Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Heizfolie und PTC: Wie vorschalten?


von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Hallo alle!
Ich hab nicht wirklich eine passende Antwort über die Suchfunktion 
gefunden, deshalb schreibe ich neu:

Ich habe 1 Problem mit 2 unterschiedlichen Komponenten:
1) Polyimid Heizfolie:
https://www.conrad.at/de/p/thermo-tech-polyimid-heizfolie-selbstklebend-24-v-30-w-schutzart-ipx4-l-x-b-185-mm-x-13-5-mm-2754949.html

2) PTC-Heizelement:
https://www.amazon.de/PTC-Thermostat-Heizplatte-Luftheizung-konstanter-Hochleistungs-PTC-Heizelement-PTCYIDU/dp/B0CG56868R/ref=sr_1_1_pp?dib=eyJ2IjoiMSJ9.QJnftjlv0s4YcC1BpgA8Sy0pM4CmuZO7E8__XIVAMlDuG4psagN63aXXuRO4DyP4s9htu3lO_w9S9J8uo_XzUtGZeuxJhyjL2ao0jnfhRV7HQpt_JJ48k_IH0NqrowbkJOeH_JPQ2sm6_PDQlzzvGJdcKU6sfM6XZQpYfrP7E7YqbNAomeQvjIHQnipGakDc.Z12FvW5Lj9PONKTJg8ALTvVYJ3A8Wzv2hwzSmKlFY68&dib_tag=se&keywords=PTCYIDU&nsdOptOutParam=true&qid=1734351406&sr=8-1

Bezüglich Heizfolie:
Die verträgt 24V bei 30W, schafft theoretisch ~440°C, ist anscheinend 
nur ein bestimmtes Widerstandsmaterial eingebettet in Polyimid und hat 2 
Anschlüsse.

Ich habe 2 von diesen Folien und muss beide auf ca. 160-170°C aufheizen.
Dazu habe ich mir ein regelbares Netzgerät gekauft das bis 36V geht und 
60W liefert. Da ich nicht die volle Leistung aus der Folie rausholen 
muss, geh ich mit dem Netzgerät auch nicht an seine Grenze weil ich 
nicht einmal die 24V brauche.
Vom Netzgerät habe ich den Stecker abgezwickt und die Heizfolien 
schließe ich parallel über Wago-Klemmen direkt an die Leitungen des 
Netzgerätes an.
Meine simple Frage: War's das?? Brauche ich keine 
Spannungsstabilisierung oder irgendeinen (Leistungs)Widerstand davor? 
Strombegrenzung oder sowas?

Bezüglich PTC-Heizelement:
Selbe Fragestellung aber:
Das Heizelement ist in einer Aluminiumplatte eingebettet und kann mit 
bis zu 220V AC oder DC betrieben werden.
Ich habe gelesen, dass es ein PTC lieber hat, wenn die Spannung konstant 
bleibt, deshalb habe ich folgende Sachen gekauft:
1 regelbares Netzgerät das die 230V AC regeln kann. Am Ausgang kommt 
also auch AC raus.
Dahinter kommt dann eine Gleichrichterschaltung sodass ich DC bekomme.
Dort schließe ich auch direkt das Heizelement an.
Aber das Netzgerät hat wider Erwarten zum Surren und ein bisschen zu 
Qualmen begonnen als ich langsam hochgeregelt habe.
Im Detail weiß ich nicht warum, kann aber nur daran liegen, dass der PTC 
ja im kalten Zustand einen Kurzschluss darstellt. Und das hat wohl der 
Gleichrichter als auch das Netzteil nicht gern gehabt.

Ich denke, die HeizFOLIE lässt sich wahrscheinlich einfach direkt ohne 
Vorschaltung an die Spannungsquelle anschließen aber beim PTC bin ich 
mir nicht sicher - vor allem nicht was der als Vorschaltung braucht. Die 
Temperatur steigt, somit steigt sein Widerstand was gut für das 
Kurzschlussverhalten des PTC-Innenwiderstands ist. Aber ich denke, das 
ist trotzdem nicht die vernünftigste Methode. Irgendwie muss sich der 
PTC schonend aufwärmen sodass das Netzgerät und der Gleichrichter nicht 
ex geht.

Kann mir bitte wer helfen? Meine Elektronik-Ausbildung ist 20 Jahre her 
:(

Danke und schönen Gruß
Johannes

PS: Wenn notwendig, steht mir ein Oszi zur Verfügung, falls das wichtig 
ist.

PPS: Das ist das Netzteil für die beiden Heizfolien:
https://www.amazon.de/Jadeshay-Einstellbares-Verstellbarer-St%C3%B6rungsfrei-AC-DC-Netzteil-One-Color/dp/B0CZP42SX4/ref=sr_1_3?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=YU6PFSRJMRBZ&dib=eyJ2IjoiMSJ9.gzTQ6ZpXdnSgTTNV2rtkIKTj6SySdKBaMEiY55xsKyLma9et7J_KxfKyRv12xSwi9YC4lMgqVRjHLIyeR7LfY6b8oeEGz3T9MA__VyYGl08GgAVrGCi16DLeMmO9SevA2BQd6nTRi3rLScQp4dFUuLNftomklP5yzJWZuQkn6tWzDlh6IOGM-peXRQyXjn_C80PCzuJEARKayUWNrKmzN3u9Wk_b2nPviBqaISAM5yqcaodQWFGr25HpNRNuFHvzaK1uX6ygJgptxaXo2epeyI-NhxzLc8CSggC4Z2p_y-H8ijLBAWmvAV2cwqzRytP5vJrT2XFvU7mCyjKbVWezrGYOvMIhtd2AC9hYC2am6k4.C81UCpEPhl8MF0CM0tEqx6vR-2LHkoSmLrj9_McfsYo&dib_tag=se&keywords=Jadeshay+Netzteil+Regelbar%2C+Einstellbares+Netzteil+3%E2%80%9336V+Breiter+Bereich+Verstellbarer+Netzadapter+St%C3%B6rungsfrei+60W+Regelbares+Netzteil+1%2C7A+AC-DC-Netzteil&nsdOptOutParam=true&qid=1734353419&s=ce-de&sprefix=jadeshay+netzteil+regelbar+einstellbares+netzteil+3+36v+breiter+bereich+verstellbarer+netzadapter+st%C3%B6rungsfrei+60w+regelbares+netzteil+1+7a+ac-dc-netzteil%2Celectronics%2C170&sr=1-3

Und hier der Regler und der Gleichrichter für die beiden PTCs:
https://www.amazon.de/AIFIZO-Spannungsregler-Temperatursteuerung-Geschwindigkeitssteuerung-Leistungsregler/dp/B0CQ7S9RDN/ref=sr_1_1_sspa?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=1NYPLZXZKNY2L&dib=eyJ2IjoiMSJ9.arfbsC4DfNXmi68LrSJMw1zZM7X0uUUJqEG3Eb6GskseHTBQl83owd5qGYVElBcE4Y3bb7U-NK56SXnMxellgAtBpwvhuXNs1HlXGc-KcOPUx5IOyny8OHsLyTZyPDbIFYzqtSotvn1be-NhTCZ0wnsQN7YvqyvbFo93RBbJOtQjPMP9fnw33trm_vkuzX_QgkrEsm-JLjX91PaPpRxNWeyhOh6KbUBX2yk0y0EpgPrp7r4lafYwCsfE2FOFF6UuZJhgSQlkffPWhISvI4qf2MUuvaDr-RmUzPlw7jMpZSo.naVNDizNsNDL7Yr6FyRIE03RwCbnFhstx1kQNqgomG0&dib_tag=se&keywords=AIFIZO+Drehzahlregler+230V+ist+Geerdet%2C+Spannungsregler+230v+AC+9A+4000W+f%C3%BCr+Lichtsteuerung%2C+Temperatursteuerung%2C+Geschwindigkeitssteuerung%2C+EU-Stecker%2C+Leistungsregler+230V%2C+Voltage+Regulator&nsdOptOutParam=true&qid=1734353551&s=industrial&sprefix=aifizo+drehzahlregler+230v+ist+geerdet+spannungsregler+230v+ac+9a+4000w+f%C3%BCr+lichtsteuerung+temperatursteuerung+geschwindigkeitssteuerung+eu-stecker+leistungsregler+230v+voltage+regulator%2Cindustrial%2C171&sr=1-1-spons&sp_csd=d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY&psc=1

https://www.amazon.de/Gleichrichter-0-220VAC-0-311VDC-Universal-Multiple/dp/B07WTNMTVD/ref=sr_1_1?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=29J5K41EIJKUI&dib=eyJ2IjoiMSJ9.tNOZuNtdP7sS0P58VoncyJTDWGLTBnuyV9SlZoi72yOq0YmnyhVEm2lQHzxghJ3xUbaXlnSbFnpmS-aaHjomSvmjESu6uJcPSunxTVbvHwlNZKllSEplkbV_x8Nw8USOnoYGSoKaSPJJe2GXPYavP_sZHDN68jQBWmuDMZ3OmbR4gSFQr2RWdHiTmZvm68vaIGnpTsNy3fpAcXlbPv6CDN8-TCYD-UNMPOOS3zUrbcX2WcZ4s7eBd8zuK_vBWrSWY2IV21f218CcrkGdV11GlUQ7tIF_vyuIYRGyStuN0xoq-Vp0AIHkiUkGTTZnE9lN7asJSLAVrzUOHNfSjnMt_dtLbQ-wzEHBy3cYbV2dEsA.JGWmtpe8gfgnM9f5tw5hbyUZBF5ZQNvuF-tr263UJA8&dib_tag=se&keywords=Schutz+Gleichrichter+0-220VAC+bis+0-311VDC+Universal+Multiple+Board+Module%2C+Elektronische+Bauteile&nsdOptOutParam=true&qid=1734353590&s=industrial&sprefix=schutz+gleichrichter+0-220vac+bis+0-311vdc+universal+multiple+board+module+elektronische+bauteile%2Cindustrial%2C107&sr=1-1

: Bearbeitet durch User
von Hubert G. (hubertg)


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Die beiden Heizfolien solltest du direkt anschließen können. Ob das 
Netzteil es aushält wirst du merken. Eventuell die beiden Heizfolien in 
Serie schalten, vielleicht werden sie warm genug.
Das Regelgerät für das PTC-Heizelement ist für Motoren ausgelegt. Steht 
auch drauf "Drehzahlregelung". Das ist mit der nachfolgenden 
Gleichrichtung und Elko nicht begeistert, wie du festgestellt hast.
Du kannst das Regelgerät ohne Gleichrichtung probieren, fallst es 
überlebt hat.

Wie hast du dir denn das Einstellen der Temperatur vorgestellt?

von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Hallo Hubert!
Danke für die Antwort!

Tatsächlich machen die Heizfolien direkt am Netzgerät keine Probleme. 
Eine serielle Schaltung habe ich noch nicht probiert weils parallel eh 
gut funktioniert. Ich war mir halt nicht sicher ob man die Heizfolien 
ohne weiteres einfach so direkt anschließen kann.

Bezüglich PTC:
Ok, verstanden aber am Ende des Tages ist dem Netzgerät ja auch egal ob 
man einen Motor oder was anderes dranhängt oder? (Das Netzgerät lebt 
noch und tatsächlich heizen die PTCs auch ohne Gleichrichter aber das 
war zu erwarten. Der Gleichrichter war nur weil ich dachte, dass der PTC 
den DC lieber hat als den AC aber ist wohl komplett wurscht).

Die Frage der Vorschaltung ist noch nicht ganz geklärt. Ok, den 
Gleichrichter kann ich weglassen. Aber das direkte Anhängen am Netzgerät 
ist anscheinend nicht optimal.
Was wäre denn besser geeignet? Und wie löse ich das Problem mit dem 
Kurzschlussverhalten am Beginn der Aufheizung? (Welches wahrscheinlich 
mit dem richtigen Netzteil dann eh gelöst wäre, oder?)

Bezüglich der Regelung:
Sowohl die Folien als auch die PTCs regel ich jetzt bezüglich der 
Temperatur während dem Testen einfach über den 
Ausgangsspannungsdrehknopf.

Ich würde es später halt klassisch mit einem Temperaturregler erweitern 
(also Thermostatschaltung). Für die Heizfolien wäre ab hier bereits das 
Go da aber beim PTC brauche ich sowohl für den Betrieb als auch für die 
spätere Temperaturkonstanz eine Lösung. Ich denke, wenn das Problem mit 
der Versorgung gelöst ist, würde auch hier ein Temperaturregler, wie bei 
den Folien, zum Einsatz kommen, oder?

Welches Netzgerät wäre das Richtige für die PTCs? Sollte es auch eine 
bestimmte Vorschaltung geben?

von Werner H. (werner45)


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Ein PTC-Heizelement kann man NICHT in der Temperatur regeln! Die 
Arbeitstemperatur hängt von der Materialmischung bei der Fertigung ab.
Ein PTC-Element hält die Temperatur bei Spannungs- oder 
Wärmeabfuhr-Schwankungen selbständig weitgehend konstant.

von Rainer W. (rawi)


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von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Das heißt, es wird eine Betriebstemperatur angegeben und das wars? Dh. 
Wenn ich eine temperatur von bspw. 150 grad brauche, dann muss ich mir 
auch den passenden ptc dazu kaufen, richtig? Ok, dann kann ich ptcs, 
gleichrichter und netzgerät wieder zurück schicken. 200 grad ist zu viel

Trotzem, eines kann ich mir aber nicht ganz vorstellen: temperatur ist 
physikalisch gesehen Energie. Damit der sich mit 200grad aufheizen kann, 
muss er auch genügend Energie geliefert bekommen.

Ich kann den ptc sicher nicht mit 5V und 200mA betreiben und dann hoffen 
dass er mit 200 grad heizt.

Trotzdem wird er sich erwärmen. Das ist in meinen Augen eine Regelung 
der Temperatur durch Regelung der Eingangsleistung.

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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Ergänzung:
Als PTC wird üblicherweise das Bauteil aus Bariumtitanat bezeichnet, so 
habe ich das auch verstanden (siehe Wikipedia "Kaltleiter").
Amazon && haben das umdefiniert. Damit ist auch JEDE Heizung mit 
metallischem Leiter ein PTC, weil positiver Temperaturkoeffizient. Was 
das Amazonteil wirklich ist, ist unklar.

von H. H. (hhinz)


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Josef K. schrieb:
> temperatur ist
> physikalisch gesehen Energie.

Nö.

von Rolf (rolf22)


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Josef K. schrieb:
> Trotzem, eines kann ich mir aber nicht ganz vorstellen: temperatur ist
> physikalisch gesehen Energie. Damit der sich mit 200grad aufheizen kann,
> muss er auch genügend Energie geliefert bekommen.

Uihh! Temperatur ist physikalisch gesehen weder Energie noch Leistung.

Du kannst auch mit 1 mW innerhalb einer Tausendstel Sekunde eine 
Temperatur von 1 Mio. Grad Celsius erreichen. Das ist nur eine Frage der 
Wärmeisolation und der Wärmekapazität.

von Rolf (rolf22)


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Josef K. schrieb:

> Ich kann den ptc sicher nicht mit 5V und 200mA betreiben und dann hoffen
> dass er mit 200 grad heizt.
>
> Trotzdem wird er sich erwärmen. Das ist in meinen Augen eine Regelung
> der Temperatur durch Regelung der Eingangsleistung.

Merkwürdige Formulierungen. Regelung und Steuerung sind zwei paar 
Schuhe. Und: Man kann mit der Spannung steuern oder mit dem Strom, aber 
nicht mit beidem zugleich.

Bring mal eine Störgröße auf, z. B. mit einem Heizlüfter. Was passiert 
dann? Wäre die Eingangsleistung geregelt, dann müsste sie (fast) gleich 
bleiben, d. h. die Störung würde ausgeregelt. Und, wird das passieren? 
Und wo ginge die zusätzliche Leistung dann hin?

: Bearbeitet durch User
von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Rolf schrieb:
> Uihh! Temperatur ist physikalisch gesehen weder Energie noch Leistung.

So. Er wird uns jetzt erklären was Temperatur ist OHNE die Begriffe 
Arbeit/Energie oder Leistung zu benutzen. Das ist nämlich nur möglich, 
wenn das eine physikalisch weder das andere noch das übrige ist.
Man kann sich auf eine Diskussion einlassen aber ich sag dir jetzt schon 
was dabei rauskommt: Die Summe der kinetischen Energien der einzelnen 
massebehafteten Teilchen irgendeinen Gases, Festkörper, Flüssigkeit, 
Plasma, Wasweißichwasnoch... Auf Freiheitsgrade, Boltzmannkonstante, 
Gaskonstante, usw.. muss man wirklich nicht näher eingehen. Konstanten 
sind dafür da damit die Größenordnungen zahlenmäßig und die Einheiten 
rechnerisch passen.

E=m*c² ....Masse ist Energie. Ein Äquivalent! c² ist ein Faktor damit 
die Zahlen und Einheiten passen. Dass den Faktor niemand irgendwo unter 
der Couch gefunden hat, ist mir auch klar..

Ein PTC, ein Kuchen, eine Herdplatte oder was auch immer, lässt sich nur 
soweit aufheizen, wieviel Energie man in das System steckt. Die 
Temperatur IST proportional zur Energie. Es ist ein Äquivalent!!!

Werner H. schrieb:
> Ein PTC-Heizelement kann man NICHT in der Temperatur regeln!

Aha. Es hat 25°C. Ich lege Spannung an, warte bis er sich auf 30°C 
aufgewärmt hat. Dann schalte ich die Spannung aus bis er sich auf 29,9° 
abkühlt (Und er wird sich abkühlen und zwar sofort! Abkühlkurve 
proportional mit 1/e). Dann lege ich wieder Spannung an. 
Aus-An-Aus-An.... Damit die Temperatur um 30°C +/-0,x Grad schwankt. Das 
ist keine Regelung?? Alles klar...

von Udo S. (urschmitt)


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Josef K. schrieb:
> Man kann sich auf eine Diskussion einlassen

Mit jemandem der sowas schreibt:

Josef K. schrieb:
> temperatur ist physikalisch gesehen Energie.

lässt man sich besser nicht auf eine Diskussion ein.

https://de.wikipedia.org/wiki/Temperatur

von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Richtig... denn dann schaut der andere schlecht aus, wenn sich aus der 
Diskussion ergibt, dass Temperatur und Energie als Äquivalenzformel 
genau in deinem Wikipediaartikel zu erkennen ist:

Die mikroskopische Deutung der Temperatur ergibt sich in der 
statistischen Physik, die davon ausgeht, dass jeder materielle Stoff aus 
vielen Teilchen zusammengesetzt ist (meist Atome oder Moleküle), die 
sich in ständiger ungeordneter Bewegung befinden und eine Energie haben, 
die sich aus kinetischer, potentieller sowie gegebenenfalls auch innerer 
Anregungsenergie zusammensetzt. Eine Erhöhung der Temperatur verursacht 
eine Erhöhung der durchschnittlichen Energie der Teilchen. Im Zustand 
des thermischen Gleichgewichts verteilen sich die Energiewerte der 
einzelnen Teilchen statistisch gemäß einer Häufigkeitsverteilung, deren 
Form durch die Temperatur bestimmt wird...blabla

Physikalisch ist Temperatur also eine statistische Formulierung der 
Energie. Wenn ich von Wärme oder Temperatur spreche, dann spreche ich 
ausnahmslos immer auch von Energie.

Egal...Thema ist sowieso erledigt. Alle Teile gehen zurück nach China. 
Schönen Abend

von Udo S. (urschmitt)


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Josef K. schrieb:
> Äquivalenzformel

Was soll eine "Äquivalenzformel" sein?
Es gibt "Äquivalenzumformungen" von Formeln

Du meinst wahrscheinlich proportional

von H. H. (hhinz)


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Offensichtlich ein Crackpot.

von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Udo S. schrieb:
> Du meinst wahrscheinlich proportional

Proportional sowieso. Temperatur und Energie sind äquivalent. So und wer 
was anderes behauptet, dem kann ich auch nicht helfen.

Riesen Diskussion wegen einem Gsatzerl mit dessen qualitativer 
Genauigkeit mehrere Leute nicht umgehen können.

Temperatur IST nicht Energie. Genau genommen. Und zwar haargenau 
genommen. Eine Unterscheidung zwischen Energie und Temperatur zu machen, 
ist ja notwendig, wenn man bedenkt wieviele Formen es von Energie gibt.

Aber kontextabhängig ist die Aussage "Temperatur ist physikalisch 
gesehen Energie" überhaupt nicht falsch und warum das so ist, lässt sich 
im Wikipedia Artikel von oben nachlesen.
Der Begriff der Temperatur lässt sich nämlich nur über die Energie 
beschreiben.

Wer in "Temperatur" denkt, denkt richtig, wenn er auch synonym in 
"Energie" denkt.
Ich kann sagen dass Temperatur fließt oder sich austauscht. Ich kann 
aber auch sagen dass Energie fließt. WO IST DER UNTERSCHIED?

Energie ist der Überbegriff. Temperatur ist eine Form der Energie. Es 
ist eben äquivalent!

Und deshalb ist Temperatur physikalisch gesehen nunmal Energie!

Für eine Forumsdiskussion ist mein Satz völlig ausreichend und 
ausreichend genau genug. Für eine Prüfung in Thermodynamik wsl nicht. 
Aber das hier ist auch keine Uni...

: Bearbeitet durch User
von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Aber seis drum... Ob die Chinesen dort wirklich einen PTC eingebaut 
haben weiß ich nicht. Die Dinger kühlen sich für meine Anwendung zu 
langsam ab. Die Heizfolien machen das aber wunderbar.

Drum gehen die ptcs und der rest heim nach china und die diskussion ist 
für mich abgeschlossen.

von Rolf (rolf22)


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Josef K. schrieb:

> Dann lege ich wieder Spannung an.
> Aus-An-Aus-An.... Damit die Temperatur um 30°C +/-0,x Grad schwankt. Das
> ist keine Regelung?? Alles klar...

Wen möchtest du für dumm verkaufen? Die Rede war ja von einer Schaltung, 
die kein Element enthält, das die Temperatur misst und dieses Ein/Aus 
bewirkt. Das PTC-Element kann das nämlich nicht.
Und selbst wenn man ein solches schaltendes Element hat, dann wird damit 
NICHT, wie du geschrieben hast; die Eingangsenergie geregelt.

Du schreibst wie eine generative KI, die man mit einem Gemisch aus 
Literatur von den Jahren vor Luigi Galvani und heutigen 
Berufsschul-Büchern trainiert hat.

von Josef K. (Firma: Herr) (johnnycom)


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Ok jetzt wirds emotional. Ich schlage vor sich Auszeit vom Computer zu 
nehmen. Hab mich schon über Schlimmeres geärgert als über einen Haufen 
hochemotionaler Senioren die wegen Lächerlichkeiten die Beherrschung 
verlieren.

von H. H. (hhinz)


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Kurt?

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