Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltreglernetzteil schaltet ab bei belastung mit Spule von Flipper


von amantarr (Gast)


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Hallo an Alle,

Ich baue mir seit einiger Zeit einem Flipperautomaten.
Die Ansteuerung der verschiedenen, teils recht massiven Spulen,
für:
 - Flipperfinger,
 - Slingshots und
 - Pop Bumper
habe ich mit AtTiny Chips (84 und 85) und 2905Z Mosfets gemacht.
beim Testaufbau mit Batterien hat alles wunderbar funktioniert.

Zur Stromversorgung mochte ich jetzt drei Meanwell Netzteile jeweils 
150W:
Meanwell RS-150 in 5V, 12V, und 48V verwenden

Das letztere (48V) ist mein Sorgenkind. wenn ich das Netzteil mit einer 
Spule (Williams FL-15411) belaste schaltet es sich ab, erholt sich aber 
nach ca. 3 Sekunden wieder.
Ich vermute das es sich um eine der Schutzschaltungen (gegen Kurzschluß) 
des Netzteils Handelt.
versucht habe ich bisher zwei 4,7mF Becherelkos parallel zurm Ausgang zu 
schalten. das hat aber leider nicht geholfen.

Kann mir bitte jemand nen Tipp geben was ich noch versuchen kann?
Danke schon jetzt.

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


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amantarr schrieb:
> Kann mir bitte jemand nen Tipp geben was ich noch versuchen kann?
Wie schließt du die Spule an? Welche der beiden Wicklungen verwendest 
du?

von dfg (Gast)


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Das ist die für die Finger, nicht? Im Allgemeinen sind z.B. Steuerspulen 
in Relais für gleiche Schaltleistung ca. gleich groß... also bei z.B. 
12V, 24V, 48V (gleiche Relais-Type vorausgesetzt).

Es wird für die höhere Spannung einfach dünnerer Draht verwendet, daraus 
werden aber auch mehr Windungen gezaubert. So daß die Steuerleistung für 
verschieden hohe DC auch nahezu gleich sein wird. Es fließt dann ja 
weniger Strom (überschlagen: P = U * I ... !).

Relais für höhere Lasten werden hingegen größer, und brauchen dann mehr 
Strom... und ähnlich ist es halt auch bei "Solenoids", oder wie das 
heißt. (Sorry, i don´t know.)

von amantarr (Gast)


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ich verwende beide Spulen, erst die Starke, und sobald der EOS Schalter 
Kontakt hat die schwache Haltespule (gesteuert über nen AtTiny 85 und 
jeweils ein Mosfet). Mit Batterie (4 * 12v seriel) funktioniert das 
ganze zuverlässig.
Das problem habe ich aber auch mit anderen Spulen mit nur einer Wicklung
z.B. Williams AE 23-800.
Sobald die Spule schaltet steigt das Netzteil aus

von dfg (Gast)


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Oh je, dazu die Frage: Ist das möglicherweise das Problem?
(Also fettere Spule an 48V, als bei den anderen.)

Oder liegt es, wie Lothar vermutet, an abweichender (falscher?)
Verschaltung der einzelnen Wicklungen?

von dfg (Gast)


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Letzter Post war nur Ergänzung der von mir zuvor vergessenen Frage.

von dfg (Gast)


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amantarr schrieb:
> Das problem habe ich aber auch mit anderen Spulen mit nur einer Wicklung
> z.B. Williams AE 23-800.
> Sobald die Spule schaltet steigt das Netzteil aus

Ja, was nun? Problem mit EINER, oder mehreren Spulen?
Drück Dich doch eindeutig verständlich aus, bitte.

Ich finde kein Datenblatt zu den Dingern. Also kann ich nur sagen (oh, 
wie aufschlußreich ... :) daß die Versorgung die nötigen Ströme 
bereitstellen können muß.

ELKOs parallel zum Versorgungsausgang könnten fehlende 
PeakStrom-Fähigkeit ausgleichen, selbst wiederum aber ("leerer" ELKO = 
Kurzschluß - kurzzeitig) Probleme machen, oder verstärken.

Ohne die exakte Konfiguration der ganzen Schaltung werden wir vielleicht 
überhaupt nicht helfen können, aber in vielen Fällen wäre ein 
Workaround, die ELKOs über einen niederohmigen R vom SNT zu 
entkoppeln... so könnte aus den ELKOs in die Spule trotzdem ungebremst 
Strom fließen, bei Bedarf.

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


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Welchen Widerstand hat denn die dicke Spule?
Evtl sin da die 3A vom SNT einfach zu wenig...

von amantarr (Gast)


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Die Spule hat drei Anschlüsse und zwei Freiluafdioden

Ich habe die folgendermaßen angeschlossen:

1. Plus (Anschluß mit dem Ring der ersten Freilaufiode)
2. Drain vom Mosfet für die schwache (Haltespule) Spule.
   (Diodenanschluß ohne Ring von 1 - Mittelabgriff - Diodenanschluß mit 
Ring
   von 3)
3. Drain vom Mosfet für die starke   (Schuß) Spule,
   (Anschluß 2. Diode Seite ohne Ring)

Beide Mosfets schalten nicht gleichzeitig durch

von dfg (Gast)


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amantarr schrieb:
> Die Spule hat (...) ...zeitig durch

Relativ einfacher Fall, geht wohl auch ohne Schaltplan halbwegs...
also schon weit besser als nichts, danke vorerst.

Lothar M. schrieb:
> Welchen Widerstand hat denn die dicke Spule?
> Evtl sin da die 3A vom SNT einfach zu wenig...

Ja, das hatte ich auch schon gedacht. Evtl. zu schwach, dat Dingens.
Er/sie hat ja auch schon zusätzliche ELKOs versucht - damit hätte man
u.U. das Problem entschärfen können.

Aber ohne die genauen Daten der Spule, sowie Kenntnis über das 
Überstromverhalten des SNT, ist es schwierig, effektiv zu beraten.

von amantarr (Gast)


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DANKE an alle helfen

...manchmal sieht man ja vor lauter Bäumen den Wald nicht,
48V/3A SNT und 4,2Ohm=12A für die stake Spule - das geht nicht zusammen.
Wie gesagt mit Autobatterien gehts ja (auch ohne zu rauchen)....
Ihr habt mich in die richtige Richtung geschickt

DANKE nochmal.

nach dem ich jetzt nachgerechnet hab komm ich für zwei Flipperfinger 
gleichzeitig auf 24A/48V sind 1152W habt ihr da ne Netzteil empfehlung 
bzw.
Nen Hersteller für entsprechende Trafos?

von amantarr (Gast)


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SNT ist Meanwell RS 150-48:
  48V / 3.3A
Spule Williams FL 15411:
  Primary winding (power) ~4.2ohms (no diode)
  Secondary winding (hold) ~145 ohms (no diode)

Asche auf mein Haupt - echter Anfängerfehler....

von Gerhard (Gast)


Angehängte Dateien:

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Zu
Beitrag "Re: Schaltreglernetzteil schaltet ab bei belastung mit Spule von Flipper" :
Bist Du sicher, dass die Haltewicklung an den Mittelabgriff kommt?
laut
http://www.pinwiki.com/wiki/index.ph...#Flipper_Coils
(siehe auch angehängtes Bild) ist die Reihenfolge:
1: UBatt
2: Drain Einschalt-FET
3: Drain Halte-FET

Gerhard

von Gerhard (Gast)


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von SR (Gast)


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amantarr schrieb:
> Nen Hersteller für entsprechende Trafos?

Würde mal einen 36V Ringkerntrafo in den Raum werfen, 300VA oder 500VA 
sollten locker reichen - die Spule macht ja nur 3% ED auf der starken 
Wicklung.

https://www.reichelt.de/Ringkerntrafos/RKT-50018/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=40443&GROUPID=4539&artnr=RKT+50018&SEARCH=%252A

Ist auf jeden Fall billiger als ein SNT in der Größenordnung.

von Falk B. (falk)


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@ amantarr (Gast)

>Das letztere (48V) ist mein Sorgenkind. wenn ich das Netzteil mit einer
>Spule (Williams FL-15411) belaste schaltet es sich ab, erholt sich aber
>nach ca. 3 Sekunden wieder.
>Ich vermute das es sich um eine der Schutzschaltungen (gegen Kurzschluß)
>des Netzteils Handelt.

Richtig. Und vermutlich hast du was falsch angeschlossen und verursachst 
damit den Kurzschluß oder zumindest Überstrom. Denn den mögen 
Schaltnetzteile auch nicht und schalten ratz fatz ab.

Und nein, eine SPULE erzeugt KEINEN Einschaltstromstoß wie ein 
Kondensator, bestenfalls eine Überspannung beim Abschalten ohne 
Freilaufdiode.

Wenn die Stromaufnahme der Spule das Netzteil nicht überlastet, sollte 
da rein gar nichts passieren.

von Falk B. (falk)


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@ SR (Gast)

>Würde mal einen 36V Ringkerntrafo in den Raum werfen, 300VA oder 500VA
>sollten locker reichen

Bist du Diskuswerfer? Wer soll den fangen?

;-)


>300VA oder 500VA
>sollten locker reichen - die Spule macht ja nur 3% ED auf der starken
>Wicklung.

Dann ist deine Dimensionierung umso falscher! Denn wenn die Magneten nur 
eine sehr kurze Einschaltdauer haben, kann man die klassischen Trafos 
DEUTLICH schwächer auslegen, denn die sind kurzzeitig SEHR 
überlastfähig!

Sprich, für 100W Pulsleistung an der Spule reicht ein 20W oder kleinerer 
Trafo!

: Bearbeitet durch User
von amantarr (Gast)


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@ Gerhard, du hast recht anschluß so wie du ihn beschrieben hast.

OK das ich eine stärkere Stromversorgung brauche ist mir jetzt klar.
Die starke Spule hat 4,2ohm, die Haltespule 149 ohm. Beide sollen mit 
48V gespeist werden.

somit wären das für 150ms  12A/48V
danach beliebige zeit     0,3A/48V
Die Einheiten gibt es doppelt.

Jetzt meine Frage: welche größe von Netzteil sollte ich anpeilen, wenn 
ich den obigen post von dfg hinzu nehme, welche größe von Wiederstand 
und ELKO(s)
wären da ratsam.

> niederohmigen R vom SNT zu
> entkoppeln... so könnte aus den ELKOs in die Spule trotzdem ungebremst
> Strom fließen, bei Bedarf.

von Harald W. (wilhelms)


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amantarr schrieb:

> Das letztere (48V) ist mein Sorgenkind. wenn ich das Netzteil mit einer
> Spule (Williams FL-15411) belaste schaltet es sich ab, erholt sich aber
> nach ca. 3 Sekunden wieder.

Dann war es wohl zu schwach für diese Belastung. Für Kurzzeit-
belastungen sind konventionelle Netzteile meist wesentlich
besser geignet als Schaltnetzteile. Nicht immer stimmt die
Formel: Trafonetzteil = alt und schlecht; Schaltnrtzteil =
neu und gut. :-)

von Peter D. (peda)


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Falk B. schrieb:
> Und vermutlich hast du was falsch angeschlossen und verursachst
> damit den Kurzschluß oder zumindest Überstrom.

Lies erstmal den Thread. Er braucht 600W je Spule, da schaltet ein 150W 
Netzteil natürlich ab.

Ich würde auch zu nem dicken 50Hz Eisenschwein mit Grätzbrücke auf 
großem Kühlkörper raten. Nen Elko braucht man ja nicht, bei 100Hz fällt 
die Spule nicht ab.

Und die Firmware muß die Spulen gegenseitig so verriegeln, daß immer nur 
eine Spule zur Zeit anzieht.

von SR (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Sprich, für 100W Pulsleistung an der Spule reicht ein 20W oder kleinerer
> Trafo!

Naja, wenn eine Spule rd. 600W hat, und ich eben nicht ausschließen 
will, dass beide angezogen sind -> 1200W.

von Sebastian S. (amateur)


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Im Grunde genommen ist Dein Problem recht einfach zu lösen.
Da das Gerät ja mit Batterien läuft, brauchst Du doch bloß die 
Stromaufnahme, im ungünstigsten Falle, zu messen. Natürlich zusammen mit 
einem ordentlichen Aufschlag für die Dynamik.

Wir aber können nur raten was Sache ist. Uns ist z.B. unbekannt, was 
alles, im Falle eines Falles, gleichzeitig betrieben werden muss.

Wenn Du es aber explizit wünscht, können wir natürlich unsere Glaskugeln 
herausholen und Dir etwas wahrsagen.
Das Risiko und die Kosten trägst ja Du.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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amantarr schrieb:
> Jetzt meine Frage: welche größe von Netzteil sollte ich anpeilen

Ganz einfach addieren, wieviel Spulen im Worst-Case gleichzeitig 
angezogen sein können. Für die genannte Spule sind es 600W zum Anziehen 
und 16W zum Halten.
Ich schätze, ein 500W Trafo sollte reichen. Die Gleichrichter sollten 
wenigstens 25A verkraften.

von amantarr (Gast)


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von Simpel (Gast)


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Ich hab früher mal ne zeitlang bei nem Automatenfritzen gejobbt. 
Flipperspulen wurden damals so verschaltet:

Beide Spulen in Reihe verdrahtet (gleichsinnig, je mit Freilaufdiode). 
Die hochohmige Haltespule war über den mechanischen Endkontakt erstmal 
kurzgeschlossen. Kurz vor dem Endanschlag hat dieser Kontakt geöffnet, 
so dass beide Spulen hochohmiger in Reihe die Haltefunktion übernahmen.

von Baku M. (baku)


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amantarr schrieb:
>[..]
> Dann würde ich mich mal in folgende Richtung orientieren:
> http://media.it-tronics.de/Datasheets/Torodial_Transformers/Sedlbauer/826071.pdf
>[...]

Moinsen!
Damit wirst du dir aber vermutlich ein anderes Problem einhandeln. Beim 
Einschalten wird dir vermutlich durch den Anlaufstrom des Ringkerntrafos 
die Sicherung raushauen.
Also google: Ringkerntrafo +Einschaltstrombegrenzung

Im übrigen darf, je nachdem was du sonst noch so an Strom brauchst, der 
Trafo ruhig deutlich kleiner sein. Ein Trafo mit Eisen kann, wie bereits 
schon jemand sagte, kurzzeitig eine erhebliche Überlast ab.

Viel Erfolg wünscht
Baku

von Falk B. (falk)


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@amantarr (Gast)

>http://media.it-tronics.de/Datasheets/Torodial_Tra...

Viel zu groß! Das Ding kann 1000VA DAUERleistung, welche du nie im Leben 
brauchst! Ich würde mal 200-300VA ansteben, dann kannst du auch beide 
Spulen gleichezeitg schalten. Wenn es definitiv immer nur eine ist, 
reichen vielleicht auch 100-200VA.

>https://www.reichelt.de/Gleichrichter/B420C35A/3/i...

Ist OK.

von amantarr (Gast)


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nur für mein Verständniss, und eventuell mal für ne andere Anwendung, 
kann mir jemand das mit dem entkoppeln per niederohmigem Wiederstand 
erklären?

auch wie ich da dann die richtige Größe und Belastbarkeit berechnen 
würde?

von dfg (Gast)


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Es reicht z.B. ein Trafo, der 36VAC ausgibt, um Deine 48VDC zu erhalten. 
Dann kannst Du den Kurzzeitstrom durch drei oder 4 oder gar 5 teilen, 
und erhältst so einen Stromwert, den der Trafo als Spezifikation haben 
sollte, um zu reichen.

(Diese Rechnung paßt nur hier, und berücksichtigt schon die Verluste 
wegen der Gleichrichtung.)

von dfg (Gast)


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Dazu aber wäre aber je nach Toleranz ein relativ großer ELKO nötig, hab 
noch mal kurz nachgedacht/ überschlagen... in dem Fall wäre ein Trafo 
mit 40V oder gar 42VAC und ein kleinerer ELKO besser.

Kennt jemand die Spannungs-Toleranzen solcher "Spulen"?
Auch ähnlich wie bei Relais? Wäre gut.

von Michael S. (mikel_x)


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Schau doch mal in der Bucht nach "Flipper Trafo". Dort siehst du 
orginale Netzteiltrafos der alten Kisten abgebildet. Anhand der Bilder 
kann man abschätzen, dass die gar nicht so klobig sind. Vom E-Kern her 
haben sie in etwa die Größe eines kleinen Mikrowellentrafos, also so um 
die 500-700Watt....

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