Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe bei Transistor-Auswahl zur Relais-Ansteuerung gesucht


von Patrick S. (psar04)


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Hallo,
ich habe im Camper ein "intelligentes" Trennrelais, das Victron Cyrix ct 
65A, im Schaltplan K1. Dieses schließt die Starterbatterie G1 des Autos 
und die Aufbaubatterie G2 im Wohnraum parallel, wenn an einer der 
Batterien eine Spannung ca. >13,5V anliegt, also geladen wird. K1 sorgt 
also für ein Laden beider Batterien gleichzeitig, wenn eine Batterie 
entweder per Ladegerät oder Lichtmaschine geladen wird.
Ich möchte K1 gerne manuell abschalten können, da G2 nicht immer per 
Lichtmaschine nachgeladen werden soll. Dazu habe ich mir überlegt in die 
Masse-Leitung von K1 einen Schalter einzubauen. S1 habe ich bereits und 
ist mit einer Kontroll-LED ausgestattet (Anschlüsse: 1 Eingang, 1 
geschalteter Ausgang, 1 Masse LED). Den mutmaßlichen internen Aufbau des 
Schalters habe ich oben eingezeichnet.
Ursprünglich dachte ich, dass ich den Schalter nach K1 in den 
Masse-Zweig einbauen kann, dann funktioniert die LED jedoch nicht.
Meine aktuelle Idee: Ich setze einen Transistor ein und schalte diesen 
über S1, der Transistor Q1 schaltet die Masse von K1.

Als Transistor habe ich den Darlington Transistor BC517 ins Auge 
gefasst. Dieser benötigt nur einen geringen Basis-Emitter-Strom um 
durchzuschalten, was der Batterielaufzeit zugute kommt.
Nun ist mir beim Schreiben des Beitrags aber aufgefallen, dass der hohe 
Widerstandswert von R1 wohl dafür sorgen wird, dass der Strom für die 
LED nicht mehr ausreichen wird.

Was also tun, Q1 gegen einen normalen Bipolar-Transistor tauschen? Habt 
ihr Empfehlungen für einen Transistor? Gibt es ganz andere Ideen?

Grüße
Patrick

von Gerd E. (robberknight)


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Dieses Trennrelais ist "intelligent", da steckt also mehr drin als nur 
nen Relais. Solange ich nicht sicher wüsste was genau, würde ich mich 
nicht trauen dem die Masse wegzuschalten solange die beiden Plus-Pole 
noch mit den Batterien verbunden sind. Das könnte dabei Schaden nehmen.

Außerdem würde ich diese Masse nicht über so nen simplen Mini-Transistor 
schalten. Es würde mich nicht wundern wenn da kurzzeitig mehr Strom 
drüber fließt als der Transistor abkann.

Ich denke Du kommst nicht drumrum einen dicken Schalter oder ein dickes 
Relais dazwischenzuschalten. Und weil da einiges an Strom durch können 
muss und KFZ-fest sein sollte wird es dann schon wieder aufwendiger.

Gibt es diese Trennrelais auch in schaltbar?

Wenn das Trennrelais das Wegschalten der Masse problemlos vertragen 
sollte, dann würde ich einen 2-poligen Schalter nehmen. Mit dem einen 
Pol des Schalters direkt die Masse des Trennrelais schalten, mit dem 
anderen die LED.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Patrick S. schrieb:
> (..)
> Meine aktuelle Idee: Ich setze einen Transistor ein und schalte diesen
> über S1, der Transistor Q1 schaltet die Masse von K1.

Dein Schaltplan ist nicht korrekt. Q1 nicht richtig angeschlossen, die 
LED ebenfalls nicht.

> Als Transistor habe ich den Darlington Transistor BC517 ins Auge
> gefasst. Dieser benötigt nur einen geringen Basis-Emitter-Strom um
> durchzuschalten, was der Batterielaufzeit zugute kommt.

> Was also tun, Q1 gegen einen normalen Bipolar-Transistor tauschen? Habt
> ihr Empfehlungen für einen Transistor? Gibt es ganz andere Ideen?

Mosfet.

Beachte aber auch den letzten Abschnitt von Gerd‘s Kommentar.

Deine Zeichnung ist trotz der wenigen Bestandteile unübersichtlich, dazu 
auf viel zu viel Fläche gezeichnet.

Du solltest aber klären was Gerd geschrieben hat. Darf dem Trennrelais 
die Masse weggeschaltet werden?

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Patrick S. schrieb:
> Ursprünglich dachte ich, dass ich den Schalter nach K1 in den
> Masse-Zweig einbauen kann, dann funktioniert die LED jedoch nicht

Doch, sie funktioniert, wenn du es denn richtig bauen würdest.

LED mit Vorwiderstand direkt vom Akku-plus an den Masseanschluss des 
Relais, Masseanschluss des Relais uber den Schalter an Fahrzeugmasse.

Der Transistor (auch noch ein spannungsfressender Darlington) verfälscht 
die Messwerte des Relais und macht es damit unbrauchbar. Vergiss ihn.

von Wolf17 (wolf17)


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Patrick S. schrieb:
> Ich möchte K1 gerne manuell abschalten können, da G2 nicht immer per
> Lichtmaschine nachgeladen werden soll.
Was soll das bringen? Einige Cent Treibstoffeinsparung? Mit der Gefahr 
einer ungeladenen Servicebatterie bei vergessener Aktivierung? Leer 
altert die schneller, das kostet mehr wie man Sprit spart.

> Dieser benötigt nur einen geringen Basis-Emitter-Strom um
> durchzuschalten, was der Batterielaufzeit zugute kommt.
Dann besser einen N-FET verwenden, den kann man Ruhestromfrei schalten. 
Eine Kontroll LED geht auch nicht Stromfrei.
Aber warum nicht, wie vorgeschlagen, direkt einen Schalter verwenden?
Ruhestrom Victor Cyrix CT laut Datenblatt <4mA.
Auch geht der Cyrix CT Boostschalter bei offener Masseverbindung nicht.

von Hans (piaggio)


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"......parallel, wenn an einer der Batterien eine Spannung ca. >13,5V 
anliegt...."
Das Victron-Relais hat ca. 220mA Stromaufnahme im angezogenen Zustand.
Dann hat der Transistor ein "Restspannung" von ca. 1 V und die 
Schaltschwellen des automatischen Relais sind verschoben. Es wird so 
nicht wie gewünscht funktionieren!
Auch R1 liefert bei 1M Ohm einen zu geringen Strom zum Durchschalten. - 
besser <100 k Ohm - Aber trotzdem werden ca. 1 V am Transistor abfallen.
Im KFZ würde ich nur Transistoren mit deutlich höherer Sperrspannung 
einsetzen - 30V sind für die möglichen Spannungsspitzen zu wenig um hohe 
Zuverlässigkeit zu erreichen.
Ich würde einen mechanischen Schalter od. ein Relais einsetzen.

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


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Jörg R. schrieb:
> Dein Schaltplan ist nicht korrekt. Q1 nicht richtig angeschlossen, die
> LED ebenfalls nicht.
Da fehlen einige Verbindungspunkte.

Patrick S. schrieb:
> Nun ist mir beim Schreiben des Beitrags aber aufgefallen, dass der hohe
> Widerstandswert von R1 wohl dafür sorgen wird, dass der Strom für die
> LED nicht mehr ausreichen wird.
Weil der Basisstrom sowieso nicht durch die LED fließt, juckt die das 
nur ganz wenig. Aber wenn du eh' die bei Anfängern üblichen 20mA durch 
die LED fließen lässt, dann macht auch 1mA Basistrom den Kohl nicht mehr 
fett.

Und wenn man es schlau anstellen würde, dann nähme man einfach den 
soweiso nötigen LED-Strom zur Ansteuerung der Basis...

Patrick S. schrieb:
> der Transistor Q1 schaltet die Masse von K1.
Mit die allerschlechteste Idee in der Elektronik ist es, wenn man einem 
Bauteil oder einer Baugruppe den Bezugspunkt (aka. Masse) wegnimmt. Denn 
dann kann das Bauteil zw. die Baugruppe mit den Pegeln auf den anderen 
Anschlüssen auf einmal nichts Sinnvolles mehr anfangen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Patrick S. (psar04)


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Gerd E. schrieb:
> Ich denke Du kommst nicht drumrum einen dicken Schalter oder ein dickes
> Relais dazwischenzuschalten. Und weil da einiges an Strom durch können
> muss und KFZ-fest sein sollte wird es dann schon wieder aufwendiger.
Stimmt und Relais verbraten wiederum mehr Strom, was ich vermeiden 
möchte.

> Gibt es diese Trennrelais auch in schaltbar?
Ist mir bislang nicht bekannt.

> Wenn das Trennrelais das Wegschalten der Masse problemlos vertragen
> sollte, dann würde ich einen 2-poligen Schalter nehmen. Mit dem einen
> Pol des Schalters direkt die Masse des Trennrelais schalten, mit dem
> anderen die LED.
Funktioniert leider mit dem ausgewählten Schalter nicht. Es handelt sich 
um einen fahrzeugspezifischen Schalter für das Aux-Bedienpanel im 
Armaturenbrett.
Dieser hat einen Eingang für +12V, einen Masse-Ausgang für die LED, 1 
geschalteten Ausgang. Der LED-Vorwiderstand ist bereits integriert und 
ich kann diesen auch nicht zerstörungsfrei öffnen. Darüber hinaus hat 
der Schalter eine Hintergrundbeleuchtung, diese habe ich zur Vereinfach 
aber weggelassen, da diese lediglich über 2 Drähte separat anzuschließen 
ist.

von Patrick S. (psar04)


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Jörg R. schrieb:
> Dein Schaltplan ist nicht korrekt. Q1 nicht richtig angeschlossen, die
> LED ebenfalls nicht.
Wie die Verschaltung der LED im Schalter aussieht, dazu habe ich leider 
keine Unterlagen. Ich bin noch Anfänger im Bereich Schaltplanerstellung, 
wenn es konkrete Verbesserungsvorschläge gibt, gerne.
> Mosfet.
> Beachte aber auch den letzten Abschnitt von Gerd‘s Kommentar.
MOSFET ist auch in Ordnung, allerdings ist die LED im Schalter fest 
verbaut und kann nicht separiert werden. Sie auch meine vorherige 
Antwort an Gerd.
> Du solltest aber klären was Gerd geschrieben hat. Darf dem Trennrelais
> die Masse weggeschaltet werden?
Versuche ich herauszufinden.

von Harald W. (wilhelms)


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Patrick S. schrieb:

> Es handelt sich um einen fahrzeugspezifischen Schalter
> für das Aux-Bedienpanel im Armaturenbrett.

Wieviel Strom verträgt denn dieser Schalter? Vielleicht kann er ja
direkt schalten ohne zusätzliches "Gedöns".

von Marcel V. (mavin)


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Patrick S. schrieb:
> MOSFET ist auch in Ordnung,

Über die Widerstandswerte R1 und R2 können wir uns gegebenenfalls später 
noch mal unterhalten.

von Patrick S. (psar04)


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Michael B. schrieb:
> LED mit Vorwiderstand direkt vom Akku-plus an den Masseanschluss des
> Relais, Masseanschluss des Relais uber den Schalter an Fahrzeugmasse.
Funktioniert leider nicht. Die LED ist im Schalter integriert und die 
LED hängt mit am Eingang des Schalters. Es gibt lediglich einen 
separaten Masse-Ausgang für die KOntroll-LED.
> Der Transistor (auch noch ein spannungsfressender Darlington) verfälscht
> die Messwerte des Relais und macht es damit unbrauchbar. Vergiss ihn.
Ok

von Patrick S. (psar04)


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Wolf17 schrieb:
> Patrick S. schrieb:
>> Ich möchte K1 gerne manuell abschalten können, da G2 nicht immer per
>> Lichtmaschine nachgeladen werden soll.
> Was soll das bringen? Einige Cent Treibstoffeinsparung? Mit der Gefahr
> einer ungeladenen Servicebatterie bei vergessener Aktivierung? Leer
> altert die schneller, das kostet mehr wie man Sprit spart.
Die Service-Batterie ist eine Gel-Batterie. Nach dem was ich bisher 
gelesen habe, soll es nicht gut sein diese immer wieder nur kurzzeitig 
zu laden. Das würde jedoch im Alltag passieren, wenn ich mit dem Auto 
z.B. zum Einkaufen fahre.
> Eine Kontroll LED geht auch nicht Stromfrei.
Schon klar, aber wenn die LED leuchtet und das Trennrelais aktiv ist, 
dann wird in der Regel die Batterie geladen. Entweder über die 
Lichtmaschine oder über das 230V Ladegerät per Landstrom.

von Patrick S. (psar04)


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Harald W. schrieb:
> Wieviel Strom verträgt denn dieser Schalter? Vielleicht kann er ja
> direkt schalten ohne zusätzliches "Gedöns".

Ich vermute das könnte er, genaue technische Daten habe ich jedoch nicht 
vorliegen, die mitgelieferten Kabel sind geschätzt 0,5mm². Das 
Trennrelais braucht im eingeschalteten Zustand mit angezogenem Relais 
220mA.
Ich weiß gerade nur nicht, wie ich die eingebaute Kontroll-LED dann zum 
leuchten bekomme in "Ein"-Stellung.

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


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Marcel V. schrieb:
> Über die Widerstandswerte R1 und R2 können wir uns gegebenenfalls später
> noch mal unterhalten.
Oder gleich so...

von Thomas (kosmos)


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Wenn du die eine Batterie nicht immer geladen haben willst, dann mach 
ein Relais an der richtigen Stelle dran so das du diese abtrennen 
kannst.

von Michael B. (laberkopp)


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Patrick S. schrieb:
> Funktioniert leider nicht. Die LED ist im Schalter integriert und die
> LED hängt mit am Eingang des Schalters.

Dann nimm halt einen anderen Schalter.
Der ist dann galt inkompatibel mit deinem Einsatzzweck.

von Sebastian S. (amateur)


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Vorsicht: Bissiger Hund!

Auch beim Verbinden von fast gleich geladenen Batterien kann es trotzdem 
Heiß zugehen.
Die Teile haben nämlich traditionell sehr geringe Innenwiderstände, 
wobei auch geringe Spannungen dir den Schalter (egal ob echter Schalter 
oder Transistor) aus der Fassung hauen können.

von Wolf17 (wolf17)


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Patrick S. schrieb:
> Die Service-Batterie ist eine Gel-Batterie. Nach dem was ich bisher
> gelesen habe, soll es nicht gut sein diese immer wieder nur kurzzeitig
> zu laden.
Vielleicht die KI nach einer Herstellerquellenangabe fragen?
Viel problematischer ist, wenn die Starterbatterie ein Nassakku ist, 
wird eine Gelbatterie nie Ihre Volladung erreichen. Deshalb gibt es 
Pusher statt Koppelrelais.

von Patrick S. (psar04)


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Lothar M. schrieb:
> Marcel V. schrieb:
>> Über die Widerstandswerte R1 und R2 können wir uns gegebenenfalls später
>> noch mal unterhalten.
> Oder gleich so...
Die andere Variante von dir wäre auf jeden Fall umsetzbar. Bei dieser 
bin ich mir nicht sicher, da Schalter und LED samt Vorwiderstand eine 
Einheit sind. Über den tatsächlichen internen Aufbau des Schalters bin 
ich mir jedoch nicht sicher. Wie oben geschrieben ist das eine Vermutung 
von mir.

von Patrick S. (psar04)


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Thomas schrieb:
> Wenn du die eine Batterie nicht immer geladen haben willst, dann mach
> ein Relais an der richtigen Stelle dran so das du diese abtrennen
> kannst.

Ein zweites Relais ist die Backup-Variante, ich suche jedoch noch nach 
was stromsparenden. Wenn ich für das Relais 250mA veranschlagen kann und 
vergesse dieses abzuschalten, dürfte das Auto nach ein paar Tagen nicht 
mehr starten.

von Patrick S. (psar04)


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Michael B. schrieb:
> Dann nimm halt einen anderen Schalter.
> Der ist dann galt inkompatibel mit deinem Einsatzzweck.
Ich habe leider noch keinen geeigneteren Schalter gefunden, der sich so 
nahtlos und ohne Bohren etc. ins Armaturenbrett integrieren lässt.

von Patrick S. (psar04)


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Sebastian S. schrieb:
> Vorsicht: Bissiger Hund!
>
> Auch beim Verbinden von fast gleich geladenen Batterien kann es trotzdem
> Heiß zugehen.
> Die Teile haben nämlich traditionell sehr geringe Innenwiderstände,
> wobei auch geringe Spannungen dir den Schalter (egal ob echter Schalter
> oder Transistor) aus der Fassung hauen können.

Dessen bin ich mir grundsätzlich bewusst. Bei den üblichen Trennrelais 
werden werden jedoch nur die Plus-Pole miteinander verbunden, dafür 
haben diese entsprechend dimensionierte Anschlüsse und werden bei mir 
über 25mm² Kabel verbunden. Der Masse-Anschluss ist dagegen mickrig 
dimensioniert und erfolgt nur über eine einfache Flachsteckhülse mit. 
Die Masse wird wohl nur zum Betrieb des Relais selbst und bei den 
intelligenten Versionen auch zum Betrieb des Mikrocontrollers benötigt. 
Daher werden hier <1A fließen, eher sogar <0,5A.
So zumindest mein aktueller Wissensstand, falls es falsch ist, gerne 
korrigieren. Ich lerne.

: Bearbeitet durch User
von Hans (piaggio)


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Patrick S. schrieb:
> ...und vergesse dieses abzuschalten...
Die Versorgung würde ich nur über "Zündungsplus" machen.
(z.B. vom Zigarettenanzünder;  Der liefert fast immer nur bei Motorlauf 
Spannung.)
Bei stehendem Motor ist das Trennrelais ja auch durch das Victron-Relais 
immer ausgeschaltet.

: Bearbeitet durch User
von Patrick S. (psar04)


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Wolf17 schrieb:
> Vielleicht die KI nach einer Herstellerquellenangabe fragen?
> Viel problematischer ist, wenn die Starterbatterie ein Nassakku ist,
> wird eine Gelbatterie nie Ihre Volladung erreichen. Deshalb gibt es
> Pusher statt Koppelrelais.
Hast du genauere Informationen? Bislang habe ich hierzu teilweise 
widersprüchliche Informationen gelesen. Die Mehrheit meiner Quellen war 
aber der Meinung, dass ein Koppelrelais reicht, wenn beide Batterien 
bleibasiert sind. Erst wenn auf LiFePo4 umgestellt wird oder das Auto 
eine smarte Lichtmaschine besitzt, wäre ein Ladebooster empfehlenswert.
Starterbatterie ist vom Typ Blei-Säure, die Aufbaubatterie vom Typ 
Blei-Gel.

von Patrick S. (psar04)


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Hans schrieb:
> Patrick S. schrieb:
>> ...und vergesse dieses abzuschalten...
> Die Versorgung würde ich nur über "Zündungsplus" machen.
> (z.B. vom Zigarettenanzünder;  Der liefert fast immer nur bei Motorlauf
> Spannung.)
> Bei stehendem Motor ist das Trennrelais ja auch durch das Victron-Relais
> immer ausgeschaltet.

Für die Versorgung des Trennrelais gibt es keine separaten Anschlüsse, 
die erfolgt über die Plus-Batterie-Leitungen von Starter-Batterie bzw. 
Aufbaubatterie. Wie genau, steht leider auch nicht im Datenblatt.

Falls du die Versorgung des zusätzlichen Relais meinst: Das sollte auch 
bei stehendem Motor funktionieren, da das Victron cyrix die Batterien 
verbindet, wenn an einer der beiden Batterien eine bestimmte Schwelle 
überschritten wird (ich glaube ca. 13,5V). Anwendungszweck: Das Auto 
steht und die Aufbaubatterie wird über ein 230V Netzteil geladen. In dem 
Fall wird die Starterbatterie dann mit geladen. Stichwort 
"Erhaltungsladung".

von Wolf17 (wolf17)


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Patrick S. schrieb:
>> Viel problematischer ist, wenn die Starterbatterie ein Nassakku ist,
>> wird eine Gelbatterie nie Ihre Volladung erreichen. Deshalb gibt es
>> Pusher statt Koppelrelais.
> Hast du genauere Informationen? Bislang habe ich hierzu teilweise
> widersprüchliche Informationen gelesen.
Wie ist die an der (vollen?) Gelbatterie gemessene Spannung und 
Temperatur bei einer Autofahrt, also bei laufendem Motor? (Licht, 
Gebläse an?)
Welche Spannung empfiehlt das Datenlatt der eingesetzten Gelbatterien 
bei dieser Temperatur zur Vollladung/Erhaltung?

von Patrick S. (psar04)


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Wolf17 schrieb:
> Patrick S. schrieb:
> Wie ist die an der (vollen?) Gelbatterie gemessene Spannung und
> Temperatur bei einer Autofahrt, also bei laufendem Motor? (Licht,
> Gebläse an?)
Hierzu habe ich gerade keinen Wert parat und kann auch schlecht 
nachmessen, da ich die Elektrik gerade zu 80% erneuere. Ich habe aber 
eingeplant die Temperatur und Spannung zukünftig zu überwachen.
> Welche Spannung empfiehlt das Datenlatt der eingesetzten Gelbatterien
> bei dieser Temperatur zur Vollladung/Erhaltung?
13,92-14,1V zwischen 15 und 35°C. Ist eine Exide Sonnenschein A512.

von Patrick S. (psar04)


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Marcel V. schrieb:>
> Über die Widerstandswerte R1 und R2 können wir uns gegebenenfalls später
> noch mal unterhalten.

Habe gerade noch nach MOSFETs gesucht, der IRF540 macht auf mich einen 
geeigneten Eindruck.
R2 dient als Pull-Down-Widerstand, korrekt?
Welchen Zweck soll R1 erfüllen?

von Patrick S. (psar04)


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Patrick S. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Du solltest aber klären was Gerd geschrieben hat. Darf dem Trennrelais
>> die Masse weggeschaltet werden?
> Versuche ich herauszufinden.
Vielleicht hilft es irgendwann noch mal jemandem: Ich habe bei Victron 
angefragt und mir wurde bestätigt, dass ich die Masse von meinem Cyrix 
ct 120A einfach per Schalter wegschalten kann.

von Mani W. (e-doc)


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Patrick S. schrieb:
> Welchen Zweck soll R1 erfüllen?

Spannungsteiler...

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