Gleichspannungsregelung, Abwärtswandler ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Experten!

Über einen Regeltrafo, Brückengleichrichter und Glättung bekomme ich eine variable Gleichspannung von etwa 3 bis 400 Volt bei maximal 6 Ampere.
Um die Beschädigung einzelner, nicht höhereSpannung verträgliche Bauelemente zu vermeiden, möchte ich durch eine Schaltung erreichen, dass beim Erhöhen der variablen Gleichspannung über ca 30 Volt , automatisch diese Bauelemente durch ein Relais von der zu hohen Gleichspannung genommen werden.
Erst wenn die Speisespannung wieder unter 30V abfällt soll deren erneute Zuschaltung erfolgen.
Mein erster Plan war, ein Relais über eine Zenerdiode mit 30 oder 33 Volt Durchbruchsspannung zu schalten.
Doch wenn dann die Spannung weiter ansteigt, wie verhindere ich dass das Relais keine Überspannung auf die Spule bekommt? Weiters ist mir nicht klar, welche maximale Spannungen Zenerdioden nach dem Durchbruch aushalten. Vielleicht gibt es auch einen IC, der eine derartige Aufgabenstellung lösen könnte.

Für eure Tipps vorweg herzlichen Dank und
freundliche Grüsse
wiedhalm

#2

Hallo!

hast Du es denn mal probeweise so gemacht und war das Ergebnis zufriedenstellend für deine Anforderung ?

Die Z-Diode ist doch bereits in Sperrrichtung, wenn die Durchbruchsspannung erreicht wird, dann wird sie niederohmig ( „leitet besser“) und kann das Relais ansprechen lassen.

Der Widerstand der Relaisspule ist der Schutzwiderstand der Z-Diode, nur er begrenzt den Strom und damit die Verlustleistung der Z-Diode.
Das letztere ist das Problem, die Spannung ist indirekt daran beteiligt.

Wenn bei 30 V geschaltet werden soll und du drehst bis 400 V auf, dann entsteht an der Z-Diode eine hohe Verlustleistung in Form von (abzuführender) Wärme.
Beispiel: Relaisstrom 100 mA, macht also bei 400 V ca.:
400 V - 30 V = 370 V x 0,1 A = 37 W Verlustleistung.
Es gibt kaum bezahlbare Z-Dioden dieser Klasse , sie bräuchten große Kühlkörper.

Man kann das so machen wie Du planst, aber nicht für so hohe Spannung.

IC ? Klar gibt es, jede Menge, Schwellwertschalter > Vorteil, sie können viel genauer die Spannungsgrenze einhalten. Sie schalten schlagartig ein und auch wieder ab. Ein Relais mit Z-Diode kann das nicht gut, es kann surren und Kontakt flimmert.

Nachteil > sie brauchen eine eigene feste Spannung. Wenn Du es immer aus der regelbaren Gleichspannung entnehmen willst hast Du das gleiche Grundproblem, Du musst die Mindestspannung des IC sicherstellen. Zwar mag hier der Strom viel geringer sein, aber ideal wäre ein extra Netzteil, was z. V. 12 V DC bereitstellt unabhängig vom Regeltrafo.

MfG
duck313

#3

Nachtrag:

irgendwie hab ich hier einen Denkfehler. Das stimmt so nicht. Nicht an der Diode steigt die Spannung an, sondern am Relais. Das fragtest Du ja auch nach !

#4

Schon mal an Überspannungsschutzdiode gedacht?

#5

Hallo Experten!
Besten Dank für eure Antworten. Ich glaube, dass es für meine Vorstellungen - insbesondere beim geplanten Spannungsbereich - keine einfache Lösungen gibt. So werde ich versuchen, mein Problem mit manuellem Umschalten zu lösen.
Freundliche Grüsse
wiedhalm