gewisser 
Mindesstrom fließt und schalten damit die weiteren Steckdosen zu. Da ist 
schon ein wenig Elektronik notwendig.
Außerdem lässt man sich Komfortfunktionen gerne gut bezahlen. Siehe auch 
im Auto ...

von Achim H. (anymouse)


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Bastler schrieb:
> in ein bereits bestehendes HiFi-Rack sollen zwei Lüfter eingebaut
> werden, die die Endstufe mit Frischluft versorgen.
>
> Dabei müssen die natürlich nicht immer laufen, sondern nur dann, wenn
> die Endstufe auch an ist.

Mal ein anderer Ansatz: Wie wäre es statt mit einer 
Master-Slave-Schaltung mit einer Temperatur-Schaltung? Vielleicht 
erzeugen die anderen Geräte ja auch genug Abwärme, als dass sich die 
Lüfter lohnen.

Ansonsten:

Um was für eine Endstufe handelt es sich denn?

Schau Dir mal diese Schaltung an:

http://www.the-powl.de/basteln/masterslave/index.php

ACHTUNG: Dort kann die Schaltung auf Phase-Potential liegen, je nachdem 
wie der Stecker in der Steckdose steckt, D.h. GND kann 230Vac gegenüber 
der (PE-)Erde haben!

von Bastler (Gast)


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Wäre ungünstig, weil ich dann einen Temperatursensor platzieren müsste 
und bis jetzt ist das Rack sehr schick.

Was ist denn von der Idee mit dem schwachen Widerstand - oder noch 
besser zwei gegengeschalteten Dioden - zu halten?

Ein Spannungsabfall von 0,7V müsste doch ausreichen, um den zu messen.

von Bastler (Gast)


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Hab mir gerade mal die Schaltung im Link angeschaut, die basiert ja 
ungefähr darauf, nur dass -wenn ich das richtig verstanden habe- ein 
Offset benutzt wird, um nicht Wechselspannung verstärken zu müssen.

Der obere Teil nach dem Trenntrafo dient anscheinend der 
Spannungserzeugung?

von Teo D. (teoderix)


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von Harald W. (wilhelms)


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Teo Derix schrieb:

> Wie wäre es mit so etwas:
> 
http://www.conrad.de/ce/de/product/1091973/?gclid=CLfhtN3DmMACFcrjwgodHQIADw&insert_kz=VQ&hk=SEM&WT.srch=1&WT.mc_id=google_pla&s_kwcid=AL!222!3!48256850217!!!g!!&ef_id=U@@yYgAAANxUDFVt:20140816193458:s


Naja bei dem Preis kann  ich mir auch für 10EUR eine MS-Steckdosen-
leiste kaufen, und die Elektronik ausbauen.
Gruss
Harald

von Bastler (Gast)


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Habe ich die Schaltung richtig verstanden? Habe heute schon mal 
erfolglos experimentiert, allerdings habe ich statt Widerständen zwei 
paralell gegeneinander geschaltete Dioden benutzt, die ich mit einem 
Brückengleichrichter geradegerichtet habe.

Leider hat mir der Brückengleichrichter den Spannungsabfall der Dioden 
aufgefressen.

Die Schaltung aus dem Link schaut logisch aus.
Aber an 12V zu betreiben müsste doch auch gehen? Dazu muss ich ja 
letzten Endes nur den Begrenzungswiderstand für den Transistor anpassen, 
die Verhältnisse der Spannungsteiler bleiben ja gleich.

von Bastler (Gast)


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Bin gerade die Teile zusammensuchen.
Liege ich richtig damit, dass der Shuntwiderstand besser ein dicker sein 
sollte wegen der hohen Verlustleistung (z.B. 0,15 Ohm bei 10A und 230V 
sind schon 15 Watt Verlustleistung!)

von Achim H. (anymouse)


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Bastler schrieb:
> Die Schaltung aus dem Link schaut logisch aus.
> Aber an 12V zu betreiben müsste doch auch gehen? Dazu muss ich ja
> letzten Endes nur den Begrenzungswiderstand für den Transistor anpassen,
> die Verhältnisse der Spannungsteiler bleiben ja gleich.

Ganz große Vorsicht!! Bitte ließ nochmal meine Warnung oben! Das Problem 
sind nicht die 12V, sondern dass die von mir gepostete Schaltung NICHT 
POTENTIALFREI und vor allem keine galvanische Trennung von der 
Netzspannung ist! Dort ist GND nicht Erde! Wenn Du das nicht beachtest, 
und den Stecker falschrum einsteckst, hast Du einen satten Kurzschluss 
zwischen L und N, und/oder Phase auf dem Gehäuse!

Bastler schrieb:
> Bin gerade die Teile zusammensuchen.
> Liege ich richtig damit, dass der Shuntwiderstand besser ein dicker sein
> sollte wegen der hohen Verlustleistung (z.B. 0,15 Ohm bei 10A und 230V
> sind schon 15 Watt Verlustleistung!)

Korrekt.

Bastler schrieb:
> Habe ich die Schaltung richtig verstanden? Habe heute schon mal
> erfolglos experimentiert, allerdings habe ich statt Widerständen zwei
> paralell gegeneinander geschaltete Dioden benutzt, die ich mit einem
> Brückengleichrichter geradegerichtet habe.

Dioden sind als Detektor ungünstig, weil an ihnen bereits bei sehr 
kleinen Strömen eine relevante Spannung abfällt. Daher besser einen 
Shunt-Widerstand verwenden.

von Bastler (Gast)


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Hallo Achim, besagte Schaltung kommt in ein abgeschlossenes 
Plastikgehäuse, auf freilaufende 230V bin ich nämlich genausowenig 
scharf.

GND nicht Erde? Laut Link muss ich aber Masse von meinem 12V-Netzteil 
mit den 230V verbinden. Wie das? Etwa nicht so wie in der Schaltung?

Wie erkenne ich denn abgesehen vom Phasenprüfer (oder wenn der mal nicht 
zur Hand ist), wo Phase ist und wo nicht?

von Bastler (Gast)


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Ah, Masse meiner gesamten Schaltung ist mit demselben Leiter wie der 
Shuntwiderstand verbunden. Das heißt, dass ich an die Masse am besten 
keine Phase lege.
Muss also vorher ausmessen was Phase ist und was nicht.

von Philippe B. (philippe27)


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Hallo

Vielleicht hat dein Verstärker ein Trigger Out an dem du andere Geräte 
wie deine Lüfter einschalten kannst.

Mein Denon AVR hat zwei 12V/150mA Trigger Out die ich konfigurieren 
kann. Bei mir wird so der Panasonic Plasma eingeschaltet und über den 
zweiten Trigger Out eine Lichtszene (Kino mässig)

Gruss Philippe

von Achim H. (anymouse)


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Bastler schrieb:
> Muss also vorher ausmessen was Phase ist und was nicht.

Und dann niemals den Stecker verkehrt herum einstecken ... ;(

Daher der separate Trafo in der Schaltung.

Bastler schrieb:
> Wie ich die Lüfter schalte, ist kein Problem. 12V Versorgung kann ich
> von der Rackbeleuchtung klauen.

Wenn Du diese 12V-Rack-Beleuchtung mit der verlinkten Schaltung 
verbindest, ...

Es wäre aber möglich, den "geschalteten Slave-Zweig" der verlinkten 
Schaltung mit der 12V-Rack-Beleuchtung zu verbinden, diese beiden kann 
man ja trennen.

Alternativ kannst Du auch den Strom über eine Spule messen. Da ist die 
galvanische Trennung viel einfacher.

von Greg (Gast)


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Achim Hensel schrieb:
> Alternativ kannst Du auch den Strom über eine Spule messen. Da ist die
> galvanische Trennung viel einfacher.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Stromwandler

von Bastler (Gast)


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Spule gefiele mir tatsächlich besser.
Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, muss ich bei der Schaltung 
statt dem Shuntwiderstand eine Spule einsetzen, die um den 230V-Leiter 
gewickelt ist und den Strom mit einem Widerstand begrenzen. Der Rest von 
der Schaltung bleibt gleich, oder irre ich mich? Die Spule liefert ja 
auch nur einen (niedrigen) Wechselstrom mit geringer Spannung, die durch 
den Spannungsteiler auch auf 2,5 bzw. 6V angehoben wird und bei einer 
positiven Halbwelle ausschlägt und den Komparator umschalten lässt.

Ich versuch mich mal daran, eine passende Spule zu finden/entwickeln.

von Bastler (Gast)


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Wenn ich folgenden Schalenkörper nehme:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/L700/2013-03-26-13-40-30-01.pdf
(2850 nH), vermutlich 0,3T
und mich mit 10mA Ausgangsstrom zufrieden gebe (mehr macht wohl keinen 
Sinn, wird ja nur gemessen und muss nichts leisten), und von maximal 5A 
Leistungsaufnahme durch den Amp ausgehe (was extrem viel wäre), käme ich 
auf 883 Windungen. Soweit so gut. Als Ausgangsspannung sind 2V wohl gar 
nicht so schlecht, die übernehme ich einfach, als Widerstand komme ich 
dann auf 400 Ohm (also 390 Ohm).

Dieses ganze Glied hänge ich dann statt dem Shuntwiderstand vor meine 
Schaltung und gut ist? Müsste ja, denn statt dem Spannungsabfall über 
dem Shunt habe ich eine induzierte Spannung in meiner Spule.

Einen solchen Kern gibt es nicht beim Conrad, oder wie? Da könnte ich 
vor Ort hindackeln. Will ungern nochmal die 5 Euro Versand bei Reichelt 
löhnen wegen drei Kleinteilen, außer ich hänge das noch schnell an die 
aktuelle Bestellung dran.

von Achim H. (anymouse)


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Bastler schrieb:
> Einen solchen Kern gibt es nicht beim Conrad, oder wie? Da könnte ich
> vor Ort hindackeln. Will ungern nochmal die 5 Euro Versand bei Reichelt
> löhnen wegen drei Kleinteilen, außer ich hänge das noch schnell an die
> aktuelle Bestellung dran.

Ich würde eher so einen Ringkern nehmen:

http://www.conrad.de/ce/de/product/500695/Ferrit-Ringkern-beschichtet-Kabel-max-192-mm-355-mm-ausseninnen-Epcos-B64290L48X830-1-St?ref=list

Dort einen der Netzleiter (!) paarmal rumwickeln, zusätzlich noch 
etliche Windungen als Sekundärspule.

von Bastler (Gast)


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Was heißt etliche? Das müssen ja schon ein paar hundert sein?

Reicht Lackdraht für die Sekundärwindungen? Sonst wüsste ich nicht, wie 
ich da ein paar hundert Mal rumkommen soll.

Das wird dann so eine ungefähr-Geschichte, aber solange es zum Triggern 
des Komparators reicht, soll es mir recht sein.

Ist aber auch nicht auf Lager, also wieder bestellen seufz

von Paul H. (powl)


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Achim Hensel schrieb:
> http://www.the-powl.de/basteln/masterslave/index.php
>
> ACHTUNG: Dort kann die Schaltung auf Phase-Potential liegen, je nachdem
> wie der Stecker in der Steckdose steckt, D.h. GND kann 230Vac gegenüber
> der (PE-)Erde haben!

Darf ich an dieser Stelle anmerken, dass diese Schaltung sich bei mir ab 
und zu mal aufgehängt hat? :-D Ich weiß zwar heute nicht mehr warum, 
aber evtl. sollte ich mal einen entsprechenden Hinweis auf der Website 
platzieren.

Aber nett, dass mal jemand meine (uralte) Seite zitiert :D

: Bearbeitet durch User
von Erich (Gast)


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>Dabei müssen die natürlich nicht immer laufen,
>sondern nur dann, wenn die Endstufe auch an ist.
>Ist nicht immer der Fall, ich höre auch gerne
>über Kopfhörer.

Damit funktioniert die Master-Slave-Lösung dann nicht, wenn die Endstufe 
nicht separat an/ausgeschaltet wird. Z.B. Kopfhörer drin, damit sind 
Lautsprecher aus, aber der Verstärker ist trotzdem weiterhin an.

Insofern wäre ein Temperaturschalter schlauer, sowas wie
http://www.conrad.de/ce/de/product/551699/Einbauthermostat-Einbau-0-bis-120-C

Vorteil: "mechanische Lösung" kann direkt auch die 12V schalten.
Den Fühler kann man direkt mit Kühlkörper in Kontakt bringen oder 
unmittelbar oberhalb in Strömungsrichtung.
Nachteil des hier genannten kann die kleine Hysterese von 3° sein, was 
zu "an/aus" Zyklen führen kann. Besser wäre höhere Hyserese.
Evtl. das Teil 260616 von Pollin (hat jedoch keinen abgesetzten Fühler, 
muss also an passende Stelle montiert werden).

Gruss

von Bastler^ (Gast)


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Endstufe ist Endstufe und Vorverstärker ist Vorverstärker ;)

von Achim H. (anymouse)


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Erich schrieb:
> Damit funktioniert die Master-Slave-Lösung dann nicht, wenn die Endstufe
> nicht separat an/ausgeschaltet wird. Z.B. Kopfhörer drin, damit sind
> Lautsprecher aus, aber der Verstärker ist trotzdem weiterhin an.

Vermutlich hat der Vorverstärker einen Kopfhöreranschluss. Der braucht 
ja kaum Leistung. Oder er hat einen separaten Kopfhörerverstärker.

von Bastler (Gast)


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Hallo, habe die Schaltung von Powl gebaut. Allerdings ohne Spule (noch 
nicht da), die entsprechenden Kontakte sind offen.

Der Transistor, den ich eingesetzt habe, zündet aber trotzdem!?

Habe wirklich alles nachgemessen, kein Kurzschluss!

von Bastler (Gast)


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Was kann das sein? Ich verstehs nicht!

von Paul H. (powl)


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Miss mal am linken OpAmp zwischen Pin 2 und 3 ob da irgendne positive 
Spannung vorhanden ist (Millivolt reichen schon aus). Wenn nein, schau 
dir den anderen OpAmp an, ob der korrekt arbeitet.

Masse überall gut verbunden? IC-Fassungen benutzt und evtl. irgendwo 
eine schlechte Verbindung?

Noch mal zu meinem alten Problem: Diese Schaltung hatte bei mir das 
Problem, dass sie sich beim Betrieb mit stark störenden 
Master-Verbrauchern ab und zu mal aufgehängt hat und ich weiß nicht 
warum. Hat jemand spontan ne Idee?

: Bearbeitet durch User
von Bastler^ (Gast)


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Direkt gemessen habe ich nicht, aber ich habe gegen Masse am 
nichtinvertierenden Pin mal mehr, mal weniger als am invertierenden Pin 
gemessen, egal ob Batterie oder Netzteil.
Manchmal war dementsprechend auch am Ausgang Spannung drauf oder halt 
nicht.

Hastt du vielleicht einen Tipp, wie ich die Spule anders detektieren 
könnte?
Dann könnte ich selber eine Schaltung entwickeln, macht immer mehr Spaß 
als was nachzubauen und man lernt was dazu. :)

Ich hätte jetzt daran gedacht, die Spule zu nehmen (bei durchflossenem 
Leiter mit 50W Last etwa 40 Millivolt induzierte Wechselspannung) und 
die Wechselspannung durch eine paralelle Diode plattzumachen und über 
einen 100 Ohm Vorwiderstand zB einen BD243C anzusteuern. Der verstärkt 
dann den Basisstrom von 0,4 mA auf etwa 6 mA bei 12V, richtig? 
(Verstärkungsfaktor 15). Dann halt hochpäppeln mit weiteren Transistoren 
und Vorwiderständen, bis es reicht, um ein Verzögerungsglied wie in 
deiner Schaltung zu füttern.

Wobei ich nicht sicher bin, ob nicht ein MOSFET schlauer wäre, weil der 
so gut wie keinen Strom braucht, den ich erst hochzüchten müsste. Mit 
MOSFETs habe ich aber noch nie gearbeitet. Von der Ansteuerung her 
funktionieren die wie ein Transistor, wenn sie anreichern sind? Brauchen 
die einen Vorwiderstand, es fließt ja kaum Strom?

In meinem Fall bietet sich ein Logic-Level-MOSFET an, weil der weniger 
Spannung zum Durchschalten braucht und normale 12-15V brauchen, die ich 
nicht habe?

Statt einem Verzögerungsglied geht auch ein Thyristor, oder? Den kann 
ich ja mit meiner schwankenden Gleichspannung+Vorwiderstand am Gate 
zünden und dann bleibt der offen, egal ob die Gatespannung ausgeht, 
solange der Verbraucher (Lüfter) läuft. Müsste ich halt dann mit 
NE555+Transistor versorgen, die mir alle paar Sekunden mal kurz den 
Strom abwürgen, damit der auch mal wieder ausgeht :D

von Bastler (Gast)


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... War wohl nix. Warum auch immer. frust

Habe den Verdacht, dass ich einen Konstruktionsfehler hatte, zwischen 
dem Spulenausgang und masse lagen der Transistor und das zündgate des 
thyristors und 56 Kiloohm zur begrenzung. Zuviel, schätze ich.

von Bastler (Gast)


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Hab jetzt nochmal meine eigenen grauen Zellen angestrengt und es 
geschafft! :)
Juhuu!

Schaltplan habe ich nur was chaotisches in Target, stelle ich aber auf 
Wunsch auch rein.

Prinzip ist wie folgt:
Abgreifen wie gehabt über Spule, die bei 100 Watt Leistung auf 230V etwa 
100 mV Wechselspannung liefert.
Diese Wechselspannung wird 101-fach verstärkt über folgende Schaltung:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Betrieb_mit_einfacher_Versorgungsspannung 
(alle Werte wie gezeigt, nur 220K statt 22, um die Verstärkung zu 
erhöhen)

Danach war es eigentlich ganz einfach: Gleichrichten über kleinen 
Brückengleichrichter, stabilisieren mit kleinem Elko (1 µF) und über 390 
Ohm einen Transistor (BC 337) zünden. Reicht, um zwei Lüfter 
anzutreiben, ggf. muss ich noch ein Relais benutzen, wenn ich mehr 
Lüfterleistung brauche.

Funktioniert prächtig, braucht etwa eine Sekunde zum Anlaufen. Zündet 
aber erst ab einer gewissen Leistung, die ich noch nicht kenne, aber bei 
einem 12V/1A-Netzteil war noch nichts. Bei einer 100 Watt Glühbirne 
zündet der Transistor aber.

Ich bin zufrieden.

von Jörg B. (joerg-sh)


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von Thomas S. (thom45)


Angehängte Dateien:

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Jörg B. schrieb:
> Google hätte auch geholfen ;)
>
> http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/mslave.htm

Ob das noch nach einem halben Jahr wahrgenommen wird, wage ich zu 
bezweifeln...

Es ist ein Minikurs, bei dem ein Nachbau mit Printlayout (SPRINT) 
möglich ist. Man kann den Layout und die Prinzskizze runterladen.

Gruss
Thomas

von Jörg B. (joerg-sh)


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Ich fand beides zufällig über Google...

Das ganze ließe sich doch sicher auch mit Triac statt Relais 
realisieren?

von Thomas S. (thom45)


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Jörg B. schrieb:
> Ich fand beides zufällig über Google...
>
> Das ganze ließe sich doch sicher auch mit Triac statt Relais
> realisieren?

Ja. Aber ich wollte das für eine solche Anwendung aus Sicherheitsgründen 
nicht. Wobei, in Zusammenhang mit der Gesamtschaltung exakt analysiert 
habe ich das nicht, deshalb ist ein ganz sicherer Beweis dieser Aussage 
so nicht möglich.

Well, wie auch immer. Es steht natürlich jedem Leser frei für sich 
selbst die notwendigen Änderungen an der Schaltung vorzunehmen. Viel 
Spass... :-)

Gruss
Thomas

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