Unterschiedliche Gleichspannung und Wechselspannung am selben Eingang feststellen. Geht das?
Guten Abend allerseits.
Ich bin im Laufe des Tages echt an meine Grenzen gestoßen bei diesem Thema.
Ich versuche eine Schaltung (für Schulungszwecke) zusammenzustellen.
Diese soll an zwei Eingangskontakten zwei Spannungsebenen, sowohl 230V⏦ als auch 12V⎓ feststellen und unterscheiden können und dementsprechend einen 12V-Transformator "dazwischenschalten".
Also ungefähr so:
Falls 12V⎓ anliegen → Nichts tun.
Falls 230V⏦ anliegen → Transformator einschalten und auf das 12V potential (mit einem Gleichrichter) legen.
Höchstwahrscheinlich benötige ich einen 3-poligen Trennschalter mit einer Nullstellung dazwischen, welcher durch einen Stromwandler gesteuert wird.
Einen Arduino zu verwenden wäre auch kein Problem. Wäre aber auch vorteilhaft alles Digital umsetzen zu können.
Hat jemand Ideen, wie ich das realisieren kann?
Soll die Schaltung (eigentlich ein Messgerät) 12VDC und 230V AC gleichzeitig feststellen/unterscheiden können? Viele Multimeter können das ja schon; warum neu erfinden?
Ich möchte kein Messgerät nachbauen, sondern einen sogenannten 3-Wege-Trenner, wie es in 2-System-Stadtbahnen des Karlsruher Modells realisiert wurde.
4 Antworten
Also offenbar geht es um das Erkennen und das automatische Umschalten für den Betrieb eines Geräts oder Fahrzeugs an den zwei Betriebsspannungn 230VAC oder 12VDC.
Dann würde ich die weniger heikle Variante wählen:
- Normal ist das System auf die höhere Spannung, also 230V AC eingestellt (in deinem Fall mit Trafo)
- Falls es DC (bei viel tiererer Spannung) detektiert, schaltet ein Relais den Trafo weg bzw. überbrückt ihn
- Problem dabei ist, dass man dazu wohl eine Hilfsspannung aus einer Batterie benötigt, ganz passiv sehe ich da jetzt auch grad keine Lösung.
Umgekehrt (normal 12VDC, Umschaltung bei 230VAC) wäre es passiv möglich. Aber da müsste man sicherstellen, dass der 12V-Kreis einen kurzzeitigen Peak von 230VAC bzw. 325Vpeak erträgt, bis ein Relais umgeschaltet hätte.
Technisch möglich wäre es schon, auf anliegende Spannung am Eingang zu reagieren, aber so wie du beschreibst, was du vorhast, klingt das eher sehr bedrohlich.
Generell möchtest du eine Trennung von Kreisen höherer Spannung und solchen mit niedriger Spannung, insbesondere wenn auch nur irgend etwa vom Niederspannungteil berührbar wäre. Ein Transformator ist geeignet, eine solche galvanische Trennung zu realisieren, aber wenn du mit einer Schaltung, die dir vorschwebt, den selben Hochspannungeingang mittels Schalten dann doch wieder mit dem Niederspannungsteil verbindest, machst du diese galvanische Trennung wieder unwirksam.
Mit dem Resultat "gefährlich".
Ich würde mir an deiner Stelle also eher etwas anderes ausdenken.
Diese Bedenken teile ich auch. Wenn die Spannung plötzlich von 12 auf 230 Volt steigt, könnte einem das gehörig um die Ohren fliegen, bevor die Schaltung reagieren kann.
Ein Optokoppler mit entweder entsprechend dimensioniertem Vorwiderstand, oder auch Kondensator, so gewählt, dass bei niedriger Spannung der Ausgang nicht durchschaltet, würde erlauben, mit dem Ausgang dann potentialfrei zu schalten.
Darf ich fragen: Welchen Schulungszweck hat das ganze? oO
Lass mich raten: Batteriebetrieb mit der Option auf Netzbetrieb. Oder Betrieb wahlweise über Zigarettenanzünder oder Schuko.
Theoretisch kannst du mit einem Kondensator, einer Induktivität oder mit zwei Dioden erkennen, ob AC oder DC anliegen.
Praktisch schwierig bis gefährliches Vorhaben....
Bis du die 230V am gemeinsamen Eingang erkannt hast und der entsprechende Trafo zwischengeschaltet ist, hast du die nachfolgenden Verbraucher bereits gegrillt ;).
Außerdem gibt es da einen Sicherheitsaspekt: Sobald die 230V im Spiel sind, steigen die sicherheitsrelevanten Anforderungen an die Teile der Installation, die mit der Netzspannung in Berührung kommen könnten. Das dürfte dann das komplette System betreffen, das mit dieser Konstruktion versorgt werden soll.
Ich würde das Pferd daher anders aufziehen:
Vergiss den optional zuschaltbaren Trafo.
Trenne in jedem Fall die Eingänge 12V und 230V sauber. Der 230V-Eingang bekommt ein Netzteil, das 12V Schutzkleinspannung ausspuckt und wieder dahinter kommt dann eine Schaltung, die von der Batterie auf das Netzteil umschaltet (entweder automatisch oder manuell per Schalter), sobald von außen die 230V eingespeist werden.
So hast du die Kreise für 12V und 230V sauber voneinander getrennt.
Wenn es unbedingt so gelöst wurde, dass der Eingang nicht aufgetrennt werden soll: Allpolig schaltendes Relais am Ausgang des ganzen Konstruktes. Dieses schaltet den Ausgang erst dann zu, sobald entweder sichergestellt ist, dass der Trafo nicht benötigt wird (12V liegen an) oder erfolgreich zugeschaltet wurde (230V liegen an)
Unter gesicherten Laborbedingungen mag das so OK sein. Aber das ist nichts für den Alltag außerhalb des Labors, da Kleinspannung und Niederspannung weiterhin unsauber voneinander getrennt sind und die Schaltung die Situation falsch einschätzen könnte oder durch irgendeinen Fehler die 230V auf den Ausgang liegen könnte.
Außerdem hast du noch ein anderes Problem: Selber Eingang = selbe Steckverbindung.
Steckverbinder unterschiedlicher Spannungsebenen dürfen allerdings nicht zusammenpassen. Und du kannst nicht ohne weiteres Stecker parallel schalten, weil das einen Elektroschocker ergeben würde :D.
Oder packe einfach ein normales 12V-Steckernetzteil mit genug Leistung mit dabei, das auf der Sekundärseite den passenden Steckverbinder für den 12V-Eingang hat (und dann kein 230V-Eingang).
Wie bereits in einem anderen Kommentar erwähnt, möchte ich einen Systemwahlschalter für 2-System-Stadtbahnen simulieren. Habe dazu auch dementsprechende Software um das ganze zu simulieren, bevor ich es zusammenbauen würde. Ich denke die Verwendung von einem Arduino mit einem Servo und einem Stromwandler wäre die sinnvollste Idee.
kann man irgendwie machen, aber das ist völliger Murks und demzufolge abzulehnen.
Alles was mit Netzspannung zu tun hat, ist gefährlich. Das ist mir auch bewusst. Ich bin ausgebildeter Elektriker und weiß auch wie gefährlich das ganze ist. Mir geht es nur darum, das ganze als Modell zu simulieren.