Einschaltverzoegerung mit zufälliger Zeit-Konstante

Jul 05, 2012 64 Replies

Hallo, NG!



Aufgabenstellung: Einschaltverzögerung/Verteilung der Einschaltzeitpunkte von mehreren Verbrauchern. Zeitfenster/Verteilung: binnen 2 Sek. nach dem Einschalten der Hauptstromversorgung. Schalttechnik: analog (keine uC).



Ich habe mir die Schaltung bereits ausgedacht (sogar mehrere Varianten wie drei-pol oder sogar zwei-pol). Das "Herzstück" ist ja verständlicherweise ein RC-Glied bzw. eine Stromquelle und C. Die Zeit kann durch die Variation vom Widerstand/Poti (47K bis 1M) eingestellt werden. Nun mochte ich aber die Einschaltverzögerung mehrerer installierter Geräte nicht jedesmal manuell im Zeitfenster verteilen sondern die Schaltung so gestalten, dass sie sich bei gleicher Bestückung(!) trotzdem "zufällig" verhält.



Mir fällt spontan ein Photowiderstand ein: sein Widerstand ist von Exemplar zu Exemplar sogar bei gleichen Lichtverhältnissen zerstreut, und wenn er noch dem Umgebungslicht ausgesetzt wird, denke ich, dass eine quasi zufällige Verteilung zu erwarten ist.



Was könnte man noch einsetzen?



TIA,



Igor.


Am 05.07.2012 15:37, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Geiger-Müller-Zählrohr

SCNR

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Dem Zufall traue ich nicht, das bedeutet nämlich, dass Deine Geräte permanent zufällig gleichzeitig einschalten (Murphys Law ;o).

Kannst Du die Schaltung nicht so aufbauen, dass die sich kaskadieren läßt? Also jede Schaltung die gleiche Einschaltverzögerung, aber die der Reihe nach - die erste Schaltung startet automatisch und die jeweils nächste beginnt mit der Verzögerung, wenn die vorhergehende gestartet ist.

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Hallo,

auch wenn die Schaltung den Einschaltzeitpunkt "echt zufällig" verteilt wird trotzdem nicht verhindert das mehrere Verbraucher auch mal fast gleichzeitig eingeschaltet werden. Echte Zufallszahlen garantieren eben nicht genügend grosse aber nicht zu grosse Zeitintervalle zwischen den einzelnen Einschaltzeitpunkten. Sicher funktioniert da nur eine Kettenschaltung der Verzögerungen, aber dazu ist von Schaltung zu Schaltung weitergereichtes Signal nötig.

Bye

Hi!

(Auch @Uwe)

In dem Fall nicht. Jedes Gerät für sich, obwohl an einem Versorgungsstrang.

Nun, etwas präziser: es ist ja bekannt, dass die Schaltnetzteile und EVGs ziemlich hohe Einschaltströme haben, sodass ein Sicherungsautomat auslöst, wenn eine, im Betrieb bescheidene, Last doch auf Einmal kalt geschaltet wird. Wenn jedoch die gesamte, pro Automaten zuläßige, Last etwas zeitverteilt angeht, ist bereits viel geholfen, auch wenn von den ganzen Geräten ein Paar gleichzeitig anspringen. Und was heisst gleichzeitig? Wir haben 50Hz Netz, und ich sah noch ein Null-Durchgang-TRIAC als Schaltelement vor. Es ist eher unwahrscheinlich, dass in der selben Halbwelle alle Geräte anspringen. Wir sprechen jedoch um Verteilung binnen ca. 2 Sekunden, also

200 Halbwellen! Murphy wird enttäuscht sein :).

Gruss,

Igor.

Rauschquelle, xxx-mal verstaerkt und mit auf die Rampe geben.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

Am Thu, 05 Jul 2012 15:37:37 +0200 schrieb Igor \"Knight\" Ivanov:

Bi-Metall Leuchtstofflampen-Starter.

Gruß Werner

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Hallo,

fragt sich nur ob innerhalb einer Halbwelle der Einschaltvorgang des einen Geräts soweit schon abgeklungen ist daß bereits 10 ms später das nächste folgen kann. Auch wenn der Vorgang innerhalb der Halbwelle weitgehend abgeklungen ist kann der Leitungsschutzschalter anders über zwei starke Stromstöße denken die in nur 10 ms aufeinanderfolgen.

Nach Murphy passiert nun mal immer wieder das was am meisten stört.

Nach der Formel für das Geburtstagsparadoxon folgt bei 200 möglichen Zeitpunkten für 10 Geräte bereits eine Wahrscheinlichkeit von 20 % das sich zwei gleichzeitig einschalten.

Bye

Hi!

Die Dinger sind schon relativ genau (wenig Streuung), und die Umgebungstemperatur hat in einem übersehbaren Raum kaum Unterschiede.

Hi!

Der Starter ist normal geschlossen.

Welche genau? Eine Diode in Gegenrichtung?

Ein herkömlicher Starter ist im Ruhezustand geschlossen.

mfg Jochen

ZX81 - C64 - Amiga - x86-Linux - iMac (OS X)

Geöffnet! Ich meinte geöffnet!

mfg Jochen

ZX81 - C64 - Amiga - x86-Linux - iMac (OS X)

Edzard Egberts :

Das ist nicht Murphy oder Zufall, sondern meist eine minimale Querwirkung von den anderen Geräten her. So ein Rauschdetektor ist ja recht empfindlich - wenn da ein Gerät einschaltet - reagieren die anderen 5 "plötzlich" auch. Dabei ist das nur ne EMV Fernwirkung... :-). Besser ist ihmo da was digitales - rückgekoppeltes Schieberegister (LSFR) - das von einer Rauschquelle initialisiert wird...

M.

OK, und wenn er schliesst, kann er dauerhaft so 0.5A im Dauerbetrieb aber vor Allem den ca. 5x bis 10x Einschaltstrom vom Netzteil? Geht er nicht fliegen?

Am 06.07.2012 09:09, schrieb Jochen Pawletta:

Das Gas im Leuchtstofflampen Starter muß doch zünden. Wäre er geschlossen, könnte es das doch nicht tun.

mfg hdw

Die Verzögerungsschaltung ist träge (durch RC bzw. Stromquelle-C). Sie wird nicht sofort mitreagieren.

Nochmals zu Murphy und der Aufgabenstellung. Ich glaub, ihr macht zu viel Gedanken wegen des Murphy bedingten gleichzeitigen Einschaltens eines Teils der Verbraucher.

Wenn die Schaltung grundsätzlich so aufgebaut ist, dass da ein Zufallsfaktor vorhanden ist, der soweit streut, dass die Werte im Bereich von 0 bis 2 Sek möglich wären, dann werden Sie sich entsprechend verteilen. Zu sagen, alle Geräte könnten sich gleichzeitig einschalten, ist das Gleiche wie zu sagen, alle Moleküle der Tischplatte unter dem drauf stehenden Glass schiessen in eine Richtung, und das Glass aufspringt (ein klassisches Gedankenexperiment aus der Thermodynamik und Quantenphysik). Ja, die Wahrscheinlichkeit ist >0, aber...

Wenn von 20 Geräten 20% tatsächlich gleichzeitig schalten, bringt das den Sicherungsautomaten nicht um. Zu vermeiden ist, dass die Geräte tatsächlich in dem Moment ihre Versorgung bekommen, wenn ein Schalter betätigt wird.

Gruss,

Igor.

"Igor \"Knight\" Ivanov" :

Nicht sofort - aber wegen des gleichen Aufbaus alle gleich spät? :-)

Probier es. Ich vermute eine rein analoge Lösung (wie z.B. Rauschen auf Rampe aufmoduliert) muss schon gut durchdacht sein und darf nicht auf Impulse aus dem Netz reagieren.

M.

ganz andere Idee (geklaut bei "digitalen" Zufallszahlengeneratoren) Also: NE556 - beschaltet als 2x Oszillator. Der eine ca 1000Hz, Pulsverh=E4ltnis 100:1 der andere ca 100Hz, Pulsverh=E4ltnis 1000:1. Beide Ausg=E4nge UND- verkn=FCpfen. Das Ausgangssignal ist ein kurzer Impuls. Dieser startet das Ger=E4t. (ben=F6tigt ggf. noch ein Flip-Flop, z.b. das aus einem weiteren NE555. Der Widerstand, der die lange Pulszeit eines oder beider Oszillatoren bestimmt kann auch noch mit einem LDR erg=E4nzt werden um die "Zuf=E4lligkeit" zu erh=F6hen. Ansonsten ist durch Bauteiletoleranzen in der Regel schon f=FCr diese Anwendung genug Zuf=E4lligkeit gegeben. Die Schaltung ist zugegebenerweise ein bisschen digital, aber der NE555 bzw NE556 ist hoffentlich noch akzeptabel.

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