Energiemanagement für PC und Peripherie

[Keksstar]

Moin Moin!

Seit geraumer Zeit geht mir eine Sache so richtig auf den Wecker: Hier Kabel, da Kabel, da nen Netztei, hier nen Netzteil, dort ne große Steckerleiste, daneben noch eine.... irgendwann reichts. Ich möchte Ordnung in diesem großen Chaos unterm Schreibtisch schaffen und hatte die Idee für ein Energiemanagementsystem.

Was ich konkret vor habe ist folgendes: Erstmal alle Stromkabel und Netzteile unterm Schreibtisch rausreissen. Dann ist schon mal der größte Teil geschafft. Dann sollen paar schöne Kabelkanäle an die Wand und alles soll ordentlich verlegt werden. An wie Wand soll ein Gehäuse (die Steuereinheit) und auf den Schreibtisch soll eine kleine Breakout-Box.

Die Steuereinheit: Da die Netzteile alle rausfliegen sollen, müssen dort wieder welche rein. Ebenso soll dort alles andere rein.

Die Breakout-Box: Bestückt mit Kippschaltern und LEDs soll diese die Steuerconsole für die Steuereinheit werden.

Die Probleme/Beschreibung:
In der Breakout-Box sollen Kippschalter und LEDs untergebracht (wobei die LEDs nur als Signal dienen sollen ob der Schalter eingeschaltet ist). Die Kippschalter sollen dazu dienen in der Steuereinheit die Trafos zu steuern (dazu gleich mehr). Mein Problem ist aber: Wie steuert man die Trafos? Über Relais? Ich kann mir nicht wirklich vorstellen, dass die Relais Dauerbetrieb überleben. (wenn man bedenkt, dass gewisse Dinge fast 12 Stunden und mehr am Tag an sind) Was gäbe es da für Alternativen? Wenn wir unseren Kippschalter umlegen, dann muss dieser immerhin eine Last von 230V schalten, daher hatte ich an Relais gedacht. Ich würde in der BreakoutBox ungern mit mehr als 12V arbeiten.

Ich sehe schon, wie euch die Fragezeichen um den Kopf schwirren. Bin wohl etwas ungeschickt zu erklären, was ich eigentlich möchte. Hier mal eine Skizze wie ich mir das Ganze vorstelle:
http://www.meycam.de/e-manage.bmp
Blau ist die Signalleitung der Box.
Grün sind Sachen die einfach nur geschaltet werden müssen. (also 230V)
Rot sind Sachen die Trafos benötigen.
Option1-3 soll in Form einer Steckerleiste entstehen und müsste also auch nur schaltbar sein.

Das ist alles so weit kein Problem, so fern man dafür Relais benutzen kann. Daher ist meine erste Frage: Kann man dafür Relais verwenden???

Und jetzt kommt mein eigentliches Problem, die Trafos. Ich habe jetzt einfach mal von den Trafos abgeschrieben was das sind und was die so für Strom liefern:

1. Akku Ladegerät (nur das Netzteil):
IN: 100-240V~ 0,4A
OUT: 3V= 2,8A

2. Handy:
IN: 100-240V~ 180mA
OUT: 5,7V= 800mA

3. Funkmaus:
IN: 220-240V~ 0,3A
OUT: 5,8V= 1A

4. Printserver:
IN: 230V~ 123mA
OUT: 12V= 1A

5. Sourroundsound:
IN: 230V~ 550mA
OUT: 13,5V 6000mA

6. Scanner:
IN: 230V-240V~ 0,4A
OUT: 24V 0,8A

Dafür brauche ich ja sicherlich mehrere Netzteile... aber was? Kann man bestimmte Sachen nicht auch zusammenfassen und über ein Netzteil laufen lassen? Z.B. Den Scanner, den Printserver und den Akkulader?

Die Funkmaus nimmt eine Sonderrolle ein: Diese soll dauerhaft unter Strom stehen. Auch ein kleiner Trafo für die Grundspannung der Steuereinheit und der BreakoutBox muss vorhanden sein. (zum schalten)

Meine zweite Frage ist: Was für Trafos brauche ich und kann man einen für mehrere Dinge verwenden?

Mir stehen hier in der Ecke zwei Steckdosen zur Verfügung, beide sollen wenn möglich gleich genutzt werden. Ich will SEHR UNGERN alles über eine laufen lassen. (Kabelbrand)

Ich hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt.


Gruß,
Andreas

[BASTIUniversal]

Hi!
Wenn die Relais richtig Dimensioniert sind, dann können die auch Dauerhaft 230V~ schalten. Ansonsten kannst du ja mal nach "Solid-State Relais" schauen, bei denen ist nix mehr Mechanisch.

Zu den Trafos: Bevor du hunderte Euro für neue Trafos, Gleichrichter und Stabilisierung ausgibst, würde ich einfach die alten Trafos und Netzteile verwenden. Einfacher gehts nicht und wenn man alles schön in ner (belüfteten!) Box Verkabelt, ist es auch ordentlich.

Zu deinen Steckdosen: Die sind zu 99% parallel geschaltet und laufen über nur eine gemeinsame Sicherung. Es ist üblich je einen oder zwei Räume zusammen auf eine Sicherung zu legen, und nicht jede Steckdose...sonst würden die Wände aus mehr Kupfer als Beton/Stein bestehen!

MfG
Basti

[Keksstar]

Dann schau ich gleich mal nach Solid-State-Relais.

Zu den Steckdosen:
Klar, aber in der Wand ist ne dicke festinstallierte Leitung. Das is nochn bissl was anderes als nen einfaches Kabel.

Belüftung ist ist klar, wäre auch sehr fatal ohne.


Eine Sache ist mir grad noch eingefallen, könnt man da nicht gleich nen Überspannungsschutz mit einbauen gegen Blitzschlag etc?

[PsiQ]

also mal grundsätzlich gesprochen, man könnte das schon z.B. mit 3 Trafos machen..
ABER:
die schaltnetzteile haben ne höhere effizienz als die wickeltrafos..
die wickeltrafos sind dann am besten, wenn se fast unter vollast arbeiten,
den schaltnetzteile (PC, die kleinene steckernetzteile..) ist die last ziemlich egal, die regeln das über schaltfrequenz und co..

Mal als Gedanke mit nem PC-ATX-Netzteil (300W):
12V, 5V; 3,3V
Der surroundsound:
Läuft der nicht auch mit 12V ?? ok, dann wird der lärm weniger,
aber wenn das eh mit niederspannung läuft obwohls an der steckdose steckt ist der verstärker eh falsch konstruiert.. erst runter und dann wieder hochtransformieren..
BSP.: 14V und 6A= 84W (entspräche ca 2,4Ohm bei mono und 100% leistungsweitergabe)
bei 12V wärens noch ca 5A ..

an die 12V schiene könnte man mittels 2x Regler noch handy und funkmaus hängen

an die 5V schiene mit dickem 3A regler das ladegerät,
bzw wenns genug strom kann mit ner diode an 3,3V da fallen dann ca 0,3-0,5V ab

Damit wären dann 1.-5. abgedeckt, mit einem netzteil

das pc-netzteil dann immer an, und zum schalten der einzelnen DC verbraucher dahinter würde ich dann mosfets nehmen, gesteuert von der box oben..

-Scanner gibts gute+schnelle für 50euro, die angeblich mit dem strom vom usb auskommen..meiner tuts jedenfalls :-)

[Keksstar]

PC-Netzteile hmmm *umguck...* also zwei seh ich, nen drittes müsst noch irgendwo rumfliegen.

Scanner: Da sollte es notfalls Kabelbinder tun und dann fliegt das Ding so mit in die Box.

Ich mache mir nur etwas sorgen, was die einzelnen Dinge so ziehen. Ist das nicht nen bissl "inkompatibel"? Der eine zieht so viel, der andere zieht so viel. Weisst du, was ich meine?

Finds nur Schwachsinn, wenn das PC-Netzteil die ganze Zeit läuft und Strom verbrät, welcher eigentlich gar nicht nötig ist.


Die Solid-State-Relais hab ich mir mal angeschaut... die Preise sind ja echt umwerfend. Wenn ich bedenke, dass ich so 12-14 Stück brauche und die Dinger gute 4€ pro Stück Kosten, bin ich mal eben bei 56€ nur für die Relais. Kann ja wohl nicht sein.
Gibt´s da keine anderen Alternativen? (außer normale Relais)
Was hat es mit den MOSfets auf sich?

Wie sieht´s mit dem Thema Überspannungsschutz aus?

[PsiQ]

Thema Überspannung:
"Varistor" vor das PC-Netzteil, und dahinter an die kanäle
Suppressordioden mit 15V etc..
dahinter sind se aber eigentlich überflüssig, meiner meinung nach ..
wenn das kein "power good" mehr intern meldet,
schaltet das komplett ab..

Das PC-Netzteil verbrät die Energie nicht, solange sie nicht gebraucht wird..
Ist ja ein Schaltnetzteil udn kein Linearregler..

Im PC sind doch auch lauter unterschiedliche Stromverbraucher ;-)
und an dem 230V stromnetz hängen auch lauter unterschiedliche stromverbraucher :-)

Die Effizienz wird aber bei höherer last auch besser, dafür kommen fertig stabilisierte Spannungen raus und die Teile gibts ab 25euro..
(braucht aber evtl ne Grundlast auf 5V und 12V)
Trafo mit der selben Leistung ist bedeutend teurer und hat dann Versicherungstechnisch eigentlich nichtmal ne Zulassung oder eine EMV Bescheinigung..
Vor dein surround evtl noch 2 extra dicke kondensatoren dann müsste das alles klappen..

Die mosfets (overkill zum Beispiel "IRL3803" oder "IRF4905") sind nur für DC geeignet,
die el-Relais für AC arbeiten mit thyristoren..
aber warum dafür nicht einfach AC-230V schalter mit Beleuchtung benutzen?
gut, dann müssen die 230V Leitungen auch in die Box, aber du brauchst keine Relais oder ähnliches und die Schalter sind solide und günstig..

Bei Conrad gibts Alternativ z.B. Relaiskarten,
glaube auch für AC.. http://www.conrad.de/goto.php?artikel=190989

Du kannst auch einfach sowas mit 10Steckdosen "bauen"
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=998662
und von nem etechniker absegnen lassen.
Die ganzen Netzteile+Stromleitungen in ne kiste untern tisch packen..
die DC Leitungen verlängern, für 230VAC verlängerungskabel benutzen..
das wärs einfachste und wenn was abfackelt zahlt die versicherung.. :-k

edit: wegen trafo kontra schaltnetzteil schau mal hier,
der shaun weiß das besser und hats gut erklärt: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=297272#297272

[Keksstar]

Die Relaiskarte ist nicht wirklich zu gebrauchen in meinen Augen.

Was haltet ihr von diesen Relais?: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=503078
Sollte zu gebrauchen sein, oder?
Oder auch dieses hier: http://www.reichelt.de/?SID=20Z1p2pawQARQAADZ6@iMb40151ab8ddbfc28baae2600 1ad847bc;ACTION=3;LA=2;GROUP=C33;GROUPID=3293;ARTI CLE=28314;START=0;SORT=preis;OFFSET=16
wobei die von den Daten her gleich sind.. aber warum ist dann das eine teurer? Sind doch beide von Finder. :-k


Die mosfets (overkill zum Beispiel "IRL3803" oder "IRF4905") sind nur für DC geeignet,
die el-Relais für AC arbeiten mit thyristoren..
aber warum dafür nicht einfach AC-230V schalter mit Beleuchtung benutzen?
gut, dann müssen die 230V Leitungen auch in die Box, aber du brauchst keine Relais oder ähnliches und die Schalter sind solide und günstig.. zwischen Hauptbox und Breakout werd ich ne simple Datenleitung verwenden und da hau ich 100%ig keine 230V durch. Und 230V Schalter mag ich nicht... frag mich nicht warum, aber ich hab was gegen die.
Kann man Mosfets oder Thyristoren zum schalten verwenden? Für kleine Spannungen bestimmt... aber für 230V?

Könnte mir jemand nen Schaltplan zu der Sache mit dem PC Netzteil bauen? Ich steig da noch nicht so ganz durch. Auch weiss ich nicht, wie ich einen Überspannungsschutz einbauen kann. Aus Plänen werd ich meist schlauer, als aus Erklärungen.

[PsiQ]

?In deinen Augen?
verwandte artikel: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=190980
Ist teuer aber genau das was du willst.
#die relaiskarte sollte ein beispiel sein, wies nachher sein sollte, wenn [..]

#conrad ist im schnitt ca 30-50% teurer als reichelt..

#thyristor und ac ist kompliziert,

#mosfets findest du diverse schaltungen hier im forum.

#ebenso schaltungen wie ein spannungsregler genutzt wird, das netzteil wird einfach als netzteil+grundlast benutzt, da findest auch was in der suche..

google nach: varistor und suppressor-diode wird dir auch helfen

[Keksstar]

Sorry, aber dann erklär´s mir bitte. Für mich funktionieren Relais so, dass man auf deinen einen Seite Spannung drauf gibt und somit den Steuerstromkreis aktiviert, welcher wiederrum den Arbeitsstromkreis dicht macht und dann läuft´s.

[PsiQ]

Steuerkreis an DC
Lastkreis an AC.
Wenn du die Platine anschaust, haste 4 relais mit fertig nutzbaren schraubanschlüssen für deine Leitungen, ne entsprechend dimensionierte platine..
Die Steuerleitung wird entlastet, weil vor den relais noch transistoren sitzen..
An einer Seite kommen die Lasten , an die andere Seite die Steuerung.. freilaufdioden ran, ne schaltanzeige, extrasicherungen dazu..
Und so solltest du das auch nachbauen, wenn dus nicht fertig kaufts.

Freifliegend verdrahtet geht zwar auch, aber ganz ohne platine für dioden und co ists nicht wirklich schön..
Was war da jetzt die Frage?

Nach dem Rest schon gesucht/gegoogelt?

[Keksstar]

Steuerkreis an DC
Lastkreis an AC.
Wenn du die Platine anschaust, haste 4 relais mit fertig nutzbaren schraubanschlüssen für deine Leitungen, ne entsprechend dimensionierte platine..
Die Steuerleitung wird entlastet, weil vor den relais noch transistoren sitzen..
An einer Seite kommen die Lasten , an die andere Seite die Steuerung.. freilaufdioden ran, ne schaltanzeige, extrasicherungen dazu..
Und so solltest du das auch nachbauen, wenn dus nicht fertig kaufts.

Freifliegend verdrahtet geht zwar auch, aber ganz ohne platine für dioden und co ists nicht wirklich schön..
Was war da jetzt die Frage?

Was ist da nicht wirklich schön dran?

Conrad war nur nen Beispiel. Na ja... Solid-State-Relais kosten bei Reichelt genauso viel wie bei Conrad. :-P

Mosfets habe ich mir mal angeschaut, wäre dass nicht auch eine Alternative zu Relais?
Thyristor habe ich mir noch nicht angeschaut, ich vertraue einfach mal dem was du sagst.
Spannungsregler muss ich nochmal nachschauen.
Varisator und suppressor-diode habe ich mir mal angeschaut.
Ihr kennt doch diese Steckerleisten fürn PC mit Überspannungsschutz, was ist da drin? Auch nen Varisator und ne suppressor-Diode?

[PsiQ]

Die von mir genannten Mosfets sind nicht für AC geeignet, weder von der spannungsfestigkeit, noch vom Prinzip her=> AC= Thyristor..
##

Es ist nicht schön, weils n kabelsalat wird, und zum beispiel ne freilaufdiode freifliegend einzulöten, anschließend in schrumpfschlauch zu packen, und das ganze noch leitungs-spannungsfrei zu ordnen ist unsinn.
anschließend wirstes sowieso irgendwie zusammenkleben zu nem viereck, da kannstes auch gleich auf ne platine setzen.

Für das ganze gibts gibts auch Normen, Leitungsquerschnitte, Sicherungswerte..auch wenn die kein Anfänger mag, weil ja angeblich überflüssig..
Als Beispiel mal der (sofern richtig installiert) nichtexistente Unterschied von 2 parallel angeschlossenen Steckdosen an einer Sicherung..
gut, übergangswiderstand gibts am stecker und Leitungslängendifferenz..

Wenn du noch nix mit lebensgefährlichen 230V gemacht hast, solltest du erstmal mit was anfangen, was nicht gleich mehrere Kilowatt schaltleistung braucht, und an dem sensible+teure endgeräte hängen..
und vorallem nicht murksig verkabeln.
Die relais die du angeschaut hast sind z.B. extra für platinenmontage vorgesehen.

Bei deinen nachfragen krieg ich ein ziemlich mieses Gefühl vonwegen dass du das zwar irgendwie nachbauen könntest, aber nicht weißt was wofür ist bzw verstehst, und nachher brennt dann die wohnung ab oder du hängst kokelnd an ner falsch gesicherten freifliegenden 230V Leitung weil du mal eben irgendwas machen wolltest- und ich bin Schuld..

Wenn man z.b Schalter ohne Begründung "nicht mag", dafür aber was benutzen will, was im selbstbau um einiges gefährlicher+aufwendiger ist, nachher im Prinzip aber das selbe macht..

Das beste wäre, du kümmerst dich erstmal um die Niederspannungs DC Geräte, und lässt den Rest mal aussen vor.
Da kannste das Platine aufbauen, die Technik von Mosfets, den Umgang mit spannungsreglern und co lernen, ohne dass du bei falschem hinfassen tot umfällst. Für den Anfang empfiehlt sich zum zeichnen von Schaltplänen EAGLE.,.
Dann schauste dir mal an wie Strom und Spannung überhaupt mit URI funktionieren, zum Beispiel deine Gedanken, dass keine unterschiedlichen Verbraucher an einem Netzteil hängen dürfen ist schonmal n zemlicher Grundlagen Fehler in Sachen Reihen und Parallelschaltung von Lasten/Widerständen..
Zum Verständnis des PC-Netzteiles.. lass es zugeschraubt, aber schau dir mal an was rauskommt und wies im PC angeschlossen wird.
Wenn du das verstanden hast, dann weißte auch wie du die Verbraucher dahinter Schalten kannst.

Und überhaupt, da ich dich noch etwas jugendlich einschätze, such dir jemanden im Bereich Familie/Bekannte/Schule der dir das vor Ort zeigen+erklären kann..

PS.:
Solid-State Relais sind für deinen Fall völlig Überdimensioniert, schau dir doch mal die Leistungsdaten an..