Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sanftanlauf für Ringkerntrafo


von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Hallo,
auch in Zeiten der SNT's braucht man noch klassische Netzteile mit 
Trafo.
Um den Einschaltstrom von Trafos und Elkos zu begrenzen, hatte ich 
bisher Lösungen mit Halbleiterrelais ( z.B. die von Sharp ) und 
strombegrenzendem Widerstand eingesetzt, der dann von einem mechanischen 
Relaiskontakt überbrückt wird.
Funktioniert gut, aber: das SSR kann direkt per µC angesteuert werden,
das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.
Ich hatte schon daran gedacht, das mechanische Relais durch ein MOS-FET 
Relais zu ersetzen, die Dinger sind aber verhältnismäßig teuer.
Daher meine Frage, gibt es eine clevere Alternative dazu ?
Die Trafoleistungen liegen zwischen 100-500VA und die Ladeelkos bis zu 
47mF.
Freue mich auf Eure Antworten dankeschön im Voraus,
Gruß Thomas

: Verschoben durch Moderator
von Karl M. (Gast)


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Hallo,

in meinen Anwendungen, Audio PSU, wird der Eingangsstrom per Relais und 
Lastwiderstand begrenzt und zeitverzögert die Ausgangsseite - zur 
Schaltung -, bei stabilen Spannungen per Relais ab- und zu geschaltet.

von Falk B. (falk)


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Das gibt es alles fix und fertig, nennt sich Einschaltstrombegrenzer 
bzw. Trafoschaltrelais.

von MaWin (Gast)


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Wenn man etwas zuverlässig aus schalten will sollte man immer ein Relais 
(Schalter) nutzen, denn Halbleiter legieren gerne bei Spannungsspitzen 
durch, und abgeschaltete Induktivitäten wie Trafos produzieren deutliche 
Spannungsspitzen.
Selbst ein 300V~ VDR lasst noch 775V zu.

Thomas M. schrieb:
> Funktioniert gut, aber: das SSR kann direkt per µC angesteuert werden,

Wozu ein uC ? Weil das Forum so heisdt ? Ein uC brauchte ja erst mal 
Strom, bevor er einschalten kann, da ist er aber noch aus. Also Unsinn

> das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.

Na ja nun, aber beides ohne besondere Ansprüche.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.4
1
+------+------------------+
2
  |      |                  |
3
  |   4k7/1W            Netztrafo
4
  |      | 1N4007           |
5
  o      +--|>|--+----+     +---+
6
230V~            |    |     |   |
7
  o              |    |     o   |
8
  |         47uF/63V Rel:::::/ 3R3/5W/Rücklötauslöser
9
  |              |    |     o   |
10
  |              |    |     |   |
11
  +--------------+----+-----+---+

von Udo S. (urschmitt)


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Thomas M. schrieb:
> Um den Einschaltstrom von Trafos und Elkos zu begrenzen, hatte ich
> bisher Lösungen mit Halbleiterrelais ( z.B. die von Sharp ) und
> strombegrenzendem Widerstand eingesetzt, der dann von einem mechanischen
> Relaiskontakt überbrückt wird.
> Funktioniert gut, aber: das SSR kann direkt per µC angesteuert werden,
> das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.

Die extra Stromversorgung kannst du dir doch sparen, wenn du das 
mechanische Relais dann über den Sekundärkreis des Trafos versorgst. 
Statt eines Timers tut es dann ein Schmitt Trigger, der schaltet wenn 
die Ladeelkos sich zu 80% aufgeladen haben (größere Hysteres wählen).

von MCUA (Gast)


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Es gibt doch Halbleiter, die genug U (600, 1200 ...) aushalten, sonst 
würde es keine Umrichter usw geben.
Nur, ein simples Relais u. R wäre hier ws am günstigsten.

von Sebastian S. (amateur)


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Ein NTC, wie es ihn an jeder "Ecke" gibt.
Schau mal unter: "inrush current limiter" nach.

von Andrew T. (marsufant)


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Thomas M. schrieb:
> das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.

echt jetzt?  .-)

Es gibt seit mehr als 15 Jahren Relais mit 10A 250V AC Schaltkontakt und 
weniger als 30mW Steuerleistung.

D.h. nix extra Stromversorgung, Timer -- alles uC ansteuerbar.

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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1."Wozu ein uC ? Weil das Forum so heisdt ? Ein uC brauchte ja erst mal
Strom, bevor er einschalten kann, da ist er aber noch aus. Also Unsinn"
Kein Unsinn, ich hätte anmerken sollen, dass der µC mit einem 
Hilfsnetzteil versorgt wird und immer online ist.
Ansonsten dankeschön für Eure Antworten, obwohl ich leider nichts Neues 
erfahren konnte.
Gruß Thomas

von Andrew T. (marsufant)


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Thomas M. schrieb:
> Kein Unsinn, ich hätte anmerken sollen, dass der µC mit einem
> Hilfsnetzteil versorgt wird und immer online ist.

und

> das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.


Ja, hättest Du anmerken sollen. Du hast also bereits die "extra 
Stromversorgung"" und den "timer".


> obwohl ich leider nichts Neues
> erfahren konnte.

Nun, die sparsamen Relais kannst Du bisher wohl nicht.

Sei also nicht so arrogant.

von Sebastian S. (amateur)


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>Kein Unsinn, ich hätte anmerken sollen, dass der µC mit einem
>Hilfsnetzteil versorgt wird und immer online ist.
>Ansonsten dankeschön für Eure Antworten, obwohl ich leider nichts Neues
>erfahren konnte.
Ich liebe Salami, aber nur wenn sie auch "Echt" ist.
Hättest Du meine Einlassung mit dem NTC verfolgt, so hättest Du bestimmt 
"was Neues erfahren".
Deine Anmerkung zum laufenden µC gibt dem Projekt/Problem einen ganz 
neuen Ansatz. Und fügt eine weitere Scheibe Salami hinzu.

von Michael M. (michaelm)


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Hallo Thomas,
wenn's was professinelles Fertiges sein darf, schau mal hier:
https://www.emeko.de/index.php?id=1&L=0

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Das Fertigmodul sieht zwar gut aus, aber dann lohnt sich doch ein 
Eigenbau.
Ich habe mir auch NTC's statt Hochlastwiderstände angeschaut, es gibt 
gute Argumente dafür, insbesondere für den Fall, dass das 
Überbrückungsrelais versagt und dass, wenn der NTC heiss ist, nur wenig 
Spannungsabfall am Relaiskontakt auftritt.
Aber in Summe bleiben die Herausforderungen; das Relais mit Spannung zu 
versorgen, bei einem Audio Verstärker mit hoher UB brauche ich entweder 
ein entsprechendes Relais oder eine Spannungsreduktion. Und ich brauche 
den Timer.
Für meine Anwendungsfälle ( hätte ich am Anfang aufführen müssen, sorry 
) ist immer ein µC involviert, der kannn auch den Timer übernehmen, 
deshalb liebe ich Halbleiterrelais.
Aber wenn's nicht geht, geht's nicht,
nochmals dankeschön ,
Gruß Thomas

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Ich liebe den Ton in diesem Forum, immer so eloquent :-)

von Manfred (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Es gibt seit mehr als 15 Jahren Relais mit 10A 250V AC Schaltkontakt und
> weniger als 30mW Steuerleistung.

Also 5V und 6mA? Quark, das Relais möchte ich sehen.

von Manfred (Gast)


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Thomas M. schrieb:
> Aber in Summe bleiben die Herausforderungen; das Relais mit Spannung zu
> versorgen, bei einem Audio Verstärker mit hoher UB brauche ich entweder
> ein entsprechendes Relais oder eine Spannungsreduktion.

Du willst etwas bauen oder suchst Gründe, warum es nicht möglich ist?

Relais gibt es in diversen Spannungen käuflich zu erwerben, 48V habe ich 
in der Schublade.

'Spannungsreduktion' geht mit Widerständen.

Im Kreis vor dem Trafo würde ich mit Vorwiderstand und 
Überbrückungsrelais arbeiten, NTC finde ich doof. Und die Finger von der 
Sekundärseite weg lassen. Zum einen kommt die nicht sicher hoch, solange 
der Widerstand aktiv ist und zum anderen ist es eine Frage der 
elektrischen Sicherheit. Solange das komplett netzseitig ist, brauche 
ich nicht über die sichere Isolation Erregerspule zum Schaltkontakt 
nachdenken.

> Und ich brauche den Timer.

Der natürlich hochpräzise, am besten Quarzgestzeuert sein muß?
Schaue Dir Beitrag "Re: Sanftanlauf für Ringkerntrafo" nochmal 
an, das reicht doch locker hin. Ich hasse allerdings Verlustwärme, würde 
das anstatt mit Vorwiderstand mit Kondensator und Gleichrichterbrücke 
komplett Netzseitig aufbauen.

> ) ist immer ein µC involviert, der kannn auch den Timer übernehmen,

Nein, was ohne geht, macht man ohne - falls der µC sich mal verschluckt.

von hinz (Gast)


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Manfred schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Es gibt seit mehr als 15 Jahren Relais mit 10A 250V AC Schaltkontakt und
>> weniger als 30mW Steuerleistung.
>
> Also 5V und 6mA? Quark, das Relais möchte ich sehen.

Ehr 1,2V und 20mA, für SSR nichts ungewöhnliches.

Und wenns unbedingt mechanisch sein soll, dann gibts ja auch noch 
bistabile Relais.

von n. c. (Gast)


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Manfred schrieb:
> 'Spannungsreduktion' geht mit Widerständen.

Nur als eine weitere Alternative gedacht, nicht "besser"
als andere gut zu den Gegebenheiten passende Vorschläge:

Könnte man nicht - in der Bastelkiste vielleicht ja schon
vorhandene - Spulen od. Kondensatoren als Blindwiderstand
vor eine Z-Dioden-Stabilisierung setzen? Nicht einmal das
"Problem" mit andauernder Verlustleistung an der Z-Diode
muß eines sein - indem dieser ganz einfach ebenfalls erst
mit dem Schalttransistor das Leiten "erlaubt" wird? Falls
-wie hier- offenbar der (Verlust-)Leistung hohe Beachtung
geschenkt wird - werden soll - muß? So würde doch am o.g.
reaktiven BE größtenteils nur Blindleistung anfallen?

Vorstellbar auch als induktiver oder kapazitiver Teiler.
Vorsicht, induktiv funktioniert wie beim Trafo (die vom
Experimenteur gewünschte Kleinspannung liegt dann über
der kleineren Induktivität) - kapazitiv grad umgekehrt.
Auf eine Z-Diode würde ich trotzdem nicht verzichten -
aber die müßte dann evtl. nur noch "Spitzen glätten".

Nur mal zwei Schüsse ins Blaue, wie man sagt. Eventuell
geben erfahrene User ihre Meinung dazu ab - wäre schön.

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Um es noch mal klar zu sagen, ich habe sowas schon des öfteren gebaut 
mit verschiedenen Lösungen, Ihr habt etliche davon auch genannt und ja 
den Artikel aus dem Elektronik Kompendium kenne ich auch.
Ich hatte schlichtweg gehofft, dass es inzwischen weitere geniale 
moderne preiswerte Lösungen gibt, die mir noch nicht bekannt wären....
Der simple Ansatz aus dem Kompendium ist natürlich OK, hat aber genau 
die genannten Schwächen. Ja ich weiss auch, dass es 48V und 60V Relais 
gibt, alles prima, da wiederspreche ich ja auch nicht. Meine 
favorisierte Lösung wäre eben ein monolithisches MOS-FET-Relais gewesen, 
das könnte man natürlich diskret aufbauen. Für 24V habe ich das schon 
öfter gemacht, aber in einem 230V Kreis ???
Gruß Thomas

von MCUA (Gast)


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>hatte ich
>bisher Lösungen mit Halbleiterrelais ( z.B. die von Sharp ) und
>strombegrenzendem Widerstand eingesetzt, der dann von einem mechanischen
>Relaiskontakt überbrückt wird.
>Funktioniert gut, aber: das SSR kann direkt per µC angesteuert werden,
>das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.
Also bisher hast du Halbleiterrelais und! strombegrenzenden Widerstand 
und! Relais eingesetzt ???

von Klaus R. (klara)


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Thomas M. schrieb:
> Daher meine Frage, gibt es eine clevere Alternative dazu ?
> Die Trafoleistungen liegen zwischen 100-500VA und die Ladeelkos bis zu
> 47mF.

Für 100 VA brauchst Du keine Inrush-Lösung.
mfg Klaus

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Also bisher hast du Halbleiterrelais und! strombegrenzenden Widerstand
und! Relais eingesetzt ???
Ja, weil der Haupttrafo über die Steuerung eingeschaltet wird.
Und meine Erfahrung ist, dass auch kleinere RKT dafür sorgen können, 
dass die Haussicherung auslöst.

von Andreas D. (rackandboneman)


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Eloquenz hin oder her, Tom's Einwand "Was ist wenn die 
Überbrückungsschaltung versagt" hat Substanz.

von Manfred (Gast)


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Andy D. schrieb:
> Tom's Einwand "Was ist wenn die
> Überbrückungsschaltung versagt" hat Substanz.

Bla bla bla ...

Was könnte MaWin gemeint haben?
MaWin schrieb:
> Rücklötauslöser

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Rücklötauslöser ?
Sind das die Keramikwiderstände aus der Zeit der Röhrenfernseher mit dem 
Auslötbügel ?
Gibt es sowas noch ? Die Idee an sich ist ja echt gut !

von Jochen F. (jamesy)


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Was ist falsch daran (oder zu einfach), einen Gleichrichter sekundär zu 
verwenden, der einen Elko auflädt und dabei dann das Relais anziehen 
läßt, das den 47R-Widerstand vor dem Trafo überbrückt?

von Manfred (Gast)


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Thomas M. schrieb:
> Sind das die Keramikwiderstände aus der Zeit der Röhrenfernseher mit dem
> Auslötbügel ?

Genau so interpretiere ich MaWin.

> Gibt es sowas noch ?

Das wird schwierig, sowas als Bastler in Einzelstücken zu beschaffen.

Es wird aber so langsam albern: Es gibt im µC-net mehrere Threads zum 
Thema Einschaltstrombegrenzung, wo neben konkreten Schaltungen auch über 
die Anbindung von Thermosicherungen gesprochen wurde.

Wenn in meiner LED-Leuchtstofflampe das Relais nicht schaltet, wird der 
Vorwiderstand aufdampfen und das Ding ausgehen, dank Blechgehäuse wird 
dort nichts weiter passieren.

Wenn in meinem Trenntrafo das Relais nicht schaltet, werde ich das am 
Verhalten merken, der läuft nicht unbeaufsichtigt.

Also was, Gürtel und zwei Hosenträger?
Könnte ich mich verletzen, weil ich mich neben die Klobrille setze?

von MCUA (Gast)


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>>>hatte ich
>>>bisher Lösungen mit Halbleiterrelais ( z.B. die von Sharp ) und
>>>strombegrenzendem Widerstand eingesetzt, der dann von einem mechanischen
>>>Relaiskontakt überbrückt wird.
>>>Funktioniert gut, aber: das SSR kann direkt per µC angesteuert werden,
>>>das mechanische Relais braucht extra Stromversorgung und einen Timer.
>>Also bisher hast du Halbleiterrelais und! strombegrenzenden Widerstand
>>und! Relais eingesetzt ???
>Ja, weil der Haupttrafo über die Steuerung eingeschaltet wird.
>Und meine Erfahrung ist, dass auch kleinere RKT dafür sorgen können,
>dass die Haussicherung auslöst.
Kapier ich nicht.
Man braucht doch keine 2 Schalter!
Relais (mit Einsch.verzög.) und R.V reicht aus.
Den Eingang der Relaisverzögerung kann man auch am Haupttrafo abgreifen.

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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Ich erklärs nochmal:
Praktisches Beispiel Audio Endstufe mit konventionellem Netzteil:
Steuerung per Mikrocontroller, der wird aus einem eigenen Netzteil immer 
mit Strom versorgt. Enstufe schaltet ein z.B. durch ein angelegtes 
Audiosignal,
in dem der µC das SSR eingeschaltet. So und jetzt kommen die 
verschiedenen Lösungen zum Tragen: in Reihe mit dem SSR Vorwiderstand 
oder NTC, mechanisches Relais zum Überbrücken, das von der 
Endstufenversorgung eingeschaltet wird über einen analogen Timer oder 
eben auch vom µC.
Ich denke, wir haben das Thema ausführlich diskutiert, zumindest mir 
hats geholfen, nochmals danke an alle.

von MCUA (Gast)


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>Ein NTC, wie es ihn an jeder "Ecke" gibt.
.. ist eher nicht dazu geeignet hier die nötige Leistung zu verbraten.

von MCUA (Gast)


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>in dem der µC das SSR eingeschaltet.
Weil das SSR 10x teurer ist als ein norm. Relais?

von Thomas M. (tom_holzwurm)


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10 fach ist weit übertrieben, ein gescheites mechanisches Relais kostet 
mindestens halb soviel wie ein SSR, braucht einen MOSFET und eine 
Freilaufdiode und damit relativiert sich der Preis.....

von Sebastian S. (amateur)


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@MCUA

>>Ein NTC, wie es ihn an jeder "Ecke" gibt.
>.. ist eher nicht dazu geeignet hier die nötige Leistung zu verbraten.

Jetzt weiß ich endlich warum die Tausendfach verwendet werden.

Schau z.B. mal bei EPCOS oder AMPHENOL vorbei.

Farnell hat davon so viele, dass sie sie sogar verkaufen können.

Übrigens: Relais oder SSRs sind wesentlich teurer und größer.

von MCUA (Gast)


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>10 fach ist weit übertrieben, ein gescheites mechanisches Relais kostet
>mindestens halb soviel wie ein SSR, braucht einen MOSFET und eine
>Freilaufdiode und damit relativiert sich der Preis.....
Nö das stimmt nicht.
Ein SSR ist jedenfall grob fast 10x so teurer als ein hier nötiges mech. 
Relais. (selbst wenn es nur 50..80% teurer wäre, wäre das schon ein 
Grund kein SSR zu nehmen)
Und ein mech. Relais braucht auch kein MOSFET!
Eine Freilaufdiode kostet die gigantische Summe von 0,02eu!


>Jetzt weiß ich endlich warum die Tausendfach verwendet werden.
Mit Sicherheit nicht, um als R.V für einen 500 VA-Trafo zu fungieren!
Man kann damit zB eine Einschaltverzögerung für ein Schütz oder Relais 
machen (das nach Einschaltung den NTC überbrücken sollte, damit der 
nicht kaputt geht).

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