Ansteuerung bipolarer Relais?

[Friedleif]

Da ich grad über meinem ersten grösseren Schaltplan brüte, werde ich demnächst wohl öfters mit Fragen nerven ;-)

Teilproblem gerade die Ansteuerung von bipolaren Relais Schrack RT314F03 (gibts grad billig bei Pollin).

Klappt das mit der angehängten Teilschaltung? µC soll auf 5V laufen, die Relais sind 3V Typen und sollen aus der 3V3 Versorgung bedient werden.

19065

Würde mich über Anregungen und Verbesserungsvorschläge freuen.

[PICture]

Hallo Friedleif!

Weil ich nicht viel schreiben mag, deshalb kurz: deine Schaltung sollte funktionieren, ist aber für mich unnötig kompliziert. Mein Vorschlag habe ich im Code skizziert und sehr gerne beantworte deine konkrete Fragen. :)


VCC=3,3V
+
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+---+---+
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| o |
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+- -+
| )| |( |
D - )| |( - D
^ )| |( ^
| )| |( |
+- -+
Rb | | Rb
___ |/ \| ___
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GND GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[Friedleif]

Uii, ich glaub meine Usenet Zeiten liegen schon zu lange zurück als das ich ASCII Art ohne Nachdenken interpretieren könnte (wobei da ja nicht immer ACII angesagt war, alt.binaries.... *g*)
Vielleicht liegts aber auch am Augustiner... ;-)

Wenn ich das richtig sehe würdest Du die Z-Diode weglassen.
Die Anregeung hab ich mir vom "Nachbarboard" geholt: http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
Da wird bei höheren Strömen eine Z-Diode mit hoher Z-Spannung empfohlen. Aus dem Reichelt Fundus schien mir da die ZY 200 ganz passend.

Vielleicht hab ich auch unnötig kompliziert gezeichnet, ich versuch mich auch grad mit DesignSpark.

[PICture]

Könntest du mir, bitte, erklären wozu die Funkton der Freileufdioden störende Zenerdioden sind, weil ich es nicht begreife (Alterschwäche ? :) ) ?

Über Spezialisten aus dem mikrocontroller.net möchte ich mich lieber nicht äussern. ;)

[Friedleif]

Nun, die besagte Seite sagt dazu:

Wenn ein schnelles Abschalten des Relais gewünscht ist, wie zum Beispiel beim Schalten hoher Ströme, sind andere Maßnahmen besser geeignet, um die Selbstinduktionspannung sicher zu begrenzen. Dazu nutzt man in Reihe zur Freilaufdiode eine Z-Diode (http://www.mikrocontroller.net/articles/Diode#Z-Diode), deren Z-Spannung möglichst hoch ist. Dadurch klingt der Spulenstrom wesentlich schneller ab, das Relais fällt schneller ab und der Lichtbogen an den Kontakten wird schneller unterbrochen. Die Kontaktlebensdauer steigt signifikant, ebenso werden weniger Störungen erzeugtWenn ich die beruhigt weglassen kann, auch gut.
Ich komm mit dem Platz den ich habe zwar eh ned aus und werd auf 2 PCBs im Stapel ausweichen müssen - aber 3 müssen dann wirklich nicht sein ;-)

Vielleicht denk ich jetzt im Bettchen nochmal drüber nach *gg* Gute Nacht!

[PICture]

Danke für mir bisher unbekannte Portion der theoretischer Wissenschaft. :D

Ich bin leider praktischer Minimalist. :(

gn8 !

[Besserwessi]

Beim Bistabilen Relais hat die Zenerdiode noch eine andere Funktion: Die beiden Spulen sind gekoppelt, wirken also ein wenig wie ein Trafo. Wenn man auf die eine Spule Strom gibt erzeugt man in der anderen eine Indukionsspannung - diese Spannung würde dazu führen das die einfache Freilaufdiode leitet und so den Aufbau des Magnetfeldes verlangsamt. Die Ursprüngliche Schaltung hat da aber auch noch ein Problem: die Transistoren als Emitterfolger verhindern auch das die Spannung am Relais = Emitter wesentlich negativ wird.

Richtiger wäre also ein Kombination der beiden Schaltungen: die Relaisspulen an die Kollektorseite der Transistoren wie beim Vorschlag von Picture und dann die Zenerdioden dazu, damit die Spannung an der Spule ansteigen kann, aber nur begrenzt. Man kann dabei auch eine gemeinsame Zenerdiode für beide Seiten nutzen. Wenn einem die Zenerdiode zu teuer ist geht auch ein richtig bemessener Widerstand. Die Transistoren müssen eine genügend hohe Spannungsfestigkeit haben, gut das Doppelte der Versorgungsspannung, bzw. Versorgungsspannung + Zenerspannung.

Edit: Die Zenerdioden sollte etwa für die Relaisspannung, vielleicht etwas mehr sein, das reicht.

[Friedleif]

Danke für die ausführliche und logische Erklärung!

Die ZY200 ist mit 8 Cent am Stück bei einem Board eigentlich kein Kostenfaktor. Bei einer Serie wäre das natürlich was anderes.

Hoffe ich habs jetzt richtig verstanden:
19067

[PICture]

Dein Schaltplan ist jetzt perfekt ! :D

[Friedleif]

Dann Danke ich Euch mal für die Hilfe und wende mich dem nächsten Thema zu ;-)

[Besserwessi]

Ein 200 V Zenerdiode ist etwas zu viel. So viel Spannung vertragen die Transistoren nicht. Da wäre eine Zener-Spannung von z.B. 20 V besser geeignet. Etwas stutzig macht mich eine Versorgungsspannung von 3,3 V das ist recht wenig für Relais.

[Friedleif]

Ok, also sowas wie ne ZD20.

Die Relais haben eine Spulenspannung von 3V, sind von Pollin: http://www.pollin.de/shop/dt/Mjk1OTU2OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Baulemente/Relais_Zugmagnete/Relais_Schrack_RT314F03.html
Ich hab dem Aufdruck erst auch nicht geglaub, im Datenblatt sind auch nur F05 für 5V erwähnt. Sie schalten aber mit angelegten 3V zuverlässig, hab ich schon ausprobiert.
5V würden ihnen aber wohl auch nicht schaden, liegt ja nicht dauerhaft an.

[PICture]

Vielleicht werden sie ohne Zenerdioden für dich auch ausreichend schnell und hoche Ströme müssen sie angeblich nicht schalten.

Übrigens, ich glaube kaum, dass die beide Spulen an einem gemeinsamen Kern ohne Untebrechung des internen Magnetfeldes sitzen und stark gekoppelt sind. Das werde ich ebenfalls zuerst ohne Zenerdioden praktisch ausprobieren, bevor ich die Dioden einbaue. ;)

[Besserwessi]

Die Bistabilen Relais die ich kenne, nutzen die beiden Spulen als Alternative zum Umpolen der Spannung, so ähnlich wie bei unipolaren Schrittmotoren. Das entspricht auch dem Datenblatt das Polin anbietet.

Bei nur 3,3 V als Spannung könnte man statt der Zenerdiode aber auch schon fast zwei normale Dioden nehmen das gibt dann auch schon 1,4 V. Für eine LED wird der Strom wohl schon etwas hoch, wäre sonst aber auch interessant um die Funktion zu sehen.

Es sollte auch passen wenn man die beiden Spulen in Reihe Schaltet und das ganze dann als ein Relais mit einer Spule für ca. 5 V interpretiert. Die Ansteuerung wird aber auch nicht einfacher.

[Friedleif]

So, hab jetzt nochmal mit den Relais rumgespielt. Zuverlässig umschalten schon bei 2V, bei 3V3 also garantiert. Strom durch die Spule beim Umschalten etwa 0,2A. Das stimmt auch beim nachrechnen in etwa bei 15 Ohm Spulenwiderstand (gemessen etwas über 16Ohm). Der BC337 dürfte also nicht überfordert sein.
Ein fliegender Breadboard Aufbau mit ähnlichen Teilen lieferte vielversprechende Ergebnisse. Ich lass es also jetzt so ;-)

[PICture]

Natürlich ! :D

Ich habe bisher nie eine einfachste, praktisch ausprobierte und zufriedenstellend funktionierende Schaltung geändert.