Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Beschaltung von Solid-State-Relais


von Fritz .. (bonsai112)


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Hallo zusammen,

bräuchte mal als Nichtfachmann Eure Hilfe.

Habe eine Schaltung nachgebaut mit der ein Raspberry Pi ein 
Solid-State-Relais ansteuern soll.

Leider reagiert aber das SSR nicht, sprich es schaltet nicht.

Da im Schaltplan kein SSR spezifiziert ist, weiß ich nicht ob ich das 
richtige gekauft bzw. eingebaut habe.

Bzw. evtl. passt auch der Widerstand R6 / Transistor nicht und das SSR 
bekommt nicht genug Spannung/Strom?!

Ich kann die Sachen zwar nachbauen, aber leider fehlt mir das 
Verständnis wie die Zusammenhänge sind.

Anbei Schaltplan und die technischen Daten vom SSR. Eins noch: Der 
Transistor ist NICHT wie im Schaltplan angegeben ein BC547E sondern ein 
547C (den „E“ habe ich nirgends gefunden, evtl ist dies auch ein Fehler 
im Plan).
Das SSR ist folgendes: 
http://www.reichelt.de/Solid-State-Relais/S202-S02/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=15439&GROUPID=3298&artnr=S202+S02

Danke!!!
Güße.

von dolf (Gast)


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das kann nicht schalten.
schaltung durchrechnen und dann ergebnis mit datenblatt vergleichen und 
dann die richtigen schlüsse ziehen.


Bzw. evtl. passt auch der Widerstand R6 / Transistor nicht und das SSR
bekommt nicht genug Spannung/Strom?!

na dann schau doch mal welcher strom min. fließen mus.

von thomas s (Gast)


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Der maximaler Strom (das ist nicht der notwendige Strom!) für die 
Fotodiode im Relais ist 50 mA. Ich fürchte, du hast es evtl. schon 
gekillt: R6 ist etwas zu klein. --> Relais ausbauen und prüfen.

von John H. (karabka)


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Unabhängig von der Schaltung: das ist im Bild auch kein BC547E, sondern 
ein BC547B, bei dem die beiden Bögen des B abgeschnitten sind.

von trombo (Gast)


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Kann es sein, dass dein LED-Strom zu hoch ist und du damit den SSR 
abmurkst?
 (Vcc-Vftyp-Vcesat)/R6
(12V-1,2V-0,2V)/150=70mA gegenüber If=50mA (abs. max.)

Es kann auch sein, dass die Last zu gering ist. Was hängt den da dran?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Fritz .. schrieb:
> Leider reagiert aber das SSR nicht, sprich es schaltet nicht.
Wie stellst du das fest?
Welche primärseitige Versorgung und welche Last hast du angeschlossen?

von Georg (Gast)


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thomas s schrieb:
> Ich fürchte, du hast es evtl. schon
> gekillt: R6 ist etwas zu klein.

Das ist eine Möglichkeit, man kann es aber auch so sehen, dass das 
falsche Relais verwendet wurde. Die meisten SSRs die ich kenne haben an 
ihrem Optokoppler- Eingang einen internen Widerstand und werden daher 
nicht mit eingeprägtem Strom, sondern mit ausreichender Spannung 
geschaltet.

z.B.: http://de.farnell.com/crydom/cx380d5/ssr-5a-380vac/dp/1613824

hat Control Voltage Range 4-15 VDC, da passiert nichts.

Georg

von Fritz .. (bonsai112)


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Danke erst mal an alle.
Jetzt blicke ich gar nicht mehr durch.


Lothar Miller schrieb:
> Wie stellst du das fest?
> Welche primärseitige Versorgung und welche Last hast du angeschlossen?

Last angeschlossen hatte ich noch nicht. Getestet hatte ich das ganze 
mit nem Durchgangsprüfer. Sehe ich das richtig, dass das SSR evtl. gar 
nicht schaltet wenn keine Last dran hängt?


Was muss ich nun in der Schaltung ändern wenn ich das SSR nicht killen 
will (falls nicht schon zu spät)?
Größerer Widerstand bei R6?

Wegen dem testen des SSR: Ich nehme an wenn es Durchgang hat ist es hin 
und wenn nicht dann müsste es noch funktionieren?

Später soll ein Einkocher (so ein beheizbarer Glühweintopf / Wecktopf) 
mit 1500W ran. Mit dem wird Bier gebraut... :-)

Danke.

von Helge A. (besupreme)


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Der empfohlene Steuerstrom beträgt 16-24mA. Der Vorwiderstand sollte 
also 470-510Ω groß sein und nit 150Ω. Stelle mit diesem Widerstand fest, 
ob die Spannung über den Eingangspins noch <2V ist.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Fritz .. schrieb:
> Last angeschlossen hatte ich noch nicht. Getestet hatte ich das ganze
> mit nem Durchgangsprüfer. Sehe ich das richtig, dass das SSR evtl. gar
> nicht schaltet wenn keine Last dran hängt?

So ist es. Mit nem Durchgangsprüfer geht da nichts.

von npn (Gast)


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Fritz .. schrieb:
> Getestet hatte ich das ganze mit nem Durchgangsprüfer.

Das funktioniert leider nicht. Im SSR ist kein "Kontakt" im eigentlichen 
Sinne drin, den du mit einem Durchgangsprüfer messen könntest. In diesem 
ist ein Triac drin. Der schaltet einen Verbraucher an Wechselstrom, also 
z.B. deinen Kochtopf. Kannst ja auch erstmal mit einer Glühlampe 
probieren.
Auf die Netzspannung muß ich dich ja nicht hinweisen, du weißt 
hoffentlich, was du tust. :-)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ein SSR hat einen Spannungsabfall von 2V. Dessen Waerme muss man auch 
noch wegbringen.

von Fritz .. (bonsai112)


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Helge A. schrieb:
> Der empfohlene Steuerstrom beträgt 16-24mA. Der Vorwiderstand sollte
> also 470-510Ω groß sein und nit 150Ω. Stelle mit diesem Widerstand fest,
> ob die Spannung über den Eingangspins noch <2V ist.

Alles klar dann löte ich mal nen größeren Widerstand ein.
Nur für den Lerneffekt: Wie kommst Du auf nen Steuerstrom von 16-24mA?
Im Datenblatt sehe ich diese Werte nicht. Oder ergibt sich das dann aus 
Forward Voltage = Typ 1,2 und max. 1,4V?



npn schrieb:
> Das funktioniert leider nicht. Im SSR ist kein "Kontakt" im eigentlichen
> Sinne drin, den du mit einem Durchgangsprüfer messen könntest. In diesem
> ist ein Triac drin. Der schaltet einen Verbraucher an Wechselstrom, also
> z.B. deinen Kochtopf. Kannst ja auch erstmal mit einer Glühlampe
> probieren.
> Auf die Netzspannung muß ich dich ja nicht hinweisen, du weißt
> hoffentlich, was du tust. :-)

Ok. Das wußte ich nicht. Dachte das es sich wie bei einem 
Standart-Relais verhält bei dem dann ein Durchgang meßbar wäre. Man 
lernt nie aus.
Das Netzspannung "böse" sein kann, ist klar.

Danke noch mal an alle!!

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ich halte nicht viel von den kleinen S202-Teilen. Ist zwar schon paar 
Jahre her, aber die fielen recht oft aus.
Datenblattangaben sind auch leicht widersprüchlich:
Spannungsabfall bei 2A 1,5V, bei höherem Strom aber natürlich mehr. Eine 
Angabe für die angeblichen 8A finde ich nicht. Aber selbst bei 1,5V 
wären das bei 8A 12W, die Diagramme haben aber bei 10W Verlustleistung 
ne Grenze...
Ich würde die höchstens für 2A einsetzen.

von Fritz .. (bonsai112)


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H.Joachim Seifert schrieb:
> Ich halte nicht viel von den kleinen S202-Teilen. Ist zwar schon paar
> Jahre her, aber die fielen recht oft aus.
> Datenblattangaben sind auch leicht widersprüchlich:
> Spannungsabfall bei 2A 1,5V, bei höherem Strom aber natürlich mehr. Eine
> Angabe für die angeblichen 8A finde ich nicht. Aber selbst bei 1,5V
> wären das bei 8A 12W, die Diagramme haben aber bei 10W Verlustleistung
> ne Grenze...
> Ich würde die höchstens für 2A einsetzen.

Aha. Wie schon gesagt bin ich im Elektronikbereich nicht fit.
Was hältst Du von denen: 
http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=solid+state+relais&log=internal

von Harald W. (wilhelms)


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npn schrieb:

> Kannst ja auch erstmal mit einer Glühlampe probieren.
> Auf die Netzspannung muß ich dich ja nicht hinweisen, du weißt
> hoffentlich, was du tust. :-)

Testen kann man ein solches SSR auch gut mit einem Klingeltrafo o.ä.
Dann muss man nicht gleich mit Netzspannung ran.

von npn (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> npn schrieb:
>
>> Kannst ja auch erstmal mit einer Glühlampe probieren.
>> Auf die Netzspannung muß ich dich ja nicht hinweisen, du weißt
>> hoffentlich, was du tust. :-)
>
> Testen kann man ein solches SSR auch gut mit einem Klingeltrafo o.ä.
> Dann muss man nicht gleich mit Netzspannung ran.

Das stimmt. Aber da er letztendlich doch den Kochtopf damit schalten 
will, gehe ich mal davon aus, daß er früher oder später sowieso 
Netzspannung ranhängt.
Aber prinzipiell zum Testen (vor allem bei provisorischem Aufbau) ist es 
natürlich besser, das mit einer ungefährlichen Wechselspannung zu 
machen.

von Bussard (Gast)


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Bloß gut, daß Du noch nicht mit Netzspannung getestet hattest, nach 
Schaltung ist ja keine Last dran, sondern direkt 220V~ an den Triac 
geschaltet - Wummmmm.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Fritz .. schrieb:
> Aha. Wie schon gesagt bin ich im Elektronikbereich nicht fit.
> Was hältst Du von denen:
> 
http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=solid+state+relais&log=internal

Wenn du den Platz dafür hast: perfekt.
Vor allem kannst du auch den Laststromkreis ordentlich verdrahten.

von Helge A. (besupreme)


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Fritz .. schrieb:
> Wie kommst Du auf nen Steuerstrom von 16-24mA?
> Im Datenblatt sehe ich diese Werte nicht.

Das steht im Datenblatt drin. recommended operating conditions.

von Fritz .. (bonsai112)


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Bussard schrieb:
> Bloß gut, daß Du noch nicht mit Netzspannung getestet hattest,
> nach
> Schaltung ist ja keine Last dran, sondern direkt 220V~ an den Triac
> geschaltet - Wummmmm.

Wie jetzt??
Wenn ich Netzspannung angelegt hätte aber keine Last wird das Ding 
gegrillt?

H.Joachim Seifert schrieb:
> Fritz .. schrieb:
>> Aha. Wie schon gesagt bin ich im Elektronikbereich nicht fit.
>> Was hältst Du von denen:
>>
> 
http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=solid+state+relais&log=internal
>
> Wenn du den Platz dafür hast: perfekt.
> Vor allem kannst du auch den Laststromkreis ordentlich verdrahten.

Gut dann werd ich mal da welche bestellen.

Helge A. schrieb:
> Fritz .. schrieb:
>> Wie kommst Du auf nen Steuerstrom von 16-24mA?
>> Im Datenblatt sehe ich diese Werte nicht.
>
> Das steht im Datenblatt drin. recommended operating conditions.

Ah ja jetzt. Das hab ich übersehen.

von Joachim B. (jar)


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dolf schrieb:
> das kann nicht schalten.

warum nicht?

dolf schrieb:
> schaltung durchrechnen und dann ergebnis mit datenblatt vergleichen und
> dann die richtigen schlüsse ziehen.

ich habs mal versucht

bei 12V und 150 Ohm (R6) fliessen maximal 80mA (etwas hoch für die IR 
Diode im SSR aber OK)

Fritz .. schrieb:
> die technischen Daten vom SSR

IF maximal 50mA ! (wie schon vorgeschlagen R6 auf 390-470 Ohm bringen, 
Strom auf maximal 1/3 damit könnte der R1 auf 2,2-3,3k steigen)

der BC547 hat min. Hfe oder ß 110 gibt I basis von 0,72mA und an 1,5k 
(R1) fallen 1,1V ab, aus dem PI kommen 3,3V der BC braucht 0,7V -> 
klappt also 3,3V-0,7V-1,1V > 0V für die Sättigung.

@dolf hast du es mal gerechnet?

natürlich darf der SSD nicht an Phase und N sondern IN !!! die 
Stromleitung zum oder vom Verbraucher in EINE! Leitung braun ODER blau 
einschleifen

: Bearbeitet durch User
von blubber (Gast)


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H.Joachim Seifert schrieb:
> Ich halte nicht viel von den kleinen S202-Teilen. Ist zwar schon paar
> Jahre her, aber die fielen recht oft aus.

Ich habe hier fast 100 Stück von den Teilen, seit zum Teil mehr als 10 
Jahren im Betrieb.
Keinen einzigen Ausfall!.
Die Verbraucher sind alle unter 200 Watt und die SSR ohne Kühlblech.
Schlecht sind die nicht.

@bonsai112
Bei mir werden sie über ULN2803, 390Ohm per 5V angesteuert.
Die 5V hat er Raspberry ja auch, da sparst du dir die 12V.
Und der Transitor ist ja gut genug für deinen Zweck.
Die ULN2308 setze ich hier nur ein, weil das bei 8 Stück weniger zu 
löten ist ;-)

MfG

von npn (Gast)


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blubber schrieb:
> Ich habe hier fast 100 Stück von den Teilen, seit zum Teil mehr als 10
> Jahren im Betrieb.
> Keinen einzigen Ausfall!.
> Die Verbraucher sind alle unter 200 Watt und die SSR ohne Kühlblech.
> Schlecht sind die nicht.

Ich habe die auch schon oft eingesetzt un dhabe auch keine Probleme 
damit. Aber genau wie du hatte ich eben auch nur mit Leistungen von 
wenigen 100W zu tun. Hier ist aber von 1,5kW die Rede, und da ist dieses 
SSR schon ziemlich weit ausgelastet. Da ist es schon besser, die weiter 
unten genannten 20A-Typen einzusetzen. Würde ich auf jeden Fall so 
machen.

von Peter (Gast)


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Fritz .. schrieb:
> Lothar Miller schrieb:
>> Wie stellst du das fest?
>> Welche primärseitige Versorgung und welche Last hast du angeschlossen?
>
> Last angeschlossen hatte ich noch nicht. Getestet hatte ich das ganze
> mit nem Durchgangsprüfer. Sehe ich das richtig, dass das SSR evtl. gar
> nicht schaltet wenn keine Last dran hängt?

Ein SSR ist in Wirklichkeit ein Triac. Und ein Triac braucht eine 
gewisse Durchbruchsspannung damit er zündet (leitend wird). Zusätzlich 
braucht er einen gewissen Haltestrom (Last anschließen) damit er leitend 
bleibt. Sind diese Kriterien erfüllt, dann beleibt er solange leitend 
bis Strom oder Spannung unter die Schwellwerte abfallen. Erst dann wird 
er wieder nichtleitend.

Darum kann man einen Triac (und damit ein SSR) nicht einfach abschalten 
wann man möchte. Wenn man ihn mit Wechselstrom betreibt, dann löscht er 
sich automatisch am Ende der Halbwelle wo Strom bzw. Spannung auf den 
Wert 0 zugehen. Würde man ihn aber mit 230V Gleichstrom betreiben dann 
würde er ständig leitend bleiben. Bis zum nächsten Stromausfall. Egal 
was man an den Steuereingängen macht. Darum wird der Triac auch im 
Normalfall nur mit Wechselstrom betrieben.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Ich hatte damals 1kW dran, das war nichts auf Dauer.

von blubber (Gast)


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npn schrieb:
> Ich habe die auch schon oft eingesetzt un dhabe auch keine Probleme
> damit. Aber genau wie du hatte ich eben auch nur mit Leistungen von
> wenigen 100W zu tun. Hier ist aber von 1,5kW die Rede, und da ist dieses
> SSR schon ziemlich weit ausgelastet. Da ist es schon besser, die weiter
> unten genannten 20A-Typen einzusetzen. Würde ich auf jeden Fall so
> machen.

Deswegen habe ich ja meine Randbedingungen geschildert.
Ich wollte halt hier nicht stehen lassen, das die Teile Totgeburten sind 
oder sowieso sterben wie die Fliegen ...

MfG

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Dann sind wir uns ja alle einig :-)

von Joachim B. (jar)


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blubber schrieb:
> Die 5V hat er Raspberry ja auch, da sparst du dir die 12V.

ja, dann muss neu gerechnet werden, aber Obacht, der PI (der B 
besonders)
kann von seinen 5V nicht viel abgeben, beim B verhindert die Polyfuse am 
microUSB das mehr als 1A durchkommen egal wie stark das Netzteil ist! 
und 0,7A braucht der PI für sich, die restlichen freien 0,3A teilen sich 
GPIO und USB, somit muss kein mA für die IR Diode im SSR übrig bleiben.

der B+ kann etwas mehr muss aber auch mehr USB versorgen.

: Bearbeitet durch User
von blubber (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> ja, dann muss neu gerechnet werden, aber Obacht, der PI (der B
> besonders)
> kann von seinen 5V nicht viel abgeben, beim B verhindert die Polyfuse am
> microUSB das mehr als 1A durchkommen egal wie stark das Netzteil ist!
> und 0,7A braucht der PI für sich, die restlichen freien 0,3A teilen sich
> GPIO und USB, somit muss kein mA für die IR Diode im SSR übrig bleiben.

Ja, da hast du Recht!
Der RPi ist für seine eigentliche Aufgabe, das Basteln, in Sachen 
Stromversorgung nur schlecht aufgestellt.
Aber seinen wir ehrlich, EINE LED sollte da in den meisten Fälle noch 
nicht bedrohlich sein ... ;-)

von Markus F. (blackflip)


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Wenn du weißt was du machst und geregelte 5V Hast, kannst du den Pi auch 
ohne Probleme an der Stiftleiste mit den 5V versorgen. Dann solltest du 
aber aufpassen was du weiter noch mit der Spannung machst! Da der Pi 
nicht mehr über die Polyfuse gesichert ist.

von Joachim B. (jar)


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blubber schrieb:
> Aber seinen wir ehrlich, EINE LED sollte da in den meisten Fälle noch
> nicht bedrohlich sein ... ;-)

und die wenigen mA dem PI geklaut mit wlan Adapter am USB schon am Limit 
kann den PI eben abschmieren lassen oder den wlan unter merkwürdige 
Fehler.

von blubber (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> und die wenigen mA dem PI geklaut mit wlan Adapter am USB schon am Limit
> kann den PI eben abschmieren lassen oder den wlan unter merkwürdige
> Fehler.

Die S202-S02 ( ja die kann er nicht gebrauchen, ich weiß ) laufen bei 
mir tadellos mit 8mA.
Wer sein System so 'auf Kante näht', das es bei 8mA Mehrverbrauch 
abschmiert hat es nicht anders verdient.
Dem soll auch noch die SD kaput gehen, damit er was lernt.

Noch einmal: ACHT Milliamper !!!!
Das sind beim empfohlenen 1A Netzteil 0,8% !!!!

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