Verzögerungsschaltung (Elektrotechnik)

[ruNN0r]

hi,
irgendwie fehlt mir ihr ein Elektrotechnik-Forum! Ich mein es geht hier um PCs da sind 12Volt Gleichspannung immer vorhanden und sehr viele Möglichkeiten zum basteln ^^ <-- kleiner Hinweis für Verbesserungen

Also ich habe ein kleines Problem ... wirklich nicht besonders schwer...
Ich habe Vorkenntnisse in E-Technik aber besonders weit reichen die nicht.
Nun muss ich für ein Schaltnetzteil eine Widerstandsschaltung bauen.

Für alle die es nicht wissen: Ein Schaltnetzteil sollte niemals ohne eine Last laufen da es zu schweren Schäden kommen kann (nicht nur am Netzteil).

Also das Netzteil muss, nach dem einschalten, für ca. 4-5 sek. mit einer Last versorgt werden. Dafür verwende ich 2 Dickschichtwiederstände TO220 mit 50Watt Belastbarkeit und je 4,7 Ohm! Beide Parallel geschaltet. So erhalte ich 2,35 Ohm und verbrauche einen Strom von 5,1A. Das reicht völlig aus!

Nun müssen beide Widerstände 4-5 sek. lang anliegen und danach wieder entfernt werden.

Also eine Theoretische Schaltung habe ich mal erstellt (in Theorie bin ich auch besser ^^). Ein Kollege meinte die schaltet aber zu früh wieder weg. Also was muss ich machen um die Schaltung zu verlängern. Ich vermute R1 erhöhen... und was ist mit dem Innenwiederstand von dem Relai?! Der ist doch nur auf die Spule beschränkt oder?
So gleich bin ich fertig ^^
Welche Komponenten nehme ich? Was für einen Kondensator? einen Elko,Folien, Keramik... axial oder radial...
Ich habe da schon Ideen aber die möchte ich hier nicht bekannt geben... ihr kennt das bestimmt es gibt einfach Leute die sagen was man hören will



So nun bin ich fertig

Besten dank für die Hilfe

[Michi]

Hallo,

mein Vater könnte dazu bestimmt etwas beitragen, leider ist der im Moment nicht da.

Aber ich versteh den Grund noch nicht ganz.
Möchtest du ein PC Netzteil für andere Zwecke gebrauchen?
Da gäbe es vielleicht eine bessere Alternative.
Das Netzteil von einem IDE/SATA zu USB Converter dürfte dafür geeigneter sein.

[ruNN0r]

gelöscht -> geändert -> Im Post unten zu lesen!

Kann ein Mod bitte diesen Beitrag löschen danke!

[ruNN0r]

Das Netzteil wird für andere Zwecke genutzt... Alle Kabel sind bereits entfernt und und alle zweigstellen sind passend verlötet.
Weiter möchte ich nicht drauf eingehen. Es liefert mir weiterhin 5,7 und 12V nur halt ein wenig stabiler.

Starte ich das Netzteil so startet automatisch auch das angeschlossene Gerät. Jedoch braucht dieses Gerät immer ein paar sek. und erst dann ist der Verbrauch hoch genug damit das Netzteil keinen schaden nimmt!
(ganz kurz und knapp) Also muss für 5sek ein 2,35 Ohm Widerstand zusätzlich an die Leitung. Danach ist das Gerät aktiv und zieht genug Leistung und ich habe nichts mehr zu befürchten.

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Ok gehen evtl. nehme ich doch eine etwas Komplexere Schaltung... wenns nicht anders geht oder so besser ist... also für den Fall habe ich eine NE555 Schaltung ein wenig modifiziert:




So also R4 und R5 sind meine beiden Widerstände die ich für die Belastung meines Netzteils benötige.

Wenn ich S1 öffne müsste sich der Kondi aufladen und bei erreichen seiner Ladung das Relai schalten...
Was passiert denn wenn ich S1 geöffnet lasse und dann eine Spannung an die Schaltung anlege?

Schaltzeitpunkt...
t = R3*C1*1.1
5,17 = 100000 Ohm*0,0000047 F*1,1
Also schaltet der nach 5,17sek. Gut das reicht mir!

R3 könnte doch auch durch einen Poti ersetzt werden mit 1M Ohm so habe ich eine max. Schaltzeit von 51,7 sek. ???

Nun zur Preisfrage ^^
der D1 (den habe ich aus einer anderen Relai schaltung mit einem NE555) wozu ist diese Diode? Ich begreife ihren sinn nicht ganz... brauch ich diese wirklich an der stelle oder ist die evtl. überflüssig? bzw. muss ich drauf achten was ich für ein Relai nehme?

So wer mir evtl. helfen kann... wäre echt klasse!

[ruNN0r]

Ok hier konnte mir nicht wirklich jemand helfen aber ich bin weiter gekommen!!! In einem Fach gebundenem Forum konnte ich Hilfe finden.

Noch nicht fertig aber ich möchte euch meine Erkenntnisse mitteilen falls jemand in die gleiche Situation kommt

Also erst mal Erklärung der Schaltung (Ausgang 3):
Der geschlossene Kontakt S1 verhindert mit R2 das Aufladen von C1.
Mit dem Einschalten der Versorgung muss auch S1 öffnen, damit C1 langsam über R3 aufgeladen wird.
Sobald C1 auf 2/3 der Versorgungsspannung aufgeladen ist wird 0 Volt zum Ausgang durchgeschaltet, das Relais fällt ab.

Lösungsansatz:
Wenn S1 und R2 nicht vorhanden sind lädt sich nach dem Einschalten C1 langsam bis 2/3 auf, das Relais fällt dann ab.
Einziges Problem, nach dem Ausschalten benötigt C1 einige Zeit um sich selbst zu entladen, damit beim nächsten Einschalten das Relais wieder anziehen kann.

So der Aussage nach habe ich die Schaltung umgebaut:


So wie der Schaltplan oben zu sehen ist funktioniert die Schaltung! Das Relai zieht an wenn Spannung auf die Schaltung gegeben wird und es fällt nach 6 sek. wieder ab!

D2 ist wichtig weil die Induktionsspannung des Relais, die beim abschalten entsteht, sonst den NE555 zerstört! Geeignet sind 1N4001...1N4007 oder 1N4148

So ich habe auch eine Platine erstellt:

[Grafik gelöscht] <- Später folgt eine passende Schaltung

D3 ist verpolt! Ich kann ihn leider nicht spiegeln!
Wenn das Relai schaltet ist die rote (D3) an und danach grün (D4).
Die Platine lasse ich nochmal kontrollieren von einem Profi
aber der Schaltplan ist ja schon mal fertig! und wer ganz sicher gehen will lötet die Platine genau so wie der Schaltplan ist! ich habe es ein wenig enger gemacht aber im Prinzip ist alles genau gleich.
Wenn man die Zeit verändern will muss man einfach nur den C1 verändern und den R2(auf der Platine, R3 im Schaltplan) durch einen Trimmer austauschen der dann größer bzw. kleiner ist... dann kann man die Zeit über den Trimmer frei wählen! Werde ich aber auch noch 100%ig abklären wie es am besten ist!


Achja die Rechnung der Zeit habe ich noch:
Widerstand R in MegaOhm [MΩ]
Kapazität C in MikroFarad [μF]

Zeit = Widerstand * Kapazität * 1,28Also:
t = R3 * C1 * 1,28
0,1MOhm * 47µF * 1,28 = 6,016
Die Schaltung dauert also 6sek.

Sehr gute Erklärungen findet ihr dort:
KHD Timer 555

[Michael H.]

Hi,
vermutlich soll D2 nur die Induktionsspitzen vom Relais kurzschliessen
um den Chip vor Schaden zu bewahren. (mal so ins Blaue )
Gruss Micha

[ruNN0r]

Auf der von mir Geposteten Seite steht folgendes:
"Beim Anschluß von Relais ist an jede Relaisspule eine Freilauf-Diode anzuschließen. Eine Relaisspule ohne Diode ist für jeden schaltenden Halbleiter 'tödlich'."

bin mir aber nicht sicher ob es darauf zutrifft weil ich die dazugehörige Zeichnung nicht richtig entziffern kann und meiner Meinung nach die Diode dort in reihe geschaltet ist und nicht Parallel... irgendwie komisch für mich daher lieber Leute fragen die Ahnung haben... aber ich informiere weiter Aber besten dank

EDIT OBEN! mehr Infos...

So wollte mal weiter Berichten ^^ für die Leute die sich evtl. auch für Elektrotechnik interessieren und diese Schaltung mal nachbauen wollen.

Also ich habe diese Schaltung aufgebaut und hat auch Funktioniert nach abfallen des Relais hat es den NE555 zerschossen Leider habe ich vergessen D2 einzulöten und somit hat die Induktionsspannung des Relais meinen NE555 zuerlegt. Die Tage wird ein neuer NE555 geliefert und noch ein Paar Dioden. Eine zusätzliche Diode (1N 4001) werde ich in Reihe zum Relai schalten um den NE 100%ig zu schützen.
Wenn ich alles Fertig habe werde ich den Endgültigen Schaltplan online Stellen und Bilder machen .

[ruNN0r]

so die Schaltung ist fertig und Funktioniert.
Leider einige kleine Komplikationen...
Mir ist nicht aufgefallen dass ich den NE555 spiegelverkehrt eingesetzt habe und somit hat es auch den 2ten zerschossen
Gut... ich habe ja gleich 5 Bestellt
Also die Schaltung wie sie oben zu sehen ist. IST FALSCH! ... ich nehme sie auch gleich mal raus denke ich...
Später werde ich eine neue Platine nur für euch kreieren für den eventuellen Nachbau.

Ein Video zur Funktionsweise findet ihr hier: http://michelhp.de/17092010022.mp4]Download[/URL]

Rot = Relai angezogen und Widerstände zugeschaltet.
Grün = Relai fällt ab und und Widerstände vom Netzteil genommen.
Die von mir verbauten Dickschichtwiderstände werden sehr heiß!!!
sie sind bis zu 50Watt belastbar (mit Kühlung) da die jedoch nur alle paar Stunden für 6sekunden eingeschaltet werden kann man diese auch weg lassen zumal sie mit "nur" 30Watt belastet werden. Trotz alle dem habe ich 2 Kühlkörper aufgeklebt. Diese sind eigentlich für die Spannungswandler einer Grafikkarte aber es reicht.

Die Freilaufdiode soll die Induktionsspannung, die beim Wegfall des Magnetfeldes in der Relaisspule entsteht, auffangen. Mich interessiert jetzt aber auch mal, ob die Grundlast auch bei Netzteilen mit individuell anschließbaren Steckern vorhanden sein muss, denn dort besteht ja grundsätzlich die Möglichkeit, das eine Spannungsschiene völlig ohne Last läuft? Vielleicht sind dort bereits Widerstände direkt im Netzteil integriert? Zudem gibt es einen Controller, der dem ATX-Netzteil vorgaukelt, an einem Mainboard angeschlossen zu sein, ich kann darauf aber keine Verbraucher (Widerstände) finden. Trotzdem funktioniert das Netzteil seit 4 Jahren ohne Probleme!

[ruNN0r]

hmm ok... also ich gaukel meinem Netzteil auch vor dass ein Mainboard angeschlossen ist indem ich Grün mit schwarz verbinde...
Bei ATX 1.0 bis 2.1 ist es Pin 14 mit masse (schwarz) und bei 2.2 ist es pin 16.

Aber ein PC Netzteil ist ein Schaltnetzteil und MUSS mit einer Last laufen. Ohne dem würde es kaputt gehen. Ich kann mir vorstellen das einige Netzteile eine Schutzschaltung haben die einen "künstlichen" verbrauchen dazuschalten wenn nicht genug verbraucht wird. Unter anderem kann ich mir vorstellen das sich einige Abschalten sofern zu wenig Verbraucher vorhanden sind. Bei mir ist beides definitiv nicht der fall! Man merkt das weil das Netzteil dann anfängt zu Quietschen und kurze Zeit später ist es hin... Was genau passiert weiß ich nur durch ein anderes Netzteil das mit bei dem Versuch (vor einigen Jahren) hoch gegangen ist... es hat gut geknallt und drin sind einige Teile aufgeplatzt... Gut dies Passiert nun nicht mehr da diese Schaltung dies nun verhindert... außer ich entferne den Verbrauche während des Betriebs.

[ruNN0r]

Sooooooo wie versprochen kommt hier das Fertige Schaltbild.
Es sollte funktionieren denn so ähnlich habe ich es auch gebaut.
Vorher will ich sagen dass die Relais nicht maßstabsgetreu sind dies bedeutet dass ihr ab dem Pin3 improvisieren müsst ^^
Der Rest ist genau abgepasst und sollte passen.

Hier die Schaltung schlicht und einfach.
1o.jpg1u.jpg

Warnzeichen:
Dies ist eine Litze die auf der Platine verlegt wird.

Pfeile:
hier kann ein öffner-taster eingebaut werden um die Schaltung auszulösen. Ansonsten löst sie aus sobald Spannung angelegt wird.


Hier ein wenig Platzsparender
2o.jpg2u.jpg

Pfeile:
wieder die Option des tasters... dazu muss jedoch die Schraubklemme und auch die Verdrahtung um eine Reihe nach unten gezogen werden.

Einkaufsliste:
3.jpg

Das Relai:
Dieses Relai habe ich genutzt wegen des hohen Nennstroms. Jedoch passt das Rastermaß und ich musste ein wenig Tricksen. Also Achtung...

So zu guter letzt:
Also man könnte in reihe zu R1 noch ein Poti oder Trimmer (ich empfehle einen Spindeltrimmer) mit 1M Ohm. So habt ihr die Möglichkeit eine Einstellung vorzunehmen. Zwischen ca. 6sek und 66sek.
Sollte noch mehr Zeit benötigt werden empfehle ich auch den ELKO zu erhöhen!

Formel zur Brechnung:
t=R1*C1*1,28 (R1 in MOhm, C1 in µF)
6,016=0,1*47*1,28

Natürlich kann man diese auch umstellen ^^

So damit beende ich das Thema endlich außer es sind noch Fragen offen.

[Deacon]

wofür nun das ganze?!

[ruNN0r]

Für jeden der ein ähnliches Problem hat oder irgendwann haben wird...
Die Schaltung ist ja nicht nur für meine spezifische Anwendungsweise geeignet. man kann diese auch nutzen um zum Bleispiel:

• als Turbomodus für PC-Lüfter... ein Taster und 1minute laufen alle Lüfter auf hochturen... so habe ich es für einen bekannten noch gebaut... den Sinn allerdings habe ich auch nicht ganz verstanden
• als Zeitschaltung für Licht.
• als Hardware-technische Lösung für das Zeitgesteuerte Herunterfahren des PCs.
• usw. es gibt viele Möglichkeiten.