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Leistungsrelais

"Doping" mit Zero Cross Switching

15. Mai 2014, 9:29 Uhr | Von Benjamin Miedl

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Spannungs-Maxima sind besonders kritisch

Die Oszilloskop-Ausschnitte in Bild 2 stellen die Größe und den Verlauf des Einschaltstromes zu den Schaltzeitpunkten A, B und C dar. Die entsprechende Achsenskalierung ist analog zu Bild 1.

Die Messergebnisse veranschaulichen, dass die kritischsten Einschaltzeitpunkte für die Schaltkontakte in den positiven sowie negativen Spannungsmaxima der Netzversorgung liegen. Die dabei auftretenden Einschaltströme können einen bis zu 600-fachen Wert des Nennstroms (wie im vorliegenden Beispiel I=170 V/500 Ω=0,34 A) annehmen.

Der Versuchsaufbau verwendet anstatt der in Europa üblichen 230 V/50 Hz eine Versorgungsspannung von 120 V/60 Hz. Für sinusförmige Spannungen gilt allgemein, dass sich der Spannungsspitzenwert U_s aus dem Effektivwert (120 V oder 230 V) mal dem Faktor "Wurzel aus 2" berechnet. Damit stellt sich für den Spannungseffektivwert von 120 V bzw. 230 V eine Spitzenspannung U_s von 170 V bzw. 325 V ein.

Lenkt man nun den Blick wieder auf reale Applikationen, so ist es möglich, dass zahlreiche LED mit integriertem Sockelkondensator parallel geschaltet sind und dadurch der Gesamtkapazitätswert (C) enorm ansteigt. Genauso ist die Verwendung von entsprechend dimensionierten Netzteilen mit großem Glättungskondensator möglich.

Nach bekannter Formel I_c= C x dU/dt führt dies zu einer enormen Erhöhung der auftretenden Einschaltströme. Die anfangs angeführten 600A sind dadurch kein Schreckgespenst, sondern eine reale applikationsbezogene Größe.