Absicherung von auf Modellbahnanlagen verbauten Reedkontakten?
Auf meiner Modellbahnanlage habe ich - um irgendwelche Aktionen auszulösen - mehrere Reedkontakte verbaut.
NATÜRLICH an den unzugänglichsten Stellen. Manchmal sind mir schon Reedkontaktzungen zusammengeklebt.
Frage: Macht es Sinn, vor die Reedkontakte (an stellen, wo man leichter hinkommt) flinke Feinsicherungen mit z.B. 500 mA einzusetzen?
Gibt es auch elektronische Sicherungen für 500 mA?
3 Antworten
Du kannst die absichern, in dem Du die einfach Relais schalten lässt. Dann wird der Maximalstrom einfach von der Relaisspule begrenzt. Der Kontakt des Relais kann dann viel mehr Strom und auch den ein oder anderen Kurzschluss aushalten.
Kleiner geht auch, nimm zum Beispiel den BUZ11. Das ist ein FET Leistungstransistor der ab ca. 3V "voll auf geht", den kannst Du auch mit 12V ansteuern. Ein Widerstamnd zwischen Gate und Drain saugt dann die Restladung ab wenn das Gate offen ist, der Transistor geht also zu wenn der Reed Kontakt offen ist. Das ist dann extrem Leistungsarm, kann aber viele Ampere Gleichstrom schalten.
Bei Wechelstrom kannst Du auch eine Optokoppler mit TRIAC verwenden. Der besteht im Eingang einfach nur aus einer LED. Also schaltet der Reed Kontakt nur eine LED als Last. Per Widerstand - gerne auch direkt am Reed Kontakt - begrenzt Du den maximalstrom auf wenige mA, egal ob Du da auch aus Versehen Strom falsch einspeist. Gesteuert wird der mit Gleichstrom, das ist ja kein Problem, kannst Du ja von einem USB Netzteil oder Steckernetzteil holen bei einer Wechselstromanlage.
Der Ausgang schaltet bis zu 300mA, hält aber auch einen Kurzschluss von 3A aus wenn der nur eine Halbwelle lang anliegt. Die LED schaltet den Triac ein und der bleibt dann sehr niederohmig bis der Strom "Null" wird, also in jedem Nullduchgang von Wechselstrom.
Hast Du eine Freilaufdiode?
Schaltet man den Strom einer Spule ab wird die zur "Zündspule". Mit einer einfachen Diode (1N4148, 1N4001, 1N4004, etc) kann man den "Zündimpuls" kurz schließen.
Dazu einfach die Diode parallel zur Relaisspule schalten. Kathode (markiert mit Ring) an Plus. Die Hochspannungspulse sind negativ, also öffnet dann die Diode und begrenzt die auf unter 1V.
@ Commodore64
Das mit der Diode probier ich gleich mal. Danke für den Tipp.
Was in einer Spule passiert ist eigentlich einfach Erklärt.
Ändert man den Strom, erzeugt die Spule eine Gegenspannung um den vorher fließenden Strom wieder her zu stellen.
Dazu nimmt die elektrische Energie und speichert die als Magnetfeld oder wandelt ihr Magnetfeld in elektrische Energie zurück.
Schaltet man ab, kommt kein Strom mehr. Dann wandelt die Spule ihre gespeicherte Energie um und erzeugt eine Spannung die so hoch ist, dass der Strom weiter fließen kann. Und bei einem offenen Schalter sind das viele Kilovolt. Das erzeugt dann einen kräftigen Funken am Kontakt bis die Energie der Spule verbraucht ist.
Die Freilaufdiode bietet dann dem Strom einen alternativen Weg an ohne dass viel Spannung entstehen kann.
Ich habe jetzt mal eine 1N4001 Diode in den Steuerstromkreis geschaltet. Hatte Angst, dass es einen Kurzschluss gibt, wenn ich die Diode zwischen plus und Minus einklemme, ist aber anscheinend nicht so, Der Schaltvorgang ist immer noch unverändert. Mal sehen, ob der Reed jetzt länger lebt.
Das ist der Sinn, der Diode, dass nichts zu passieren scheint, also die Funktion normal ist.
Die Ringseite ist Minus, legt man da Plus an, sperrt die und tut so als wenn die nicht da wäre.
Schaltest Du ab und die Spule erzeugt die Gegenspannung, dann liegt Minus am Ring und die Diode geht auf und lässt den Strom durch. Dann entsteht nur eine sehr geringe Spannung von unter einem Volt während die Spule glücklich ihren Strom fließen lassen kann.
Ich finde das richtig klasse, dass Du das so erklärst, dass auch ein NICHT-Elektriker mitkommt. Danke! Ganz große Klasse. Trotzdem stelle ich über Nacht den Strom an der Anlage ab. Sicher ist sicher :)
Du hat mir sehr geholfen.
Morgen werde ich dann meine Weichen mit 14 V Wechselstrom an den Arbeitskreis der Spule anschließen. Die Seite hat mit der 5v-Gleichstromseite elektrisch ja gar nichts zu tun, oder doch? Ich glaube nein!
Richtig, das ist der Sinn des Relais.
Das ist wie ein normaler Taster. Nur statt mit dem Finger wird der durch das Magnetfeld der Spule gedrückt.
Der Name Relais kommt vom Französischen "Relais" was "Pferdewechsel" bedeutet. Pferde können keine besonders langen Strecken am Stück laufen. Die können zwar schnell laufen, aber nur kurz um zu flüchten. Für lange schnelle Strecken braucht man mehrere Pferde.
Der Ponyexpress ist das berühmteste Beispiel wo der Reiter mit der Post dann die Pferde alle paar Meilen wechselte. Das sind dann "Relaisstationen".
Das selbe hatte man auch bei Telegraphensystemen gemacht. Die paar Volt der Batterien schaffen keine sehr langen Drähte. Also brauchte man dann Relaisstationen wo ein Angestellter dann die Nachricht aufschreibt und dann an die nächste Station sendet.
Und dann kam man dann irgendwann drauf, dass man die Telegraphen Taste ja auch von einem Magneten bedienen kann statt von einem Menschen. Tatsächlich wurde ja ein Magnet zum Empfang benutzt.
Ursprünglich zog man einen Papierstreifen unter einem Bleistift durch der von dem Magneten des Telegraphensystems angehoben wurde. Also Punkte und Striche zeichnete. Die Bediener ließen dann das Papier weg weil es einfacher war dem Klopfen des Stiftes zu zu hören.
Also hatte man in einer Relaisstation einen Menschen der das klopfen des Stiftes hörte und dann die Taste zur nächsten Station bediente. Und dann hat irgendeiner mal begriffen, dass der Magnet auch gleich auf die Taste klopfen kann.
Also reduzierte man die ganze Station mit Mensch und dessen Behausung auf ein kleines "Ding" das man auch heute noch Relais nennt.
P.S.:
Wenn Du Wechselstrom benutzen willst, dann geht das mit der Diode nicht. Anders herum gepolt hast Du ja einen Kurzschluss.
Bei 230V Magnetventilen macht man das mit einem Varistor. Das ist ein sehr hochohmiger Widerstand der bei hoher Spannung (Etwa 500V) niederohmig wird und so den Strom den die Spule beim abschalten erzeugt "absaugt".
Das kannst Du bei Deinen Weichen z.B. mit einem 120V Varistor (wird bei telefonen benutzt) machen. Das begrenzt auch den Abrissfunken in den Schaltern und Relais die die Weichen steuern.
Du kannst aber auch einen Kondensator benutzen. zwischen 100nF und 1µF Keramik funktioniert gut. Ein leerer Kondensator ist erst mal ein Kurzschluss. Parallel zum Schaltkontakt ist der bei eingeschaltetem Kontakt leer, da vom Kontakt kurz geschlossen. Öffnet der Kontakt, ist der leere Kondensator der Kurzschluss, überbrückt also im ersten Moment den Kontakt. Dann hat der Kontakt zeit einen großen Spalt zu bilden bevor die Spannung durch den sich ladenden Kondensator deutlich gestiegen ist. Dann ist es zu spät und es kann sich kein Funken mehr bilden.
Keramikkondensator deshalb weil die Spannung der Spule ziemlich hoch werden kann. Ker-Kos halten viel Spannung aus.
Schaltest Du also 100nF bis 1000nF (1µF) parallel zur Reed-Kontakt, kannst Du die also auch recht gut bei Wechselspannung schützen.
Die Wechselspannung lässt aber einen kleinen Strom fließen da sich der Kondensator imemr wieder im Takt der Wechselspannung auf- und entlädt. Bei so kleinen Werten ist der Strom aber sehr gering und sollte den Verbraucher nicht einschalten können.
Recht Günstig hier:
Da sind verschiedene drin. Die Zahlen die drauf stehen sind einfach. Die ersten beiden Stellen sind einfach eine Zahl. Di Dritte Stelle ist die Anzahl der Nullen die Du dazu denken musst. Dann hast Du den Wert in pF (Pikofarad),
104 bedeutet also "Zehn + 4x die Null pF" = "100000pF" und das sind 100nF (1nF = 1000 pF, 1µF = 1000nF)
Bei kleinen Spulen nimmst Du so etwa 100nF, bei größeren nimmst Du größer.
Ist halt ein Set mit vielen verschiedenen Werten. Nur einen Wert kaufen ist immer teurer, warum auch immer.
Die genauen Werte sind nicht wichtig! Wenn ein Verbraucher summt oder leuchtet (Lampe), dann musst Du einen kleineren Wert wählen um den Wechselstrom den der Kondensator durch lässt zu verringern.
Denk mal drüber nach, ob du die Reedkontakte nicht einfach durch Hallsensoren ersetzen willst, für solche Basteleien empfehle ich ein Fachforum. um meine Ausbildunngszeit herum war ich in Knolles Elektronik Forum unterwges.
Ich weiß garnicht, ob sich da noch was tut...
eine Sicherung wird dir herzlich wenig bringen, Das wäre ungefähr so als würdest du dein Abschleppseil ansägen, um zu erreichen dass es reißt, bevor die Last zu groß wird. Das angesägte Seil aber taugt dann eben nicht mehr zum Abschleppen.
In deinem Falle würde theoretisch, wenn die Sicherung richtig dimensioniert ist, durchbrennen, ehe das relais anziehen kann.
Mein Vorschlag wäre, ich weiß ja nicht, was die Relais schalten, einfach vor die relais entsprechende Treiberstufen zu setzen.
Versuchs mit einem BC 558B oder BC 547 Transistor. Vor die Basis einen 22 kOhm Vorwiderstand und parallel zur Spule entgegen der Stromrichtung eine Freilaufdiode. z.B. eine 1 A Standart Silizumdiode.
lg, Anna
Das macht nur Sinn, wenn du den Dauerstrom detektieren kannst. Denn die Reedrelais sollen ja trotzdem einen gewissen Strom schalten. Wen sie verkleben, dann erhöht sich ja nicht der Strom, sondern nur die Dauer.
In solchen Fällen kann ein Thermoschalter (bzw. Bimetalschalter) helfen, der den Stromfluss unterbricht, wenn es zu warm wird. Es schaltet also erst nach einer gewissen Zeit ab.
Ich denke, dass bei 5 V und 48 Ohm nicht unbedingt viel Wärme entsteht.
Ein Bimetalschlater ist energietechnisch auch nicht sehr effizient, aber bei deinem Problem geht es immer noch darum wie ein Bauelement erkennen soll soll, ob der Reedkontakt über eine längere zeit geschlossen ist.
Wenn das Reedrelais immer nur recht kurz schliessen soll, dann könnte man auch eine Schaltung mit einen Kondensator aufbauen. Der darf sich dann nur komplett laden, wenn das Reedrelais zu lange geschlossen ist. Ist der Kondensator voll geladen, bedeutet das dass der Reedkontkt immer noch geschlossen ist. Das triggert dann die "Sicherung" (Relais mit Öffner oä.)
Nein, darum geht es nicht. Es geht darum, dass die Zungen des Reedkontakts (obwohl der Schaltstrom deutlich kleine ist als die zulässige Stromstärke) manchmal zusammenschweißen.
Leider weiß ich nicht, was Gate und Drain und all das Zeig ist. Meine Relaisspule hat 48 Ohm, mein Netzteil 5V =, also dürften nach Adam Riese nich wesentlich mehr als 100mA fließen. Trotzdem kleben mir immer mal wieder die Zungen der Reedkontakte zusammen.