Надежное включение реле при больших просадках напряжения.

Задача такая (условия менять нельзя - доработка "живой" установки):
Есть источник питания 24 вольт. От него - длинная линия тонким проводом (AWG24, или примерно 0,2 кв.мм). На эту линию нужно навесить 22 реле с НЗ контактами (распределенно по длине), каждое реле управляется своим мосфетом по минусу (они стоят возле контроллеров). Реле есть на 24 вольта / 7 мА или 15 вольт / 14 мА, напряжение включения 0,85...1,6 номинала, напряжение удержания 0,65...1,15 номинала
Засада: из-за длины линии на первом получается полное напряжения источника, на последнем - 18...19 вольт если считать для 7 мА, или 15...16 вольт если 14 мА.
То есть при установке 24-вольтовых - дальние не включатся, при установке 15-вольтовых - ближние перегреются при удержании. При этом спрогнозировать количество одновременно включенных реле не представляется возможным (в одной ситуации может только одно ближнее, в другой могут все сразу) - что отметает шанс поставить разные реле по длине линии.

Нужно что-то очень простое (в идеале из 2-3 деталей), чтобы обеспечить заведомое включение реле.
В голову приходит только 1 вариант: 15-вольтовое реле через стабилизатор тока (constant current diode) на 10...15 мА, шунтированное конденсатором. При этом в момент включения через конденсатор вроде должно полное напряжение из провода пройти, а затем стабилизатор тока обеспечит делитель, оставляющие на реле напряжение 12-15 вольт.
Смущает разве что цена стабилизаторов тока (минимум 5-7 баксов) и большая емкость конденсатора (не обойтись без электролита, что карйне нежелательно).

Может, у кого будут идеи получше?

15-вольтовым реле последовательно с обмотками соедините резисторы, подобрав их для получения на обмотках именно 15 В. Дёшево и сердито.

Включите обмотку реле последоватено через резистор с конденсатором:

В момент подачи напряжения в схему конденсатор разряжен, и имеет нулевое сопротивление, что даёт бросок тока для срабатывания реле. После заряда конденсатора на обмотку поступает напряжения удержания, которое намного меньше напряжения срабатывания.
Можно включить реле последовательно через обычную лампу накаливания на нужное напряжение. В момент подачи напруги нить лампы холодная, и имеет малое сопротивление, после сработки реле нить нагревается, и ток в цепи падает.

mickbell писал(а):

15-вольтовым реле последовательно с обмотками соедините резисторы, подобрав их для получения на обмотках именно 15 В. Дёшево и сердито.

Напряжение, приходящее к реле, может быть от 15 до 24 вольт - смотря сколько других реле в это время включено. Какие сопротивления выбрать?

gsmart писал(а):

Включите обмотку реле последоватено через резистор с конденсатором:

У меня проблема не с низким напряжением питания, а с его непредсказуемостью в достаточно большом диапазоне (грубо - 15 до 24 вольт). И реле с нужными характеристиками контактов имеют достаточно высокое напряжение отпускания (~16V для 24 вольтового) при весьма жестком ограничении напряжения длительной работы (~17V для 15-вольтового )
Если по такой схеме ставить реле на 15 вольт - сожгу при длительной работе единственного реле (на линии будут 24 вольта). Если по такой схеме ставить реле на 24 вольта - дальние от источника питания имеют законное право отвалиться при работ всех реле (т.к. на конце линии будет 15 вольт)...
Увы, идея хороша - но не подходит.

gsmart писал(а):

Можно включить реле последовательно через обычную лампу накаливания на нужное напряжение. В момент подачи напруги нить лампы холодная, и имеет малое сопротивление, после сработки реле нить нагревается, и ток в цепи падает.

Та же самая ситуация что и с конденсатором...

_____
Добавлено after 1 hour 6 minutes 5 seconds:
Re: Надежное включение реле при больших просадках напряжения.

Сорри, что сразу не накидал схемку - исправляюсь.

MCU - управляющий микроконтроллер.
VD1 - тот самый Constant current diode (стабилизатор тока), который стоит 5 баксов и выше. В режиме удержания ограничивает ток через катушку реле и, следовательно, напряжение на ней (около 11 вольт или 0,7 номинального. Лучше бы на 12 мА - но таких не видел, после 10 сразу 15).
C1 - конденсатор, пропускающий полное напряжение линии в момент включения. Вот как бы потребную его емкость рассчитать для реле с сопротивлением катушки в 1080 Ом и временем срабатывания 8 мс? Что-то все ТОЭ подзабыл...
R1 - нужен для разрядки конденсатора после отключения реле (т.к. при сработавшем реле будет заряжен до напряжения, падающего на VD1).
Схемка простейшая - всего 3 детали... Вот только цена вопроса немного смущает да емкость кондера непонятна (нужен неэлектролит!)

Вложения

Схема.gif: (2.16 KiB) Скачиваний: 3589

собери ограничитель тока из доступных деталей, заодно и конденсатор сможешь поставить поменше, если его в цепь управления подключить...

этот VD1 съест свою часть напряжения....которого и так нет в запасе в худшей ситуации....
Если проводок поменять нельзя принципиально, то, значит, включать оптопару от него с 2-3 мА,
а 22 оптопары будут включать реле от 22 (или меньше) доп. источников питания....))))...
Как-то не принято в нужной технике работать на грани "фокуса"....

ailcat писал(а):

вючения реле (т.к. при сработавшем реле будет заряжен до напряжения, падающего на VD1).
[i]Схемка простейшая - всего 3 детали...

Так делается "форсированное включение реле"
от пониженного напряжения.

При включении на реле поступает напряжение питания плюс "на короткое время" напряжение заряженного конденсатора. Через короткое время на реле останется только напряжение питания, которое должно быть чуть больше напряжения удержания. Форсирующий импульс при включении очень короткий и реле не повредит.

Ёмкость конденсатора зависит от тока срабатывания реле и её можно определить экспериментально.
Для маломощных реле транзистор КТ315 можно поставить.

Вот еще подобная схема.

Я её ставил для работы 12-вольтового реле от 9 вольт.

Enman писал(а):

этот VD1 съест свою часть напряжения....которого и так нет в запасе в худшей ситуации....
Если проводок поменять нельзя принципиально, то, значит, включать оптопару от него с 2-3 мА,а 22 оптопары будут включать реле от 22 (или меньше) доп. источников питания....))))...
Как-то не принято в нужной технике работать на грани "фокуса"....

1) так он все равно нужен в схеме делителя напряжения. В конце линии нужно гасить примерно 3,5 вольта - а на нем минимальное падение 0,9 вольта. Так что ОК.
2)Источник питания один. На месте размещения контроллеров - питания нет. Оно по тому же проводку (телефонный), только другой паре. Там ситуация еще хуже (в начале линии 24 вольта, в конце меньше 10. Но контроллеры с широким диапазоном, поэтому переваривают). Были бы там источники питания - проблемы вообще бы не стояло (запитал бы реле от них).
3) не принято. Но приходится

Несколько повышающих DC-DC преобразователей со стабильными 24 В на выходе.

Преобразователи не помогут. Любой из них сожреть току еще больше, и этим вызовет увеличение просадки.
А реле поменять на другой тип можно? В хороших релюхах ток удержания составляет где-то треть от тока срабатывания или еще меньше. Тогда спасут простые схемы с конденсаторами. Если нет, то форсированное включение должно помочь.
Джинн, спасибо, идею в архивчик себе сложу.

Можно. на более жрущие.

Пичалька... Ну тогда только форсирование.

Решение:
Поставил дешевые китайские степ-даун (меньше бакса) на 15 вольт. Посмотрим, сколько проживут...

решение неверное... даже по сути спорное... куча помех просаженая линия в которой гуляе куча всякой срани которая гадит всем и всему вокрух
внимание правилное решение
бп менняется на 48 или 60в (обычно там простейщий выпрямитель транс осм-0.25 или подобный дале мостик и банка мелкая крайне редко 7824 на выходе)
реле соответствено тож подобных реле с током срабатывания от 0,1ма до 5ма море в телефони можно найти даром с разбора причем даже многоконтактных ркн рэс22 мку48 рэс 47 рэс 48 рэс 60 например
если бп нелзя заменить то надо доработать переделать мост на латуру а полумост на мост... на край 1 степ ап 24/48(60в) 7824 придется включит с делителем в цепи GND защунтировав зенером от пропоя
при болшем напряжени по той же лини

1. Реле должно разрывать цепь 400 вольт (690 амплитуды) при срабатывании. Реле больше чем на 250 - большая редкость, особенно микропотребляющие (а симистор или оптореле не катят, т.к. в отсутствие управляющего сигнала они разомкнуты).
2. Максимальное напряжение на ключе контроллера - 30 вольт. для резервированного питания используется 2 акумулятора (то есть напряжение не превышает 27 вольт). в итоге придется городить "лес густой" - сперва повысить уже имеющиеся 24-27 вольт до 48-60, потом опять их понизить... зачем???
3. "Найти даром" - не вариант. Все комплектующие должны официально поставляться зарегистрированным в РФ юридическим лицом, притом работающим с НДС (т.е. не ИП и не упрощёнка).
4. Смысла в бусте нет вообще (будет буст или бук - мощность не изменится). Но при этом интегральная понижайка без электролитов проще схематически и в силу этого более надежна.

Если то, что вы "изобретаете" нужно для "юрика", и, при этом не стоит задачи "сделать за 2 копейки" то есть такая "штука" в семействе DC/DC преобразователей, как "оптимизатор" напряжения- преобразователь с широким диапазоном входного питающего напряжения..
Я вот, применил у себя Ирбис СМР60С - вход от 10 до 36 вольт, выход- 15 вольт 4 ампера..

Спойлер

Есть и другие разновидности, с ещё более широким диапазоном входных напряжений..
http://www.mmp-irbis.ru/content/e-sourc ... CMB60X.pdf
и большой выбор по мощности..

зы.. По поводу НДС- это у вас просто бухи "выёживаются", как буд- то им "резко поплохеет" от того, что они лишнюю сотню рублей "взаимозачёта по НДС" не получат.. Или просто "не хотят" (не умеют)

А как тпкой вариант - подать в линию переменку и конденсатор диод и стабилитрон и еще один конденсатор? По типу конденсаторных блоков питания

Добавлено after 2 hours 8 minutes 6 seconds:
Re: Надежное включение реле при больших просадках напряжения.

acdc.JPG: (15.03 KiB) Скачиваний: 426

подача в линию переменки 24в скоре фсего не даст толку если подать повыше можно но резултат тотже что я предлагал толка на каждое реле надо мостик ставить а это накладно

АлександрЛ
Да, неплохая идея. Но есть и попроще (простые степдауны без изоляции). Просто хотелось уйти от них на более простое (и более дешевое) решение.
А насчет НДС - не, не бухи там выёживаются. Стараниями наших налоговиков при такой схеме зачет НДСа возвращается только в следующем налоговом периоде - для частника это небольшая неприятность, а для госструктуры это практически гарантированное "нецелевое использование средств" (со всем вытекающим геморроем, хоть и признают потом что нецелевого не было)... Так что по сделкам, где не предусмотрена отсрочка платежа хотя бы на месяц (чтоб оплата была заведомо в следующем после поставки налоговом периоде) - НДС более чем критичен.

vlasovzloy
Легко! не подскажете, где взять аккумуляторы, выдающие переменное напряжение?
Ну и, главное: ваша система увеличит нагрузку в линии в несколько раз (ток через стабилитрон должен быть куда больше, чем ток через реле, чтоб в любом случае не превысить 30 вольт на ключе микроконтроллера) - не удивлюсь, что или на конце будет оставаться вольт 5).

Все комплектующие должны официально поставляться зарегистрированным в РФ юридическим лицом

Если такие строгости, другой вопрос. Кто будет отвечать за последствия применения всех модернизаций, если аппаратура выйдет из строя?