Einschalt-Stromstoßbegrenzer
Oder auch wahlweise der "Schalter-Klebenbleib-Verhinderer" / "Sicherung-Rausflieg-Verhinderer"
Warnung
Diese Schaltung läuft direkt am 230V-Netz und ist nicht idiotensicher. Wer sich nicht damit auskennt und nicht weiß was er
da tut, der sollte das besser nicht nachbauen. Bei unsachgemäßer Handhabung und/oder unsachgemäßem Aufbau der Schaltung
besteht sowohl Brandgefahr als auch Lebensgefahr für den Anwender.
Das Problem:
Ich hab im Bastelkeller einen Hauptschalter für viele Steckdosen installiert. Faul wie ich bin, will ich den
benutzen, um mit einem Griff alles auszuschalten und natürlich beim nächsten Mal alles wie beim letzen Mal wieder
einzuschalten. Soweit, so gut.
Nun passiert aber folgendes: Beim Einschalten fließt in die diversen (nicht einzeln abgeschalteten) Geräte ein
mehr oder weniger großer Einschaltstromstoß. Manchmal ist der kräftig genug, daß der Schalter dabei "kleben" bleibt
und dann nur schwer wieder auszuschalten ist (der Schalter ist ein gewöhnlicher "Lichtschalter", die sind anscheindend
nicht so doll für was anderes als Glühbirnen gedacht, mit so einem hier:
Igor-Schalter hätte
ich weniger Probleme). Falls man einen schwächlichen Sicherungsautomaten (10A, B-Kennlinie)
hat, fliegt der auch gerne mal raus, wer keine Angst hat, nimmt hier 16A mit C- oder D-Kennlinie (bitte vorher die notwendigen
Leiterquerschnitte etc. beachten).
Die Lösung:
Ich habe mich erinnert, daß ich derartige Probleme und eine mögliche Lösung schon kenne, und danach eine simple Schaltung aufgebaut (OK, ein Schütz
hätte es auch getan, aber das wäre ja nicht so interessant und paßt nicht in die Verteilerdose):
Das Ding wird hinter den Lichtschalter in die Leitung zu den Steckdosen eingebaut und tut folgendes, wenn der Schalter eingeschaltet wird:
Erstmal sperrt das Triac, und das Relais ist in Ruhestellung
C2 lädt sich so langsam mal auf, bis genügend Strom in die LED von U1 fließt
Der Opto-Triac zündet (im Nulldurchgang, weil dafür ist der gebaut), damit auch das Triac
Spannung am Ausgang, exakt zum Beginn einer Halbwelle
Das Relais zieht an und überbrückt das Triac, der ganze Rest der Schaltung braucht jetzt keinen Strom mehr und kriegt auch keinen mehr
Die Auswirkung ist nun ganz einfach: erstmal kriegt der Lichtschalter den Einschaltstoß erst ab, nachdem C2 geladen ist (das dauert ein
paar Netzperioden lang). Dann ist der schon mal stabil in der Einschalt-Stellung und brutzelt nicht beim Schliessen.
Erschwerend für den Kontaktverkleber kommt nun noch hinzu, daß durch das kontrollierte Einschalten im Nulldurchgang bei vielen
Verbrauchern (insbesondere solche mit Schaltnetzteil, und davon hab ich viele) der Einschaltstromstoß deutlich harmloser ausfällt als
beim Einschalten bei beliebiger Phasenlage.
Ich habe dazu ein paar "Bildschirmkopien" von dem Oszi gemacht, um das ein wenig zu veranschaulichen:
Erstes Bild: Die Spannung am Eingang und am Ausgang der Schaltung (man sieht die Verzögerung und das Einschalten im Nulldurchgang):
Zweites Bild: Der Einschaltstromstoß von einem "ollen" PC (mit Schaltnetzteil) ohne den Begrenzer
(die Skala für den Strom ist 10A/div), ziemlich steil und mit ca. 25A
noch ziemlich harmlos, hab aber auf die Schnelle nix besseres gefunden:
Drittes Bild: Der gleiche PC, jetzt mit dem Begrenzer drin, langsamere Flanke und etwas weniger Amplitude (ca. 16A):
Hier noch eine Aufnahme von Strom und Spannung im eingebauten Zustand, mit möglichst vielen eingeschalteten Verbrauchern.
Die Einschaltspitze fägt kurz nach dem Nulldurchgang der Spannung an und erreicht knapp 90A. Das Triac steckt das
locker weg, ein Relais oder ein Schalter würde kleben.
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