Hallo zusammen,
ich bastel gerade an einem Gerät im Home-Automation Kontext um kleine
Lasten zu schalten - nur SELV - ca. 1A und AC/DC.
Typische Anwendungsfälle:
- Türgong
- Türsummer
- Magnetventil
- Relais
- Steuer / Tastereingänge verschiedenster Geräte (Heizung,
Wechselrichter, Türöffner etc..)
Dafür würde ich gerne Halbleiter einsetzen, optisch getrennt
("PhotoMOS").
Ich würde das gerne gegen Überlast / Kurzschluss absichern um
1) Überhitzung, Brand etc. auszuschließen
2) idealerweise das Bauelement schützen
Die erste Idee war eine Polyfuse / PTC, aber mir scheint die
Auslösecharakteristik passt hier nicht - typische Fuses die ich so
gefunden habe lösen dann erst innerhalb von 150ms aus wenn man sie mit
dem x-fachen Nennstrom belastet..
Hab hier ein ganz nettes Teilchen gefunden das von der Bauform und dem
LED-Strom und auch dem Schaltvermögen ganz gut passt bzw. schon noch
Reserven hat. Datenblatt:
https://wmsc.lcsc.com/wmsc/upload/file/pdf/v2/lcsc/2405271610_SUPSiC-GAQY212G2S_C7435109.pdf
Und wenn ich da eine 1812 Polyfuse mit 500ma davor packe - wird wohl
nicht in allen Zuständen dafür Sorgen, dass der PhotoMOS überlebt.. was
würdet ihr mir hier empfehlen?
Ing-Dom schrieb: > Und wenn ich da eine 1812 Polyfuse mit 500ma davor packe - wird wohl > nicht in allen Zuständen dafür Sorgen, dass der PhotoMOS überlebt.. Nö, das wird in fast allem Kurzschluß- und Überlastfällen versagen. > was > würdet ihr mir hier empfehlen? Man braucht eine elektronische Strombegrenzung, die im sub Millisekundenbereich anspricht. Für deine typischen Anwendungsfälle brauchst du weder eine galvanische Trennung noch einen PhotoMOS. Nimm einen kurzschlußfesten Treiber. Fertig.
Ich brauche grundsätzlich eine galvanische Trennung, das hat mit dem unterlagertem Bussystem zu tun. Was meinst du mit "Treiber" ? Stromquelle? Low oder High-Side Switch? Ich will potentialfreie Ausgänge realisieren, also die Signale und kleine Lasten schalten können, mehr oder weniger egal was, AC, DC, meintenwegen auch ein 4..20mA oder 0-10V Signal. Ich hätte als alternative eher noch an Reed-Relais gedacht...
Ing-Dom schrieb: > Ich will potentialfreie Ausgänge realisieren, also die Signale und > kleine Lasten schalten können, mehr oder weniger egal was, AC, DC, > meintenwegen auch ein 4..20mA oder 0-10V Signal. Eierlegende Wollmilchschweine also. Die werden ausschließlich aus Unobtainium hergestellt, und nur in Phantasien.
Ing-Dom schrieb: > Ich hätte als alternative eher noch an Reed-Relais gedacht... Wenn das die Alternative ist, dann bleib bei den Photomos. Denn Reedrelais sind das "Klebrigste", was es an Schaltern gibt. Nur die kleineste Überlastung und fertig ist die dauerleitende Verbindung. Ing-Dom schrieb: > typische Fuses die ich so gefunden habe lösen dann erst innerhalb von > 150ms aus wenn man sie mit dem x-fachen Nennstrom belastet. Das ist bei allen thermisch auslösenden Sicherungen (also auch bei üblichen Schmelzsicherungen) der Fall: die Sicherung hat ein größeres I2t als der winzige Halbleiterdie und dementsprechend fackelt zuerst der Halbleiter ab. > Und wenn ich da eine 1812 Polyfuse mit 500ma davor packe - wird wohl > nicht in allen Zuständen dafür Sorgen, dass der PhotoMOS überlebt.. was > würdet ihr mir hier empfehlen? Beim Verdrahten aufzupassen. Denn danach sollte ja wohl kaum mehr was passieren. Und wenn doch, dann finde ich pfeilschnell einen Fall, wo die Polyfuse auch nicht hilft.
Am robustesten scheinen mir KFZ Relais zu sein. Deren Kontakte sind sehr robust und geeignet nicht-lineare Lasten zu schalten. Zudem sind sie auch billig und leicht beschaffbar und es gibt dafür Einsteckfassungen für LP Montage. Für Langzeitzuverlässigkeit also gut geeignet. Langzeit gesehen eine praktisch bevorzugende Lösung. https://www.digikey.ca/en/products/detail/picker-components/PC785-1C-12C-D-X/13694598 Diese Photo-MOS Schalter können bestenfalls den zweifachen Nennstrom, wie im Datenblatt angegeben, aushalten. Da muß man sich genau bewußt sein, was geschaltet werden soll. Als Universalschalter nicht gut geeignet. Lasten mit hohen Einschaltstromstoß, wie z.B. Lampen, Motore u.ä. sind drastisch "Lebensverkürzend". Einige Photo-MOS Kanäle für "sanfte und sichere" Lasten, können ja nebenbei auch noch angeordnet werden. Dann kann man wählen, welche Art Schalter in Frage kommt. Oder fertige die Schalter als kleine Einsteckmodule an, die man dann Anwendungsspezifisch schnell auswechseln kann, wenn sich an der Systembeschaltung etwas ändert. KFZ geschützte elektronische Schalter sind auch noch eine Möglichkeit, aber natürlich eingeschränkt, was Versatilität angeht. Obendrein sind sie oft nicht leicht erhältlich und teuer. Solltest Du Dich entschließen, KFZ Relais verwenden zu wollen, mußt Du beachten, daß solche Kontakte Minimalstrom verlangen. Für schwachbrüstiges Zeug und Daten, NF, Meßsignale also nicht geeignet.
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Gerhard O. schrieb: > Am robustesten scheinen mir KFZ Relais zu sein. Taugen aber als Signalrelais gar nicht.
H. H. schrieb: > Gerhard O. schrieb: >> Am robustesten scheinen mir KFZ Relais zu sein. > > Taugen aber als Signalrelais gar nicht. Schrieb ich ja. Dafür sind die Photo-MOS vorgesehen.
Gerhard O. schrieb: > H. H. schrieb: >> Gerhard O. schrieb: >>> Am robustesten scheinen mir KFZ Relais zu sein. >> >> Taugen aber als Signalrelais gar nicht. > > Schrieb ich ja. Dafür sind die Photo-MOS vorgesehen. Dem TE träumts halt von der Wollmilchsau.
H. H. schrieb: > Taugen aber als Signalrelais gar nicht. Stichwort: Frittspannung. - https://de.wikipedia.org/wiki/Frittspannung Ing-Dom schrieb: > Steuer / Tastereingänge verschiedenster Geräte Genau dort taugen dann Relais mit hochbelastbaren Kontakten gar nichts, weil sie nicht sicher schalten. Mit zunehmender Alterung wird das nicht besser. Und Relais mit Goldkontakten gehen an den anderen zu schaltenden Lasten kaputt. H. H. schrieb: > träumts halt von der Wollmilchsau. Und deshalb haben handelsübliche SPS mehrere und nötigenfalls zusteckbare Ausgangstechnologien. Eben weil man nicht mit "dem einen Ausgang" alles Mögliche schalten kann.
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H. H. schrieb: > Dem TE träumts halt von der Wollmilchsau. Träumen wird man ja noch dürfen :) "Alles" wollte ich ja nun auch nicht schalten, mit der Einschränkung auf SELV und 1A hab ich ja zB 16A 230V AC Glühlampen oder induktive Last ausgeklammert :P Wenn sich meine Vorstellungen als nicht umsetzbar herausstellen, muss ich halt an den Anforderungen schrauben. Vielleicht ist ja eine Kombination nicht das schlechteste.. PhotoMOS oder ReedRelais für reine Signale (mit idr unbekanntem Abfragestrom/spannung oder auch Polarität) und Subminiaturrelais für Leistung.. back to the drawing board
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Ing-Dom schrieb: > - Türgong > - Türsummer > - Magnetventil > - Relais > - Steuer / Tastereingänge verschiedenster Geräte Als Eingang billige Optokoppler plus Rv und Paralleldiode, als Ausgang mit NPN kleine Relais ansteuern, selbst Reichelt hat 5 oder 12V <1€, die stecken Fehler gut weg. Ggf Varistoren gegen induktive Spitzen vorsehen.
Ganz gleich welche Relais man nimmt, würde ich die Schalteinheiten modular und steckbar machen. Wenn man z.B. die SRD Serie Relais verwendet, ist das Risiko gering, weil sie spottbillig sind. Wenn man den Daten glauben darf, sind diese gut genug für so ziemlich alles, was man üblicherweise damit schalten will. Manchmal ist es besser, Komponenten mit leichter Beschaffbarkeit und niedrigem Preis zu jonglieren, als unnötig Raumfahrt Zuverlässigkeit erreichen zu wollen. Man muß nur darauf achten, daß die Kontakte beim Schalten nicht (wesentlich) überlastet werden. Wenn man sich selber etwas baut, dann weiß man auch zu Warten. Wie gesagt, denke bei Deinem Design Konzept "Modular". Dann gewinnst Du: Anpassfähigkeit an die Lasten Billiger Ersatz Leichte Beschaffbarkeit, wenn man sich populäre Komponenten aussucht, die von multiplen Herstellern geführt werden. Ersatzmodule zur Verfügung zu haben. Bei den billigen LP Herstellungskosten sind solche Lösungen durchaus attraktiv. Opto22 ist übrigens auch ein interessantes Konzept... https://developer.opto22.com/pi/ Modular ist ja auch bei den Fernost Bords mit den blauen Relais gegeben. Wenn es der Platz zuläßt sind auch jene keine schlechte Wahl, solange man aufpasst nur jene Module zu wählen, wo die Sicherheitsabstände den gängigen Bestimmungen entsprechen und mit Kriechstromfräsungsausparungen - Die gibt es konträr zu populärer Ansicht tatsächlich und können auch Netz Wechselspannung ausreichend sicher schalten. Man sollte auch richtig ausgeführten Snubber Schutz anbringen wenn AC geschaltet wird. Für Hobbyprojekte muß man nicht unbedingt zu Industriestandard mithalten. Aber Netzspannung willst Du ohnehin nicht schalten.
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Ing-Dom schrieb: > Dafür würde ich gerne Halbleiter einsetzen, optisch getrennt > ("PhotoMOS"). Ungeeignet für induktive Lasten. Ein MOSFET kann bei Maximalstromüberschreitung (gemessen per shunt und Komparator) in Mikrosekunden abgeschaltet werden, ein PhotoMOS nicht, der braucht Millisekunden und brennt dabei durch. TRIACs sind deutlich robuster und können mit Feinsicherungen geschützt werden (deren I2s kleiner ist als das I2s des TRIACs), schalten passend für induktive Lasten im Strom-Nulldurchgang ab, brauchen bei DC aber einen Quench-Schaltkreis.
Hallo, andere Idee vielleicht. HighSide Switch, Profet o.ä., haben etliche Sicherheitsmaßnahmen integriert. Wenn es galvanisch getrennt sein muss, dann diese per Optokoppler ansteuern.
Moin, Lothar M. schrieb: >> Steuer / Tastereingänge verschiedenster Geräte > Genau dort taugen dann Relais mit hochbelastbaren Kontakten gar nichts, > weil sie nicht sicher schalten. Mit zunehmender Alterung wird das nicht > besser. Und Relais mit Goldkontakten gehen an den anderen zu schaltenden > Lasten kaputt. Man könnte ja - wenn es denn sein muss - Halbleiterschalter mit mäßigem Durchgangswiderstand und Relais parallel schalten. Es muss nur sichergestellt sein, das der Halbleiter nach dem Relais einschaltet und vor dem Relais ausschaltet. Aber ob sich das lohnt? Immerhin wird je nach Anwendungsfall entweder nur das eine oder nur das andere gebraucht. Gruß, Roland
Hallo, PhotoMos geht vielleicht doch. Ich nutze sie für meine Modelleisenbahn. Ich nutze welche die für 2A ausgelegt sind und dazu seine eFuse die auf 700mA eingestellt ist. Mehrfach Kurzschluss getestet, es geht nichts kaputt. Für 1A Laststrom würde ich PhotoMos mit mindestens 2A besser 3A suchen und die eFuse eben auf 1A einstellen. Da ist genügend Luft. Verhält sich am "Schaltpunkt" etwas träge, je mehr Strom fließt umso flinker schaltet sie ab. Bei meinem 0,7A Schaltpunkt schaltet sie mit >1A unmittelbar ab. Aus dem Bauch heraus mit 1A Schaltpunkt ist bei 1,5A Schluss. Zusätzlich kann man bei einer eFuse noch Unter- und Überspannung einstellen. Als Bsp. ich verwende G3VM-41AY1 und TPS259620. >> Dafür würde ich gerne Halbleiter einsetzen, optisch getrennt >> ("PhotoMOS"). > > Ungeeignet für induktive Lasten. Dafür habe ich parallel am PhotoMos eine TVS Diode.
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Veit D. schrieb: > Als Bsp. ich verwende G3VM-41AY1 und TPS259620. Danke dir für deinen Erfahrungsbericht ! Ich hab keine Erfahrung mit eFuses, aber meines Wissens nach sind die nur für DC geeignet, oder? Ich wollte ja auch AC schalten.. bzw Signale unbekannter Polarität. Veit D. schrieb: > Dafür habe ich parallel am PhotoMos eine TVS Diode. Die sollte man ja eh grundsätzlich vorsehen. Aktuell tendiert meine Lösung hin zu einem Bistabilen Subminiaturrelais: https://source.hongfa.com//Api/DownloadPdf/323 und zwar die L2-D Variante. Durch die Goldkontakte sollte - sofern mit dem Kontakt niemals große Lasten geschaltet werden - auch noch kleine Ströme zuverlässig funktionieren. Eine Frage dazu, obowhl es Offtopic wird.. die Ratings im Datenblatt gelten pro Kontakt, oder? das ist ja ein 2 Form C Relais, hat also 2 separate Kontakte. Mir ist klar, dass mir das beim Schalten keinen Vorteil bringt, weil immer einer der erste ist, aber für den Übergangswiderstand sollte es sich ja positiv auswirken wenn parallel geschaltet..
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