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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik EMV für Fachleute


Autor: Matthias T. (goldencue)
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Hallo alle Interessierten!

Hier geht es darum, eine Schaltung auf EMV zu optimieren. Der Schaltplan 
ansich funktioniert so und ist auch durch vorherige Projekte getestet. 
Da allerdings die EMV ein wirklich tiefgreifendes Thema ist und ich kein 
Experte darin bin, erbitte ich Vorschläge, wie man im Vorfeld einer 
Prüfung ( das Gerät soll an Dritte weitergegeben werden und muss somit 
offiziell geprüft werden.) Störmöglichkeiten begegnet. PCB-Design wird 
erst begonnen, wenn der Schaltplan steht und hat dann natürlich weitere 
Auswirkungen im Bezug auf EMV.

Zur Schaltung:

Funktion:
Es werden 7 Ausgänge mit 230V über Triacs je nach Softwareeinstellungen 
gesteuert. Dies macht der Atmega.
Jeder Ausgang ist für max. 3A/600W induktiv/ohmscher Belastung 
vorgesehen.

*Interrupt wird über eine RTC im 1HZ-Takt an INT0 gespeißt.
*DL_Mstr,DL_1-DL_4 dienen als Datenleitungen zw. Atmega und Attiny ( 
nicht die effektivste Variante. Aber es waren genug Pins frei.)
*Attiny dient als "intelligenter Portexpander". Er bekommt vom Atmega 
nibbleweise seine Anweisungen und schaltet über 14 Ausgänge jeweils 7 
MOC3043 und 7 Relais.
Die Relais unterliegen einer Sekundärschaltung im Sinne von: z.B. 
Ausgang1 anschalten: Triac an - Relais an - Triac aus. Und Ausgang1 
ausschalten: Triac an - Relais aus - Triac aus. Damit sollen die 
Nachteile( Kontaktverschleiß der Relais und Wärmeentwicklung der Triacs) 
gemieden werden. Kühlkörper entfallen!
*Steuerung(5V) und Schalter(230V) liegen auf zwei voneinander getrennten 
Platinen! ( hier im Schaltplan noch schwer erkennbar. Wannenstecker/FPC 
verbinden beide Platinen.
*Taster werden über Flexprint zur Steuerplatine geführt.

Der Rest dürfte selbstredend sein und sollte es fragen geben....

Nun meine Bitte:
Wer sich auskennt mit EMV und Vogelfutter, möge sich die Schaltung 
daraufhin mal ansehen. Sinnvolle Vorschläge werden von mir gern direkt 
übernommen.
Auch Hilfe i.F.v. andersweitigen Foren, die sich mit dem Thema 
beschäftigen, ist erwünscht.

Neunmalklugen Kommentaren sag ich - wir haben es alle nicht studiert! 
und wenn doch, wüßten wir's erstrecht nich!


Ich danke jetzt schon jedem mit gutem Rat!

Autor: MaWin (Gast)
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MOC3043 (Ausführung für 127V US-amerikanischen Markt)
sollten durch MOC3063 (230V für Europa) ersetzt werden,
400V sind hier nicht wirklich ausreichend.

Es fehlen die Snubber an den TRIACs die notwendig sind
beim öffnen der Relais, die nicht ohne Grund im MOC3063
Datenblatt
http://www.fairchildsemi.com/ds/MO%2FMOC3063-M.pdf
auch zwangsweise mit eingezeichnet ist).
Der VDR darf bleiben, der 10nF braucht einen Vorwiderstand,
allerdings täte ich einen VDR eher an den zentralen 230V
Eingang.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Ganz allgemein sind Relais in Schaltungen immer ein Problem
wenn das Layout falsch ist, daher steht gleich darunter

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Es lohnt sich also die Relais an eine andere Spannung zu legen
als den uC und alles sauber räumlich zu trennen.

Leitungen durch die Strom hinfliesst und andere Leitungen durch
die er wieder zurückfliesst möglichst immer parallel verlegen,
einerseits damit Leitungen durch die viel Strom fliesst keine
Sendeantenne werden und andererseits damit Leitungen durch die
wenig Strom fliesst nicht Störungen empfangen.

Es liegt also viel am Layout. 230V weit weg von empfindlicher
Digitaltechnik wäre ein guter Ansatz. Noch mehr aber die
Analyse der Leiterschleifen siehe oben.

AVCC solltet ihr wohl anschliessen, wenn auch bei fehlenden
Analogeingängen keine LC-Entkopplung notwendig ist.
AREF muss nicht gepuffert werden.

ISP-Ausgänge sollte man wohl unbelegt lassen, ihr habt genug
Pins frei zum umsortieren.

R5 wirklich 1k2 ? Kommt mir falsch vor.

R19 ist ja wohl ein (schlechter) Witz.

L1 ist eher konstraproduktiv.

Stattdessen sind etwas wenig Stützkondensatoren verbaut,
ein mal 10nF für eine Schaltung in der LC-Display,
uC, RTC drin sind sollten wohl eher 3 mal 100nF sein.

Irgendwie finde ich den Übergang von VCC1 zu VCC2 nicht.

Den Trafo sekundär abzusichern hiflt nicht gegen Trafodefekte,
zudem durch einen 7805 eh nicht mehr als 1.5A fliessen kann.
Die Sicherung hilft also nur gegen Kurzschlüsse von
Gleichrichter und Elko. Nehmt einen Trafo mit TempoSicherung,
die hilft auch gegen primären Windungsschluss und Überhitzung
des Trafos durch abgedeckte Lüftungsschlitze und vergesst F1.

F1 ist Hobbyistenniveau die sich keine ordentlichen Trafos
leisten können.


Die Rechnung für Dienstleistungen an eurer Elektronikentwicklung
geht an...

Autor: Floh (Gast)
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Bei den uC immer alle Versorgungspins anschließen, jeweils ein Pärchen 
(Vcc und Gnd) bekommen dann ihren 100nF Kerko.

Der LC-Filter hinter dem 7805 verschlechtert dessen Regeleigenschaften, 
sowas kommt eher vor den Regler als dahinter.

Deine RTC-Bat-Schaltung macht auch nicht viel Sinn?Mit 500Ohm Poti wird 
der 1F-Cap schnell leer sein.

Kein Anspruch auf Vollständigkeit.:-)

Autor: Ulla (Gast)
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>Der LC-Filter hinter dem 7805 verschlechtert dessen Regeleigenschaften,
>sowas kommt eher vor den Regler als dahinter.

So ein LC-Filter, genauer RLC-Filter, direkt an einem Störer, am besten 
in Form eines PI-Filters, macht auch an der Ausgangsseite eines 
Spannungsreglers sehr wohl Sinn. Aber einfach nur irgendwo eine Drossel 
in die Luft hängen, ist natürlich nicht der wahre Jakob.

Die VDR gefallen mir nicht so gut. Müssen das heute bei 230V nicht 
sowieso 275V Typen sein? Außerdem werden Varistoren bei häufiger 
Beanspruchung, (auch durch Surges!) mit der Zeit löchrig wie ein 
Schweizer Käse. Als Konsequenz kann der Leckstrom dramatisch ansteigen 
und sich das Teil gewaltig aufheizen. Brauchen diese Dinger heute nicht 
eine mitverbaute Temperatursicherung? EPCOS stellt doch solche Module 
her.

Sollten die 230V-Triac-Kreise nicht auch mit Schmelzsicherungen 
abgesichert sein?

Autor: Matthias T. (goldencue)
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hallo und vielen vielen Dank!

also...

die MOC3043 sind in den ersten Testapplicationen über ein Jahr mit je 3A 
gelaufen. Warum also andere? Never change a...

Alle mir schlüssigen Themen habe ich umgesetzt, wie im Bild zu sehen.

MaWin schrieb:
> ISP-Ausgänge sollte man wohl unbelegt lassen, ihr habt genug
> Pins frei zum umsortieren.

ISP soll genutzt werden und wird dann mit einem mk2 verbunden! also die 
PINs werden gebraucht, und zwar da wo sie sind!

MaWin schrieb:
> R5 wirklich 1k2 ? Kommt mir falsch vor.

so stehts bei mir im Handbuch?! Will da aber evntl nen poti zur 
genaueren Einstellung vorsehen.

MaWin schrieb:
> L1 ist eher konstraproduktiv.

können wir darüber nochmal genauer sprechen? mir erschließt sich der 
Grund nicht recht?!

MaWin schrieb:
> Stattdessen sind etwas wenig Stützkondensatoren verbaut,
> ein mal 10nF für eine Schaltung in der LC-Display,
> uC, RTC drin sind sollten wohl eher 3 mal 100nF sein.

wo genau noch?

MaWin schrieb:
> Irgendwie finde ich den Übergang von VCC1 zu VCC2 nicht.

Die Current Source ist auf der Schalterplatine mit untergebracht. Vcc2 
versorgt den Attiny, der ebenfalls noch auf der Schalterplatine sitzt. 
Vcc1 wird über Wanne zur Steuerplatine geführt. Ist im Prinzip ein 
Kreis, stellt nur die unterschiedlichen Platinenverwendungen klar.

MaWin schrieb:
> Den Trafo sekundär abzusichern hiflt nicht gegen Trafodefekte,
> zudem durch einen 7805 eh nicht mehr als 1.5A fliessen kann.
> Die Sicherung hilft also nur gegen Kurzschlüsse von
> Gleichrichter und Elko. Nehmt einen Trafo mit TempoSicherung,
> die hilft auch gegen primären Windungsschluss und Überhitzung
> des Trafos durch abgedeckte Lüftungsschlitze und vergesst F1.
>
> F1 ist Hobbyistenniveau die sich keine ordentlichen Trafos
> leisten können.

ich seh was ich machen kann;)

so und jetzt mal zur RTC/Bat:
Sinn ist, bei Stromausfällen (über Sekunden hinweg) die RTC am laufen zu 
lassen. Zeiten unterhalb 1 Minute können angeschlossene HPI-Lampen in 
ihrer Funktion gefährden. Das 500Ohm-Poti hab ich deshalb vorgesehen, 
weil immer zwischen ~2,5 - 3,5V an VBat anliegen müssen und ich es so 
recht genau einstellen kann. Was gibts für andere Lösungen?

ICH! (D.h. nicht WIR oder unsere Entwicklungsabteilung) arbeite an dem 
Projekt. Ich habe das für mich benötigt und nun benötigen es noch 3-4 
andere. Zum Einen muss ich da zu ner Prüfung; Zum Anderen habe ich 
diesen Anspruch an meine Geräte. Kommerziell ist es nicht gedacht. Umso 
mehr würde eine Verpatzte Prüfung schmerzen.

Meine Kenntnisse kommen aus der Software/Digitalen Seite und mit 
analoger Technik mach ichs mir nach gerademal 2 Jahren Erfahrung nich 
leicht.


Vielen Dank für weitere Lösungen!

Autor: Floh (Gast)
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Jetzt hast du die uCs falsch verschaltet.
Masse und Vcc gehören nicht zusammen ;-)
Die RTC-Bat-Schaltung ist immer noch so komisch.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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hallo!

Ulla schrieb:
> So ein LC-Filter, genauer RLC-Filter, direkt an einem Störer, am besten
> in Form eines PI-Filters, macht auch an der Ausgangsseite eines
> Spannungsreglers sehr wohl Sinn. Aber einfach nur irgendwo eine Drossel
> in die Luft hängen, ist natürlich nicht der wahre Jakob.

wie gesagt...das würde ich gern nochmal was genauer betrachten mit euch!



die VDR250 sind ebenfalls schon ein Jahr im Probeeinsatz!

Ulla schrieb:
> Brauchen diese Dinger heute nicht
> eine mitverbaute Temperatursicherung? EPCOS stellt doch solche Module
> her.

ich werds mal verfolgen!

Ulla schrieb:
> Sollten die 230V-Triac-Kreise nicht auch mit Schmelzsicherungen
> abgesichert sein?

hab ich noch nie was von gelesen und wie genau sollen die dann aussehen? 
die TRIACS sind auch "nur" zum direkten Schalten. 1S danach wird das 
Relais zugeschalten und das Triac wieder aus. Kann in einer Sek soviel 
Wärme anfallen?

LG

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Matthias T. schrieb:
> Kann in einer Sek soviel
> Wärme anfallen?

Kurzschluss?

Autor: Matthias T. (goldencue)
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AVcc ist geändert:)

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Kurzschluss?

Netzseite ist ggn KS gesichert und Geräteseitig liegen EVG mit eigener 
Sicherung vor.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Matthias T. schrieb:
> Netzseite ist ggn KS gesichert und Geräteseitig liegen EVG mit eigener
> Sicherung vor.

Wenn das so ist kannst du sie weglassen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Warum also andere?

Weil's besser ist.

> wie gesagt...das würde ich gern nochmal was genauer betrachten mit euch!

Frag andersrum: Was soll L1 dort überhaupt ?

Ein Spannungsregler liefert den Strom DER GERADE BENÖTIGT WIRD,
eine Spule würde sich dem hinderlich in den Weg stellen,
und, so bald der Strom sich änderm will, mit heftigen
Spannungsschwankungen reagieren.

Die Spule ist dort kompletter Humbug.

>  Was gibts für andere Lösungen?

So wie alle anderen es machen, Schau halt einfach mal in ein Datenblatt.

Autor: Sascha W. (arno_nyhm)
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- XTAL-Pins nicht auf Masse
- AREF ganz bestimmt nicht auf Masse!
- Unbenutzte Portpins nichts auf Masse, sondern besser als Eingang mit 
internen Pullup konfigurieren

Ließ doch mal im Datenblatt und schaue Dir z.B. die Schaltpläne der 
Experimentierboards von Olimex an.

Wenn die Widerstände rund um die Tasten irgendwie eine Entrellung 
darstellen sollen, fehlen da immer noch Kondensatoren und die 
Dimensionierung ist auch fragwürdig.

Vieles mehr, schon angesprochene, ...


Deine naiven 'aber es läuft doch auch so'-Sprüche kommen irgendwie gar 
nicht gut. Du hast Hilfe erbeten und fundierte, erklärte Tipps erhalten 
und schlägst sie mit Binsenweisheiten und erwähnter Naivität in den Wind 
- das ist BS.
So gesehen würde Dein AVR vllt. auch ein Jahr lang mit 9V Vcc laufen, 
was deiner Logik nach dann auch kein Grund wäre einen z.B. aus versehen 
verbauten 7809 gegen einen 7805 zu tauschen.

Das mit der Abnahme des 'Projekts' sollte man sich bei soetwas wie 'ner 
Hanfplantage auch überlegen, sonst nehmen die Grünen es einem noch 
tatsächlich ab...

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Sascha W. schrieb:
> - XTAL-Pins nicht auf Masse
> - AREF ganz bestimmt nicht auf Masse!
> - Unbenutzte Portpins nichts auf Masse, sondern besser als Eingang mit
> internen Pullup konfigurieren
>
> Ließ doch mal im Datenblatt und schaue Dir z.B. die Schaltpläne der
> Experimentierboards von Olimex an.
>
> Wenn die Widerstände rund um die Tasten irgendwie eine Entrellung
> darstellen sollen, fehlen da immer noch Kondensatoren und die
> Dimensionierung ist auch fragwürdig.
>
> Vieles mehr, schon angesprochene, ...

erster Teil Sehr gut! werd ich in Ruhe nachlesen und Umsetzen! Vielen 
Dank im Ernst!

Sascha W. schrieb:
> Deine naiven 'aber es läuft doch auch so'-Sprüche kommen irgendwie gar
> nicht gut. Du hast Hilfe erbeten und fundierte, erklärte Tipps erhalten
> und schlägst sie mit Binsenweisheiten und erwähnter Naivität in den Wind
> - das ist BS.

so ein Spruch kommt bei mir "garnich an!" ! Ich verstehe was Du sagen 
willst damit, nur darf ich Testerfahrungen mit Messungen wärenddessen 
vielleicht als Einwand nicht anbringen? Ob Hanfplantage oder nicht - du 
Fuchs - jeder sagt was anderes, überall steht was anderes. Was hast du 
dann gegen Einwände? BS!

aber lass uns weiter am Thema bleiben. Deinen Wink hab ich verstanden!

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Danke erstmal für Deine Antwort!

MaWin schrieb:
> Ein Spannungsregler liefert den Strom DER GERADE BENÖTIGT WIRD,
> eine Spule würde sich dem hinderlich in den Weg stellen,
> und, so bald der Strom sich änderm will, mit heftigen
> Spannungsschwankungen reagieren.

Ok. Hab ich gemessen und es ist wohl so. Nur - Schluckt die L1 nich auch 
Hochfrequenzen? Ich bin gern bereit sie zu entfernen!!! Nur brauch ich 
dann kein Äquivalent? Einfach weglassen?

lg

Autor: Sascha W. (arno_nyhm)
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Die angesprochenen Bauteile sind einfach nicht für die Spannungen 
geeignet - die vorhandene Sicherheit ist zu gering, darum müssen 
geeignete Bauteile her.
Auch wenn sie nicht direkt bei der ersten Inbetriebnahme kaputtgehen, 
sind sie gefährdet - kleine Störungen, mit denen im Netz immer zu 
rechnen ist, können zur Zerstörung führen.
Beispiel: 600V IGBTs könnte man rein rechnerrisch ja auch für ein 
gleichgerichtetes 3-phasen 400V-Netz nutzen - gibt gleichgerichtet ja 
nur 560V... Versuch das mal tatsächlich, die glühenden Splitter der 
IGBT-Reste sagen ganz eindeutig: 'NEIN'!
Ähnlich verhält sich das mit Deinen Varistoren und MOCs, nur, dass Du 
ein Stück weiter von der absokut kritischen Zone weg bist und unter 
Normalbedingungen daher nichts bemerkts - deshalb: ändern!

Autor: Ulla (Gast)
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>Ein Spannungsregler liefert den Strom DER GERADE BENÖTIGT WIRD,
>eine Spule würde sich dem hinderlich in den Weg stellen,
>und, so bald der Strom sich änderm will, mit heftigen
>Spannungsschwankungen reagieren.

Naja, da ist in der Regel ja noch ein Cap dahinter und dann tut das Ding 
schon was es soll, nämlich HF-Störungen daran zu hindern, sich auf der 
Versorgungsapannung ungehindert auszubreiten.

Die Frage ist aber schon berechtigt: Was für Störungen soll denn L1 
abblocken? Hast du da welche festgestellt. Welche anderen Partner in der 
Schaltung werden dadurch gestört?

So ein Pi-Filter muß kompakt aufgebaut werden und direkt beim Störer 
sitzen. Die RLC-Komponenten müssen darüberhinaus genau auf einander 
abgestimmt sein, damit es kein Ringing gibt und gleichzeitig die Störung 
wirkungsvoll abgeblockt wird. Einfach nur irgenwo eine Spule hinzuhängen 
löst aber gar nichts, sondern führt nur zu unkontrollierten Resonanzen.

Autor: Sascha W. (arno_nyhm)
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Auch wenn nicht meine Baustelle... zur Spule:

Sie ist da einfach nicht richtig platziert. Setzt Du sie zwischen 
Gleichrichter und C3/C4/VCC3 bildet sie mit C3/C4 ein LC-Glied, welches 
dann die von Dir gewünschte Funktion hat. Hinter dem Spannungsregler 
stört sie nur dessen Regelkreis.

Autor: Floh (Gast)
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Die RTC-Bat ist immernoch komisch.
An den Goldcap ein 500 Ohm Poti zu setzen reduziert dessen 
Überbrückungszeit erheblich.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Sascha W. schrieb:
> Die angesprochenen Bauteile sind einfach nicht für die Spannungen
> geeignet - die vorhandene Sicherheit ist zu gering, darum müssen
> geeignete Bauteile her.
> Auch wenn sie nicht direkt bei der ersten Inbetriebnahme kaputtgehen,
> sind sie gefährdet - kleine Störungen, mit denen im Netz immer zu
> rechnen ist, können zur Zerstörung führen.
> Beispiel: 600V IGBTs könnte man rein rechnerrisch ja auch für ein
> gleichgerichtetes 3-phasen 400V-Netz nutzen - gibt gleichgerichtet ja
> nur 560V... Versuch das mal tatsächlich, die glühenden Splitter der
> IGBT-Reste sagen ganz eindeutig: 'NEIN'!
> Ähnlich verhält sich das mit Deinen Varistoren und MOCs, nur, dass Du
> ein Stück weiter von der absokut kritischen Zone weg bist und unter
> Normalbedingungen daher nichts bemerkts - deshalb: ändern!

Fantastisch! So gefällst du mir;)

wie gesagt - ich werd mir die Datenblätter des MOC3063 mal genau 
ansehen!

Bei den Triacs verwende ich wahrscheinlich BTA16/600 Snupperless, womit 
die das RC Glied am Triac hinfällig wäre? - und von 3A zu 16A is ja dann 
nen Stück Luft;)

Varistoren wechsel ich ggn 275?!


Daaanke!

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Floh schrieb:
> Die RTC-Bat ist immernoch komisch.
> An den Goldcap ein 500 Ohm Poti zu setzen reduziert dessen
> Überbrückungszeit erheblich.

und wie bekomme ich sonst die 3V an VBat?

Autor: Floh (Gast)
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Mit einer 3V-Li-Batterie?
Die hält mit einer guten RTC etwa 10 Jahre und du hast überhaupt keinen 
Aufwand außer einem Batteriehalter.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Floh schrieb:
> Mit einer 3V-Li-Batterie?
> Die hält mit einer guten RTC etwa 10 Jahre und du hast überhaupt keinen
> Aufwand außer einem Batteriehalter.

hm...Batterie ist eben endlich?! das wollte ich vermeiden, da das Gerät 
später nicht mehr zu öffnen geht oder nur seeer schwierig. Ist dann die 
Batterie alle, geht garnix mehr:( Akku mit Dauerladung hab ich auch 
schon mal in einer Testversion umgesetzt, ist mir aber zu aufwändig.

Ich hatte aber einen Fehler im Schaltplan! Ups! das 500er Poti braucht 
ja nur zwei Anschlüsse. Fungiert quasi als Variable Resistor.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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:)

Autor: Ulla (Gast)
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>Hinter dem Spannungsregler stört sie nur dessen Regelkreis.

Wenn das richtig dimensioniert ist, geht das durchaus. Noch nie 
Pi-Filter an der Ausgangsseite gesehen?

Autor: Floh (Gast)
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Matthias T. schrieb:
> Ich hatte aber einen Fehler im Schaltplan! Ups! das 500er Poti braucht
> ja nur zwei Anschlüsse. Fungiert quasi als Variable Resistor.

Trotzdem machst du da vielzuviel Energie zu Wärme.
Damit die Z-Diode auch ihre Z-Spannung hat, muss ein gewisser Strom 
durch sie fließen. Dieser ist eigentlich verschwendet.

Wenn dann würde ich den Cap direkt auf die maximale Eingangsspannung von 
der RTC aufladen und dann kommt der Cap direkt an die RTC.
Also die "Verluste" auf die Lade- und nicht auf die Entladeseite 
schieben.
:-)

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Ulla schrieb:
> Wenn das richtig dimensioniert ist, geht das durchaus. Noch nie
> Pi-Filter an der Ausgangsseite gesehen?

nein.  wo gibt es gute beschreibungen dazu?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Was ist das eigentlich für ein RIESEN Schaltplan? Kannst du den nicht in 
logischen Blöcken auf mehrere Seiten aufteilen?

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Floh schrieb:
> Wenn dann würde ich den Cap direkt auf die maximale Eingangsspannung von
> der RTC aufladen und dann kommt der Cap direkt an die RTC.
> Also die "Verluste" auf die Lade- und nicht auf die Entladeseite
> schieben.
> :-)

Danke! setz ich um! Sieht das jetzt besser aus?

Simon K. schrieb:
> Was ist das eigentlich für ein RIESEN Schaltplan? Kannst du den nicht in
> logischen Blöcken auf mehrere Seiten aufteilen?

bin kein PCB Designer und geb mir große Mühe, übersichtlich zu arbeiten!

Autor: Floh (Gast)
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Matthias T. schrieb:
> Danke! setz ich um! Sieht das jetzt besser aus?

Ersetze D18 durch einen Vorwiderstand.:-)

Autor: Arno Nyhm (Gast)
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Ulla schrieb:
>>Hinter dem Spannungsregler stört sie nur dessen Regelkreis.
>
> Wenn das richtig dimensioniert ist, geht das durchaus. Noch nie
> Pi-Filter an der Ausgangsseite gesehen?

Du immer mit deinen Pi-Filtern.
Spezifische Filter machen natürlich ggf. auch hinter einem 
Spannungsregler Sinn.
Der unspezifische LC-Filter für einen Spannungsregler ist doch 
allerdings besser davor zu platzieren. Es geht dabei doch gerade darum, 
für den Regler zu schnelle Transienten etwas zu 
dämpfen/glätten/verlangsamen, damit er eine Chance bekommt sie 
auszuregeln.

Autor: Arno Nyhm (Gast)
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...was ich eigentlich nochmal anmerken wollte:

die XTAL-Pins des ATmega16 sind immer noch auf Masse!
Beim ATmega88auch! PB6 und PB7 sind auch mit XTAL1/XTAL2 verknüpft (je 
nach Einstellungen - ich weiß gar nicht ob Register oder Fuses?!)
Da Du sie aber nicht als Portpins brauchst, lass sie besser offen.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Floh schrieb:
> Ersetze D18 durch einen Vorwiderstand.:-)

wieviel Strom fließt eigentlich über die Z bei ca.1,3V Spannungsabfall? 
Im Datenblatt steht IF = 250mA max?

lg


die Pins ändere ich gleich!

Autor: Floh (Gast)
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Der maximale "Sperrstrom" wird über die maximale Verlustleistung 
bestimmt:

I_rmax = P_max / U_z  (Bahnwiderstände nicht berücksichtigt)

Der minimale Strom lässt sich aus dem Diagramm des Datenblatts erahnen.
Irgendwo dazwischen wählst du einen Wert für den Vorwiderstand.

Mit dem Kondensator parallel ist das ja nur eine Spannungsbegrenzung des 
Ladevorgangs, nebenbei begrenzt der Widerstand dann sogar den maximalen 
Ladestrom des Goldcaps. :-)

Autor: Ulla (Gast)
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>Der unspezifische LC-Filter für einen Spannungsregler ist doch
>allerdings besser davor zu platzieren. Es geht dabei doch gerade darum,
>für den Regler zu schnelle Transienten etwas zu
>dämpfen/glätten/verlangsamen, damit er eine Chance bekommt sie
>auszuregeln.

Wir wissen doch gar nicht, warum Matthias da überhaupt ein L1 hin 
gemacht hat. Gegen was soll denn L1 helfen? Gegen HF, die in der 
Schaltung entsteht oder gegen Transienten, die sich über den Netztrafo 
in die Schaltung schummeln.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Floh schrieb:
> I_rmax = P_max / U_z  (Bahnwiderstände nicht berücksichtigt)
>
> Der minimale Strom lässt sich aus dem Diagramm des Datenblatts erahnen.
> Irgendwo dazwischen wählst du einen Wert für den Vorwiderstand.
>
> Mit dem Kondensator parallel ist das ja nur eine Spannungsbegrenzung des
> Ladevorgangs, nebenbei begrenzt der Widerstand dann sogar den maximalen
> Ladestrom des Goldcaps. :-)

Danke! ich setz mal 150 Ohm ein, womit ich weit unter dem 
Durchbruchminimum wäre und wenn Vcc1 mal steigen sollte, durchbricht sie 
erst bei 1,5V Diff und es fließen dann max 10mA.

ist das richtig?

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Ulla schrieb:
> Wir wissen doch gar nicht, warum Matthias da überhaupt ein L1 hin
> gemacht hat. Gegen was soll denn L1 helfen? Gegen HF, die in der
> Schaltung entsteht oder gegen Transienten, die sich über den Netztrafo
> in die Schaltung schummeln.

wisst ihr warum ich diese Diskussion von euch beiden mag? Ich seh bei 
dem Thema LC und deren Berechnungen nicht durch ( zu wenig Erfahrung! ). 
Durch euch lerne ich! ...und andere nach mir!

Autor: Hans_Dampf (Gast)
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>> Mit einer 3V-Li-Batterie?
>> Die hält mit einer guten RTC etwa 10 Jahre und du hast überhaupt keinen
>> Aufwand außer einem Batteriehalter.

> hm...Batterie ist eben endlich?! das wollte ich vermeiden,...

Naja, die hält sicher länger als die Relais (je nach Schaltverhalten), 
welche ich übrigens für überflüssig halte, da Du Deine Ausgänge sowieso 
über Triacs schaltest.

Zum Thema EMV:

X-C über L1/N am Eingang
Y2 Cs von L1/N nach PE
Evtl auch mit Drossel.

In der Schaltung von 19:15 hast du die RTC-Z-Diode falsch angeschlossen. 
Die braucht einen Vorwiderstand!

Alle Niederspannungs Ein- und Ausgänge mit L-C-L Filter bestücken. 
(ESD-Schutz)

Das Gate Deiner Triacs hat keinen Knotenpunkt - Verbindung prüfen, nicht 
das Du das beim Layouten übersiehst!

Tasten entprellen!
R an Vcc (hast Du schon) und C (ca 10nF) an GND!

Fuse sollte von der Sekundär- auf die Primärseite.
250V VDR auf der Primärseite ist blödsinn:
230V +10% = 253V!

Offene Trafoenden sind aus EMV-Sicht ehr bescheiden. Stichwort 
Störabstrahlung!

Viele Grüße

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...darf ich mal ganz an den Anfang zurückspulen und fragen, worum es 
denn genau gehen soll? Die EMV-Problematik umfasst ja mindestens 2 
Bereiche: das was die Schaltung abgibt und das was sie empfängt und sie 
ggf. stören könnte. Das dann noch unterteilt nach leitungsgebunden und 
via Strahlung.

Und je nach Anwendungsfall und Zielgruppe gibt es für beides 
entsprechende Grund- und Einzelnormen (DIN/EN 5xxxx, 61xxx etc.) mit 
unterschiedlichen Grenzwerten. Zuerst müssest Du also mal erforschen, 
was für Dein Vorhaben gilt. Daraus kann man die geforderte Prüfschärfe 
ermitteln und wenn dann die ganzen "Kleinigkeiten" (siehe oben) soweit 
geklärt sind, dass Dein Design überhaupt solide funktioniert, kann man 
anfangen sich Gedanken über weitere Massnahmen machen. Das fängt dann 
beim Layout und Gehäusekonstruktion an und hört bei Filtermassnahmen bei 
Allem was so rein- und rausführt noch nicht auf....

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Hans_Dampf schrieb:
> Naja, die hält sicher länger als die Relais (je nach Schaltverhalten),
> welche ich übrigens für überflüssig halte, da Du Deine Ausgänge sowieso
> über Triacs schaltest.

der Sinn ist dabei, die Triacs nur als Ein/Ausschalter zu verwenden, 
damit die Relaiskontakte eben länger als 10 Jahre halten. Bei 2xSchalten 
am Tag macht das bei 100000 garantierten Zyklen....

Hans_Dampf schrieb:
> Y2 Cs von L1/N nach PE
> Evtl auch mit Drossel.

wie genau würde das aussehen und wie wäre das Dimensioniert. wie gesagt 
- meine Erfahrung mit Drosseln und LC-Gliedern ist seeer theoretisch!

Hans_Dampf schrieb:
> Alle Niederspannungs Ein- und Ausgänge mit L-C-L Filter bestücken.
> (ESD-Schutz)

auch hier - bitte wie genau?

Hans_Dampf schrieb:
> Das Gate Deiner Triacs hat keinen Knotenpunkt - Verbindung prüfen, nicht
> das Du das beim Layouten übersiehst!
>
> Tasten entprellen!
> R an Vcc (hast Du schon) und C (ca 10nF) an GND!
>
> 250V VDR auf der Primärseite ist blödsinn:
> 230V +10% = 253V!

ist geändert!

Hans_Dampf schrieb:
> Offene Trafoenden sind aus EMV-Sicht ehr bescheiden. Stichwort
> Störabstrahlung!

Verstehe ich. Danke für den Tip. Es handelt sich hier allerdings erstmal 
um ein Pseudotravo, da ich die genauen Daten des letztlich verwendeten 
noch nicht kenne.

Hans_Dampf schrieb:
> Fuse sollte von der Sekundär- auf die Primärseite.

Eine Fuse ist am Gerät ( nicht auf der Platine sichtbar ) netzseitig 
vorgesehen.

Hat die Fuse sekundärseitig wirklich keinen Sinn? Mir hatte sich mal 
eine Kupferlitze im Gehäuse verirrt und ich war froh, dass ich diese 
Fuse hatte.


Vielen Dank zwischendurch für die wertfollen Tipps und eure Geduld!

Autor: Ulla (Gast)
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>Hat die Fuse sekundärseitig wirklich keinen Sinn? Mir hatte sich mal
>eine Kupferlitze im Gehäuse verirrt und ich war froh, dass ich diese
>Fuse hatte.

Der Trafo-Hersteller schreibt vor, wie abzusichern ist, ob primär, 
sekundär oder gar nicht!

>wisst ihr warum ich diese Diskussion von euch beiden mag? Ich seh bei
>dem Thema LC und deren Berechnungen nicht durch ( zu wenig Erfahrung! ).
>Durch euch lerne ich! ...und andere nach mir!

Dann laß L1 einfach weg, wenn es keinen trifftigen Grund dafür gibt.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Ja das stimmt alles was du sagst Stefan.

Bin im Kontakt mit dem Prüfinstitut und nach deren Beurteilung geht es 
hier um Niedervolt und ohne nennenswerten Frequenzen, sodass hier keine 
gesonderten Anforderungen gelten. Jedenfalls nicht mehr als jedem 
anderen Gerät. Wie ich oben schon sagte, geht es hier nicht um die EMV 
des Gehäuses oder des PCB Designs, sondern des Schaltplanes.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Ulla schrieb:
> Der Trafo-Hersteller schreibt vor, wie abzusichern ist, ob primär,
> sekundär oder gar nicht!

dann richte ich mich danach. Danke!

Ulla schrieb:
> Dann laß L1 einfach weg, wenn es keinen trifftigen Grund dafür gibt.

schon geschehen;)

Autor: Anja (Gast)
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Matthias T. schrieb:
> Wie ich oben schon sagte, geht es hier nicht um die EMV
> des Gehäuses oder des PCB Designs, sondern des Schaltplanes.

ich würde an beide Reset-Pins noch einen 1-10nF Kondensator spendieren 
und ggf. einen leichten Pull-up.

Gruß Anja

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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> Wie ich oben schon sagte, geht es hier nicht um die EMV
> des Gehäuses oder des PCB Designs, sondern des Schaltplanes.

Das kannst du nicht einzeln betrachten. Durch ein ungünstiges PCB kann 
auch die beste Schaltung ein schlechtes EMV Verhalten zeigen.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Das kannst du nicht einzeln betrachten. Durch ein ungünstiges PCB kann
> auch die beste Schaltung ein schlechtes EMV Verhalten zeigen.

ich geb dir recht und umgekehrt! Nur beschäftigt mich heute und hier der 
Schaltplan.

lg an Helmut

Anja schrieb:
> ich würde an beide Reset-Pins noch einen 1-10nF Kondensator spendieren

der µC bekommt Saft > aus dem Resetpin wird kurz Strom zur Ladung des C 
genommen. Resetet sich dann der µC nicht immer selbst?


auch lg:)

Autor: Anja (Gast)
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Matthias T. schrieb:
> Resetet sich dann der µC nicht immer selbst?

Probiers einfach aus.
Was gibt denn das ganze eigentlich?
Growmator klingt so nach Hanfplantage.

Gruß Anja

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Anja schrieb:
> Was gibt denn das ganze eigentlich?
> Growmator klingt so nach...

jep! hab 10 Jahre nach ner Steuerung gesucht und seit zwei Jahren mach 
ichs nun selbst. Die ersten Modelle sind noch analog und auch noch in 
Betrieb. Der Ehrgeiz aber treibt mich zum Perfekten und so sollen meine 
Bemühungen , eine bezahlbare Steuerelektronik zu schaffen, auch andere 
nutzen können. Alles fürs Hobby;) Bin mit China-Schaltzeituhren halt oft 
reingefallen!


lg;)

Autor: Matthias T. (goldencue)
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nich dass das falsch rüber kam - ich baue selbst seit Jahren nicht an! 
Jetzt witme ich mich halt der Automatisierung und Beratung selbigens;)

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Matthias T. schrieb:
> Helmut Lenzen schrieb:
>
>> Das kannst du nicht einzeln betrachten. Durch ein ungünstiges PCB kann
>> auch die beste Schaltung ein schlechtes EMV Verhalten zeigen.
>
> ich geb dir recht und umgekehrt! Nur beschäftigt mich heute und hier der
> Schaltplan.

Ja, nur woher willst Du wissen, ob Du nicht doch noch Bauteile wg. 
Burst, Surge oder Einstrahlungen brauchst? Die müssen natürlich in den 
Schaltplan, auch wenn man erst nach dem Betrachten des Layouts sinnvolle 
Vermutungen über deren Notwendigkeit anstellen kann.

Übrigens: wenn ich das richtig sehe, hast Du da Netzspannung auf den 
Relais. Wer hat denn das mit dem "Niedervolt" erzählt? Ein 
Hochspannungstechniker??

Hmmm, Netzspannung, I²C und eine recht hochohmige Reset-Beschaltung - da 
wünsche ich schon mal viel Glück! (Ich setze I²C in meinen beruflichen 
Designs nicht mehr ein: das ist ein Bus, der von einem 'in den Wald 
gelaufenen' Slave durch permanentes low-halten von SCL bis zum nächsten 
Aus/Einschaltzyklus blockiert werden kann)

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Stefan Wimmer schrieb:
> Hmmm, Netzspannung, I²C und eine recht hochohmige Reset-Beschaltung - da
> wünsche ich schon mal viel Glück!

ich habe jetzt an den Resetpins 10nF zur Stabilisierung. Weiss aber 
nicht genau was Sie mit "viel Glück" meinen? Platinenseitig ist die RTC 
DIREKT neben dem ATMEGA ( Leiterbahnlänge ca.7mm! ) vorgesehen. Beide 
sitzen auf einer Steuerplatine. Weeeit weg von der Schalterplatine mit 
Netzspannung Hardwaremäßig ist da dann nicht viel mehr zu machen.

Softwareseitig ist mir das "Phänomen" des "hängens" des Slaves auch 
schon aufgefallen. Allerdings geschieht das eher sporadisch und dann 
auch nur, wenn der ATMEGA "Erstkontakt zur RTC aufnimmt" ( nach z.B. 
einem Reset ). Sie liefert dann zuweilen keinen Takt an SQW/OUT. Ergo: 
alles läuft, nur der ATMEGA bekommt seinen benötigten Interrupt nicht 
und zeigt dann auch keine Zeit. Auch mehrmaliges Initialisieren 
nacheinander oder Mehrfachabfragen helfen da nix. Hängt das mit dem von 
Ihnen angesprochen Problem zusammen und was gäbe es für RTC-Equivalente 
wenn nicht über I²C?

Vielen Dank für die wertvollen Tipps!

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...ich muss meine beruflich entwickelten Gerätschaften immer nach 
EN50155 zertifizieren und da kommen u.a. Bursts und Surges mit 2kV auf 
alles was von draußen kommt bzw. nach draußen geht. (Unnötig) Hochohmige 
Reseteingänge (z.B. die hier in Bastlerkreisen immer wieder zu sehende 
Nicht-Beschaltung) und viele I²C Bausteine haben sich da schon des 
öfteren als Einfalltor für EMV-Störungen erwiesen (weil der I²C eben 
auch recht hochohmig und damit einstreuempfindlich ist). Da in dem 
Schaltplan bisher keinerlei EMV-Massnahmen vorgesehen sind, wünschte ich 
viel Glück für eine evtl. zu bestehende Prüfung bei einem akkreditierten 
Labor. Da ich dort recht oft mit Neuentwicklungen bin, habe ich an den 
Nebentischen schon viele "Erstlingswerke" (mitunter spektakulär) 
scheitern sehen. 10µF/2kV über 40 Ohm zwischen L,N und PE finden schon 
irgendwie ihren Weg, wenn der Entwickler keinen dafür vorgesehen hat...

Autor: Leo-andres H. (leoloewe)
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>RTC-Equivalente wenn nicht über I²C

Es gibt bei Reichelt SMD-RTC-Bausteine, die über SPI angesprochen 
werden.
Das Datenblatt sieht ganz nett aus, die Steinchen haben eingebaute 
Temperatursensoren, EEPROM, RAM und einen programmierbaren Alarm.

@Stefan Wimmer:
Darf man erfahren, welcher Bus besser geeignet ist?

Idealerweise natürlich ein System, das man einem Atmega, PIC etc. 
"beibringen" kann... (Bastler halt)

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Leo-andres H. schrieb:
> Es gibt bei Reichelt SMD-RTC-Bausteine, die über SPI angesprochen
> werden.

die habe ich auch in Betracht gezogen. Nur ist das gleich ne 
4Wire-Variante. Viel mehr interessiert natürlich deine Frage: "Darf man 
erfahren, welcher Bus besser geeignet ist?". Im Bezug auf EMV ist die 
Frage berechtigt und warum ist dann z.B. Der DQ-Pin der 1Wire-DS18S20 
nicht ebenso gefährdet?

Und nun denn noch die Frage: Wie beschalte ich den Resetpin nun 
"idealerweise" so, dass er ggn. Störungen gesichert ist?

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Ich verwende am meistens SPI, denn üblicherweise werden die 
Statemachines in den Chips zurückgesetzt wenn CS wieder inaktiv ist 
(zumindest habe ich die in FPGAs immer so implementiert). Damit kann man 
eine durch EMV etc. missglückte Übertragung wieder neu aufsetzen. Leider 
kommt man um I²C nicht immer herum (manche Chips gibt es eben nur so), 
dann muss man halt durch Filtermassnahmen sehen, wie weit man kommt.

Autor: Matthias T. (goldencue)
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Also - Resume!

Nach eingehender Prüfung mit Fachleuten zu diesem Thread und aller 
Kommentare hat sich folgendes ergeben:

Alle Beiträge sind prinzipiell nicht falsch. EMV ist nun ein solch 
schwieriges und auch komplexes Thema, dass natürlich relativiert werden 
muss, an welcher Stelle welche Maßnahme Sinn ergibt. In meinem Fall war 
einiges zu ändern.
Nach Optimierung des Schaltplanes ging es zur "PCB-Phase". Hier wurden 
weitere ( und sehr wichtige ) Maßnahmen zur EMV berücksichtigt und 
vorgenommen. So wurde das Design auf zwei Platinen verteilt; einer 
"Steuerplatine" und einer Schaltung. Somit ist Netzspannung weitgehend 
vom Power Supply getrennt.
Als weiteres wurde die Steuerplatine doppelseitig gewählt, um eine 
ausreichend große Massefläche zu generieren. Weitgehend alle 
Leiterbahmen mit Potenzial zur Masse liegen nun auf der Oberseite und ( 
realisiert mit VIAs ) alle Anschlüße zur Masse direkt an der Unterseite. 
Alle Masseflächen der Platinen sind miteinander verbunden und am 
Netzeingang mit dem Schutzleiter verbunden worden. Flächen, die nicht 
unmittelbar mit GND verbunden sind, wurden aus dem Design entfernt. Es 
wurde auf jegliche Verkabelungen hinsichtlich der Platinenverbinder 
verzichtet, da diese sehr das Risiko tragen als Antennen zu wirken.

Man kann also sagen, dass in diesem Fall einige Maßnahmen zur 
Optimierung notwendig waren, die ich ohne diese Forum nicht hätte 
umsetzen können. Vielen Dank dazu zu allen Helfern! In anderen 
Anwendungen werden sicher andere Anforderungen an Schaltplan und Design 
gelten. Nur kann auch ich immer nur betonen: von Anfang an an dieses 
Thema denken! Es ist Faktor 10 mal so aufwendig, erst in späteren 
Schritten EMV zu beachten.

Sollte es noch Fragen geben...:)

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Gratuliere - dann hat sich die Fahrt nach Berlin offensichtlich gelohnt!

In dem Schaltplan sind jetzt aber nicht alle EMV-Massnahmen 
eingezeichnet - oder? (Und der VDR kommt auch besser hinter die 
Sicherung!)

Autor: Martina (Gast)
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>Es wurde auf jegliche Verkabelungen hinsichtlich der Platinenverbinder
>verzichtet, da diese sehr das Risiko tragen als Antennen zu wirken.

Solange das im Inneren eines Metallgehäuses passiert, ist das nicht ganz 
so problematisch. Wer auf Nummer Sicher gehen will, fädelt die Leitungen 
durch eine Ferrithülse.

>In dem Schaltplan sind jetzt aber nicht alle EMV-Massnahmen
>eingezeichnet - oder? (Und der VDR kommt auch besser hinter die
>Sicherung!)

Bei Surges dürfen die Sicherungen im CE-Test aber nicht ansprechen! Bei 
3A/träge Sicherung wohl aber eher kein Problem.

Ich habe früher oft Varistoren am Netz eingesetzt. Seit ich aber weiß, 
welchen verheerenden Schaden Varistoren selbst anrichten können, wenn 
die Leckströme mit der Zeit immer mehr anwachsen und sich so ein Teil 
überhitzt, verwende ich nur noch welche, mit "angeflanschter" 
Temperatursicherung. Diese sollte dann natürlich nicht nur den Strom 
durch den Varistor ausschalten, sondern daß ganze Gerät, da man sonst ja 
nicht mitbekommt, wenn sich der Varistor verabschiedet.

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