[Elektronik] Schalter? Relais? Thyristor?

[tedlemegba]

Hallo zusammen!

Erstmal sei erwähnt, dass ich keine wirkliche Ahnung hatte, wo ich meine Fragen denn posten sollte - entschied mich letztendlich aber dann für hier. Von mir aus kann in eine günstigere Abteilung verschoben werden.

Eigentlich hatte ich nur eine Frage. Und zwar will ich eine elektronischen Schalter basteln. Sprich ich will einen Stromkreis an einer bestimmten Stelle kontrolliert (per Mikrocontroller) unterbrechen oder schließen.

Mir stellt sich die Frage, was sich denn dafür jetzt eignet. Ich denke, dass es der Mikrocontroller so ohne weiteres nicht kann. Ich hab auch keine Ahnung in welchen Spannungsbereichen und Strombereichen sich's bei mir dreht (könnte variieren, aber voraussichtlich nicht sehr hohe Stromstärken oder Spannungen).

Mir kam dann gleich das Relais in den Sinn. Allerdings ist das ja eher ein mechanisches Bauteil. Nachteilig würde ich sagen könnte es relativ träge sein - eventuell will ich doch große Frequenzen machen. Außerdem: klackert sowas immer noch? Ich meine das Ganze gibt es jetzt auch in sehr, sehr kleiner Form.

Eben habe ich in der Wikipedia gelesen:

Halbleiterrelais (solid-state-Relais)

In der Elektronik und Steuerungstechnik werden Relais auch als Halbleiterrelais mit Transistoren oder Thyristoren beziehungsweise Triacs realisiert. Halbleiterrelais werden auch als Solid State Relais (SSR) bezeichnet. Sie arbeiten ohne bewegte Teile und sind daher auch für hohe Schaltfrequenzen und ungünstige Umweltbedingungen (wie Umgebungen mit explosiven Gasgemischen) geeignet.
Eine galvanische Trennung wird bei Halbleiterrelais durch im Bauteil integrierte Optokoppler erreicht.
Halbleiterrelais haben gegenüber mechanischen Relais höhere Verluste im Laststrompfad und müssen daher oft auf eine Wärmesenke (Kühlkörper) montiert werden.

Das klingt eigentlich vernünftig.. müsste mir jetzt die Wikipedia seiten auch nochmal genauer durchlesen, sah jetzt auf den ersten Blick erstmal verwirrend aus.

Ach ja.. ob Wechsel- oder Gleichstrom fließt, kann ich nicht sagen, das sollte allerdings vom Lösungsansatz her unabhängig sein (ansonsten tendiere ich zu Gleichstrom). Die Menge läge bei etwa 20 Stück. Eventuell gibt es das ja dann schon zusammengebastelt (also mehrere der gleichen) als IC? Eventuell aber auch eher wieder unwahrscheinlich, wenn man liest, dass die Dinger enorme Abwärme haben und Kühlkörper brauchen.

Dankeschön.
Gruß Matthias

(Kann schon sein, dass das Klammforum nicht gerade für solche Probleme geeignet ist. )


Was ich damit will? Utopisch sage ich einfach mal ich würde gerne meine Kaffee-Maschine fernsteuern wollen, auch wenn ich damit lüge, aber in die Richtung geht's.

 

[EarlofMidnight]

Hallo!

Halbleiterrelais (solid-state-Relais) werden immer dann eingesetzt wenn es darum geht sehr schnelle Schaltzeiten zu erreichen, es gibt welche die es schaffen im millisekunden bereich ein und wieder auszuschalten.
Der 2. Vorteil ist, das Halbleiterrelais verschleißfrei sind, bei einem Relais nutzen sich irgendwann die Kontakte ab. (im Schnitt bei 2 Mio Schaltvorgängen).
Halbleiterrelais haben eine größere Verlustleistung wie Relais und sind daher meistens passiv gekühlt.

Relais sind nicht besonders laut beim Schalten ist ein leises klicken.

Gruß

EarlofMidnight

 

[bartman]

Vielleicht ueberseh ich aufgrund der Uhrzeit was, aber wieso nicht einfach nen Transistor? Eignet sich besonders in Verbindung mit Microcontrollern, da du geringe Steuerstroeme hast um auch hohe Arbeitsstroeme zu schalten.

 

[k491]

Also:
Du weiss noch nicht genau ob du mit Wechsel- oder Gleichspannung arbeiten wirst, über Spannung und Stromstärke bist du dir auch noch nicht im klaren, verstehe ich das richtig?

Da du auch noch keinen genauen Einsatzzweck vorgegeben hast, kommt mit diesen groben Anhaltspunkten für mich erstmal nur das Relais in Frage, am besten wohl eine fertige Relas-Karte.
Ich habe sowas auch am PC, kann damit zusätzliche Monitore, einen weiteren PC und verschiedene andere Geräte vom PC aus steuern, ist zwar eher Spielerei als das es einen tatsächlichen Nutzen hat, aber du bist mit soetwas relativ unabhänig gegenüber der zu schaltenden Spannung und des Stoms (bis 250V / 10 A bei einer Standard-Relaiskarte, ob Gleich- oder Wechselspannung ist dann auch egal)

Steuerung erfolgt über parallele, serielle oder USB Schnittstelle, je nach Modell, zusätzlich benötigst du zur Steuerung etwa 12V Gleichspannung.

So eine Karte kann z.B. so aussehen.


Weiss nicht ob es das richtige für dein Vorhaben ist, wenn nicht musst dus chon etwas genauer werden

 

[tedlemegba]

Danke für die bisherigen Antworten! Ich weiß jetzt über einen Fall genauer bescheid. Es handelt sich um eine Spannung um die 3 V (höchst wahrscheinlich Gleichspannung). Der Strom, der fließt, wenn der Stromkreis nicht unterbrochen ist, wird auch nicht dramatisch hoch sein (konnte ich eben mit dem Multimeter nicht testen)!

Vergleichbares Einsatzgebiet: Simulation des Drückens von Tasten einer Tastatur. Ich bräuchte also bestenfalls auch Schaltzeiten um die Zehntelsekunden.

Bräuchte allerdings rund 15 Stück von den Teilen. Eventuell muss ich dann beim Mikrocontroller eh auch auf Schieberegister mit ausweichen - allerdings hab ich da auch noch keine Erfahrung drin. Ist eine größere Herausforderung!

*überleg*

Ach ja.. Relaiskarte wäre zum Experimentieren vielleicht nicht schlecht, wenn nicht allzu teuer. Aber wie erwähnt will ich eigentlich nicht über den PC steuern, sondern über einen Mikrocontroller!

Vielleicht ueberseh ich aufgrund der Uhrzeit was, aber wieso nicht einfach nen Transistor? Eignet sich besonders in Verbindung mit Microcontrollern, da du geringe Steuerstroeme hast um auch hohe Arbeitsstroeme zu schalten.

Könnte eventuell ungünstig bei so manchen Spannungen und Strömen enden oder nicht? Aber mal sehen, die scheinen sich in diesem Fall ja in Grenzen zu halten!

 

[bartman]

Könnte eventuell ungünstig bei so manchen Spannungen und Strömen enden oder nicht? Aber mal sehen, die scheinen sich in diesem Fall ja in Grenzen zu halten!

Genau dafuer sind Transistoren geschaffen, die Steuerspannung/-strom kann um ein vielfaches kleiner als die zu steuernde Spannung/Strom sein.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201291.htm & folgende Seiten.

(Aber das Tolle ist einfach, die Dinger kosten quasi nix, also wenn du sie zerschiesst/aehnliches tuts nicht weh)