Elektronisk switch för 240VAC

[cjonash]

Jag har tänkt mig att bygga några rackmonterade enheter som kan slå av och på ett antal 240VAC förbrukare, typ datorer, videoutrustning mm.
Det finns färdiga produkter med dessa funktioner, men de är antingen väldigt dyra eller saknar en del av de funktioner som jag önskar mig.

Tanken är att varje enhet har en ingång (apparatkontakt) och x antal utgångar (apparatkontakt), t.ex. 8 st.
Varje utgång skall kunna slås till och från individuellt, och jag har även tänkt att sätta separata säkringar på varje utgång. Dessutom önskar jag monitorera spänningen efter säkring (eller snarare om det är spänning eller ej - inte antal volt), för att kunna få indikering på om en säkring (eller annan komponent) är trasig.

Planen är att styra utgångarna via nätverk, via en mikrokontroller.

Det jag nu undrar är, vilken komponent(er) är lämpliga för att dels slå av och på spänningen, dels monitorera spänningen efter säkring. Ett relä, med lämplig drivare innan, kan så klart göra jobbet - men det känns lite onödigt att ha ett relä som väldigt sällan kommer ändra läge, och alltså kommer stå en längre tid med spänning på spolen. En triac som triggas i nollgenomgången är också ett alternativ, men kommer dessa att behöva kylning? Jag vill ju att i teorin så skall en utgång kunna belastas med hela den tillåtna strömmen (10A), även om det aldrig händer i praktiken.
Eftersom mikrokontrollern skall anslutas till nätverk, så måste ju såväl styrning som monitorering vara helt skild från nätspänningen (relä löser ju det, en triac med optokopplare likaså).

Har ni några bra idéer?

[Sverige]

"det känns lite onödigt att ha ett relä som väldigt sällan kommer ändra läge, och alltså kommer stå en längre tid med spänning på spolen."

Koppla NC istället för NO, så blir det 'väldigt sällan spänningen på spolen'...

[ensten]

SSR då?

[Icecap]

Moniteringen sker enkelt med en optokopplar över säkringen. Blir spänningen för hög aktiveras optokopplaren. Självklart ska de vanliga förhållningsregler med strömbegränsning osv. överhållas.

Jag vill påstå att relä (NO) faktisk är en riktig bra lösning! Skulle styrningen som driver det fallera kommer avstängda enheter inte plötsligt till liv.

Men man kan göra så att spänningen till spolen (och därmed strömmen genom den) kan minskas kort tid efter aktiveringen är utförd, hållströmmen är nämligen en del lägre än dra-strömmen.

[olalofberg]

Gjorde nåt liknande för nåt år sen. Funkar fortfarande bra.

http://elektronikforumet.com/forum/view ... 0#p1131920

[cjonash]

Tack för tipsen, så långt!

Jag har, efter lite letande på nätet, insett att en SSR lösning inte är optimal, eftersom den även kommer leda en viss ström i frånslaget läge - och det är inte önskvärt i min applikation. Dessutom, precis som jag misstänkte, krävs kylning för att kunna belasta den fullt ut. Inte heller optimalt eftersom jag önskar få plats med någonstans mellan 8 och 12 switchar i en 1U racklåda. Så en lösning med relä tycks ändå som den bästa lösningen.

Icecap, är det något i den här stilen du menar för monitoreringen (optokopplaren sitter medvetet över reläet också, eftersom jag vill monitorera även det):

switch.jpg

Tanken är då att allt utom den första säkringen dupliceras för varje utgång.

Några frågor:
1) Det är ju lämpligt med ett R/C filter över reläkontakten, för att minska risken för slitage och störningar. Kommer det att påverka kopplingen med optokopplaren?
2) Skall man ha R/C filter på båda polerna, eller bara på den ena?
3) Fungerar den här monitorlösningen på alla typer av laster, eller finns det tillfällen där det inte fungerar?

Det är något i den här stilen jag vill bygga - fast med fler funktioner (i form av nätverksanslutning och styrning):
http://www.canford.co.uk/Products/22600 ... green-grey

42-9311_02.jpg

42-9351_03.jpg

[MiaM]

Jag avråder från att använda apparatintag. Ta snäppet fetare kontakt, det finns dels en storlek större apparatintag och dels så kan du ha fast ansluten kabel eller i värsta fall blå CEE-kontakt.

Orsaken är att idag är apparatintagen/uttagen godkända för 10A men du får köra 16A i ett vanligt vägguttag.

"Igår" var apparatintagen/uttagen godkända för 6A och man fick köra 10A i ett vanligt vägguttag, så det var inte bättre förr heller.

I princip kan du lösa det med en gemensam 10A-säkring modell trögaste för hela bygget, men det verkar bättre att gå upp en storlek på intaget.


Om du vill monitorera funktionen så är det kanske bättre att bara "känna av" spänningen på utgående kontakter - då får du koll på både status för säkring, relä och styrning. Koppla gärna in både optokopplarens lysdiod och en vanlig synlig lysdiod på samma krets så får du indikering på panelen på köpet (eller indikering på kretskortet om du inte vill ha på panelen).

P.S. SSR:er kan man bygga själv, det behövs i princip bara en optokopplare i MOC3040-serien (eller liknande), en tillräckligt fläskig triac och ett motstånd. Ja, en liten fläns är förstås också bra.

[Icecap]

cjonash: Nej!
Om vi frånser detta med att strömbegränsningen som du ritar den definitivt kommer att elda upp optokopplaren är den koppling definitivt fel med tanke på att du vill ha 0-ström i avstängd läge!

Mitt råd var att övervaka säkringen på det vis, inget annat!

Vill du ha en indikering av om det finns spänning ut eller inte ska optokopplaren (med rätt AC-strömbegränsare) sitta mellan "Noll" och "Fas" på utgången av kretsloppet, då aktiveras den när det finns spänning till enheten utan någon läckström i avstängd läge.

Med dubbelbrytning på reläet kan du inte heller veta om ena sidan av reläet är OK men inte den andra om inte du rent faktisk kollar den utgående spänningen.

[H.O]

Och, som jag tror Icecap är inne lite på, använd en optokopplare avsedd för AC eller sätt en extern diod antiparallellt med lysdioden.

[Nerre]

Dessutom, precis som jag misstänkte, krävs kylning för att kunna belasta den fullt ut. Inte heller optimalt eftersom jag önskar få plats med någonstans mellan 8 och 12 switchar i en 1U racklåda. Så en lösning med relä tycks ändå som den bästa lösningen.

Vad tittar du på för SSR? Eftersom du har ett apparatintag så kan hela lådan dra max 10 A (16 A om du uppgraderar till 16 A intag), varje uttag borde då inte kunna dra mer än 2-3 A. Ett SSR för 2-3 A är inte på långa vägar lika stort som ett för 20 A och behöver inte alls lika mycket kylning.

Första google-träffen på "2 amp solid state relay":
http://www.opto22.com/site/pr_details.a ... em=MP240D2

Läckströmmen vid avslaget läge kan möjligen vara ett problem, men eftersom du inte talat om vad det är du tänkt styra är det svårt att säga. 99% av alla grejer kommer inte att märka av den där läckströmmen.

[qx5]

Impulsrelä kanske vore något? om man mäter vilket läge den har så kan man också bestämma önskad position. Nackdelen är att den behåller sista läget oavsett elavbrott.

[Nerre]

Finns väl bistabila reläer (d.v.s. där man kan slå på utan att veta om det är av eller på innan), men man får noga väga priset där mot vad det "kostar" att ha ett vanligt relä

Vill man pressa ner förbrukningen så kan man ju kanske jobba med att ha en lägre hållström när relät väl är draget.

[H.O]

Pressa ner förbrukningen på en reläspole när lasten man switchar är 100-tals Watt....jag förstår inte problemet.
Jag menar, ta ett typiskt relä och titta på effekten som spolen drar, typ 400mW. 8 sådana i en burk = 3.2W.

[Icecap]

Jag tittar just på data på ett industrirelä. Det är för en 24V spole på 475 Ohm vilket gör det till en 1,2W spole, alltså ett "tungtdrivet" relä.

Men de intressanta data är:
Det drar vid 18V.
När det väl är draget håller det till 2,4V.

"Alla" elektromekaniska reläer har denna egenskap och essensen är att en lagom styrning kan spara väldigt med energi om det är huvudsaken.

Vid aktivering ger man reläet alla 24V - i kort tid! Sedan PWM'er man ut med kanske 20% duty-cycle. Detta minskar effekten i spolen från 1,2W till ~50mW.

Beroende på exakt relä kan man få ändra duty-cycle men det är i grunden samma sorts besparing som kan göras med alla elektromagnetiska reläer. Och att ha en håll-effekt på 50mW och då slå på en långt större last känns helt OK.

[Nerre]

Finns det nåt fiffigt sätt att göra en sån drivning med diskreta komponenter? Jag tänker mig att man på nåt sätt blandar in en konding och kanske ett seriemotstånd och nån diod eller så...

Jag googlade lite förut men de lösningar som jag hittade hade massor med kringkomponenter (2-3 transistorer och grejer).

Seriemotstånd har ju dock nackdelen att det bränner lika mycket energi som att driva spolen fullt så det kanske är meningslöst...