Heizbett

24V oder 230V: Ich bin zwar Dipl.Ing. im Bereich Elektrotechnik, aber mit 230V-Installationen habe ich mich noch nie großartig beschäftigt. Ich kann zwar eine Deckenlampe anschließen oder ne Steckdose verkabeln, aber: die Leitungen zum Heizbett werden bewegt und es ist Hitze im Spiel. Dazu viel Metall in unmittelbarer Nähe, das nicht vor Berührung geschützt ist. Davor habe ich viel Respekt, zumal irgendwann einmal der Zeitpunkt kommt, an dem Freunde, Familie oder gar Kinder einen Moment lang mit dem Drucker alleine sind… Zudem ist der Aufwand für eine normgerechte Schutz-Erdung aller möglichen zu berührenden Teile auch nicht ohne. VDE 0100 ist hier die Lektüre der Wahl.

Überlegt euch vor dem Bestellen, ob euch 230V zu heikel sind oder nicht. PP bietet auch leistungsfähige Heizmatten für 24V an; wie schnell das Bett aufheizt, hängt letzten Endes von der Wattzahl, nicht von der Spannung ab. Diese Entscheidung hat natürlich auch Auswirkung auf das 24V-Netzteil, das diese Leistung zusätzlich zum Rest liefern können soll. Ausserdem sind entsprechend dicke Leitungen zu verwenden. Die englische Doku zum Radds-Board enthält eine Tabelle mit dem Zusammenhang Leiterquerschnitt - Strombelastbarkeit (User Guide V2, Kapitel 6.2.7).

Netzspannung schalten

Dieser Abschnitt soll beschreiben, wie die Netzspannung über einen Schalter und ein Relaisboard geschaltet werden kann; ich beziehe mich dabei auf den „Pololu Basic 2-channel SPDT Relay Carrier“. Das Datenblatt zu diesem Modul findet sich hier: https://www.pololu.com/file/0J636/pololu-basic-2-channel-spdt-relay-carrier-schematic-diagram.pdf

Zur Funktion: Am Eingang des Relaisboards wird benötigt

  • Betriebsspannung (12V oder 5V, je nach Ausführung): + an VDD, - an Masse
  • der Schalter wird parallel an EN1 und EN2 angschlossen. Die andere Seite des Schalters gehört an + der Betriebsspannung (also o.g. 5V/12V).

Ist der Schalter nicht gedrückt, liegt an EN1 / EN2 kein Signal an, der Eingang des MOSFET BSS138 wird über den 100k-Widerstand auf Masse gezogen. Dadurch ist der Drain-Source-Pfad sehr hochohmig, durch die Relaisspule kann kein Strom fließen. Wird der Schalter gedrückt, liegt die Betriebsspannung (5V oder 12V) am Eingang des MOSFETs an, er schaltet durch (wird niederohmig) und durch die Relaisspulen kann Strom fließen; die Relais ziehen an.

An des Ausgängen der Relais werden die 230V angschlossen:

  • An die NO-Anschlüsse der Relais je ein Leiter von der Kaltgerätebuchse. (z.B. Phase an Relais 1 und Neutralleiter an Relais 2)
  • An die COM-Anschlüsse die passenden Anschlüsse des Netzteils / Heizbett-MOSFET oder was auch immer ihr versorgen wollt. (z.B. Phase an Relais 1 und Neutralleiter an Relais 2)

COM ist der gemeinsame (Common) Anschluss einer Relais-Ausgangsseite; NC (Normally Closed) der Pfad, der ohne angelegte Spannungen geschlossen ist; NO (Normally Open) der Pfad, der bei geschaltetem Relais geschlossen ist.

Vielen wird diese Erklärung nichts neues sagen, aber es gibt ab und an Probleme bei Leuten, die sich mit Elektronik nicht so gut auskennen.

Schaltet euer Relais nicht bzw. ist der Drucker immer an, steckt das 230V-Kabel ab und checkt eure Anschlüsse:

  • Was habt ihr für ein Relaisboard? 12V oder 5V-Ausführung? Korrekte Betriebsspannung an VDD und EN-Pins?
  • Ausgangsseite richtig verdrahtet? Der Anschluss NC ist ohne angelegte Spannung mit COM verbunden. NO nur dann, wenn das Relais „eingeschaltet“ ist. Verdrahtet sein sollten also NO und COM.
  • Messt mit einem Multimeter die Widerstände der Pfade NC-COM und NO-COM ohne angelegte Spannungen durch. NC-COM muss niederohmig sein (<1 Ohm), NO-COM und NC-NO hochohmig.
  • Wenn VDD und EN1 / EN2 mit der richtigen Spannung (5V / 12V) versorgt werden, muss das Relais hörbar schalten.