Abspaltung der Diskussion aus dem RegController Thread ...
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Die Relaisproblematik ist nicht zu unterschätzen.Zitat von tuxedo Beitrag anzeigen
Leider ist es heutzutage meist so, dass es kaum Geräte gibt die unter 10A beim Einschalten bleiben (mir fällt gerade außer Glimmlampennachtlicht keins ein). So gut wie alle modernen Verbraucher haben Schaltnetzteile und kommen mal eben mit 35A - 70A (keine Seltenheit) beim Einschalten daher. Meanwell und Co. sind da ganz vorne dabei
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Und wer mal sein popeliges Handyladegerät beim Einstecken im Dunkeln beobachtet hat weiß worum es geht... da möchte man dann über LED-Treiber und Netzteile in der 50-500W Liga gar nicht nachdenken. Irgendwer muss die dicken Funken ja schlucken.
Deshalb ist es auch nicht verwunderlich, dass bei freebus u.ä. Projekten "klebende" Relais kein neues Thema sind.
Aus eigener Erfahrung:
10A Relais mit LED-Netzteil ca.50W und täglichem Betrieb ~1,5 Jahre vor dem ersten "Verkleben". -
Ich hab deswegen die etwas teureren Inrush Relais mit 16A Nennstrom geplant, ich brauch im Nennbetrieb auch nicht mehr als die 10A.Kommentar
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Bin da noch nicht ganz so fit, aber ich dachte das Stichwort "zero crossing detection" hilft das Kleben zu verhindern?!
Siehe:
http://ww1.microchip.com/downloads/e...A.pdf?from=rss
https://www.fairchildsemi.com/datash...O/MOC3041M.pdf
Und wenn die Geräte gern mal 35-70A Einschaltstrom haben: Spielt es da tatsächlich sooo eine große Rolle ob das Relais nun 10 oder 16A kann? Viel wichtiger scheint das verwendete Material in den Relais zu sein. Zumindest hab ich das von dreamy1 mal so mitgenommen/gesagt bekommen.
Zuletzt geändert von tuxedo; 05.07.2016, 15:10.Kommentar
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Ja klar ob 10A oder 16A hasst spielt keine große Rolle. Wie du richtig sagst das Kontaktmaterial macht sehr viel aus (übrigens auch bei ganz kleinen Strömen).
Gerne werden welche für hohe Einschaltströme eben als "Inrush Relais" vertrieben. Diese haben einen viel höheren Einschaltstrom als Nennstrom.
Das Problem bei der Nulldurchgangserkennung ist das du den zwar sauber erkennen kannst, aber mit einem mechanischen Schalter nicht ganz so einfach den Nulldurchgang treffen wirst. Und selbige hilft bei ohmschen Verbrauchen, bei induktiv/kapazitiv eben nicht mehr so stark/garnicht (deswegen dürfen viele Relais bei solchen Lasten entsprechend weniger Strom schalten).
Und gerade den Einschaltstrom interessiert halt ein LS Schalter nur sehr sehr rudimentär (je nach Charakteristik) und dann bleibt das Relais schnell kleben und es liegt Spannung da wo keine sein soll.
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Dass ein LS entsprechend träge ist ist klar. Und dass die Mechanik des Relais auch träge ist, selbst wenn ich die ZCD sauber gemacht habe ist auch klar. Aber zum einen glaube ich nicht dass die ZCD ICs - speziell wenn sie in der ApplicationNote für Relais gedacht sind - zum Spaß entwickelt wurden. Wird auf jeden Fall besser sein als komplett ohne und einfach "frei schnauze" die Relais zu schalten. Vllt. trifft man den 0-Durchgang nicht exakt. Aber sicherlich "einigermaßen", womit der Funke nicht ganz so heftig sein sollte wie wenn man frei schnauze schaltet und die Spitze des Sinus erwischt.
Kurzum:
* Man sollte Relais mit passenden material nehmen
* Man sollte den 0-Durchgang nicht komplett ignorieren
Vielleicht bestell ich mir mal so nen IC und mache einen Testaufbau und setze ein beliebigen Relais mal in einen Stresstest. Mal schauen wie lange es hält ;-) Aber das steht gaaaanz hinten auf meiner ToDo.
Beta4 hat gerade Prio1 (da warten aktuell eionfach zu viele drauf). Danach kommt der RegController dran. Und dann die erste Applikation, gefolgt von Version 2 des RegControllers.Kommentar
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Bei freebus hatten sie auf die Problematik hin eine Nulldurchgangserkennung eingeführt. Wurde aber mittlerweile wieder aufgegeben, es hat mit einfachen Mitteln nicht zuverlässig funktioniert. Lag genau daran wie von andi11 beschrieben (kapazitive Last, genaue Detektierung/Schaltzeitpunkt treffen...).
Dazu kommt dann, dass man das entweder pro Kanal aufbauen muss oder die Einschränkung auf eine Phase pro Aktor hat. Sprich, der Mehraufwand ist wohl höher als (für die großen Hersteller) auf die "dicken" Relais zurückzugreifen.Kommentar
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hab ich mich verschaut? Der Moc ist doch ein Klassiker für Triacs und das andere eine Appnote für einen Pic.
Gerade das mit "passendem Material" wird schnell vergleichsweise teuer, so dass man bei der Relaisauswahl auch auf entsprechende Typen achten kann, bei denen der Einschaltstrom dann auch ein spezifiziertes Kriterium hat.
Wenns um eine pragmatische Lösung für den Einschaltmoment geht, tuts evl. auch schon ein Widerstand und ein Kondensator parallel zum Kontakt (auch wenn das eine fiese Stelle ist wegen der Spannungsabstände)Kommentar
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Eine parallele RC-Kombi aus dem Kosmos-Baukasten hilft hier überhaupt nichts, bei einer kapazitiven Last schon gar nicht.
Beim ersten Kontakt der Relaiszungen fließen bei einem angeschlossenen Schaltnetzteil riesige Einschaltströme auf geringstem Querschnitt, so dass es hier zum Kontaktabbrand kommt. Sowas bekommt man nur geeignetes Kontaktmaterial in den Griff, z.B. AgSnO2.
Ursache sind die Zwischenkreiskondensatoren im Netzteil, die in der ersten Halbwelle auf rund 320V geladen werden, der dabei zustandekommende Strom wird nur durch den sog. Ersatzserienwiderstand des C und des Widerstands der Zuleitung bestimmt. Da fließen gerne bis zu 100A, wenn auch nur ein paar ms. Gute Hersteller treffen entsprechende Maßnahmen wie Heißleiter, die dann zeitverzögert gebrückt werden, und erreichen damit eine Senkung auf z.B. 30...50A.
Ob das Relais dann für 10A oder 16A Dauerlast ausgelegt ist, ist sekundär. Das sind dann letztendlich nur die thermischen Verluste am Kontakt, die durch einen niedrigen oder hohen Übergangswiderstand mehr oder weniger gut dauerhaft abgeführt werden können.Kommentar
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mfd:
Würde das zumindest für den Fall einer Phase am Aktor vorsehen. Kann man dann bestücken oder auch nicht. Der Rest ist Software. Dass man das nicht so exakt trifft mag sein. Auf der anderen Seite wundert es dann, dass es µC's gibt die eine ZCD eingebaut haben, bzw einen extra Pin dafür haben. Das ist ja im Prinzip auch nix anderes wie wenn ich einen ZCD IC an einen interrupt-fähigen Pin des Arduino hänge. Und in der AppNote wird ja extra der Relais-Fall genannt. Wenn das alles nur humbug ist und nicht ausreichend funktioniert: Wieso machen sich die Hersteller dann den Stress dieses Feature sogar direkt in den µC einzubauen?
andi11:
jepp, hab beides nur willkürlich verlinkt.
dreamy1: Danke für die erneute Aufklärung bzgl. des Materials.
MDT unterscheidet ja seine Aktoren-Serie hinsichtlich kapazitiver Last und eher ohmscher Last. Ist das dann eine reine Relais-Frage? Oder steckt da noch mehr drin?Kommentar
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Ich denke dass es eine reine Kostensache bei den hochwertigeren Relais ist. Nulldurchgangsermittlung bei Relais halte ich für nicht praktikabel, da es sich um ein mechanisch bewegtes Bauteil handelt - es dürfte nahezu unmöglich sein, millisekundengenau den Kontakt zu treffen. Da reichen geringste Unterschiede in der Federvorspannung, bei Bauteiltoleranzen, Kontaktlängen, Reibungswiderständen, Wärmeausdehnungen oder auch altersbedingte Verschleißerscheinungen, um das Ganze auszuhebeln. Bei einem reinen Halbleiter sieht das ganz anders aus.Zitat von tuxedo Beitrag anzeigen
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Ergänzung:
Eine Sinus-Halbwelle ist bei 50Hz genau 10ms lang....die typische Ansprechzeit eines Relais liegt zwischen 5...20ms, hängt auch etwas von der zugeführten Energie (Erregung) ab. Je mehr Energie in die Spule gesteckt wird, desto schneller schaltet es um - das bedeutet leider wiederum, dass zu einem schnellen Schalten der Strombedarf hochgeht (indem man z.B. eine höhere Spannung anlegt), was man bei KNX-Aktoren eher nicht möchte.
Es dürfte bei "normalen" Relais also eher Lotto sein, eine merkliche Verbesserung zu erzielen. Oder man setzt dann bewusst schnellschaltende Relais ein, die sind dann aber vermutlich wieder deutlich teurer und benötigen mehr Energie....Kommentar
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Die einzige "Billiglösung" für die Problematik die mir bekannt und in gewissen Grenzen wirksam ist:
Einen NTC in Reihe zum jweiligen Verbraucher schalten. Keine schöne Lösung, eher ein häßlicher Workaround, aber geht solange man nicht Dauerfeuer an und abschaltet und kostet nur ein paar €.
Ansonsten, sich der Relais-Problematik bewußt sein solange man günstige 10A Standardware verbaut hat und nicht zuviel erwarten.
Oder, in "dicke Brummer" investieren, wie es die großen Hersteller bei ihren Industrieserien machen, mit allen Nachteilen wie Größe, Preis usw.Kommentar
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Ich hab keine Ahnung, ob das machbar ist, aber wenn scheinbar ein Relais vielleicht mal nach 1-2 Jahren hops geht, wäre es möglich diese zu sockeln? Dann wäre ein Austausch doch recht problemlos und vielleicht in Summe simpler als die scheinbar aufwendigen (und teuren) Schutzmaßnahmen!?Kommentar
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Theoretisch ja, praktisch scheitert das aber sicher am Platz im Gerät.
Besser gut lötbare Lötstellen auf der Platine vorsehen, damit man beim entlöten auch als Grobmotoriker nicht gleich alles zerstört.Kommentar
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