Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais ansteuern über Gleichrichten Spannungsteiler


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von Paolo A. (paolo-abate)


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Liebe Leuts,
läßt sich das realisieren, wie ich es mir vorstelle? Die Wechselspannung
AC = 12,6 V gleichrichten auf DC, dann Spannung teilen mit 2 R um 
Relaisspule mit ca. 12V DC anzusteuern, Relaisspule hat 330 Ohm. Zur 
Gleichrichtung 2 oder 4 Dioden nehmen, 1N4004? Kondensator überhaupt 
erforderlich nach Gleichrichtung? Das Relais braucht ja nur kurzen 
Moment schalten. Welche R-Werte R1, R2 für Spannungsteiler nehmen, in 
Abhängigkeit von Verlust durch Gleichrichtung durch Dioden und 
Widerstand Relaisspule. Möchte alles mit vorhanden Widerständen und C's 
und Dioden und vorhandenem Relais realisieren. Nichts extra kaufen. Habe 
viel Kleinkram zuhause.
Danke herzlich im Voraus Paolo

: Verschoben durch Moderator
von Helmut Hungerland (Gast)


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Einfach nur einen Vollweggleichrichter davorschalten. Fertig. 
Spannungsteiler und Elko weglassen. Die Induktivität der Relaisspule ist 
selbstglättend.

von Karadur (Gast)


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Einfach gleichrichten mit Diodenbrücke. Ohne Kondensator gibt das ca. 
12V=.

von Bürovorsteher (Gast)


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> Einfach nur einen Vollweggleichrichter davorschalten.
...und vor den Gleichrichter noch einen R, so dass die Spannung am 
Relais 12 V ist. Der Spannungsteiler besteht dann aus der Relaisspule 
und ebendiesem Vorwiderstand. Kondensator ist überflüssig (außer wenn 
das Relais wider Erwarten brummen sollte).

von Harald W. (wilhelms)


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Bürovorsteher schrieb:

>> Einfach nur einen Vollweggleichrichter davorschalten.
> ...und vor den Gleichrichter noch einen R, so dass die Spannung am
> Relais 12 V ist.

Wieso das?

von Bürovorsteher (Gast)


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> Wieso das?
Weil man das Relais nicht mit Überspannung betreiben möchte? Also 
einfach nachmessen und entscheiden, ob notwendig oder nicht.

von Bürovorsteher (Gast)


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Sorry, komme gerade ins Schleudern über den Gleichrichter ohne 
Ladekondensator...

von oszi40 (Gast)


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R vor Brücke ist nicht verkehrt, wenn man Elko zur Glättung dahinter 
hat.
Brücke lädt Elko auf Spitzenspannung ohne Last und durch R könnte man 
die Spannung unter Last auf einen verträglichen Wert begrenzen. Vorteil 
ist, dass das Relais blitzschnell anzieht und dann mit einer kleineren 
Haltespannung betrieben werden könnte. Bei mehreren Verbrauchern ist das 
natürlich weniger ideal.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1807181.htm
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

von Stefan F. (Gast)


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12V Relais vertragen ohne Probleme einige Volt mehr. Schau mal ins 
Datenblatt.

von Bürovorsteher (Gast)


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Das ist nicht das Problem. Mir geht es hier um die Theorie dahinter - 
Stichworte Effektivwert, Gleichrichtwert usw.
Mit ausreichend großem Ladekondensator ist die Sache ja völlig klar:
Uein x 1,4 - 2(Ud) Ud - Spannungsabfall über den Dioden.
Ich bekomme jetzt den gedanklichen Brückenschlag vom parallelen 
Kondensator zur längstliegenden Drossel nicht hin, obwohl es eigentlich 
derselbe Sachverhalt sein müsste.

von Stefan F. (Gast)


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Welche Drossel?

Die Spule des Relais wirkt Gleichspannung wie ein Widerstand.
1
                        Relais 
2
              Rv        12V 330Ω
3
4
16V + o-----[===]------[===]------------| GND

Stromstärke: 12V / 330Ω = 36,4mA

Spannung an Rv: 16V - 12V = 4V

Wert von Rv: 4V / 36,4mA = 110Ω

von Bürovorsteher (Gast)


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Intuitiv würde ich genau dasselbe sagen.
Du gehst hier von einer unendlich großen Iduktivität aus. Ob das in der 
Praxis für jedes existierende Relais bei 100 Hz und einer heftigen 
Vormagnetisierung zutrifft, ist nicht ganz klar. Näherungsweise sollte 
es aber so sein.

von Stefan F. (Gast)


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Es sind ja nicht einmal 100 Hz, da er nach der Gleichrichtung und dem 
Kondensator eine gesiebte Gleichspannugn hat. Die Induktivität trägt 
auch noch zur Siebung bei. Da kann man ganz dumm mit reinem DC und den 
ohmschen Widerständen rechnen.

von Bürovorsteher (Gast)


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Wer hat jetzt was von Kondensator gesagt? Den habe ich in meinen 
Betrachtungen nie vorgesehen. Bitte den Text nochmal vollständig lesen!

von Stefan F. (Gast)


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Bürovorsteher schrieb:
> Wer hat jetzt was von Kondensator gesagt? Den habe ich in meinen
> Betrachtungen nie vorgesehen

Du hast das angedeutet:

Paolo A. schrieb:
> Möchte alles mit vorhanden Widerständen und C's
> und Dioden und vorhandenem Relais realisieren.

Wie dem auch sei: Auch ohne Kondensator gilt die gleiche Rechnung, denn 
der Effektiv-Wert zählt.

von Bürovorsteher (Gast)


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Du hast in der Eile was überlesen:
> "Kondensator ist überflüssig (außer wenn das Relais wider Erwarten brummen > 
sollte)."

von Harald W. (wilhelms)


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Bürovorsteher schrieb:

>> Wieso das?
> Weil man das Relais nicht mit Überspannung betreiben möchte? Also
> einfach nachmessen und entscheiden, ob notwendig oder nicht.

...und wieso darf man ein 12V-Relais nicht mit 12V betreiben?

von Bürovorsteher (Gast)


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> ...und wieso darf man ein 12V-Relais nicht mit 12V betreiben?
Selbstverständlich darf man das.
Mein Problem: wenn mit Siebkondensator gearbeitet wird, kann max der 
Spitzenwert von 12 V, also ca. 16 V am Relais anliegen. Folge: 
Vorwiderstand wünschenswert.
Wenn ich den C weglasse und nur die Relaiswicklung als Drossel habe, 
welche Spannung liegt dann an der Ohmschen Komponente des Relais?
Der Effektivwert (nach Gleichrichtung ca 11 V, Vorwiderstand ist Unsinn, 
Relais zieht trotzdem an) oder der Gleichrichtwert (noch weniger, 
Vorwiderstand noch unsinniger, die Spannung wird langsam knapp)?
Harald, sag es mir, ich glaube, du hast es verinnerlicht :-)
Ich sollte es eigentlich auch wissen, ich tippe jetzt mal auf den 
Effektivwert von ca 11,x V.

von Roland L. (Gast)


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Bürovorsteher schrieb:
> Ich bekomme jetzt den gedanklichen Brückenschlag vom parallelen
> Kondensator zur längstliegenden Drossel nicht hin, obwohl es eigentlich
> derselbe Sachverhalt sein müsste.

das Ersatzschaltbild der Spule ist eine Induktivität und ein Widerstand 
in Reihe. Wenn die Induktivität groß genug ist, dass man den Strom als 
Gleichstrom betrachten kann, hängt dieser vom Widerstand und dem 
arithmetischen Mittelwert der Eingangsspannung ab.
Bei 12,6Vac und einem Brückengleichrichter bleiben ca.10V.

von Bürovorsteher (Gast)


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Danke für die Erleuchtung! Also der arithmetische Mittelwert oder auch 
Gleichrichtwert. Das kommt davon, wenn man keine Schweißgleichrichter 
mit dicken Drosseln und ohne Kondensatoren baut, dann gerät sowas in die 
finsteren Ecken des Gehirns.

von Manfred (Gast)


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Karadur schrieb:
> Einfach gleichrichten mit Diodenbrücke. Ohne Kondensator gibt das ca.
> 12V=.

Das ist grundsätzlich richtig und kann man so machen: Trafo - 
Gleichrichterbrücke - Relais - fertig.

Ich habe natürlich immer ein "Aber" im Ärmel: Das Schaltnetzteil meiner 
Deckenlampe hat mir den Lichtschalter ermordet, also musste da eine 
Einschaltstrombegrenzung rein. Diese dusselige Relais hat mich dann 
genervt, weil es hörbar brummte!

Es musste also doch ein Ladeelko dran und das Relais bekam einen 
Vorwiderstand. Relaisstrom und Spannung sind bekannt oder lassen sich 
leicht messen, einen Spannungsteiler braucht es natürlich nicht.

Ich habe das nicht weiter verfolgt, Schaltungen findet man im Internet: 
Man könnte den Vorwiderstand höher auslegen, auf etwa 9V für ein 
12V-Relais und diesem einen Kondensator parallel schalten, um 
Betriebsstrom zu sparen.

von Bürovorsteher (Gast)


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> Diese dusselige Relais hat mich dann genervt, weil es hörbar brummte!
Beim nächsten Mal kannst du ja spaßeshalber eine Diode in Sperrrichtung 
parallelschalten.

von Bürovorsteher (Gast)


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...nicht besonders effektiv, da die Brücke schon da ist, aber wegen dann 
nur einer aktiven Diodenstrecke manchmal schon ausreichend.

von michael_ (Gast)


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Helmut Hungerland schrieb:
> Einfach nur einen Vollweggleichrichter davorschalten. Fertig.
> Spannungsteiler und Elko weglassen. Die Induktivität der Relaisspule ist
> selbstglättend.

Einweggleichrichtung mit nur einer Diode funktioniert genauso.

von Harald W. (wilhelms)


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Bürovorsteher schrieb:

> Harald, sag es mir, ich glaube, du hast es verinnerlicht :-)

Ich würde einen kleinen Elko nach dem Gleichrichter nehmen. Den
würde ich ausprobieren, indem ich die Spannung mit einem Echt-
effektivwertvoltmeter messe und die Grösse des Elkos ausprobiere,
bis 12V anliegen. Dabei spielen Abweichungen von +-20% keine
Rolle. Den ersten Versuch würde ich ohne Elko machen.

von Paolo A. (paolo-abate)


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Danke an alle lieben Sachverständigen für die vielen Lösungsvorschläge.
Werde die einfachste Variante versuchen, wie ursprünglich angedacht und 
auch hier empfohlen, aber ich auch Zweifel gehabt, ob das Relais das 
verkraftet. Denn es sollte sofort schalten und zwar nur für 2-5 sek. und 
dann wieder abfallen. Ein C könnte das Schalten des Relais etwas 
verzögern, denke ich.

AC = 12.6 V = DC ca. 17,7 V. 4 Diodengleichrichtung - 2,8 V = 14,9 V. 
Dachte, die könnten für die Spule zuviel sein. Andereseits wieder auch 
nicht, da ja nur Momentschaltung des Relais von wenigen Sekunden, dann 
wieder stromlos.

Nochmals herzlichen Dank für die guten fachlichen Vorschläge und Ideen.

Paolo

von Teo D. (teoderix)


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Paolo A. schrieb:
> AC = 12.6 V = DC ca. 17,7 V

Das gild doch NUR wenn ein Siebkondensator, die Lücken auffüllt!
Lass den VR einfach weg.
Ist überhaupt sichergestellt, das dies Relais nur mit DC funktioniert?!

von Achim S. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Paolo A. schrieb:
> AC = 12.6 V = DC ca. 17,7 V.

Da vergleichst du den AC Effektivwert mit dem Spitzenwert nach dem 
Gleichrichten. Dieser Vergleich hinkt. Wie oben schon ausführlich 
erklärt wurde: wenn du direkt vom Gleichrichter aufs Relais gehst, zählt 
primär der Gleichrichtmittelwert. Und der wäre kleiner als 12V (siehe 
Anhang).

Teo D. schrieb:
> Ist überhaupt sichergestellt, das dies Relais nur mit DC funktioniert?!

Das wäre tatsächlich noch sicherzustellen. Wenn das Relais eigentlich 
für den Einsatz an 12V AC-Spulenspannung gedacht sein sollte, dann 
könnte es durch die Gleichrichtung tatsächlich zu einer Überlastung 
kommen.

von Harald W. (wilhelms)


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Paolo A. schrieb:

> AC = 12.6 V = DC ca. 17,7 V. 4 Diodengleichrichtung - 2,8 V = 14,9 V.

Ein leider weitverbreiteter Irrtum!

von Paolo A. (paolo-abate)


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Vielen herzlichen Dank nochmal an Alle,
habe wie ursprünglich vorgehabt, das Relais sofort an den 
Vierweggleich-richter angeschlossen. Waren mir dann aber Zweifel 
gekommen, ob die gleichgerichtete Spannung für die Relaisspule nicht zu 
hoch seinn könnte. Kam dann auf die Idee mit dem Spannungsteiler und 
somit zu meiner Anfrage an die Spezialisten.
Dank der guten Sachkunde von Euch Spezialisten, habe ich dann das Relais 
direkt an den Gleichrichterausgang angeschlossen. Es funktionierte. 
Danke auch für den Hinweis mit dem Mittelwert der Gleichspannung nach 
Gleichrich-tung und dass dieser immer niedriger ist als der Spitzenwert. 
Alles Prima, habe mich über die vielen Hilfsangebote sehr gefreut. Hatte 
allerdings keine 1N4004 Dioden mehr, hatte dann als Ersatz 4x 1N5004 
genommen, funktionierte auch. Das Problem ist gelöst und ich schließe 
die Anfrage.
Liebe Grüße Paolo

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