Frage zur Relais Verzögerung

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Strati
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 31. Jan 2025, 18:29

nullEin Hallo an die Profi Elektroniker

Ich habe ein paar Fragen zu dieser Relai-Verzögerungsschaltung (Bild im Anhang).
Sie ist in einem Verstärker vorgesehen und ich würde sie gerne besser verstehen.

Sie besteht aus einem 24V 16 A Relais, einem 220mF 63V Elko, einem 33KOhm Widerstand, einem BC141-16 NPN Transistor und einer 1N 4001 Diode.
Ich möchte herausfinden welches Bauteil wofür verantwortlich ist.
Klar ist, der Elko lädt sich auf und liefert dem TR1 den nötigen Basisstrom. Dieser lässt dann die Betriebsspannung zum Relais fliessen.
Frage 1: Aber was genau verursacht jetzt diese Zeitliche Verzögerung? Ist es der Elko? Der wird doch wohl kaum 3 oder 4 Sek. zum aufladen brauchen richtig? Dann kann es doch eigentlich nur der Transistor sein oder?

Ich habe probehalber diese kleine Schaltung als Experiment aufgebaut. Das einzige was anderem ist, ich habe ein 2SC485 anstelle eines BC141-16 genommen. Damit dauert es ca. 9 Sek. bis das Relais schliesset.

Frage 2: Aber wofür ist die Diode?

Frage 3: Wenn nun altersbedingt das Relais trotz auswechseln schwächelt und nicht mehr so richtig sauber schleissen will, kann doch eigentlich nur noch der Elko das Problem sein richtig? Vorausgesetzt das Neue Relais ist kein Montagsteil.

Vielen dank Leute!

Sorry!
Ich versuchte mehrmals ein Bild hochzuladen. Funktioniert scheinbar nicht.

[Beitrag von Strati am 31. Jan 2025, 18:47 bearbeitet]

MosFetPapa
Stammgast

#2 erstellt: 31. Jan 2025, 19:19

Hi,
Upload von Bildern geht nicht mehr im Forum. Bei Bedarf extern verlinken.
Zu Deinen Fragen hier ein paar Grundlagenseiten wo das gut erklärt ist.

Transistor als Schalter Da wird unter anderem auch die Freilaufdiode erklärt.

Einschaltverzögerung mit Transistor

Kondenator aufladen
Für einen Einstieg in die Elektronik sind die Seiten von

https://www.elektronik-kompendium.de/ insgesammt eine gute Anlaufstelle.
Viel Spaß

vVegas
Inventar

#3 erstellt: 31. Jan 2025, 19:22

Die zeitiche Verzögerung ergibt sich aus dem RC Glied. Die Genauigkeit ist beim Verstärker eher zu vernachlässigen weshalb häufig diese einfache Art der Verzögerung zum Einsatz kommt.

Die Diode könnte als Freilaufdiode dienen.

Wenn das Relais nicht mehr sauber arbeitet, solltest du ggf. erstmal die Versorgungsspannung prüfen.

Edit: Hab ich wohl zu langsam getippt.

[Beitrag von vVegas am 31. Jan 2025, 19:23 bearbeitet]

Rabia_sorda
Inventar

#4 erstellt: 31. Jan 2025, 21:31

Frage 3: Wenn nun altersbedingt das Relais trotz auswechseln schwächelt und nicht mehr so richtig sauber schleissen will, kann doch eigentlich nur noch der Elko das Problem sein richtig? Vorausgesetzt das Neue Relais ist kein Montagsteil.

Ist dies denn bei dem Verstärker der Fall? (Type?)
Falls ja, dann kann es sich bei dieser Schaltung aber auch um eine zusätzliche Schutzschaltung handeln und diese könnte "angeregt" werden.
Bei einem evtl. anliegenden DC-Offset oder gar bei einem Oszillieren an einem der Endverstärker wird sie somit das Relais nicht mehr einschalten damit die Schwingspulen der Lautsprecher nicht abbrennen.

[Beitrag von Rabia_sorda am 31. Jan 2025, 21:32 bearbeitet]

Strati
Schaut ab und zu mal vorbei

#5 erstellt: 01. Feb 2025, 01:04

Herzlichen Dank allerseits!

Ich habe bei meiner Versuchschaltung einige Messungen gemacht.

@vVegas
Vielen Dank! Genau das habe ich bei den Messungen herausgelesen. Die Ladezeit ergibt sich aus der Kapazität, des Widerstands und des Widerstand der Relaisspule. Spanned zu beobachten. Das Relais fängt ab ca. 12V zu schliessen. Die Versorgungsspannungen habe ich natürlich alle gecheckt. Manchmal höre ich bei dem einen Monoblock das Relaisklacken nicht oder nur sehr schwach. Ist halt nicht immer gleich.

@Rabia_sorda
Ich komme etwas in Erklärungsnot.
Nein es ist keine Lautsprecherschutzschaltung, sondern eine Art Softstart in meinen OTL Röhrenendstufen die ich baue, bzw. gebaut habe. Ich bin halt mehr der Praxiserfahrene als ein Mathematiker.

Diese Röhrenmonos haben einen stark überdimensionierten Netzteil. Um die Gleichrichter beim Einschalten zu schonen, dient diese einfache Verzögerungsschaltung. Die Diode ist einfach zwischen + und - der Relaisspule noch drinnen.

Meine Fragen wurden eigentlich hinreichend beantwortet.

@MosFetPapa: Vielen Dank für Verlinkungen!

Rabia_sorda
Inventar

#6 erstellt: 01. Feb 2025, 01:22

Das Relais fängt ab ca. 12V zu schliessen.

Naja, die (Arbeits-)Spannung eines Relais wird ja vom Hersteller in den technischen Daten angegeben und sie kann zwischen mehreren Volt variieren.

Um die Gleichrichter beim Einschalten zu schonen, dient diese einfache Verzögerungsschaltung.

Auch wenn ich in Röhrentechnik nicht so richtig fit bin, würde ich dennoch sehr gerne erfahren wie man mit einer verzögerten Relaisschaltung die Gleichrichter schonen kann.
Werden dazu serielle Widerstände per Relais überbrückt?

Die Diode ist einfach zwischen + und - der Relaisspule noch drinnen

Sollte sie - zumindest als antiparallel verschaltete Freilaufdiode zu der Relaisspule um deren evtl. entstehende Spannungsspitze bei einem Relais-Abfall zu eliminieren.

Strati
Schaut ab und zu mal vorbei

#7 erstellt: 01. Feb 2025, 01:50

Das ist korrekt. Es sind 2 Netzsiebelkos mit den Daten 4700mF bei 250V, auf denen je eine Gleichrichterdioden DS bzw. DSI 17-12A direkt auf die Pole geschraubt sind. Diese speisen die Anodenspannungen von 5 Gegentaktgeschalteten Trioden. Das Relais wird während der Verzögerung mit einem Leistungswiderstand überbrückt.

Bzgl. der Diode am Relais.....
Ich dachte mir in etwa sowas in der Art. Jedenfalls reicht mir das fürs Verständnis. Vielen Dank!

Rabia_sorda
Inventar

#8 erstellt: 01. Feb 2025, 02:16

Das ist korrekt. Es sind 2 Netzsiebelkos mit den Daten 4700mF bei 250V, auf denen je eine Gleichrichterdioden DS bzw. DSI 17-12A direkt auf die Pole geschraubt sind. Diese speisen die Anodenspannungen von 5 Gegentaktgeschalteten Trioden. Das Relais wird während der Verzögerung mit einem Leistungswiderstand überbrückt.

Nochmal zum technischen Verständnis:
Es ist ein Leistungswiderstand VOR allen Bauteilen DIREKT in der 230 V-Einspeisung seriell verschaltet und er wird erst per Relais-Kontakt zeitverzögert überbrückt. (?)
Falls ja, "mögen" die Röhren dann sowas (auf Dauer)?

Bzgl. der Diode am Relais.....
Ich dachte mir in etwa sowas in der Art. Jedenfalls reicht mir das fürs Verständnis.

Eine mögliche induzierte (hohe) Spannung der abfallenden Relaisspule könnte ohne der Diode "rückwärts" in die vorhandene Elektronik fließen und somit etwas zerstören. Die antiparallele Diode "löscht" diese erzeugte Spannung.

[Beitrag von Rabia_sorda am 01. Feb 2025, 02:17 bearbeitet]

Strati
Schaut ab und zu mal vorbei

#9 erstellt: 01. Feb 2025, 02:59

Der Leistungswiderstand liegt parallel zu den Relaiskontakten, überbrückt diese (Seriell vor den Relaiskontakten würden keinen Sinn ergeben. ). Dh. solange das Relais offenbleibt fliest die Spannung über den Leistungswiderstand. Es fliessen 130 Volt AC von Trafo zunächst über die Relaiskontakte bzw. über diesen Leistungswiderstand zu den Gleichrichterdioden. Die beiden Netzsiebelkos haben eine enorme Kapazität und könnten ohne diese zeitiche Verzögerung womöglich die Dioden zerstören. In dieser Zeit können sich die Elkos schon etwas aufladen. Wenn dann das Relais zieht, bemerkt man trotzdem noch einen kurzen Einknicker der Wohnzimmerlichts.

Will heissen, da fliessen Ströme.

Einen Einblick kann man auf Instagram sehen (siehe meine Signatur).

[Beitrag von Strati am 01. Feb 2025, 03:01 bearbeitet]

Rabia_sorda
Inventar

#10 erstellt: 01. Feb 2025, 03:10

Das ist also genau das, was ich auch schrieb:

Es ist ein Leistungswiderstand VOR allen Bauteilen DIREKT in der 230 V-Einspeisung seriell verschaltet und er wird erst per Relais-Kontakt zeitverzögert überbrückt.

Die beiden Netzsiebelkos haben eine enorme Kapazität und könnten ohne diese zeitiche Verzögerung womöglich die Dioden zerstören.

4700mF = Mikro- oder Millifarad? Bei µF würdest du es als "enorm" ansehen?
Nutzt das Gerät etwa noch Selen-Gleichrichter?

Einen Einblick kann man auf Instagram sehen (siehe meine Signatur).

Ich nix habe/mache Insta. Ich nix wissen darüber ...

[Beitrag von Rabia_sorda am 01. Feb 2025, 03:18 bearbeitet]

Strati
Schaut ab und zu mal vorbei

#11 erstellt: 01. Feb 2025, 19:20

Es sind µF. Ich würde schon sagen dass diese Elkos gross bemessen sind für die Verhältnisse, dass die Endstufen gerade mal 10 Watt Sinus an 8 Ohm haben. Bei den wenigsten Röhrenverstärker werden wohl mehr 300µF in die Netzteile verbaut.