Stromschalter ohne Leistungsbegrenzung

Huch! Funktioniert so nicht!! Nicht nachbauen! Ein OPV mit Offsetabgleich oder Chopperstabilisierung wird benötigt.

Kauft man eine Master-Slave-Schaltsteckdosenleiste (also mit einer gesonderten Steckdose, dessen angeschlossener Verbraucher die übrigen Steckdosen schaltet), findet man darauf in der Regel den lapidaren Aufdruck „maximal 1000 W“.

Ursache ist, dass der Strom durch zwei antiparallel geschaltete 6-A-Dioden fließt; deren Flussspannung steuert dann über eine einfache Elektronik ein Relais. Die 6-A-Grenze ist durchaus sinnvoll gewählt, denn bei ca. 1 V Flussspannung fallen da ca. 6 W Summenwirkleistung ab, die verheizt werden muss. Man könnte ja auch Schottky-Dioden verwenden (nur 0,3 V Flussspannung), aber die sind teurer, und in China zählt jeder Cent.

Eine bessere Lösung ist eine induktiv arbeitende, wie aus FI-Schaltern und Personenschutzadaptern bekannt. Der Schaltungsaufwand ist nur wenig größer. Für den Strom-Spannungs-Wandler ist der Einsatz eines offsetspannungsarmen Operationsverstärkers nahe liegend. Dieser IC1a arbeitet mit dem Stromübertrager ganz klassisch als I-U-Wandler. Der effektive Null-Ohm-Eingang dieser Schaltung ist optimales Bindeglied zum Stromübertrager. Am Ausgang befindet sich ein simpler Spitzenwertgleichrichter aus D1 und C1, und der zweite OPV IC1b arbeitet als Schwellwertschalter im Komparatorbetrieb.

Die Ansprechschwelle liegt in der angegebenen Dimensionierung bei 30 mA. Die Windungszahl der Sekundärwicklung und der Widerstandswert von R1 sind entscheidend.

In dieser Schaltung wird der Stromfluss durch eine LED D3 angezeigt; der Ersatz durch ein Relais und entsprechende Umdimensionierung von Bauelementen ist jedoch nahe liegend.

[Schaltplan] — Schaltplan. Die Stromversorgung erfolgt über einen kapazitiven Blindwiderstand C3. Hier wird nichts warm!

Der Strom führende Leiter wird einfach mitsamt Isolation durch den Ringkern (Typ beliebig, bspw. aus einem alten Schaltnetzteil, VGA-Anschlusskabel oder Motherboard) gefädelt. Als Sekundärwicklung dienen einige Windungen dünnen Drahtes. Da die Schaltung ohnehin auf Netzpotenzial liegt, ist eine 4-kV-Schutzisolation hier nicht notwendig.

[Bestückung] — Eine einfache Leiterplatte für den Probeaufbau

Achtung: Netzverbundene Schaltung! Aufbau und Inbetriebnahme nur durch Fachkräfte! Der Laie kann die Schaltung bequem mit Schutzkleinspannung speisen, bspw. aus einer 9-V-Batterie; die Bauelemente C3, R2, D4, C2, R3 und D2 entfallen.

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