Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais über Treiber mit MC steuern


von Thomas (thomasv)


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Hallo.

Ich möchte über einen MC 2 Relais ansteuern. Diese beiden Relais dürfen 
nicht gleichzeitig einschalten. Meine erste Überlegung bestand aus einer 
Schaltung bei der jeweils ein n-Mosfet (Anreicherungsmodus) ein Relais 
schaltet. Gleichzeitig wird ein Verarmungsmosfet geschaltet, um die 
Masse für das 2te Relais zu trennen.
Nun würde ich das Paket gerne als IC haben. Sprich 12V 
Versorgungsspannung. 2 Eingänge mit maximal 3V High-level. 2 Ausgänge 
mit 12V an die Relais. Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten, 
auch wenn beide Eingänge das Signal geben.
Ich habe jetzt schon 2 Tage im Netz gesucht, aber immer fehlt mir eine 
wichtige Komponente. Kennt einer von euch einen passenden IC?

Vielen lieben Dank.

MfG

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


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Thomas schrieb:
> aus einer Schaltung bei der jeweils ein n-Mosfet (Anreicherungsmodus) ein
> Relais schaltet. Gleichzeitig wird ein Verarmungsmosfet geschaltet, um
> die Masse für das 2te Relais zu trennen.
Vergiss das mit den selbstleitenden Mosfets. Das ist ein Irrweg.

Thomas schrieb:
> Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten, auch wenn beide Eingänge
> das Signal geben.
Eines der beiden Realis muss ja bei gleichzeitiger Ansteuerung Vorrang 
haben, oder wie?

Wenn das so ist, dann führe das "Vorrangrelais" so aus, dass es einen 
zusätzliche Kontakt hat, der das andere Relais zwingend abschaltet...

Oder soll das zuerst angesteuerte Relais weiterhin angesteuert bleiben?

> Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten
Was passiert sonst? Was machst du, wenn ein Relaiskontakt klebt?

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter D. (peda)


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Übliche Relais haben einen weiten Bereich für die Anzugs- und 
Abfallzeit.
Mit einer einfachen Invertierung ist daher nicht garantiert, daß nie 
beide gleichzeitig angezogen sind.
Ich mache die Verriegelung daher im µC. Im Programm wird das abfallende 
Relais sofort geschaltet und dann eine Task in den Scheduler gestellt 
zum verzögerten Zuschalten des anderen Relais. Typisch reichen als 
Verzögerung 100..500ms.

von Thomas (thomasv)


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Ist ein spezieller Fall, der mit HV-Fahrzeugen zu tun hat.

Wenn der MC den Befehl für beide raus gibt, darf kein Relais schalten.

Logik-Tabelle des IC:
1
Ein1 Ein2 Aus1 Aus2: 
2
 0    0    0    0  
3
 1    0    1    0 
4
 0    1    0    1
5
 1    1    0    0

(ich hatte es als Tabelle versucht, aber da wurde alles hintereinander 
geschrieben...)

Der MC bekommt den Befehl zum schalten per Tastendruck, also keine hohen 
Frequenzen oder PMWs.

Lothar M. schrieb:
> Was passiert sonst? Was machst du, wenn ein Relaiskontakt klebt?

Wenn beide geschlossen sind, gibt´s ein Kurzschluss. Sollte ein Relais 
hängen, sehe ich das an einer Status-LED.

Ich benötige also ein IC, welcher obige Logik besitzt, mit 2-3V 
Signalspannung klarkommt, 2 Ein- und 2 Ausgänge besitzt und 12V ausgeben 
kann.

: Bearbeitet durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Thomas schrieb:
> Ich möchte über einen MC 2 Relais ansteuern. Diese beiden Relais dürfen
> nicht gleichzeitig einschalten.

Dann muss man richtig programmieren ;-)

> Meine erste Überlegung bestand aus einer
> Schaltung bei der jeweils ein n-Mosfet (Anreicherungsmodus) ein Relais
> schaltet. Gleichzeitig wird ein Verarmungsmosfet geschaltet, um die
> Masse für das 2te Relais zu trennen.

Nicht sinnvoll.

> Nun würde ich das Paket gerne als IC haben. Sprich 12V
> Versorgungsspannung. 2 Eingänge mit maximal 3V High-level. 2 Ausgänge
> mit 12V an die Relais. Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten,
> auch wenn beide Eingänge das Signal geben.

Mit einem passenden Logikgatter, welches die Kanäle gegeneinander 
verriegelt. Siehe Anhang.

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


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Thomas schrieb:
> (ich hatte es als Tabelle versucht, aber da wurde alles hintereinander
> geschrieben...)
Verwende für formatierten Text die [pre] Tags. Siehe bei "Formatierung 
(mehr Informationen...)".

> Ich benötige also ein IC, welcher obige Logik besitzt, mit 2-3V
> Signalspannung klarkommt, 2 Ein- und 2 Ausgänge besitzt und 12V ausgeben
> kann.
Läuft auf ein ASIC raus.

von Falk B. (falk)


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Lothar M. schrieb:
>> Ich benötige also ein IC, welcher obige Logik besitzt, mit 2-3V
>> Signalspannung klarkommt, 2 Ein- und 2 Ausgänge besitzt und 12V ausgeben
>> kann.
> Läuft auf ein ASIC raus.

Ist heute dein lustiger Tag, was? ;-)

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


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Falk B. schrieb:
> Ist heute dein lustiger Tag, was? ;-)
Wenn es denn ein (in Zahlen 1) IC sein soll, das das alles kann, fällt 
mir heute tatsächlich nichts anderes ein. Wenn es eine diskrete 
Schaltung sien darf, dann finde ich schnell eine Lösung. Und mir fallen 
auch gleich einige Fragen zu Ausnahmezuständen ein...

: Bearbeitet durch Moderator
von Florian L. (muut) Benutzerseite


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Kurzschlussgefahr, Relais, HV-Fahrzeug.
Klingt für mich nach ASIL.

Was wird da real als Last geschaltet?

von Jörg R. (solar77)


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Thomas schrieb:
> Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten,
> auch wenn beide Eingänge das Signal geben.

Mein Ansatz wären Relais die sich gegenseitig verriegeln. Das was zuerst 
anzieht nimmt dem Anderen über einen NC-Kontakt die Möglichkeit auch 
anzuziehen. Für die Ansteuerung der Relais einfach 2 Transistoren, wie 
in der Schaltung von Falk.

Vorteil: Keine weitere Spannung notwendig und das gleichzeitige Anziehen 
wird verhindert.

Nachteil: Es werden Relais mit 2 Kontakten benötigt, 1xNC, 1*NO, ggf. 
1*UM.

Ich würde das Problem keinesfalls Softwareseitig lösen.


Lothar M. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten
> Was passiert sonst? Was machst du, wenn ein Relaiskontakt klebt?

Relais mit zwangsgeführten Kontakten nehmen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (thomasv)


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Ich hoffte dass es sowas schon gibt...

Falk B. schrieb:
> Mit einem passenden Logikgatter, welches die Kanäle gegeneinander
> verriegelt. Siehe Anhang.

Vielen Dank.

von Jörg R. (solar77)


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Thomas schrieb:
> Ist ein spezieller Fall, der mit HV-Fahrzeugen zu tun hat.

HV = Hochvolt?🤔

von Obelix X. (obelix)


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von Martin S. (mmaddin)


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Thomas schrieb:
> Sollte ein Relais
> hängen, sehe ich das an einer Status-LED.

Bist du denn immer da? Dann könntest du doch auch die Relais schalten, 
statt des uc? Ansonsten wäre es viel sinnvoller dass der uc das "sieht"! 
Die Frage ist doch, was soll einem dass überhaupt sagen, dass du es 
"siehst" wenn ein Relais "hängt"?

Thomas schrieb:
> mit 2-3V
> Signalspannung klarkommt

die die Spannnung am uc so schwankt, sollte als erstes die 
Stromversorgung überprüft werden.

Thomas schrieb:
> Wenn beide geschlossen sind, gibt´s ein Kurzschluss.

Und was passiert, wenn deine hier erwünschte "Sperrschaltung" spinnt?

Jörg R. schrieb:
> HV = Hochvolt?🤔

Also E-Autos? :-)

M.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Martin S. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> HV = Hochvolt?🤔
>
> Also E-Autos? :-)

Haver-Motor.

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


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Jörg R. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Was machst du, wenn ein Relaiskontakt klebt?
> Relais mit zwangsgeführten Kontakten nehmen.
Natürlich klebt auch bei zwangsgeführten Relais mal ein Kontakt wie im 
Beitrag "Klebende Kontakte an zwangsgeführten Relais"

Nur "kleben" dann durch die Führungsmechanik eben alle parallelen 
Kontakte gleichzeitig.

Die Zwangsführung bringt nur was, wenn man einen der parallelen 
Schaltkontakte zur Verifizierung des tatsächlichen Schaltzustandes 
einliest und auswertet. Ob in Hardware oder Software ist nachrangig.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter D. (peda)


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Jörg R. schrieb:
> Ich würde das Problem keinesfalls Softwareseitig lösen.

Ich habe mit der Softwarelösung sehr gute Erfahrungen gemacht. Sie läuft 
absolut zuverlässig.
Es werden damit HV-Reed-Relais von Meder geschaltet. Diese sind sehr 
anfällig, wenn sie unter Spannung schalten. Mit der Softwarelösung gibt 
es kein Verschweißen der Kontakte mehr. Durch das Delay ist ausreichend 
Zeit, daß sich alle Spannungen entladen, ehe eine andere zugeschaltet 
wird.

Natürlich läuft die Software nicht auf einem riesen OS oder RTOS, 
sondern ganz klassisch in der Mainloop eines 8-Bitters (ATmega328).
Daher kann auch keine Exception, Faults, Memory Leaks oder sonstiges 
dazwischen funken.

von Monk (roehrmond)


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Thomas schrieb:
> Ich benötige also ein IC, welcher obige Logik besitzt

Das ist nur die halbe Lösung. Beachte Peters Hinweis bezüglich der 
Abfallzeiten.

Wenn ein Relais langsamer abfällt als das andere anzieht (was nicht 
ungewöhnlich ist), hast du immer noch einen Konflikt. Dazwischen ist 
eine sogenannte "Totzeit" notwendig.

Ich würde das auch in Software implementieren.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Obelix X. schrieb:
>> Logik-Tabelle des IC:
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Exklusiv-Oder-Gatter

Tja, das sollte man meinen - aber EXOR mit 2 Ausgängen sind gerade nicht 
zu kaufen. Die Nummer mit dem 74HC125 ist schon richtig, schützt aber 
nicht vor zu kurzen Umschaltzeiten.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H. H. schrieb:
> Haver-Motor.

? Du wirst vermutlich weder die Gemeinde gleichen Namens in Portugal 
meinen, noch das ausgestorbene Adelsgeschlecht.

Hafer-Motoren sind m.E. Pferde.

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Jörg R. schrieb:
> Mein Ansatz wären Relais die sich gegenseitig verriegeln

So macht man das, wenn es um Sicherheit geht. Und nicht nur über die 
Software. Stell Dir vor der uC spinnt aus irgend einem Grund,

Es gibt Schaltungstechniken, die eben dafür gedacht sind. Und sich nicht 
auf den uC verlassen.

Auch Schütz-Wendeschaltungen laufen über Hardware-Verriegelung, und 
NICHT nur über die SPS. Die SPS kann das gerne wissen, dass ein Fehler 
ist, aber nur informativ. Um dann z.B. aus dem normalen Programm in ein 
Sicherheits/Störungsprogramm zu gehen. Und die Maschine in einen 
unkritischen Zustand zu bringen.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Die Nummer mit dem 74HC125 ist schon richtig, schützt aber
> nicht vor zu kurzen Umschaltzeiten.

Dann muss man einen kleine Controller als ATtiny13 programieren, der das 
sicher stellt. Und so gut testen, daß man dem Vertrauen kann. Gemäß dem 
OP geht es nur um manuelles Umschalten von Relais, also langsam^3. Oder 
man bohrt die Schaltung auf und packt zwei RC-Tiefpässe in die 
Verriegelung, dann dauert das Freigeben entsprechend lange. Verriegeln 
schnell, entriegeln langsam, neudeutsch break before make.

von Rainer W. (rawi)


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Falk B. schrieb:
> Dann muss man einen kleine Controller als ATtiny13 programieren, der das
> sicher stellt. Und so gut testen, daß man dem Vertrauen kann.

Am besten kannst du immer noch festverdrahteter Logik vertrauen, z.B. 
einem Monoflop zusammen mit einer passender Gatterlogik zur 
Verriegelung.
KISS

von Thorsten S. (whitejack)


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Rainer W. schrieb:
> Am besten kannst du immer noch festverdrahteter Logik vertrauen

Gatter sind empfindlich gegen Störungen allerart. Ohne Erfahrung in dem 
Bereich kann man sich den Blödsinn auch gleich sparen.

Am besten ist es, so etwas "so" einfach nicht zu machen, sprich:

Thomas S. schrieb:
> Es gibt Schaltungstechniken, die eben dafür gedacht sind. Und sich nicht
> auf den uC verlassen.

von Peter D. (peda)


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Falk B. schrieb:
> Oder
> man bohrt die Schaltung auf und packt zwei RC-Tiefpässe in die
> Verriegelung, dann dauert das Freigeben entsprechend lange.

Aber nicht ohne Schmitt-Trigger. Logik-ICs können bei langsamen 
Signalwechsel schwingen und hohen Strom ziehen. Im Datenblatt gibt es 
die "Input Transition Rise or Fall Rate", die nicht unterschritten 
werden sollte.
https://www.diodes.com/assets/Datasheets/74HC125.pdf
Seite 3.

Logik-ICs haben im Gegensatz zu einem µC auch kein definiertes Power-On 
Verhalten.

Man muß auch erstmal die Sicherheitsanforderungen definieren. Wenn 
maximal eine Sicherung durchbrennt, dann lohnt sich kein übertrieben 
hoher Aufwand, wie für ein AKW.

von Norbert (der_norbert)


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Zwei Relais schalten, das macht man fraglos am Besten wie in der 
Luftfahrt.

Mindestens drei voneinander unabhängige Computersysteme welche sich 
gegenseitig prüfen und bei Änderungsanforderung gewinnen immer die 
besten Zwei aus Drei.
Weitere Systeme prüfen und verifizieren die korrekte Ausführung.

Wer es wirklich sicher haben will, der sieht natürlich noch weitaus 
komplexere Szenarien vor. Denkbar wären um den Planeten verteilte 
Rechenzentren…

von Jörg E. (joedd)


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Thomas schrieb:
> Nun würde ich das Paket gerne als IC haben. Sprich 12V
> Versorgungsspannung. 2 Eingänge mit maximal 3V High-level. 2 Ausgänge
> mit 12V an die Relais. Die Relais dürfen nicht gleichzeitig schalten,
> auch wenn beide Eingänge das Signal geben.

Schau dir mal den FAN3240/FAN3241 von onsemi (früher Fairrchild) an. Der 
ist eigentlich für die Ansteuerung von bistabilen Relais mit 2 Spulen 
gedacht, erfüllt aber wahrscheinlich deine Anforderungen. Zeitgleiches 
schalten beider Ausgänge ist ausgeschlossen.

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Thomas schrieb:
> Diese beiden Relais dürfen
> nicht gleichzeitig einschalten.
Das ist die Anforderung

Jörg E. schrieb:
> Schau dir mal den FAN3240/FAN3241 von onsemi (früher Fairrchild) an. Der
> ist eigentlich für die Ansteuerung von bistabilen Relais mit 2 Spulen
> gedacht, erfüllt aber wahrscheinlich deine Anforderungen. Zeitgleiches
> schalten beider Ausgänge ist ausgeschlossen.
Und wie stellst Du hier definitiv sicher, dass nicht beide Relais 
anziehen?

Sicher.... es steht im Datasheet dass es per Xor-Schaltung verhindert 
wird. Solange das der Chip tut, was er tun soll.

Stell dir vor, der Chip wird beschädigt, so dass er ein Loch hat, und 
seine Funktion ? - Kannst Du hier nicht mehr garantieren.

Es muss eine NICHT- Elektronik, sondern mech. Verriegelung sein. Es gibt 
bei Siemens-Schütze fertige 2-Schütz Lösungen, die gegeneinander 
mechanisch verriegelt sind.

von Jörg R. (solar77)


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Lothar M. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Lothar M. schrieb:
>>> Was machst du, wenn ein Relaiskontakt klebt?
>> Relais mit zwangsgeführten Kontakten nehmen.
> Natürlich klebt auch bei zwangsgeführten Relais mal ein Kontakt wie im
> Beitrag "Klebende Kontakte an zwangsgeführten Relais"
>
> Nur "kleben" dann durch die Führungsmechanik eben alle parallelen
> Kontakte gleichzeitig.

Genau darum geht es. Wenn das Relais wegen eines klebenden Kontakts 
nicht in die Ruhelage wechselt kann das andere Relais nicht anziehen, 
weil es keinen Strom bekommen kann.

> Die Zwangsführung bringt nur was, wenn man einen der parallelen
> Schaltkontakte zur Verifizierung des tatsächlichen Schaltzustandes
> einliest und auswertet. Ob in Hardware oder Software ist nachrangig.

Nein, siehe oben. Auszuwerten ob ein Relais hängt kann aber für weitere 
Maßnahmen ausgenutzt werden.

Ich habe mal einen Plan (KiCad) angehangen. Die Relais haben nicht das 
korrekte Symbol, ich weiß nicht ob KiCad Relais mit zwangsgeführten 
Kontakten kennt.

von Rainer W. (rawi)


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Thomas S. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Diese beiden Relais dürfen
>> nicht gleichzeitig einschalten.
> Das ist die Anforderung

Relais als Selbstzweck?
Welchen Sinn soll das haben. Normalerweise setzt man Relais ein, um 
irgendetwas zu schalten. Das kennt jeder, der schon einmal eine 
Rollladensteuerung mit gegenseitiger Verriegelung verdrahtet hat.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Jörg R. schrieb:
> Nein, siehe oben. Auszuwerten ob ein Relais hängt kann aber für weitere
> Maßnahmen ausgenutzt werden.

Im Plan gibt es TP1 und TP2. An diesen TP dürfen keine 12V zu messen 
sein wenn das zum TP gehörende Relais stromlos ist. Ansonsten klebt das 
Relais.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Jörg R. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Nein, siehe oben. Auszuwerten ob ein Relais hängt kann aber für weitere
>> Maßnahmen ausgenutzt werden.
>
> Im Plan gibt es TP1 und TP2. An diesen TP dürfen keine 12V zu messen
> sein wenn das zum TP gehörende Relais stromlos ist. Ansonsten klebt das
> Relais.

Korrektur. 12V stimmt natürlich nicht, dann würde der Spannungsteiler ja 
keinen Sinn machen. Der Spannungsteiler muss so dimensioniert werden das 
es für den uC passt.

von Roland D. (roland_d284)


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Moin,

Jörg E. schrieb:
> Schau dir mal den FAN3240/FAN3241 von onsemi (früher Fairrchild) an. Der
> ist eigentlich für die Ansteuerung von bistabilen Relais mit 2 Spulen
> gedacht, erfüllt aber wahrscheinlich deine Anforderungen.

Leider nein, der Baustein schaltet den Ausgang nach einer gewissen Zeit 
ab unabhängig davon, was am Eingang anliegt. Ist halt für Relais 
gedacht, welche nur einen kurzen Stromstoß bekommen müssen.

Der TO sucht einfach nur einen Halbbrücken-Gatetreiber. Bei dem kann man 
mit dem Highside-Treiber ja auch eine Lowside treiben. Löst allerdings 
das Problem mit der garantierten gegenseitigen Verriegelung nicht 
wirklich.

Gruß, Roland

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


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Roland D. schrieb:
> Der TO sucht einfach nur einen Halbbrücken-Gatetreiber.
Ich könnte mir vorstellen, die Logik mit einer kompletten Brücke in 
einem H-Brücken-IC und 2 zusätzlichen Dioden zu erschlagen. Damit wäre 
die Forderung von Thomas nach "Schaltung mit 1 IC" schon mal erfüllt... 
;-)

Die ganzen Geschichten mit klebenden Kontakten, kaputten Bauteilen und 
sonstigem Pipapo sind dabei natürlich nicht berücksichtigt.

BTW: das Bild habe ich dort herkopiert:
- https://www.homofaciens.de/technics-base-circuits-h-bridge_ge.htm

: Bearbeitet durch Moderator
von Monk (roehrmond)


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Lothar M. schrieb:
> Ich könnte mir vorstellen, die Logik mit einer kompletten Brücke in
> einem H-Brücken-IC und 2 zusätzlichen Dioden zu erschlagen

Da fehlen Freilaufdioden.

Die Schaltung löst allerdings nicht das Problem, dass Relais meist 
langsamer abfallen, als sie anziehen - insbesondere mit Freilaufdioden. 
Beim Umschalten könnten kurzzeitig beide Relais angezogen sein.

Noch eine Kleinigkeit zu dieser konkreten H-Brücke: Wenn keine saubere 
Spannung an den Eingängen anliegt (z.B. während der angeschlossene 
Mikrocontroller im Reset ist), hast du einen satten Kurzschluss über 
alle Transistoren.

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


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Monk schrieb:
> Da fehlen Freilaufdioden.
Sagte ich doch: Pipapo. Ohne Freilaufdiode fällt so ein Relais übrigens 
viel schneller ab, was das nächte Problem entschärft:

> dass Relais meist langsamer abfallen, als sie anziehen
Gehört im Grunde auch zu Pipapo.

Die Schaltung bildet lediglich und ausschließlich mit 1 IC die vom TO 
gewünschte Logik nach. Mehr wissen wir von der Aufgabe des TO nicht. Und 
jeder andere Problemfall muss anderweitig abgefangen werden.

> Noch eine Kleinigkeit zu dieser konkreten H-Brücke
Auch das ist Pipapo, denn diese konkrete H-Brücke ist nur ersatzweise 
für das vorgeschlagene vollintegrierte IC (das für die 1-IC-Lösung nötig 
ist) dargestellt. Denn natürlich ist diese 
H-Brücken-Funktionsgrundschaltung Murks. Das sollte jemand aber schon 
abschätzen können, wenn er (sicherheitsrelevante) Verriegelungen basteln 
will.

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Thomas schrieb:
> Ist ein spezieller Fall, der mit HV-Fahrzeugen zu tun hat.

Thomas schrieb:
> Der MC bekommt den Befehl zum schalten per Tastendruck, also keine hohen
> Frequenzen oder PMWs.

Wenn es darum geht ein E-Auto wahlweise per Tastendruck einphasig oder 
dreiphasig zu Laden, dann kann man auch ein CD4017 einsetzen:

Q0 = einphasig laden (Rel. 1 ein)

Q1 = beide Relais aus

Q2 = dreiphasig laden (Rel. 2 ein)

Q3 = beide Relais aus

Q1 und Q3 bleiben einfach unbeschaltet, sie dienen nur dazu die 
benötigten Abfallzeiten automatisch zu generieren.

Positiver Nebeneffekt: der zweite Taster entfällt ersatzlos.

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Thomas S. schrieb:
> Es gibt Schaltungstechniken, die eben dafür gedacht sind. Und sich nicht
> auf den uC verlassen.
>
> Auch Schütz-Wendeschaltungen laufen über Hardware-Verriegelung, und
> NICHT nur über die SPS.
Im Prinzip korrekt, aber, es ist erforderlich, in der Software ebenfalls 
zu verriegeln. Daher ist bei SPS auch ganz klar die Reihenfolge : 
Einlesen, Verarbeiten, Ausgeben. So kann das, ich skizziere das auch mal 
auf,  programmiert und verdrahtet werden. Ok, wie du Speicher, Zeitwerke 
und Gatter programmierst, wirst du ja wissen. Das geht in jeder 
Programmiersprache.
Sorry, muss noch erwähnen, die Ausgänge sind mit entsprechenden 
Treiberbausteinen oder Transistoren zu versehen. Ich komm halt von der 
SPS Seite, da sind die Ausgangsstufen den Schützen schon angepasst.
Gruß oldmax

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Matthias S. schrieb:
> Tja, das sollte man meinen - aber EXOR mit 2 Ausgängen sind gerade nicht
> zu kaufen.

Wozu auch?
Eines mit einem Ausgang reicht und damit muss man lediglich die 
Weiterleitung der Eingänge freischalten.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rainer W. schrieb:
> Eines mit einem Ausgang reicht und damit muss man lediglich die
> Weiterleitung der Eingänge freischalten.

Naja, warum einfach, wenns auch kompliziert geht. Ich wette, das kann 
man auch mit RS Flipflops oder 2 Monoflops lösen - aber wozu?

von Jörg R. (solar77)


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Michael M. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Ist ein spezieller Fall, der mit HV-Fahrzeugen zu tun hat.
>
> Thomas schrieb:
>> Der MC bekommt den Befehl zum schalten per Tastendruck, also keine hohen
>> Frequenzen oder PMWs.
>
> Wenn es darum geht ein E-Auto wahlweise per Tastendruck einphasig oder
> dreiphasig zu Laden, dann kann man auch ein CD4017 einsetzen:
>
> Q0 = einphasig laden (Rel. 1 ein)
>
> Q1 = beide Relais aus
>
> Q2 = dreiphasig laden (Rel. 2 ein)
>
> Q3 = beide Relais aus

Der 4017 sollte aber mit einem POR beschaltet werden, damit er einen 
definitiven Zustand hat wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.
Die Beschaltung an den Ausgängen muss daher verschoben werden, Q0 sollte 
frei bleiben. Ansonsten zieht Rel1 nach dem einschalten der 
Stromversorgung direkt an.


> Q1 und Q3 bleiben einfach unbeschaltet, sie dienen nur dazu die
> benötigten Abfallzeiten automatisch zu generieren.

Wenn die Ansteuerung von einem uC kommt bestimmt er das Timing. Wenn die 
Ansteuerung händisch über einen Taster erfolgt kann der 4017 nichts 
automatisch generieren.

> Positiver Nebeneffekt: der zweite Taster entfällt ersatzlos.

Dafür braucht es eine Entprellung für den Taster, auch wenn der 4017 
CL-Eingang über Schmitt-Trigger Charakteristik verfügt.


@TO
Bist Du noch dabei, oder ist das hier eine Luftnummer?
Um was geht es konkret?

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Jörg R. schrieb:
> Der 4017 sollte aber mit einem POR beschaltet werden, damit er einen
> definitiven Zustand hat wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.

Gute Idee.

Jörg R. schrieb:
> Die Beschaltung an den Ausgängen muss daher verschoben werden, Q0 sollte
> frei bleiben. Ansonsten zieht Rel1 nach dem einschalten der
> Stromversorgung direkt an.

Falls das Fahrzeug vorrangig über PV geladen werden soll, ist es evtl. 
sogar gut wenn nach dem Einschalten das Relais 1 automatisch 
eingeschaltet wird.

Jörg R. schrieb:
> Wenn die Ansteuerung händisch über einen Taster erfolgt kann der 4017
> nichts automatisch generieren.

Dann wirkt aber wenigstens die menschliche Reaktionszeit als 
ausreichende Zeitverzögerung.

Jörg R. schrieb:
> Dafür braucht es eine Entprellung für den Taster, auch wenn der 4017
> CL-Eingang über Schmitt-Trigger Charakteristik verfügt.

Die Entprellung übernimmt der vorgeschaltete MC durch die programmierte 
Software.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Roland D. schrieb:
>> Schau dir mal den FAN3240/FAN3241 von onsemi
> Leider nein, der Baustein schaltet den Ausgang nach einer gewissen Zeit
> ab unabhängig davon, was am Eingang anliegt. Ist halt für Relais
> gedacht, welche nur einen kurzen Stromstoß bekommen müssen.

Wenn ich das richtig gesehen habe, sollte sich der FAN3240 auf 
Dauerstrom schalten lassen.

Lothar M. schrieb:
> Ich könnte mir vorstellen, die Logik mit einer kompletten Brücke in
> einem H-Brücken-IC und 2 zusätzlichen Dioden zu erschlagen.

Der Gedanke mit den Kontakten, die auch gegen klebende Relais schützen, 
hat mir durchaus gefallen:
Jörg R. schrieb:
> Wenn das Relais wegen eines klebenden Kontakts

Andernfalls können sich die beiden NPN-Transistoren mit je einer Diode 
vom Kollektor zur Basis des Gegners verriegeln. Zur Sicherheit 
vielleicht noch eine Diode vor die Basis, um die Schaltschwelle zu 
erhöhen.

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Ganz so einfach ist eine Hardware-Verriegelung nicht zu betrachten. Der 
einzige, aber mögliche Fall, beide Schütze werden von einer 
übergeordneten Steuerung (SPS, MC) gleichzeitig angesteuert. Da beide 
Schütze noch nicht verriegelt sind, ziehen sie auch gleichzeitig an. 
Fallen ab und ziehen an. Die Leistungskontakte brutzeln derweil vor sich 
hin. Im schlimmsten Fall brennt die Bude ab. Bei einer reinen manuellen 
Tasterschaltung mit Selbsthaltung kann das so gut wie nicht vorkommen, 
bei den Genannten schon. Daher habe ich in meiner Skizze dem Speicher 
eine Zeit mit ein paar ms nachgeschaltet. Die Speicher sind 
Softwaremäßig gegeneinander Verriegelt und auch die Schütze haben eine 
Hardware-Verriegelung. Durch die Programmierung ergibt sich 
grundsätzlich eine Vorrangschaltung und so ist es unmöglich, das beide 
Ausgänge gleichzeitig gesetzt werden. Der Einschaltmoment der Steuerung 
ist auch zu beachten. Daher muss bei der Initialisierung dar Ausgänge 
darauf geachtet werden, das sie inaktiv sind. Aber da reden wir von µSek 
und da fühlt sich ein Schütz selbst bei aktivem Ausgang für diesen 
Zeitraum nicht angesprochen.
Ps. Was mein Beitrag nicht lesenswert macht versteh ich nicht. 
Vielleicht, weil wir hier von Digital- und nicht Analogtechnik reden? 
Oder einfach, weil mal wieder jemand ohne Ahnung sein Ego mittels 
Pfeilchen aufbessern möchte.
Gruß oldmax

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


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Jörg R. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Jörg R. schrieb:
>> Die Zwangsführung bringt nur was, wenn man einen der parallelen
>> Schaltkontakte zur Verifizierung des tatsächlichen Schaltzustandes
>> einliest und auswertet. Ob in Hardware oder Software ist nachrangig.
> Nein, siehe oben.
Du hast da mit der gegenseitigen Verriegelung (uralt und bekannt aus der 
Schütztechnik seit über 100 Jahren) genau das gemacht, was ich mit 
"Verifizierung des tatsächlichen Schaltzustands ... in Hardware" gemeint 
habe.
- https://kreativekiste.de/schuetz-verriegelung-erklaert
- https://de.wikipedia.org/wiki/Wende-Schützschaltung

Martin V. schrieb:
> Ps. Was mein Beitrag nicht lesenswert macht versteh ich nicht.
Ganz einfach: der Thomas hat nach einer Lösung in Hardware für sein 
Logikproblem gesucht, die in einem IC untergrbracht ist und du 
antwortest ihm mit einer Softwarelösung in einer SPS. Arg viel weiter 
daneben liegen geht kaum.

Und nach wie vor gilt: **Ratestunde**, weil der Thomas keine weiteren 
Informationen zu diesem "speziellen Fall" liefert und sich nicht mehr 
für seinen Thread und somit auch nicht für eine brauchbare Lösung seines 
Problems interessiert.

Solange sich das nicht ändert, können wir hier nur um allgemeine 
Grundlagen
der Elektrotechnik und Elektromechanik in Relais diskutieren.

: Bearbeitet durch Moderator
von Martin V. (oldmax)


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Hi
Lothar M. schrieb:
> Ganz einfach: der Thomas hat nach einer Lösung in Hardware für sein
> Logikproblem gesucht, die in einem IC untergrbracht ist und du
> antwortest ihm mit einer Softwarelösung in einer SPS. Arg viel weiter
> daneben liegen geht kaum.
Na ja, ein Logik-IC ist auch ein µC. Hardwareverriegelung ist Kontakt. 
Beides habe ich angesprochen und so arbeitet in der Regel auch eine 
Steuerung für zuverlässig gegenseitig verriegelte Schütze. Sie dir 
einfach mal die Skizze an, so wie du es da siehst, kannst du es auch mit 
UND-Gatter, Oder-Gatter Flipflop sowie Zeitglied diskret aufbauen. Man 
muss die skizzierte Schaltung nicht zwingend programmieren, nur weil im 
Text "SPS" steht.  Natürlich gibt es auch Sonderfälle für 
sicherheitsrelevante Steuerung. ob es da ein speziell entwickeltes IC 
gibt, möglich. Ich kenne es nicht. Aber in einem Punkt hast du Recht, 
der Tomas äußert sich nicht zum exakten Problem. Aber trotzdem kann man 
einen Beitrag leisten. Er spricht davon, die Schütze mit einem µC 
anzusteuern. Ob ich einem µC noch ein spezielles IC nachschalte oder 
noch tausend Transistoren nachfummel, ausschlaggebend ist, wie sicher 
sind die Schütze vor unbeabsichtigtem schalten geschützt. Reicht 50%, 
70% 90% oder 99,9%. 100% wird es nicht geben, aber es ist auch klar, je 
mehr wir uns der 100% nähern, um so teurer wird es.
Also mal ein Tipp, lesen, verstehen und dann beurteilen.
Gruß oldmax

von Jörg R. (solar77)


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Martin V. schrieb:
> Hi
> Lothar M. schrieb:
>> Ganz einfach: der Thomas hat nach einer Lösung in Hardware für sein
>> Logikproblem gesucht, die in einem IC untergrbracht ist und du
>> antwortest ihm mit einer Softwarelösung in einer SPS. Arg viel weiter
>> daneben liegen geht kaum.
>
> Na ja, ein Logik-IC ist auch ein µC.

Nein.

Ein uC ist wohl aber ein IC;-)

: Bearbeitet durch User
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