Mjukstart 2.0

[rikkitikkitavi]

EDIT:

Har testat och den fungerar.

Ett första utkast:





L1 är reläspolen. Inre resistans 1600 ohm (de reläer jag har valt, 24V variant)
Inte utritat är då reläkontakten som kortsluter de 3 st 6,8 ohms motstånd som är seriekopplade med lasten.

tanken är att få ett hyfsat snabbt till och frånslag så inte reläet slappdrar. Nu behöver det inte vara ett jätteproblem med förstärkare, men ifall man spelar med hög effektförbrukning kan reläet slitas i onödan.

Lite schyssta kurvor:

1 s in i simuleringen försvinner 230VAC och en kort stund därefter faller reläet.

Reläet är specat tillslag vid 15-16V och sedan håller det ner till ca 3V +- någon volt.
[img]http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/Reläspänning2.JPG[/img]


BOM med rekommenderat komp val från Elfa.


Komponentplacering

[rikkitikkitavi]

Totalt ointressant?

Well, då raderar jag väl filerna och behåller designen för mig själv

[Nattlorden]

Nä, gör inte det! Bara för att folk inte förstår det nu/har behov av det nu, så kan det bli väldigt intressant senare.

[rikkitikkitavi]

Jag vet, men jag vill ha feedback nu, och inte behöva nekrobumpa om några månader

Skojar bara, jag raderar inte informationen.

[aisopos]

När man grejar med den där bör man vara medveten om att det är 230V i kretsen, ingen trafo.

Jag gjorde en ljusorgel i min ungdom, som använde samma sätt att ta ner spänningen.
Man fick sig en riktigt go kyss om man tog i mikrofonen ifall nätsladden var i "rätt väg".


Vad syftar hela övningen till?
Mjukstart med minsta antal komponenter?, mjukstart för nybyggen, eller befintliga först..?

[rikkitikkitavi]

Hela kretsen ligger på 230VAC emedan det saknas isolationsbarriär , så den måste byggas in på ett säkert sätt. Kondensatorn släpper genom så mycket ström att det kan vara farligt.

Kretskortet kommer ta hänsyn till isoleravstånd för montering med tex distanshylsor av metall men får absolut inte komma i kontakt eller vara närmare ledande föremål än 10 mm och endast monteras i ett skyddsjordat chassi om inte chassit i sig är isolerande (4 kV isolationsspänning)

Det är tänkt som en mjukstartsmodul för tex transformatorer. Jag behöver själv ett par tre stycken. När man beställer kretskort från Kina brukar man få minst 10 st.

Till skillnad mot NTC har denna betydligt bättre driftsäkerhet och modulerar inte heller spänningen till transformatorn och man behöver inte ta hänsyn till ev tomgångseffekt etc. Och risken är minimal för brand, NTC motstånd är ca 150 C varma under drift.

[petersteindl]

Räcker det inte med ett effektmotstånd i serie med nättrafon och ett relä tvärs över? Tidigare hade Elfa sådana reläer.

Mvh
Peter

[MiaM]

I princip borde samma funktion gå att få med spänningsdelare in på transistorns bas istället för zenerdioden i serie med basen, fast då blir det sämre exakthet (mycket större temperaturberoende) på fördröjningen.

Det kan kanske vara en idé att lägga till någon hållkrets i relädrivningen så att det krävs full spänning för att reläet ska dra men lägre spänning för att hålla reläet. Med en sådan koppling kan du dimensionera R1/C1 så att de kontinuerligt bara ger reläets hållström/hållspänning istället för reläets tillslagsström/tillslagsspänning.

(Redigering: Ser att du angivit att reläet kräver 24V för tillslag men klarar sig nedåt 3V som hållspänning. Du borde kunna klara dig med rätt mycket klenare C1 om du inte behöver 24 när reläet väl dragit. Hållkretsen skulle för övrigt annars kunna utgöras av den zenerdiodkoppling du redan ritat in fast en thyristor (eller triac om de är billigare) istället för transistorn).

En variant kan kanske vara att lägga in en fördröjningskrets i transistorns baskrets (istället för zenerdiodkretsen), men se till att ingående konding laddas ur snabbt nog så att den inte har laddning kvar efter att momentant nätavbrott.

[petersteindl]

[flathead]

Jag kan bara tillägga att en NTC kanske istället för motståndet för att spara reläkontakterna vid extrema laster.

[rikkitikkitavi]

Tack för.input!
Flathead, menar du att ersätta motstånden i reläkopplingen med NTC eller ersätta hela kopplingen med ett NTC. Det senare har jag till min 1000VA vridtrafo, men den har en tomgångsström på nästan 100 mA.

MiaM, jag funderar på en dubbeltrisselösning istället med tyristorfunktion, använder man vanliga BC54/55x är den triggad på mikrosekunder. o
Funderar vidare på hur man kan få.reläet att släppa vid spänningsfall> 100 ms, för då har trafons magnetiseringsenergi gått ner och när spänningen kommer igen kan det bli problem.

Ett NTC tar många sekunder att svalna.

[smile]

Jag är också lite inne på Peters fråga, fins det några negativa egenskaper med hans föreslagna lösning?

[rikkitikkitavi]

Det är ju precis den lösningen jag har gjort. L1 i bilden är reläspolen.
Det stora problemet är ifall reläet fallerar. Troligen brinner motstånden upp då, kanske spektakulärt.

Reläkontakten, motstånden och transformatorn är inte med i schemat.

En variant är att försörja kretsen från trafons sekundärsida, tex via matningen till förstärkaren men
a)det tar lite tid att ladda lytarna
b)man blandar 230VAC och lågspänning på samma kort.
Det behöver inte vara ett problem iofs men ett misstag...

[flathead]

Tack för.input!
Flathead, menar du att ersätta motstånden i reläkopplingen med NTC eller ersätta hela kopplingen med ett NTC. Det senare har jag till min 1000VA vridtrafo, men den har en tomgångsström på nästan 100 mA.

MiaM, jag funderar på en dubbeltrisselösning istället med tyristorfunktion, använder man vanliga BC54/55x är den triggad på mikrosekunder. o
Funderar vidare på hur man kan få.reläet att släppa vid spänningsfall> 100 ms, för då har trafons magnetiseringsenergi gått ner och när spänningen kommer igen kan det bli problem.

Ett NTC tar många sekunder att svalna.

Istället för motståndet !

Den svalnar ju snällt när man byglar med reläet.

Finns ju ett scenario då NTC är varm fortfarande och man återstartar men det är enda nackdelen med NTC.

[rikkitikkitavi]

Kretskortet kommer tillåta montering av en eller flera NTC och eller motstånd
Det scenariot du beskriver innebär troligen också att reläet inte hunnit falla och man startar om trafon över reläet. Det kan bli rätt jobbigt för reläet , eftersom ett nätspänningsfall tömmer trafon på magnetiseringsenergi snabbt, och endast remanensmagnetisering återstår och det räcker nog inte för att motverka strömspiken ånyo. Jag har dock inte någon aning om hur långt spänningsdipp man kan tolerera och vet inte hur allvarligt problem det är och om jag skall ta höjd för det och lähga till en krets som fällwr relät vid spänningsdippar.
Observera att elytbanken inte hinner laddas ut så mycket på den tiden.

[rikkitikkitavi]

Ver 2.0
Nu med snabbt tillslag! Styrt av RC tidskonstant R5-C3
Lite större C2 ger mindre rippel såklart men lite längre tid innan spänningen fallit < 5V över reläet. Jag tror runt 100uF är lagom. Det ger 0,3 sekunder efter att nätspänningen fallit tills dess att reläet faller och kretsen startar om.

Note: om man vill kan man sätta zenerdioderna över reläspolen istället, nu slås ju inte spänningen av snabbt så det skall inte ge någon flybackspik men för säkerhets skull...



[img]http://user.faktiskt.io/rikkitikkitavi/Reläspänning2.JPG[/img]

[MiaM]

Om du bara ska bygga enstaka exemplar eller bygga för nåt där en femtioöring inte spelar nån roll så är väl en back-emk-diod över reläet ändå en bra idé. Blir det nåt knas med nåt i kopplingen, t.ex. glapp, så är det dumt att skjuta transistorer för att man sparat en enda diod.

(Jag ska väl erkänna att jag har själv ibland resonerat och byggt som du)

[rikkitikkitavi]

sant. det värker nästan i själen att ha en reläspole utan diod. känns bara så fel.

[rikkitikkitavi]

Det rör på sig:




OBS! Det är inte fullständigt korrekturläst, kan vara fel någonstans då jag inte ritat detta från schemaförlaga utan direkt. OBS!

Jag kommer beställa 10-12 kort, men behöver inte alla själv. Har effektresistorer(R2,R3,R10, 6,8 ohm 4W) , reläer (K2, Elfa artnr 37-220-22) och kondensatorn C5 (275VAC /470nF , C5 i bilden ovan, J1 är bara en anpassning till olika stora/långa kondensatorer)
R4,R5 motsvarar R3 i schemat, dubbla motstånd för spänningstålighet.
Dessutom har R9,R11 lagts till som bleedmotstånd över kondensatorn. Optional.

Kortet blir 50*100 mm. De fyra skruvhålen i hörnorna har > 6 mm till någon spänningsförande del. Hela kortet ligger på nätspänning!!!

Edit: Errata 1 : saknas diod över reläspolen

[AndersD]

Fullständigt inkompetent när det gäller sånahär prylar men misstänker att jag behöver en.

Har problem med att säkringen löser ibland (1 gång av fem kanske) när jag spänningsätter mitt "elektronikskåp".
Stora boven är PA-steget till mina basmoduler och inom snar framtid adderas ytterligare ett PA-steg till samlingen.

Är det här något för mig?
Ryms det i någon lite trevlig ELFA-låda eller vad är tanken?

[tvett]

AndersD, är det B- eller C-säkring? Det kan tänkas att en C-säkring löser dina problem.

[AndersD]

AndersD, är det B- eller C-säkring?

C-säkring.

[rikkitikkitavi]

Jag tillverkar korten för egen del. Man får minst 10 st, minsta order. jag kommer inte behöva alla. En per trafo- så säg att jag har fem över.

De komponenter jag har nämnt har jag köpt på rea och kommer inte heller behöva alla.

Det är alltså inte ett gruppköp, jag köper inte in resten av småkrafset eller ordnar med lådor etc utan om ett intresse finns kan jag sälja överskottet till självkostnadpris (nämnda komponenter ca 50-60 kr)

Jag kommer inte släppa gerberfilerna heller men blir det en enorm efterfrågan kan jag såklart beställa fler kort, till självkostnad. Komponenter får man dock ordna själv.

Jag friskriver mig också från allt ansvar, jag kan misstänka att kretsen egentligen inte är godkänd för anslutning till elnätet, det är på eget ansvar.

Kretsen klarar upp till ca 1000VA i ansluten effekt, begränsat av reläet och startströmmarna. Har du ett,slutsteg med galet stor elytbank kan det ev. Bli problem vid lägre effekter pga lång laddningstid och därmed stötströmmar.

[ollenorell]

Hej Rickard, jättefint projekt!
Några kommentarer på Ver 2.0:

R3 på 470ohm: tänkte du sätta ett lite större (effekt)motstånd där?
Jag tänkte inte på effektutvecklingen i första hand, utan snarare risken för överslag om man använder små metallfilmsmotstånd.
Har även hört att små metallfilmare kan brytas ner över tid med höga pålagda spänningar (även om effektutvecklingen är låg) men kan inte riktigt bekräfta det nu...

Man kan även tänka sig att sätta ett gäng mindre motstånd i serie som delar på spänningen... Det är nog bra.

Eftersom du köper reläet så pass billigt kostar det ju knappt något extra att använda två!
Då skulle man kunna låta det ena relät ligga först och agera nätströmbrytare över fas och neutral.
Strömbrytaren skulle då kunna läggas i serie med C1 och R3 där ingen nämnvärd ström går.
Det skulle ge större frihet vid val av brytare, och skulle även möjliggöra användande av riktigt små eleganta vippor

Reläet var billigt ja... Man kan ju lägga två relä parallellt över varandra för att klara dubbla strömmen och dessutom minska risken för haveri

En annan sak man skulle kunna fundera över är om man vill anpassa kretsen för användande av sådana här snygga:
https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20538
Billiga är de dock inte, och denna är momentan, så det ska till en hållkrets...

Hur tjock koppar kör du på kortet?

Anslutningskontakterna: Är det inte bättre att göra dubbelpaddar till nätnslutningen om man vill ansluta lite större anslutningskontakter typ dessa:


Det är också lite svårt att kolla hur du tänkt för schema och layout är inte överensstämmande nu va?

[rikkitikkitavi]

Hej Rickard, jättefint projekt!
Några kommentarer på Ver 2.0:

R3 på 470ohm: tänkte du sätta ett lite större (effekt)motstånd där?
Jag tänkte inte på effektutvecklingen i första hand, utan snarare risken för överslag om man använder små metallfilmsmotstånd.
Har även hört att små metallfilmare kan brytas ner över tid med höga pålagda spänningar (även om effektutvecklingen är låg) men kan inte riktigt bekräfta det nu...

Man kan även tänka sig att sätta ett gäng mindre motstånd i serie som delar på spänningen... Det är nog bra.

Eftersom du köper reläet så pass billigt kostar det ju knappt något extra att använda två!
Då skulle man kunna låta det ena relät ligga först och agera nätströmbrytare över fas och neutral.
Strömbrytaren skulle då kunna läggas i serie med C1 och R3 där ingen nämnvärd ström går.
Det skulle ge större frihet vid val av brytare, och skulle även möjliggöra användande av riktigt små eleganta vippor

Reläet var billigt ja... Man kan ju lägga två relä parallellt över varandra för att klara dubbla strömmen och dessutom minska risken för haveri

En annan sak man skulle kunna fundera över är om man vill anpassa kretsen för användande av sådana här snygga:
https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20538
Billiga är de dock inte, och denna är momentan, så det ska till en hållkrets...

Hur tjock koppar kör du på kortet?

Anslutningskontakterna: Är det inte bättre att göra dubbelpaddar till nätnslutningen om man vill ansluta lite större anslutningskontakter typ dessa:


Det är också lite svårt att kolla hur du tänkt för schema och layout är inte överensstämmande nu va?

Hej, jag har helt missat denna:
Tack för tips och synpunkter men korten (20 st men tillverkade i par, får dela lite) kom idag enligt layouten jag redovisat så det blir nog lite svårt, får bli ver 3.0 då...

R3 är egentligen två seriekopplade motstånd av de skälen du nämner. Vid kontinuerlig drift är spänningen inte hög över dessa, vid spikar på nätet (upp till 4000 V) blir den högre men det går bra med de flesta metallfilmsmotstånd. Jag hade nog valt att köpa från Elfa så jag vet vad jag får (datablad...)

Kretsen har inga brytare anslutna av säkerhetsskäl. Kom ihåg att allt är på nätpotential!

Det är en skruvplint (eller vad du nu vill ha som passar i håldelningen, den är rätt generös men 5 mm spacing) för spänning in, och en skruvplint för spänning ut till trafon.

Kortet agerar autonomt. Jag föredrar faktiskt den lösningen. Välj plintar som tål 250VAC minimum.
Jag är lite allergisk mot flatkabeldon och 230VAC (om de ej är lödda)
Jag valde ett relä av utrymmeskäl, kortet blir dubbelt så stort och rätt så mycket dyrare.

Vill man vara säker tycker jag man ersätter ett av motstånden med en NTC resistor avsedd för just strömbegränsning vid spänningspåslag, och byglar över de två andra. Fördelen är att NTC resistorn återgår till kallt tillstånd efter några sekunder och kretsen är okej för omstart. Det är bara ifall man har småbarn som gillar att trycka på på/av knappen flera gånger i snabb följd som det strular till sig (har viss erfarenhet av detta...)

Kopparn är standard 35 um.
Banorna för hög ström är 5 mm (utom i några små förbiledningar eller lödpaddar där de krymps), det är okej för ca 5 amperes ström eller ca 1000VA effektiv uteffekt.
(med marginal)
I övrigt ganska generösa lödpaddar för enkelhetens skull.

Kom ihåg att en trafo+kondingbank förbrukar en rms ström från nätet motsvarande ca 1,6 ggr nettoeffekten som förbrukas.
Alltså drar förstärkaren 1000W dras 1600/230 = 6 A rms från elnätet.

Jag skall löda ihop och testa denna så det fungerar, sedan publicerar jag schemat tillsammans med en beskrivning. Korrekt då...
Men Ltspiceschemat är funktionellt.

Notering: man kan strunta i transistorerna och thyristorfunktionen som ger ett snabbt tillslag, och bygla direkt från glättningskondingen till reläet.
Man kan tom strunta i zenerdioderna om man har ett relä med rätt spolresistans och spänning (ca 1600 ohm) parat med rätt kapacitans hos seriekondensatorn (330n).

[peranders]

Konstruktionen är bra lik min konstruktion SSR03

[rikkitikkitavi]

Nja, det håller jag inte med om. Det skiljer sig åt på ett antal punkter.
Själva grundprincipen är ju generell (tidsfördöjning och startströmsbehränsare genom motstånd, jag har sett det redan i AoE på 80-talet)

Bla vilka options som finns med där din är betydligt mera välförsedd, men ockå hur transistorkopplinger aktiverar reläet. Jag har dessutom endast valt ett relä.

Övriga delar är också generella.

Men jag får väl progammera en liten AVR för att bli unik så den startar i rätt tid på sinusvågen och då inkludera något som känner av remanensfältet i kärnan, samtidigt som det endast pulsvis laddar elytbanken

[peranders]

Notera att R3 är en känslig komponent. Bör vara ett antal metallfilmare i serie eller trådlindat för att klara transienter på nätet.

[rikkitikkitavi]

Notera att R3 är en känslig komponent. Bör vara ett antal metallfilmare i serie eller trådlindat för att klara transienter på nätet.

Tack för tipset. På PCB är det två st seriekopplade. Jag funderade start på metalloxidsmotstånd som har bättre pulstålighet än vanliga metallfilmsmotstånd. Ev. lite större metallfilms som tål 1,5-2kV pulser.

edit: förutsättningen är att du hr ngn form av stadsnät, då är transienterna inte så stora(enligt elforsk är de mycket sällsynt mer än 1 kV) Skall man uppfylla standarden 61000-5-4 behövs betydligt mera, men bor du så att ditt elnät tar smällar ibland tex med luftledning på landet får man anta att adekvat överspänningsskydd redan finns installerat.

[rikkitikkitavi]

Preliminär BOM, observera att kortet måste testas först med dessa komponenter.


Komponentplacering