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Author Topic: Halbleiterrelais schalten  (Read 2508 times)
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Hallo, Community!

Ich habe vor, für mein Bewässerungsprojekt eine 5 W Zimmerbrunnenpumpe mit meinem Duemilanove anzusteuern.
Laut meinen bisherigen Recherchen sollte ein Halbleiterrelais mit Nulldurchgangsdetektor (kann mir mal jemand erklären, wofür man den braucht?) für meine Zwecke sehr gut geeignet sein.
Bei Conrad bin ich auf folgendes gestoßen:
http://www.conrad.at/ce/de/product/162574/SOLID-STATE-RELAIS-S202T02/SHOP_AREA_84267&promotionareaSearchDetail=005

Dort steht in den technischen Daten folgendes (das sind die Daten, die Conrad in die Produktbeschreibung geschrieben hat):
Eingangsspannung: 6-12 VDC
Schaltspannung: 250 VAC
Laststrom: 2 A
Steuerspannung: 8 mA 6-12 VDC


Jetzt kommt das große ABER:
Im Datenblatt (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162574-da-01-en-S202T02_Solid_State_Relais.pdf) des Relais steht folgendes:

Absolute Maximum Ratings:
Input:
Forward Current: 50 mA
Reverse Voltage: 6 V
Von 250 VAC Schaltspannung konnte ich nichts entdecken.

Meine Frage:
Eignet sich das SSR prinzipiell für meine Anwendung?
Ich denke, dass die Steuerspannung jene Spannung ist, die ich benötige, damit das Relais schaltet. Was ist die Eingangsspannung?
Brauche ich sonst noch irgendwelche Komponenten (Widerstände, Darlingon Schaltung,...), um das Relais zu betreiben, oder genügt es, wenn ich die Input Pins des Relais mit Output+Gnd Pin des Arduino verbinde?

vielen Dank im Voraus!
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Tach,

Steuer- und Eingangsspannung ist das gleiche.

Da die 50 mA das absolute maximum sind und die LED schon mit 8 mA zufrieden ist, brauchst du nur einen der Spannung entsprechenden Vorwiderstand. Die 5 W solte das Relais auch ohne kühlung schaffen, sollte also kein Problem sein deine Pumpe mit dem Relais zu steuern.

greetz
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« Last Edit: February 11, 2011, 10:03:25 am by Akrlfix » Logged

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Ein Nulldurchgangsdetektor schaltet genau dann, wenn die Phase null ist, somit einen kurzen Moment kein Strom fliesst, dies ist für die Elektronik viel "angenehmer" als unter Last zu schalten. Dies funktioniert natürlich nur bei AC...

« Last Edit: February 11, 2011, 11:03:16 am by gloeru » Logged

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SSR sind ideale elektronische Schaltelemente für das Schalten von Wechselspannungsanwendungen.

Der erwähnte SSR-Typ hat eine minimale Schaltspannung von 6V und eignet sich somit nicht für einen sicheren Betrieb mit der TTL-Logik des Arduino (5V).
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Sold State Rele sind Triac die über einem Optokoppler angesteuert werden.
Es sind Vorwidertände für die LED bereits integriert. Auserdem eine Schaltung die den nulldurchgang detektiert und erst dann den Triac ansteuert.
Triac haben das Problem, daß auch ein minimaler Strom fließen muß, damit dieser nicht sperrt. In Deinem Fall müßte das aber nicht passieren.
Grüße Uwe
 
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Bei diesem Relais ist aber (glaube ich) kein Vorwiderstand integriert, steht so zumindest bei den Details aufer Conrad-Seite. Und so wären die 5V vom Ardu ausreichend.
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Ja, die Dokumentation ist nicht klar.
Ich glaube Du hast Recht, es ist kein Vorwiderstand integriet.
http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/s102t02_e.pdf
Grüße Uwe
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Ulm
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Hallo,

jetzt hab ich auch noch Fragen zu den Halbleiterrelais.
Im Datenblatt steht etwas von "Absolute Maximum Ratings" "Input Reverse voltage VR 6 V".
Bei Conrad in den Details "Steuerspannung 6 - 12 V/DC".
Bei rs-online wird beim S202T02 von einer Steuerspannung 1,2 V gesprochen.
Und zu guter Letzt versteh ich die Angabe "Electro-optical Characteristics" "Input Forward voltage VF Typ 1.2 V - Max 1.4 V" nicht.

Habe mir hierzu noch ein paar andere Datenblätter angeschaut, bei Halbleiterrelais mit 1,2 V Steuerspannung. Steht eigentlich immer das gleiche, wie oben schon beschrieben drin.

Vielleicht hat jemand die Zeit und Muse mich ins rechte Licht zu setzen.

Danke!
Gruß,
Roland
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Hallo Roland

Input Reverse voltage: das ist die Spannung am Eingang die die LED in verkehrter Richtung (bei Dioden auch Sperrspannung genannt) verkraftet. LED haben eine kleine Sperrspannung zwischen 5 und 7V. Das interessiert Dich aber nicht, da Du die EingangsLED ja in Durchlaßrichtung betreibst, weil sie da leuchtet.
Steuerspannung 6 - 12 V/DC Ist eine falsche Angabe. Gilt wenn ein SSR einen internen Vorwiderstand hat, was in den meisten SSR der Fall ist, aber nicht bei diesem Modell
Input Forward voltage VF Typ 1.2 V - Max 1.4 V Das ist die Durchlasspannung ( die 0,7 V bei Siliziumdioden) Diese Spannung bezieht sich auf den Spannungsabfall bei Nennstrom. Die Max - Angabe ist wegen der Exemplarstreuung. Einige Parameter kann man bei Halbleitern sehr schwer bei der Produktion steuern.    
Steuerspannung 1,2 V Ich würde nicht von Steruerspannung sprechen sondern von Durchlaßspannung englisch Forward Voltage, ist der typische Mittelwert.

Die Eingangs-LED ist eine IR LED.

Also den Eingang des SSR einfach wie eine LED behandeln. Uf 1,2V; If = 20 mA ; Ifmax = 50mA

Deine Frage zuvorzukommen:
Locate snubber circuit between output terminals (Cs=0.022μF, Rs=47Ω) Zwischen den Ausgangspins sollte eine Kondensator und in Reihe ein Widerstand geschaltet werden. Das diehnt dazu den Strom bein Ausschalten zu verkleinern und darum den Triac zu schonen.

Output Load supply current Der Minimumwert bezieht sich auf den minimalen Wert den der Laststrom annehmen darf, daß der Ausgangstriac bei Ansteuerung einschaltet.
Output Holding current  Der Triac bleibt auch ohne Ansteuerung eingeschaltet solange der Laststrom nicht unter einem gewissen Wert fällt. Das ist dieser Wert. Die Last muß mindestens 25mA Strom ziehen.

http://sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/s102t02_e.pdf Im zweifel gilt das Datenblatt des Herstellers.

Grüße Uwe

 
« Last Edit: February 14, 2011, 01:50:43 am by uwefed » Logged

Ulm
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WOW!

Ich bedanke mich vielmals.
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Danke für die wirklich hilfreichen Antworten und Hinweise!

Allerdings verstehe ich einiges immer noch nicht:

Ich soll den Eingang wie eine LED behandeln. Alles klar.
Das heißt, mit Uf 1,2 und If 20 mA kommt ein Vorwiderstand (der ja nicht eingebaut ist) von 190 O raus (5 - 1,2 = 3,8 / 0,02 = 190).
Den Vorwiderstand muss ich auf jeden Fall einbauen, richtig?
Theoretisch könnte ich mit dem Widerstand bis auf 76 O gehen (50 mA).
Sollte ich dennoch bei den 190 O bleiben oder ist es ratsam, einen Wert zwischen den beiden Extremen zu wählen?

Nur um sicher zu gehen:
Der Snubber Circuit sieht dann so aus?
Pin 1 --- 22 pf --- 47 O --- Pin 2
Würde man das so formulieren? Der Kondensator und der Widerstand sind in Reihe geschalten - parallel zu Pins 1 und 2 des SSR.
Wenn ich gerade keinen 22 pF Kondensator zur Hand habe, welchen könnte ich als Ersatz nehmen?

Output Load supply current von 0,1 mA bedeutet, dass am Ausgang ein Verbraucher mit mindestens 0,1 mA anliegen muss?

Habe ich das richtig verstanden, dass wenn mein Verbraucher eine Last (Output Holding current) von 25 mA zieht, schaltet das SSR weiterhin - auch, wenn am Eingang (also an der IR LED) keine Spannung anliegt?
Wie schalte ich das Ding dann wieder aus???

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Hallo Mr. Earl

Ausgangsstrom des Arduino sollte 40mA nicht übersteigen also 150Ohm sollten gut hinkommen.

Snubber kannst du  in deinem Fall sparen - da du ja nur im Nulldurchgang schaltest.

Eine minimale Last muss anliegen -um überhaupt einschalten zu können -  wenn der Triac gezündet ist schaltet er erst wieder ab wenn kein Strom mehr fliesst (also im Nulldurchgang)
aber darum brauchst du dich nicht kümmern....

Viele Grüsse,    Michi
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Ja, 40 mA - stimmt.

Könnte ich mit dem SSR auch Gleichstrom schalten?
Bzw. wie könnte ich NICHT im Nulldurchgang schalten?
Wenn ich also die Steuerspannung ausschalte, muss ich bis zum nächsten Nulldurchgang des Wechselstroms warten, bis meine Last abgeschaltet wird? (wäre also maximal eine halbe Sinuswelle)?

danke und lg
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Ja - mit diesen SSR kannst du nur Wechselspannung schalten.
Es gibt SSR ohne Nulldurchgangserkennung z.B. Sharp S202T01 geht aber auch nur mit Wechselspannung da auch bei diesen SSR das Ausschalten im Nulldurchgang erfolgt.
SSR ohne Nulldurchgangserkennung  werden meist für Phasenanschnittsteuerungen etc. eingesetzt.

Für Gleichspannung nimmt man besser Mosfet/Transistoren


Viele Grüsse,   Michi
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Quote
Könnte ich mit dem SSR auch Gleichstrom schalten?
Ja, es gibt auch Typen für Gleichstrom. Der bisher verwendete Typ ist aber nur für Wechselspannung

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Bzw. wie könnte ich NICHT im Nulldurchgang schalten?
Wenn ich also die Steuerspannung ausschalte, muss ich bis zum nächsten Nulldurchgang des Wechselstroms warten, bis meine Last abgeschaltet wird? (wäre also maximal eine halbe Sinuswelle)?
Das macht doch kein Sinn.
Diese Verzögerung zwischen dem Ausschalten der Steuerspannung und dem Abschalten des Triacs merkt deine Last, die Pumpe, nicht.

Bei der Auswahl eines SSR muss grundsätzlich die Last beachtet werden. In deinem Fall ist das eine 5 W-Pumpe.

Ich würde einfach mal testen ob die Pumpe mit dem SSR sauber geschaltet wird. Die Ansteuerung kannst du auch mit einer Batterie oder Netzteil realisieren und dabei die Steuerspannung und den Steuerstrom messen, falls du hier noch Bedenken hast.

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