Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Snubber 230V


von Christian S. (hunner)


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Hallo Gemeinde,

ich habe für unsere Milchleitungs-Waschanlage (Kuhstall) mit einem 
Atmega8 und unter anderem Relais eine neue Steuerung gebaut, da die alte 
nicht mehr richtig gegangen ist. Sie funktioniert auf dem Küchentisch 
sehr gut. Im eingebauten Zustand gibt es aber große Probleme. Sobald die 
Relais die einzelnen Pumpen und Ventile ansteuern, setzt teilweise 
(nicht immer) der uC aus und startet neu oder macht nichts mehr. Ich 
denke, das kommt daher, dass ich beim Entwurf der Schaltung zu wenig im 
Bereich der EMV getan habe (eigentlich leider nichts). Meine Platine hat 
eine eigene Spannungsversorgung mittels eines Schaltnetzteil und der 
Controller, sowie das verbaute Display sind hinter einer 
Blechabschirmung aber noch auf der selben Platine wie die Relays 
verbaut. Beim Ausschaltvorgang ziehen die Relais einen Funken, ich 
denke, dass das mein Problem ist. Desweiteren weiss ich, dass sich der 
Funke negativ auf die Zahl der Schaltvorgänge auswirkt. Da ich die 
Platine nicht neu entwerfen und produzieren will (Kostenfaktor) und auch 
zeitlich sehr gebunden bin, möchte ich den Funken mittels eines Snubbers 
entgegenwirken. Ich habe gelesen, dass ein Snubber aus einer 
Reihenschaltung von einem Widerstand und eines Kondensators ist. Diese 
Schaltung kann parallel über der Last oder über den Relaisausgängen 
angeschlossen werden. Ich möchte Sie über der Last parallel anschließen, 
da somit im abgeschaltetem Zustand keine Spannung anliegt /kein Strom 
fließt. Ausserdem habe ich gelesen, dass als Faustregel 1Ohm/V und 
0,1uF/A verwendet werden soll.
Ich habe einen Stron von 0,7A an 230V~ gemessen. Somit würde meine 
Schaltung aus einem 230Ohm (220Ohm da es keinen 230Ohm Widerstand gibt?) 
Widerstand und einem 0,07uF Kondensator bestehen. Weiterhin habe ich 
gelesen, dass auf dem Kondensator X2 stehen muss.
Was bedeutet das?
Welche Leistung muss der Widerstand aushalten?
Gibt es evtl. schon eine fertige Schaltung?
Ich habe auch eine fertige Schaltung bestehend aus zwei Kondensatoren 
mit drei Abgängen gesehen. Kann ich diese auch verwenden und hat sie 
auch die gleiche Wirkung?

Ich hoffe ihr könnt mir auf meine Fragen eine Antwort geben.

Herzlichsten Dank schon mal im Vorraus.

von Senner auf der Heidi (Gast)


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Es gibt fertige Snubber.
Willst Du selber spielen, dann achte darauf, dass der Widerstand 
mechanisch robust genug ist…also zb 1 bis 2W.
Denke auch an Abschirmung für die Signalleitungen, an Erdung und
Vorschriften der E-Technik.

von Falk B. (falk)


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@ Christian S. (hunner)

>entgegenwirken. Ich habe gelesen, dass ein Snubber aus einer
>Reihenschaltung von einem Widerstand und eines Kondensators ist. Diese

Ja, siehe Snubber.

>Schaltung aus einem 230Ohm (220Ohm da es keinen 230Ohm Widerstand gibt?)

Ja. Der exakte Wert ist unkritisch.

>Widerstand und einem 0,07uF Kondensator bestehen. Weiterhin habe ich

Nimm 100nF, ist ein Standardwert.

>gelesen, dass auf dem Kondensator X2 stehen muss.
>Was bedeutet das?

Das ist eine Kennzeichnung der Qualität und Spannungsfestigkeit.

>Welche Leistung muss der Widerstand aushalten?

Wenig, zumal deine Relais nicht sehr oft schalten. 1/4 W reicht hier 
eigentlich, kritischer ist eher die Spannungsfestigkeit. Nimm lieber 
einen 0,5 oder 1W Widerstand.

von Christian S. (hunner)


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Danke für deine schnelle Antwort.
kannst du mir eine Seite nennen, bei der ich einen passenden Snubber 
kaufen kann? Ich habe bisher zwar welche gefunden, allerdings nicht mit 
meinen berechneten oder ähnlichen Werten. Wie kann ich die 
Signalleitungen im Nachhinein abschirmen? Ich habe die gesammte Platine 
( wo gerade keine Leitungen laufen) mit Masse überzogen und auch mit 
einigen Kontaktierungen verbunden. Nur der 230V-Bereichder Relais ist 
Masselos.

von Christian S. (hunner)


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Hallo Falk,

danke für deine Hilfe.
Den oben von dir erwähnten Link habe ich schon vorher angeschaut aber 
eben nicht ganz (Leistung, X2) verstanden.
Du meinst also, ich sollte einen 100nF Kondensator in Reihe zu einem 
220Ohm Widerstand mit 0,5W Leistung nehmen?
Gruß

von Falk B. (falk)


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@Christian S. (hunner)

>Signalleitungen im Nachhinein abschirmen? Ich habe die gesammte Platine
>( wo gerade keine Leitungen laufen) mit Masse überzogen und auch mit
>einigen Kontaktierungen verbunden.

Das allein muss nichts heißen. Im Gegenteil.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts#Vorgehen_bei_der_Layouterstellung

>  Nur der 230V-Bereichder Relais ist Masselos.

Das wäre eine physikalische Sensation! ;-)

von Christian S. (hunner)


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Hallo Falk,
ich habe den Link von dir kurz überflogen und mir scheint, dass ich da 
evtl. doch einen Fehler ( zu viel Masse) gemacht habe... leider kann ich 
diesen Zustand bei der Platine nicht mehr ändern und versuche mittels 
Snubber die augenscheinliche Qelle der Störung zu beseitigen/ 
einzudämmen.

Falk Brunner schrieb:
> Das wäre eine physikalische Sensation! ;-)


Das verstehe ich jetzt nicht. Ich habe doch nur eine Phase dort 
hingelegt.

Gruß

von Falk B. (falk)


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@Christian S. (hunner)

>>>  Nur der 230V-Bereichder Relais ist Masselos.
>> Das wäre eine physikalische Sensation! ;-)

>Das verstehe ich jetzt nicht. Ich habe doch nur eine Phase dort
>hingelegt.

Kleiner intellektueller Gag. Es gibt keine masselosen Körper im 
physikalischen Sinn. (elektrisch bedeute Masse natürlich was anderes)

(jaja, Witze erklären ist doof)

von Christian S. (hunner)


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Hallo Falk,

habs jetzt auch verstanden, dachte eben nur, ich hätte da was vergessen.

Es gibt nur noch eine Frage, die mich interessiert. Und zwar ob ich 
unbedingt einen Kondensator, der mit X2 betitelt ist auswählen muss, 
oder es auch reicht, wenn er eine bestimmte Spannungsfestigkeit 
aufweist.

Gruß

von MiWi (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Sobald die
> Relais die einzelnen Pumpen und Ventile ansteuern, setzt teilweise
> (nicht immer) der uC aus und startet neu oder macht nichts mehr.

sieht auch nach einer nicht sauberen Resetleitung aus. Hast Du am uC - 
direkt am Resetpin (und nicht 1 cm daneben !) einen kleinen Kondensator 
(10,  47 oder 100n) gegen Masse geschaltet?

Ist Vcc /Gnd am direkt am uC sabuer abgeblockt?

wie lang ist die Leitung vom Resetpin bis zum ISP-Stecker?

Und - vielleicht magst Du Fotos zeigen, denn normalerweise ist das ein 
Problem vom Aufbau.

PS - Keine Frage - die Snubberei ist gut für die Relaiskontakte....

Grüße

MiWi

von Christian S. (Gast)


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Hallo MIWi,
ich bin leider nicht mehr zu Hause. Somit kann ich erst morgen ein Bild 
schicken. Die Verbindung zum ISP ist ca. 1cm lang und hängt über einen 
10k Widerstand an VCC.
Gruß

von OldMan (Gast)


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Genau dieses Problem hatte ich vor Jahren mit einem VDR parallel zu den 
Schaltkontakten des Relais gelöst. Und Ruhe war. Läuft nun schon 3 Jahre 
ohne Probleme. Schaltzyklen pro Tag ca. 100. Last 230VAC/2A 
(Kompressormotor).
Die Relaiskontakte sind (fast) wie neu und dem VDR geht es sehr gut.
Snubber sind aus meiner Sicht nicht wirklich per Faustformel sauber zu 
berechnen. Und dann besteht die sehr schnell die Gefahr, dass der 
Snubber Rauchzeichen gibt und abraucht.

von Christian S. (Gast)


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VDRs habe ich heute auch verbaut, jedoch ohne Erfolg
Welche hast du da verbaut?  Ich habe welche mit 270v AC verbaut.

von Falk B. (falk)


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@OldMan (Gast)

>Genau dieses Problem hatte ich vor Jahren mit einem VDR parallel zu den
>Schaltkontakten des Relais gelöst. Und Ruhe war. Läuft nun schon 3 Jahre
>ohne Probleme. Schaltzyklen pro Tag ca. 100. Last 230VAC/2A
>(Kompressormotor).

Das ist schön für dich, geht aber am Problem des Op vorbei. Ausserdem 
wirken VDRs anders als Snubber. Ein Snubber kann den Lichtbogen löschen, 
weil er im Moment der Kontaktöffnung den Energiefluß kurzzeitig 
übernehmen kann (der Kondensator wird geladen) und damit den Kontakt 
entlastet. Ein VDR kann das nicht, er begrenzt nur die Überspannung.

>berechnen. Und dann besteht die sehr schnell die Gefahr, dass der
>Snubber Rauchzeichen gibt und abraucht.

Ein Snubber raucht nur ab, wenn der Widerstand oder Kondensator nicht 
spannungsfest genug ist oder die Schaltfrequenz zu hoch, das schafft man 
aber selbst bei einem Phasenanschnittdimmer bei 50 Hz kaum.

Beispiel: Snubber mit 100nF/100Ohm an 50 Hz Dimmer (Triac)

PV_R = C*U^2*f = 100nF * 320V^2 * 100 Hz ~ 1W

von MiWi (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Hallo MIWi,
> ich bin leider nicht mehr zu Hause. Somit kann ich erst morgen ein Bild
> schicken. Die Verbindung zum ISP ist ca. 1cm lang und hängt über einen
> 10k Widerstand an VCC.
> Gruß

Und hast Du auch einen C gegen GND? Die Atmels benötigen einen nur sehr 
kurzen Puls auf der Resetleitung um darauf zu reagieren... und 
irgendwie/wo muß ja Dein Relaisfunke ins System einkoppeln....

Grüße

MiWi

von Christian S. (Gast)


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Gute Idee.  Ich werde versuchen, das morgen umzusetzen

von Thomas (kosmos)


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Reset beschalte ich immer mit 10k Pullup und 100nF. VCC noch ne kleine 
Drosselspule direkt vor den Kerko und dem Resetabgriff. Das Ding läuft 
direkt neben einer Funkenstrecke ohne Resets.

Hast du eine Freilaufdiode antiparallel zur Relaisspule drin?

: Bearbeitet durch User
von Christian S. (Gast)


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Ja, Freilaufdiode habe ich eingebaut. Wegen dem Reset werde ich 
versuchen, morgen etwas zu machen.

von Christian S. (Gast)


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Weiß zufällig wer einen Link, wo ich schon fertige, passende snubber zu 
einem akzeptablen Preis kaufen kann?

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Ich habe gelesen, dass ein Snubber aus einer
> Reihenschaltung von einem Widerstand und eines Kondensators ist

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25.1

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25.2

OldMan schrieb:
> Genau dieses Problem hatte ich vor Jahren mit einem VDR parallel zu den
> Schaltkontakten des Relais gelöst. Und Ruhe war. Läuft nun schon 3 Jahre
> ohne Probleme.

VDR altern und leiten dann immer mehr bei immer niedrigeren Spannungen. 
Damit das nicht in Rauch aufgeht, sollte vor den VDR eine Feinsicherung 
(oder eine Thermosicherung an den VDR geklebt werden).

VDR begrenzen hohe Spannungen, und schützen damit Halbleiter, helfen 
aber nicht gegen rapide Stromänderungen die die Hauptursache für EMV 
Störungen sind, dazu sind Snubber unübertroffen.

von Christian S. (hunner)


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Hi Leute,

also ich habe die Snubber jeweils aus einem 0,1uF X2 Kondensator und in 
Reihe dazu 4 parallelgeschaltene 820Ohm/0,25W Widerstände(hatte keine 
220Ohm/1W in der kurzen Zeit greifbar) gelötet.
Das habe ich parallel zur Last gehängt und bis jetzt klappt alles super 
(überhaupt keine Probleme mehr).
Zuvor habe ich noch einen 100nF Kondensator direkt an die Beinchen des 
uC gelötet, was aber alleine keinen Erfolg brachte.

Vielen Dank für eure schnelle Hilfe :-)

Grüße

von Falk B. (falk)


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@ Christian S. (hunner)

>Reihe dazu 4 parallelgeschaltene 820Ohm/0,25W Widerstände(hatte keine
>220Ohm/1W in der kurzen Zeit greifbar) gelötet.

Nimm lieber 4x220 Ohm, je zwei parallel und 2 in Reihe. Damit hat man 
die doppelte Spannungsfestigkeit.

von bingo (Gast)


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Du hast jetzt schon mechanische Relais verbaut. Denk mal über SS-Relais 
nach 
http://www.reichelt.de/Solid-State-Relais/2/index.html?&ACTION=2&LA=2&GROUP=C38&GROUPID=3298&START=0&OFFSET=99&SHOW=1 
ich nehme gerne die Teile von Sharp

von Christian S. (hunner)


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@Falk: aber dann komme ich ja nich annähernd an meine 230 Ohm 
(Faustregel 1Ohm/Volt)?

@bingo: ja, ich habe mechanische Relais verbaut. Das SSR von deinem Link 
habe ich mir auch schon angeschaut. Es hat eine eingebaute 
Zero-Cross-Schaltung und ist günstig. Jedoch ist es kein snubberless 
SSR, wodurch ich weiterhin meine Snubberschaltung brauche. Gibt es evtl. 
andere Vorteile für meine Schaltung?

Grüße

von MaWin (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nimm lieber 4x220 Ohm, je zwei parallel und 2 in Reihe. Damit hat man
> die doppelte Spannungsfestigkeit.

Oder sogar 4 56R in Reihe, die überstehen die Spannung noch besser.

von Christian S. (hunner)


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Hallo Falk,

warum überstehen die die Spannung noch besser? Ich dachte, die sind 
drin, um den Strom zum Kondensator zu begrenzen? Wo liegt der Vorteil 
von niedrigeren Widerstandswerten?
Es liegen doch immer max. ~325V an, unabhängig von Widerstandswert. 
Fließt dann nicht kurzzeitig ein höherer Strom? Muss ich dann nicht 
dickere Widerstände verwenden?

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Es liegen doch immer max. ~325V an, unabhängig von Widerstandswert.

Wenn 2 in Reihe dann 162,5 und wenn 4 in Reihe dann 81,25V,
und kleine Widerstände sind nicht für hohe Spannungen gebaut.

von Schreiber (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Fließt dann nicht kurzzeitig ein höherer Strom? Muss ich dann nicht
> dickere Widerstände verwenden?

Jain, der Gesamtstrom bleibt gleich, allerdings sind Widerstände mit 
höherer Leistungsfähigkeit viel robuster aufgebaut wie welche mit 
geringer Leistungsfähigkeit.

Zerleg einfach mal einen kleinen, billiger Widerstand. Üblicherweise ist 
da nur etwas Kohlepulver um einen Keramikkern aufgebacken und das ganze 
dann lackiert. Da ist es doch offensichtlich, dass solche Bauteile bei 
einer hohen Spannug (und einem dementsprechend hohen Strom) schaden 
nehmen. Bei einem Snubber wird der Widerstand kurzzeitig mit einer 
extrem hohen Leistung belastet. Ein größerer Drahtwiderstand verträgt 
das einfach viel besser wie ein winziger Kohleschichtwiderstand.

Christian S. schrieb:
> Welche Leistung muss der Widerstand aushalten?
Für einen sehr kurzen Zeitraum einige hundert Watt. Doch weil dieser 
Zeitraum sehr kurz ist, sind Widerstände mit einer Dauerbelastbarkeit 
von 1-5W völlig ausreichend.
In der Landwirtschaft mit den dort typischen Zuständen (schlechte 
Elektroinstallation, unzureichende Wartung von Geräten...) würde ich 
einen 3W Keramikwiderstand verwenden. Den bekommt nichtmal ein Bauer 
kaputt...

Falk Brunner schrieb:
>>gelesen, dass auf dem Kondensator X2 stehen muss.
>>Was bedeutet das?
> Das ist eine Kennzeichnung der Qualität und Spannungsfestigkeit...
...und die Brennbarkeit im Fehlerfall!
verwende am besten solche für 440V AC Netzspannung, die kosten zwar ein 
paar Cent mehr, aber in der Landwirtschaft sollte man nicht daran 
sparen, zumal dort mit viel höheren Spannungssitzen in der 
Stromversorgung wie im Haushalt gerechnet werden muss.

Christian S. schrieb:
> Meine Platine hat
> eine eigene Spannungsversorgung mittels eines Schaltnetzteils...
...hoffentlich ein gutes, industrietaugliches Schaltnetzteil.
Solche für Haushaltsanwendungen fallen in der Landwirtschaft (und 
Industrie) durch die dort üblichen Spannungsspitzen in der 
Stromversorgung gerne aus. Hier wäre ein Trafonetzteil vermutlich die 
bessere Wahl.

von Falk B. (falk)


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@Christian S. (hunner)

>@Falk: aber dann komme ich ja nich annähernd an meine 230 Ohm
>(Faustregel 1Ohm/Volt)?

Aber sicher.

2x220 Ohm parallel = 110 Ohm, das Ganze 2x in Reihe macht wieder 220 
Ohm. ;-)

>warum überstehen die die Spannung noch besser?

Weil so ein kleiner 0207er Widerstand mit 1/4 W nur eine begrenzte 
mechanische Ausdehung hat. Offiziell darf man den nur mit um die 200V 
belasten, auch nur kurzzeitig.

>Ich dachte, die sind
>drin, um den Strom zum Kondensator zu begrenzen?

Ja.

> Wo liegt der Vorteil von niedrigeren Widerstandswerten?

Davon sprach keiner.

>Es liegen doch immer max. ~325V an, unabhängig von Widerstandswert.

Und damit offiziell zuviel für einen kleinen 1/4 W Widerstand.

von oszi40 (Gast)


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Schreiber schrieb:
> ...hoffentlich ein gutes, industrietaugliches Schaltnetzteil.

Genau das wäre für mich auch ein Argument nicht unbedingt auf SSR 
umzusteigen wie oben empfohlen. Bei Blitzeinschlag in der Ferne sind die 
auch futsch. Übrigens ein Überspannungschutzstecker vor Deinem Netzteil 
lässt sich von jedem Bauern schneller austauschen als ein eingelöteter 
VDR im Schaltnetzteil. Die Snubber sollten (brandsichere) 
X2-Kondensatoren haben. Andere billige Kondensatoren würde ich nie 
dauerhaft für Subber verbauen, da man bei Überspannung nicht weiß ob der 
Snubberkondensator mit dem Widerstand noch Schaden anrichtet. Eine 
ausgebrannte Leiterplatte ist immer schlecht.

von Christian S. (hunner)


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Danke für eure Antworten,

ich werde die Teile überprüfen und gegebenenfalls tauschen. Die 
Widerstände sowiso.

@Falk:
war mein Fehler:

MaWin schrieb:
> Oder sogar 4 56R in Reihe, die überstehen die Spannung noch besser.

habe das gelesen und meine Fragen darauf bezogen.

von Christian S. (hunner)


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Würden bei mir 56 Ohm auch gehen? Diese könnte ich als 3W-Typen einfach 
und schnell besorgen.

von MaWin (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Würden bei mir 56 Ohm auch gehen?

Um einen 220 Ohm Widerstand zu basteln ?

Nur mit 4 in Reihe, da sind 3W Typen etwas überdimesioniert, aber 
natüprlich möglich.

von Falk B. (falk)


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@ Christian S. (hunner)

>Würden bei mir 56 Ohm auch gehen? Diese könnte ich als 3W-Typen einfach
>und schnell besorgen.

Ein einzelner 56 Ohm/3W reicht auch, macht ~6A Pulsstrom, das geht 
schon, auch wenn es nicht optimal ist.

von oszi40 (Gast)


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MaWin schrieb:
> möglich

Möglich ja,
achte aber bei der Montage darauf, daß sie nicht in Resonanz kommen bei 
Erschütterung oder beim Herausfallen durch übermäßige Wärme (wenn C 
Kurzschluss haben sollte) keinen Schaden anrichten können. Auch dicke 
Anschlussdrähte brechen bei Resonanzen weg und Lötzinn läuft bei 
glühenden Widerständen weg.

von Christian S. (hunner)


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Hi Leute,


diese Frage

Christian S. schrieb:
> Würden bei mir 56 Ohm auch gehen?

war mist.
Ich dachte, dass ich etwas von einem 56R Widerstand gelesen hatte und 
habe sie desswegen gestellt.

Danke für eure Antworten.

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