Hallo alle zusammen, da ich nun wieder mehr Zeit habe im Hause als im Freien zu verbringen, wollte ich mich an einem kleinen Projekt probieren und hierzu benötige ich Eure Hilfe. Ich möchte mit 5V DC eine Last (10A, induktiv), die am Netz (220V AC) hängt, möglischt effizient schalten. Zudem sollte die Größe der Gesamtschaltung möglischt klein sein. Als Schalter dient kapazitiver Schalter (N-MOS-open-drain - Ruhestrom typ. 5 μA @ +UB = 4,75...7 VDC). Der klassische Ansatz wäre ein Relai inkl. eines Step-Down-Converters (https://www.amazon.de/HLK-PM01-Step-down-Modul-Haushalt-Netzschalter/dp/B01768OJKK/ref=sr_1_fkmr0_2?ie=UTF8&qid=1478951058&sr=8-2-fkmr0&keywords=Hil+link+5V+step+down) - diese Bauteile habe ich mir mal bestellt. Nun wollte ich aber wissen, ob es auch bessere Alternativen gibt? Danke im Voraus! Gruß, GoldenEyes
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Valmir S. schrieb: > Relai inkl. eines Step-Down-Converters Wofür der Wandler? Was ist denn die Lädt? Wie oft wird die geschaltet? Wie sehr kannst du das Schaltsignal belasten?
Valmir S. schrieb: > Ich möchte mit 5V DC eine Last (10A, induktiv), die am Netz (220V AC) > hängt, möglischt effizient schalten. Zudem sollte die Größe der > Gesamtschaltung möglischt klein sein. Als Schalter dient kapazitiver > Schalter (N-MOS-open-drain - Ruhestrom typ. 5 μA @ +UB = 4,75...7 VDC). Ein Relais hört sich gut an. Es gibt auch Typen, die mit 5V direkt schalten können: http://www.fujitsu.com/downloads/MICRO/fcai/relays/ftr-f3-10a-cc.pdf Dann sollte man die Freilaufdiode parallel zur Relaispuls nicht vergessen, sonst ist der Schalttransistor nach dem ersten Ausschalten wahrscheinlich Geschichte. Bei 230V Anwendungen, und dann auch noch induktiv würde ich über eine Sicherung in Reihe zum Relaiskontakt nachdenken. Bei kapazitiven Lasten können dir die Kontakte abbrennen und ohne Leistungsbegrenzung ist das nicht schön. Ein Snubber parallel zum Relaiskontakt kann darüber hinaus die Lebensdauer des Schaltkontaktes erhöhen.
Lothar M. schrieb: > Valmir S. schrieb: >> Relai inkl. eines Step-Down-Converters > Wofür der Wandler? Als Ub für den kapazitiven Schalter. > Was ist denn die Lädt? Wie oft wird die geschaltet? Wie sehr kannst du > das Schaltsignal belasten? Bei der Last handelt es sich um eine Glühbirne, die ab und zu geschaltet wird. Das Schaltsignal kann ist mit max. 0,5A belastbar.
Valmir S. schrieb: > Bei der Last handelt es sich um eine Glühbirne, die ab und zu geschaltet > wird. Das Schaltsignal kann ist mit max. 0,5A belastbar. Eine Glühbirne ist keine induktive, sondern (beim Einschalten) eine kapazitive Last. Wenn die Versorgung mit 0.5A belastbar ist brauchst du keinen DC/DC Wandler und kannst wie oben beschrieben das 5V Relais direkt an die Versorgung hängen.
ddd d. schrieb: > Eine Glühbirne ist keine induktive, sondern (beim Einschalten) eine > kapazitive Last. Ach, hast Du die Physik neu erfunden? :-(
ddd d. schrieb: > Eine Glühbirne ist keine induktive, sondern (beim Einschalten) eine > kapazitive Last. Warum ich induktiv geschrieben habe ist mir gerade selbst net mehr klar :-) > Wenn die Versorgung mit 0.5A belastbar ist brauchst du keinen DC/DC > Wandler und kannst wie oben beschrieben das 5V Relais direkt an die > Versorgung hängen. Ja, aber ich brauche einen AC/DC Wandler um den kapazitiven Schalter zu betreiben.
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Harald W. schrieb: > Ach, hast Du die Physik neu erfunden? :-( https://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrom https://de.wikipedia.org/wiki/Glühlampe#Elektrische_Eigenschaften Nun im wesentlichen ist eine Lampe ein Kaltleiter, d.h. beim Einschalten fließt ein relativ großer Strom, vergleichbar mit einem Kondensator. Was soll daran falsch sein?
ddd d. schrieb: > Harald W. schrieb: >> Ach, hast Du die Physik neu erfunden? :-( > > https://de.wikipedia.org/wiki/Einschaltstrom > https://de.wikipedia.org/wiki/Glühlampe#Elektrisch... > > Nun im wesentlichen ist eine Lampe ein Kaltleiter, d.h. beim Einschalten > fließt ein relativ großer Strom, vergleichbar mit einem Kondensator. Was > soll daran falsch sein? Die Glühlampe ruft keine 90° Phasenverschiebung hervor. Ein Einschwingvorgang allein macht noch keine reaktive Last.
THOR schrieb: > Die Glühlampe ruft keine 90° Phasenverschiebung hervor. Das ist richtig, deshalb schrieb ich ja dazu beim Einschalten. > Ein Einschwingvorgang allein macht noch keine reaktive Last. Auch richtig, aus Sicht des Relaiskontakts ist aber egal, ob der Strom im eingeschwungenen Zustand dann 90° vorauseilt oder hinterherrennt. Da ist für die Lebensdauer (fast) nur entscheidend, wie geschaltet wird.
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ddd d. schrieb: > Nun im wesentlichen ist eine Lampe ein Kaltleiter, d.h. beim Einschalten > fließt ein relativ großer Strom, vergleichbar mit einem Kondensator. Was > soll daran falsch sein? Ein Kaltleiter ist keine Kapazität. (Und Du auch nicht.)
ddd d. schrieb: > THOR schrieb: >> Die Glühlampe ruft keine 90° Phasenverschiebung hervor. > > Das ist richtig, deshalb schrieb ich ja dazu beim Einschalten. Eine kapazitive Last würde aber eine Phasenverschiebung erzeugen. Das tut eine Glühbirne nicht, auch nicht beim Einschalten. Eine Glühbirne ist ein PTC.
Harald W. schrieb: > Ein Kaltleiter ist keine Kapazität. > (Und Du auch nicht.) Bitte dazu folgenden Artikel (vom Relaishersteller Panasonic) lesen: http://www.elektroniknet.de/elektronik/e-mechanik-passive/technische-loesungen-zur-reduzierung-von-lichtboegen-26387.html Ich zitiere: Der Einschaltlichtbogen Im Einschaltvorgang bereiten kapazitive Lasten wie Kondensatoren oder Glühbirnen die größten Probleme. Grund ist ihr Kurzschlussverhalten durch Ladevorgänge oder das Kaltleiterverhalten (PTC). Der Federkontakt setzt sich nach Anlegen der Spulenspannung in Bewegung, binnen Bruchteilen einer Millisekunde legt er den Weg zum Festkontakt zurück. Sofort beginnt ein hoher Einschaltstrom zu fließen. Doch der entstehende Impuls durch den Aufprall ist so stark, dass der Federkontakt wieder ein Stück zurückschnellt. Der hohe Strom in Verbindung mit einer Spannung von mehr als 8 V (Ionisationsspannung des Metalls) reicht aus, um einen kleinen Lichtbogen entstehen zu lassen.
Das ist ja alles richtig, aber eine Glühlampe ist immer noch keine Kapazität. Und zum Snubber wurde schon was gesagt.
Valmir S. schrieb: > Ich möchte mit 5V DC eine Last (10A, induktiv), die am Netz (220V AC) > hängt, möglischt effizient schalten. > ... > Nun wollte ich aber wissen, ob es auch bessere Alternativen gibt? k.A., was aus deiner Sicht "besser" bedeutet? Ein SSR von Fotek wäre auch eine Möglichkeit http://www.fotek.com.hk/solid/SSR-1.htm http://www.switchtechniquekzn.co.za/wp-content/uploads/2012/09/SSRelays.pdf Größe (LxBxH) ca. 60 x 45 x 24 mm
THOR schrieb: > Das ist ja alles richtig, aber eine Glühlampe ist immer noch keine > Kapazität. Aber wenn eine Glühlampe kaum noch erhältlich ist und durch eine LED-Birne ersetzt wird, zahlt es sich aus, auch eine kapazitive Belastung in Erwägung gezogen zu haben.
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Wolfgang schrieb: > Valmir S. schrieb: >> Ich möchte mit 5V DC eine Last (10A, induktiv), die am Netz (220V AC) >> hängt, möglischt effizient schalten. >> ... >> Nun wollte ich aber wissen, ob es auch bessere Alternativen gibt? > > > k.A., was aus deiner Sicht "besser" bedeutet? > > Ein SSR von Fotek wäre auch eine Möglichkeit > http://www.fotek.com.hk/solid/SSR-1.htm > http://www.switchtechniquekzn.co.za/wp-content/uploads/2012/09/SSRelays.pdf > > Größe (LxBxH) ca. 60 x 45 x 24 mm Besser ist evtl. das falsche Wort, ich meine natürlich effizienter! Ein SSR hatte ich mir auch schon angeschaut, nur die Größe war nicht passend! Daher bin ich beim Relai geblieben. Aber was gibts es eigentlich für Alternativen zu meinem verwendeten AC/DC Converter?
Valmir S. schrieb: > Besser ist evtl. das falsche Wort, ich meine natürlich effizienter! Der Wirkungsgrad eine Glühbirne ist so schlecht, dass die Effizienz der Ansteuerschaltung dann meist von untergeordneter Bedeutung ist. Wenn es dir um Effizienz geht, nimmt ein Leuchtmittel was mehr Licht aus dem Strom rausholt und achte drauf, dass der Ruhestrom deiner Ansteuerung vernachlässigbar ist.
Wolfgang schrieb: > Valmir S. schrieb: >> Besser ist evtl. das falsche Wort, ich meine natürlich effizienter! > > Der Wirkungsgrad eine Glühbirne ist so schlecht, dass die Effizienz der > Ansteuerschaltung dann meist von untergeordneter Bedeutung ist. > > Wenn es dir um Effizienz geht, nimmt ein Leuchtmittel was mehr Licht aus > dem Strom rausholt und achte drauf, dass der Ruhestrom deiner > Ansteuerung vernachlässigbar ist. Und genau um diesen Ruhestrom geht es mir! Gibt es AC/DC Converter die möglichst kleine Ruheströme ermöglichen?
Hm ich werfe mal den Begriff bistabiles Inrushrelais in den Raum. z.B. https://www.reichelt.de/HFE20-1-005-1HD/3/index.html?ARTICLE=127005 Allerdings verkompliziert sich dann die Ansteuerung etwas.
>> Der Wirkungsgrad eine Glühbirne ist so schlecht, dass die Effizienz der >> Ansteuerschaltung dann meist von untergeordneter Bedeutung ist. Nein, weil die Ansteuerung vermutlich dauerhaft am Netz ist. Ein Dauerverbraucher zieht knapp 9kWh pro Watt und Jahr. > Und genau um diesen Ruhestrom geht es mir! Gibt es AC/DC Converter die > möglichst kleine Ruheströme ermöglichen? Mal angucken, was USB-Ladegeräte so verbrauchen?
Der Grundverbrauch solcher kleinen AC-Adapter muß heutzutage <100mW sein (DoE level VI)
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