Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Design Review - NTC Temperaturschalter im KFZ


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von Niklas (niklas_djkfghs)


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Hallo,

für Wohnmobile gibt es temperaturgesteuerte Lüfter zu kaufen, um hinter 
einem Kühlschrank die heiße Luft wegzublasen. Zum Beispiel hier: 
www.fritz-berger.de/artikel/kuehlschrankluefter-12v-3864

Ich hatte Lust zu Basteln und habe heute die erste Runde meines 
Temperaturschalters fertig und hatte gehofft von den Profis hier im 
Forum Kritik im Bezug auf Schaltplan und Layout zu bekommen. Bitte seht 
von Diskussionen über Zulassung, Versicherung etc. ab, dazu gibt es 
bereits genügend Infos hier im Forum. Auch habe ich absichtlich keinen 
µC verwendet.

Hauptbestandteil der Schaltung sind:

NTC NRG1105H3950B1H: 
https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/electronic-components/resources/data-sheet/eaton-nrg-epoxy-sealed-ring-lug-ntc-thermistor-data-sheet-elx1225.pdf

Längsregler mit 160V NPN MMBT5551-HF:
https://www.comchiptech.com/admin/files/product/QW-JTR92%20MMBT5551-HF%20RevC.pdf

Komparator TL331BIDBVR:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl331b.pdf

Relais SR5-12V-200-1C:
https://www.cuidevices.com/product/resource/sr5.pdf

Zur Funktion:
Verpolschutz und Längsregler gegen das KFZ-Bordnetz, R1 sollte eine 
Sicherung werden, habe ich dann aber vergessen zu bestellen und für die 
Tests mit 0 Ohm bestückt.
Mit meinem Netzteil konnte ich nur bis 48V testen, Stromaufnahme war 
dabei 0,72mA (ohne Relais) und mein +12V0 Rail lag bei 13,86V. Bei 14,8V 
0,38mA und 13,16V, bei 10V 0,32mA und 8,37V

Über die Jumper X2 - X7 lassen sich verschieden Temperaturbereiche 
einstellen. Die Hysterese kommt durch N4.

Referenzspannung für den Komparator wird durch R7 und R17 gemacht, so 
dass sich die Schaltschwellen nicht in Anhängigkeit der 
Spannungsversorgung verschieben sollten.

Dinge die mir selbst schon aufgefallen sind:

Die Spule des Relais hätte wegen der Verlustleistung in N1 bei 
Spannungen > 14,8V vor den Längsregler sollen

Eine Zugentlastung für die NTC Leitung wäre gut gewesen.

Grüße Niklas

von Holger R. (holgerr)


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Bei Wohnmobilen und Wohnwagen in Verbindung mit Kühlschränken sollte man 
jede Bastellei vermeiden. Kühlschränke in Wohnmobile und Wohnwagen sind 
Zeitbomben. Wenn da etwas passiert sitzt Du im Knast. Wohnmobile mit 
Kühlschrank sollte man verbieten.
HolgerR

von C. D. (derschmied)


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Holger R. schrieb:
> Bei Wohnmobilen und Wohnwagen in Verbindung mit Kühlschränken sollte man
> jede Bastellei vermeiden.

Er will ja nicht den Kühlschrank manipulieren sondern dessen Abwärme 
loswerden.
Terroristischen Charakter scheint mir sein Plan auch nicht zu haben, 
also ruhig Blut ersma...

Gruß, DerSchmied

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Hier eine Triggerschaltung, wo man die Schwellen getrennt einstellen 
kann:
Beitrag "Re: Komparator mit Hysterese auslegen"
Statt dem Relais z.B. den AQY212.

von Motopick (motopick)


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Benurze einfach einen einstellbaren Bimetallschalter und ergaenze
den mit einem simplen Relais.

von Holger R. (holgerr)


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Holger R. schrieb:
> Wohnmobile mit Kühlschrank sollte man verbieten.
Eigentlich hatte ich von den Campern hier massive Anfeindungen erwartet.
HolgerR

von Tim H. (timhe)


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Was sollen wir mit einem Wohnklo im Keller?


Holger R. schrieb:
> Holger R. schrieb:
>> Wohnmobile mit Kühlschrank sollte man verbieten.
> Eigentlich hatte ich von den Campern hier massive Anfeindungen erwartet.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Holger R. schrieb:
> Eigentlich hatte ich von den Campern hier massive Anfeindungen erwartet.

Ich hatte eigentlich von dir eine Begründung für deine doch sehr steile 
These erwartet.

Als Besitzer eines 21 Jahre alten Wohnwagens, der heute frischen TÜV und 
Gas-Prüfung bekommen hat und die DGUV A3 problemlos bestanden hat, bin 
ich doch neugierig.

: Bearbeitet durch User
von Thomas G. (Firma: Frickelhauptquartier) (taximan)


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Wenn ich vor dieser Aufgabe stehen würde:
 - 1 Attiny 25 (45 , 85)
 - 1 StepDownWandler
 - Ein Mosfet IRLB 8721
 - ein Relais
 - meinetwegen ein Poti um bestimmte Bereiche auszuwählen
 - 1 1820
 - 100 nF Kerko
 - ein paar Widerstände

hast dir sicherlich ein Haufen Gedanken gemacht, und eine ordentliche 
(Beta-)Platine abgeliefert, - ich wünschte, ich könnte das auch - aber 
vom Gesamtaufwand her übers Ziel hinaus geschossen

Edith findet, 23 Euro für einen Lüfter mit einfachstem 
Temperaturschalter ist etwas grenzwertig.

: Bearbeitet durch User
von Paul B. (paule201)


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- R3 + R4 umgehen deinen Längsregler, falls bestückt.
- deine 12V sind nahe an der Batterie Spannung, wenn die Batterie nur 
12.3V hat dann schafft dein Regler die 12V nicht mehr sauber. 
Üblicherweise verwendet man eine kleinere Referenz Spannung, z.B. 2.5V 
und generiert diese aus einer Spannungsreferenz wie TL431 oder 
ähnlichen.
Oder man nimmt einen 7809 oder 7810 um 9V oder 10V zu erzeugen und teilt 
die dann runter (wie du es ja mit den 12V auch machst) um Referenz und 
Versorgung mit einmal zu erschlagen.
- wenn dein OPV kein Rail-to-Rail ist, dann könnte es sein das er seinen 
Ausgang nur auf "Versorgungsspannung - 1V" rauf bekommt, dann könnte 
aber dein N3 anfangen zu leiten, weil seine Basis ca. 0.5V tiefer hängt.
- vor den Längsregler (egal ob nun dein diskreter oder ein 78XX) würde 
ich noch eine Schutzbeschaltung verbauen (siehe Bild). 
Spannungsfestigkeit beachten, die 1nF sind 1206er Baugröße. Die 
Schaltung hier hat erfolgreich EMV Tests überstanden (Industrienorm, 
dürfte aber im KFZ auch gut laufen).

von Niklas (niklas_djkfghs)


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Peter D. schrieb:
> Statt dem Relais z.B. den AQY212.

Ich hatte leider noch keine Zeit deine Schaltung genauer anzuschauen und 
vorallem zu verstehen.
Der Tipp mit dem Halbleiterrelais ist aber super, das werde ich auf 
jeden Fall als Alternativbestückung vorsehen.

Motopick schrieb:
> einstellbaren Bimetallschalter

Thomas G. schrieb:
> Wenn ich vor dieser Aufgabe stehen würde:

Ansonsten gibt es natürlich zig Möglichkeiten so etwas zu lösen. Mir 
ging es auch nicht um besonders einfach oder billig und mit µC habe ich 
schon häufiger etwas gemacht.
Wollte deshalb etwas analoges versuchen, da fehlt mir noch Erfahrung.

Thomas G. schrieb:
> - 1 1820

Was meinst du mit 1820? Googel spuckt 1-wire Temperatursensor DS1820, 
würde passen.


Paul B. schrieb:
> - R3 + R4 umgehen deinen Längsregler, falls bestückt.

Es soll entweder R3 oder R4 bestückt sein (da muss noch ein Vermerk 
dazu). Der Gedanke war, dass man wählen kann, ob das Relais die 
Batteriespannung oder die geregelte Spannung schaltet.


Paul B. schrieb:
> deine 12V sind nahe an der Batterie Spannung, wenn die Batterie nur
> 12.3V hat dann schafft dein Regler die 12V nicht mehr sauber.

Das soll eigentlich gar kein 12V Regler sein, ab ca. 15V leitet die 
Z-Diode und begrenz Überspannung.
Darunter wird die Spannung nur durchgereicht, im Eröffnungsbeitrag hatte 
ich ein paar Messpunkte aufgeschrieben.


Paul B. schrieb:
> wenn dein OPV kein Rail-to-Rail ist

Ist ein Komparator mit open collector Ausgang, das sollte also kein 
Problem sein.

Paul B. schrieb:
> vor den Längsregler (egal ob nun dein diskreter oder ein 78XX) würde
> ich noch eine Schutzbeschaltung verbauen

Diskret da die NPNs 160V aushalten. Irgendwo hier im Forum gibt es ja 
die Liste an Spannungen, die im KFZ auftreten können. Da war das Maximum 
100V.

Weshalb die doppelten C1/C5 und C2/C6 Pärchen in deiner Schutzschaltung, 
Spannungsfestigkeit oder falls einer mit Kurzschluss kaputt geht?

von Manfred P. (pruckelfred)


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Niklas schrieb:
> Wollte deshalb etwas analoges versuchen, da fehlt mir noch Erfahrung.

Da habe ich einige Erfahrung. Ich hätte da zum CD4093 (CMOS mit 
Trigger-Eingang) gegriffen.

Seine Schaltschwellen sind relativ zur Versorgungsspannung. Wenn also 
CMOS und NTC an der selben Versorgung hängen, ist es egal, wenn diese 
nicht ordentlich stabilisiert ist.

> Thomas G. schrieb:
>> - 1 1820
> Was meinst du mit 1820? Googel spuckt 1-wire Temperatursensor DS1820,
> würde passen.

Man kann alles mit µC und Software machen, muß man aber nicht. Deine 
Anforderungen an die Genauigkeit sind relativ gering, da würde ich dem 
analogen Ansatz den Vorzug geben!

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