Ich entwerfe gerade ein Relaismodul und bin etwas ratlos, ob ich für die Stromversorgung einen Pufferkondensator brauche und wie groß er sein soll. Zum geplanten Modul: Versorgt wird es über eine Busleitung aus einem zentralen 12V-Netzteil mit bis zu 10m Zuleitung mit nur 0,25 mm². Der Einfachheit halber gehe ich davon aus, dass die Versorgungsspannung auf bis zu 10V einbrechen wird. Ruhestromverbrauch kleiner 20mA, wenn Relais umgeschaltet werden bis zu 120mA. Vor ein paar Jahren hätte ich ohne Nachdenken "Verpolungsschutzdiode, 470uF, 7805" gesagt. So einfach will ich es mir aber nicht mehr machen. Controller und Bustreiber sollen einen Step-Down auf 3,3V bekommen. Damit den Relais der Strom reicht plane ich einen Step-Up, der bedarfsweise eingeschaltet wird. Der aktuelle Stand ist im Bild zu sehen. Die eingezeichneten Kondensatoren gehören den Schaltreglern, aufgerundet mit dem Ziel, nicht zu viele unterschiedliche Werte zu verbauen. Aber irgendwie habe ich das Gefühl, ich bräuchte noch einen "richtigen" Pufferelko. Andererseits freut sich das zentrale Netzteil weniger über dicke Elkos. Und Wackelkontakte o.ä. an der Stromversorgung wird es wohl kaum geben, es wird fest installiert. Was würdet ihr tun? Verbesserungsvorschläge? Meinungen? viele Grüße, Tilo
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> Aber irgendwie habe ich das Gefühl, ich bräuchte noch einen > "richtigen" Pufferelko. Die Schaltung benötigt keine Pufferelkos, sofern Leitungswiderstände und Spannungsquelle der Last gewachsen sind. Und wenn sie es nicht sind, dann ist ein dicker Pufferelko eher ein schlechter Workaround als eine Lösung. Was hast du dir bei U$12 und U$14 gedacht? Ich gluabe nicht, dass die für irgend etwas gut sind. An deinen beiden Ausgängen hast du zwei unterschiedliche GND Potentiale, ist Dir das bewusst? Lösung: Lasse alle GND Leitungen sternförmig an einem Punkt zusammen laufen. Aber halte die Leitungen so kurz wie möglich und baue im Layout keine parasitären Spulen ein, z.B. indem eine Leitung einen schönen langen Bogen um irgendwas herum macht. U$11 ist falsch angeschlossen. Ihr unterer Anschluss gehört an den Kondensator, nicht an den zentralen Massepunkt. Gleiche gilt für R17, sofern du die AUsgangsklemme für GND dort lässt, wo sie jetzt ist.
Tilo R. schrieb: > Aber irgendwie habe ich das Gefühl, ich bräuchte noch einen "richtigen" > Pufferelko. Relais sind grosse Spulen, in denen steigt und fällt der Strom nur langsam. Die sind also keine Belastung für die Stromversorgung. Schlimmer sind die Störungen, die durch den Abreissfunken im Kontaktsatz entstehen, und auf Grund der Nähe auf die Spule kapazitiv überkoppeln und als Hochfrequenzstörung auf der Relaisspannungversorgung aufmoduliert werden. Trotzdem gibt es immer noch Probleme beim Ausschalten von Relais selbst wenn dessen Kontakte gar nicht beschaltet sind. Der Spannungsspruung von Relaisspannung auf -0.7V der Freilaufdiode erfolgt schnell, hat also einen hohen dU/dt Transienten. Das koppelt ggf. auch auf andere Schaltungsteile. Es geht also beim Relais eher um Hochfrequenzentstörung als um docke Siebelkos. An deiner Schaltung fällt der steinalte LM2575 mit Riesen Drossel auf, und man fragt sich, warum die Spannung für Relais überhaupt stabilisiert sein soll, normalerweise kommen Relais mit Spannungsschwankungen von 1:2 problemlos aus, und wenn die Betriebsspannugn zu hoch sein soll, muss man ja das Relais nicht 100% einschalten, man kann per PWM die mittlere Spannung und damit Stromaufnahme reduzieren, die Relaisspule selbst wirkt dabei wie ein langsamer Schaltregler (nur die Freilaufdiode sollte dann schneller sein als eine 1N4001). Das PWM Tastverhältnis kann bei stark schwankender Versorgungsspannung sogar von deren Höhe abgeleitet werden (keine Regelung, nur Berechnung).
Stefan U. schrieb: > Die Schaltung benötigt keine Pufferelkos, sofern Leitungswiderstände und > Spannungsquelle der Last gewachsen sind. Und wenn sie es nicht sind, > dann ist ein dicker Pufferelko eher ein schlechter Workaround als eine > Lösung. Danke, das bestätigt mich. > > Was hast du dir bei U$12 und U$14 gedacht? Ich gluabe nicht, dass die > für irgend etwas gut sind. Angst vor Defekt wegen verpolt angeschlossen. > An deinen beiden Ausgängen hast du zwei unterschiedliche GND Potentiale, > ist Dir das bewusst? Ja. > Lösung: Lasse alle GND Leitungen sternförmig an > einem Punkt zusammen laufen. Aber halte die Leitungen so kurz wie > möglich und baue im Layout keine parasitären Spulen ein, z.B. indem eine > Leitung einen schönen langen Bogen um irgendwas herum macht. Es gibt eingangsseitig einen zentralen Massepunkt. Die Schaltregler wohnen auf gegenüberliegenden Ecken der Platine. > > U$11 ist falsch angeschlossen. Ihr unterer Anschluss gehört an den > Kondensator, nicht an den zentralen Massepunkt. Danke. > Gleiche gilt für R17, sofern du die AUsgangsklemme für GND dort lässt, > wo sie jetzt ist. Okay, das leuchtet ein. RIchtigerweise müsste wohl die "Klemme" nach unten. Andererseits sind das keine Klemmen, nur Testpunkte und im zweiseitigen Layout macht das dann keinen Unterschied mehr. Danke, Tilo
MaWin schrieb: > Tilo R. schrieb: >> Aber irgendwie habe ich das Gefühl, ich bräuchte noch einen "richtigen" >> Pufferelko. > > Relais sind grosse Spulen, in denen steigt und fällt der Strom nur > langsam. Die sind also keine Belastung für die Stromversorgung. > > Schlimmer sind die Störungen, die durch den Abreissfunken im Kontaktsatz > entstehen, und auf Grund der Nähe auf die Spule kapazitiv überkoppeln > und als Hochfrequenzstörung auf der Relaisspannungversorgung > aufmoduliert werden. > > Trotzdem gibt es immer noch Probleme beim Ausschalten von Relais selbst > wenn dessen Kontakte gar nicht beschaltet sind. Der Spannungsspruung von > Relaisspannung auf -0.7V der Freilaufdiode erfolgt schnell, hat also > einen hohen dU/dt Transienten. Das koppelt ggf. auch auf andere > Schaltungsteile. Es geht also beim Relais eher um Hochfrequenzentstörung > als um docke Siebelkos. Gute Punkte, das war mir nicht so bewusst. Insbesondere die Einkopplung von den Kontakten. > An deiner Schaltung fällt der steinalte LM2575 mit Riesen Drossel auf, die ist extra eine Numemr größer weil mein Ruhestromverbrauch per Software hoffentlich noch kleiner wird. Der größere Innenwiderstand stört mich nicht, ich muss eh runter mit der Spannung. > und man fragt sich, warum die Spannung für Relais überhaupt stabilisiert > sein soll, normalerweise kommen Relais mit Spannungsschwankungen von 1:2 > problemlos aus, und wenn die Betriebsspannugn zu hoch sein soll, muss > man ja das Relais nicht 100% einschalten, man kann per PWM die mittlere > Spannung und damit Stromaufnahme reduzieren, die Relaisspule selbst > wirkt dabei wie ein langsamer Schaltregler (nur die Freilaufdiode sollte > dann schneller sein als eine 1N4001). Das PWM Tastverhältnis kann bei > stark schwankender Versorgungsspannung sogar von deren Höhe abgeleitet > werden (keine Regelung, nur Berechnung). Anders rum, ich muss hoch. Meine minimale Versorgungsspannung ist zu klein für 12V-Relais + Treiber + Abfall an der Diodenmatrix, die ich für die vielen Relaispulen brauche.
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