Forum: Haus & Smart Home KNX Drossel Infos


von Jörg S. (joerg-s)



Lesenswert?

Da in dem anderen KNX Selbstbau-Beitrag bemägelt wurde das es so wenig 
Infos bzgl. der Drossel gibt, mach ich hier mal einen Beitrag auf um 
diesbezügliche Infos zu sammeln.
Im Anhang Bilder vom inneren einer Busch Jäger Drossel Typ 6181.
Wenn ich in den nächsten Tagen Zeit finde, werde ich noch einen 
Schaltplan machen.


Eine sehr einfache Möglichkeit zu Testzwecken eine KNX Bus 
Stromversorgung aufzubauen ist übrigens die Verwendung eines 47 Ohm 
Widerstands. Also einfach ein beliebiges 20-30V Netzteil und einen 47 
Ohm Widerstand ranhängen um darüber den Bus zu versorgen.
Siehe: 
http://knx-user-forum.de/knx-eib-forum/7216-eib-knx-ersatz-fuer-drossel-bei-testaufbau.html

Dann noch die bekannte Freebus alternativ-Schaltung:
http://git.freebus.org/freebus.git/tree/HEAD:/hardware/module/Netzteil

von Daniel H. (greyowl)


Lesenswert?

Hallo Jörg!

Danke für deinen Beitrag und die Bilder!
Kannst du vl. posten welche Werte (in H) die Drossel hat?

Ich will ja nicht zu verzeifelt klingen, aber ich suche schon überall 
nach Kenndaten, habe aber noch nichts gefunden.

Danke im Vorraus

von Jörg S. (joerg-s)


Lesenswert?

Spule muss ich an der Arbeit messen. Mach ich die nächsten Tage mal.

von Jörg S. (joerg-s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ein Bauteil konnte ich nicht ermitteln. Weiß einer was das ist? Auf der 
Rückseite steht noch "104 MCS". Ist zwischen + und - des Netzteils 
geschaltet.

Ansonsten erst mal der vorläufige Plan. Induktivität folgt dann noch...

Zur Schaltung: Wicklung L3/L4 ist wohl mit L1/L2 magnetisch gekoppelt. 
Vermutlich ist die Transistorschaltung für das Reset Verhalten 
verantwortlich.

von buschfunker (Gast)


Lesenswert?

104 MCS dürfte ein 10 nF Keramikkondensator sein

von hagbar (Gast)


Lesenswert?

buschfunker schrieb:
> 104 MCS dürfte ein 10 nF Keramikkondensator sein

...100nF

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Ein Bauteil konnte ich nicht ermitteln

Interessant, aufwändiger als erwartet.

Die Spulenwerte wären natürlich interessant.
Dazu wird an sie auslöten müssen.

Aber auch daß die Spule einen zweiten Dämpfungsstromkreis ankoppelt, ist 
interessant.

Deine Werte
41 Ohm sind wohl 47 Ohm
1k4 sind wohl 1k5.

von Daniel H. (Gast)


Lesenswert?

Danke für den Schaltplan!

Die Jungs von Lingg und Janke haben ein Inbetriebnahme Netzteil im 
Sortiment das nur aus einem 30V Steckernetzteil und einem NRU besteht, 
in dem eine Drossel eingebaut ist (ehrlich da ist nicht mehr dran, und 
das um 74€....).
http://www.eibhandel.de/Lingg-Janke-NT80-ST-Steckernetzteil

Sowas oder so was Ähnliches würde ich mir gerne nachbauen, wobei ich von 
einer Akku-gestützten KNX-Spgsv. träume.
Leider scheitert es daran dass ich nirgends den genauen Wert der Drossel 
finde!

Ich hab zwar keine Ahnung warum die Drossel von B+J komplizierter 
verschaltet ist bin aber der Meinung das es anders auch gehen müsste.

Was es mit dem Reset-Schaltung aufsich hat ist mir nicht klar den 
eigentlich heist Bussreset => Kurzschluss.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> haben ein Inbetriebnahme Netzteil

Die sind -ähnlich dem FreeBus Netzteil- nur zur Versorgung weniger (1-2) 
Komponenten (ohre permanente Störsignale wie Motoren) bei kurzen 
Leitungslängen tauglich -keine 200nF Leitungskapazität- und entsprechend 
witzlos.

von Jörg S. (joerg-s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So, Wicklungen sind gemessen und Fehler berichtigt.

von Daniel H. (greyowl)


Lesenswert?

Danke für die Info klingt Interessant...

Hört sich so an als hättest du bereits Erfahrung mit solchen Dingen 
gesammelt.
Naja, hoffe ein Nachbau der orig. Drossel birgt keines dieser Probleme, 
und die Freebus Drossel ist ja schon ein älteres und eher umstrittenes 
Projekt.

Ich hoffe es lässt sich ein vergleichbares Bauteil bei den üblichen 
Verdächtigen auftreiben (ich bin nicht besonders scharf drauf das Ding 
selber zu wickeln soll ja auch Leute geben die das schon gemacht haben)

von Daniel H. (greyowl)


Lesenswert?

Blöde Frage: Liese sich die Schaltung auch mit 3 Einzel Drosseln 
Nachbauen?

Wird wohl ne Dreifachdrossel mit 1,2-1,5mH sein klingt eher selten.

von Jörg S. (joerg-s)


Lesenswert?

Ich müsste noch mal schauen wann die Spulen bzw Wicklungen L3/L4 aktiv 
sind. Wenn sie wirklich nur für Reset aktiv sind, würde man die 
Grundfunktion wohl erst mal mit zwei 1,2mH Spulen hinbekommen. Ansonsten 
wird es schwierig, weil L3/L4 ja nur Sinn machen wenn sie 
elektromagnetisch mit L1/L2 gekoppelt sind. Das bekommt man natürlich 
dann mit Standard Spulen/Trafos nicht hin.

von Jörg S. (joerg-s)


Lesenswert?

Hab mal mit dem Oszi gemessen. Bei Buskommunikation, ist an L3/L4 und 
der Transistorschaltung schon was los. Wenn ich die Schaltung allerdings 
ausser Gefecht setze (R6 raus), ändert sich nicht wirklich was. Bei 
hoher Leistungsaufnahme am Bus (250mA durch Lastwiderstand), scheint mit 
aktiver Schaltung der negative Pegel beim 0-Bit nicht so tief zu sein 
als ohne (1V Unterschied).

Beim aktivieren und deaktivieren von Reset sieht man eine Treppenstufe 
in der Spannung. Die Spannung sinkt also nicht sofort auf 0V, sondern 
erst mal auf ca. 6,5V, bleibt da so 10ms (Zeit starkt schwankend) und 
geht erst dann auf 0V. Beim auflösen vom Reset dann genau anders rum. 
Bei deaktivierter Transistorschaltung ist die Treppenstufe beim 
einschalten weg (Spannung geht sofort hoch), beim Ausschalten ist sie 
aber immer noch da.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Also mit RESET hat die Transistorschaltung nichts zu tun,
sie dämpft ansteigende Spannungen weil sie diese in den
Kondenstaor als Belastung schickt, und lässt Spannungseinbrüche
ununterstützt, weil die Spannung im KOndenstaor dann mit Hilfe
des Transistors unbelastet abgebaut wird.

Das könnte man auch primär dranbauen, wenn ich mal davon
ausgehe, daß der Trafo 4 gleiche Wicklungen hat und der
leider nicht eingezeichnete Wicklungssinn so ist, daß die
Drossel nicht als Gleichtaktdrossel dient, sondern wenn
primär ein Spannungsanstieg vorliegt, auch sekundär zu
demselben Spannungsanstieg führt.

Insgesamt ist in der Schaltung einiges überflüssig komplex.

Warum eine LED 2 mal 1k5 als Vorwiderstand braucht und nicht
ein mal 3k reichen sollen, ist ebenso unklar, wie die
Drossel die 2 mal 1.24mH parallel mit 47 Ohm hat statt ein
mal 2.5mH parallel mit 100 Ohm. Und eben das Trafoverhalten
braucht man meiner Meinung nach gar nicht, bleibt:

 +--100Ohm--+--------------o\
 |          |                \o--+-- Bus
 +---2.5mH--+--|>|---+--+  o     |
 |          |        |E |  |    3k
 |          +--10k--|< 220n|     |
27V                  |  |  +-|<|-+
 |                   +--+  | LED
 |                 100Ohm  |
 +-------------------+-----+----- Bus

Es sei denn, der Trafo ist anders gebaut als vermutet.
Ja, die 27V Spannungsversorgung darf dann nicht so sehr
kapazitiv an irgendein Potential (Schutzleiter) gekoppelt
sein.

von Jörg S. (joerg-s)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Warum eine LED 2 mal 1k5 als Vorwiderstand braucht und nicht
> ein mal 3k reichen sollen, ist ebenso unklar,...
Vermutlich dient der 1k5 nur als Jumper Ersatz

von eib-basteln-woller (Gast)


Lesenswert?

wenn man MaWin's Beschreibung liest, dann bedeutet das doch, daß eine 
Begrenzung des Stromanstiegs (zum Senden der "0") passiert, aber die 
unerwünschte Spannungserhöhung nach Abschalten der "0" unterdrückt wird.
Genau diese Spannungserhöhung ist aber der Teil, der der 
Freebus-Gyrator-Drossel fehlt. Also ist diese doch perfekt verwendbar 
und macht weniger induktives Wickel-Kopfzerbrechen.
Oder sehe ich das falsch?

von Jörg S. (joerg-s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier mal die LTspice Simulation von MaWins Schaltung. Der 
Spannungsanstieg wird tatsächlich schön begrenzt :)

von Wolfgang L. (wol19)


Lesenswert?

Bei den Freebus Modulen ist die Versorgungsspannung (vor dem U-Regler) 
über eine Diode und einen C entkoppelt, dh. während der 0 wird der C 
entladen.
Eine kurze Spannungserhöhung nach einer 0 schadet daher wahrscheinlich 
auch nicht, da dadurch die Kapazitäten in den Teilnehmern wieder 
nachgeladen werden. Der Pegel nach der 0 hängt dann natürlich auch von 
der Teilnehmeranzahl bzw. der Grundlast am Bus ab.

Aus EMV Sicht sollten auch unnötig steile Flanken vermieden werden. In 
den diversen Bustransceivern für andere Bussysteme sind die Corner 
Shaping Module nicht umsonst integriert.

von Andreas K. (oldcoolman)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe schon vor einiger Zeit mit dem Drosselproblem mich 
rumgeschlagen.
Dabei rausgekommen ist eine Schaltung die stromabhängig gegenVerstärkt.
Dumm nur dass bei symetrischem Aufbau sich die Regelung aufschwingt.
Auch eine stabilisierung über einen R Teiler am Ausgang dessen 
Mittelpunkt zu den Verbindungspunkt der beiden Emitter brachte kaum 
Besserung.
Ich hab die Schaltung dann zur unsymetrischen zurückgebaut. Diese 
funktioniert ganz prima. Ich hab die bis 1A DC Belastung gefahren.
Der Leistungstransistor wird gesättigt gefahren,  sodass nur ca 0,1V
und damit wenig Leistung an ihm vernichtet wird.

von Jörg S. (joerg-s)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier mal ein Bild einer aktuelleren Drossel.
Busch Jäger 6181-101

von Dom i. (dodouelv)


Lesenswert?

Ist zwar schon lange her, aber um das aufzuklären:

MaWin schrieb:
> Warum eine LED 2 mal 1k5 als Vorwiderstand braucht und nicht
> ein mal 3k reichen sollen...

-> wegen der Leistung die im Widerstand verbraten wird!

( (U_KNXmax - U_LED)^2 / R_vor ) = ( (31V - 2Vled)^2 / 3k ) = 280mW


Das ist wohl ein bisschen zu viel für einen 250mW 
Kohleschichtwiderstand. Und anstatt dann einen teureren Metallfilm oder 
was auch immer zu verwenden, werden halt zwei 1.5k in Reihe benutzt.

von Matthias U. (smurf)


Lesenswert?

Hat jemand diese Drosselschaltung mal tatsächlich an einer 
nichttrivialen KNX-Installation getestet?

von Jörg S. (joerg-s)


Lesenswert?

Die von MaWin?

von Matthias U. (smurf)


Lesenswert?

Jörg S. schrieb:
> Die von MaWin?

Jau, die meine ich.

von Ilo S. (ilo)


Lesenswert?

Hallo Leute,

gibt es inzwischen einen fertigen und funktionsfähigen Schaltplan?

Gruß

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Ilo S. schrieb:
> Hallo Leute,
>
> gibt es inzwischen einen fertigen und funktionsfähigen Schaltplan?
>
> Gruß

Ich fand bereits diesen  von:

Datum: 11.07.2012 18:15 jörg s.

komplett genug .-)

von Ilo S. (ilo)


Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> Ilo S. schrieb:
>> Hallo Leute,
>>
>> gibt es inzwischen einen fertigen und funktionsfähigen Schaltplan?
>>
>> Gruß
>
> Ich fand bereits diesen  von:
>
> Datum: 11.07.2012 18:15 jörg s.
>
> komplett genug .-)

Danke ;)

von IgorMalo (Gast)


Lesenswert?


von Matthias U. (smurf)


Lesenswert?

Faszinierende Idee.

Ob das jedes KNX-Endgerät so ohne Weiteres toleriert, wenn man im Takt 
der Daten das Potenzial der Masseleitung ändert? Ich denke da zB an 
kapazitive Sensoren …

von IgorMalo (Gast)


Lesenswert?

For DIY and short lines we can use 1R resistor instead of inductance as 
in SelfBus schematics.

von Georg A. (georga)


Lesenswert?

> Ob das jedes KNX-Endgerät so ohne Weiteres toleriert, wenn man im Takt
> der Daten das Potenzial der Masseleitung ändert?

Eine echte Masseleitung gibt es doch bisher auch nicht, es sind ja (wie 
auch im Patent beschrieben) zwei Drosseln für die beiden Busleitungen.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich hab eine weitere Frage zur Drossel, ich will kein Netzteil bauen 
sondern einfach für einen kleinen uC die Spg. vom Bus verwenden, reicht 
es wenn ich einen Drossel von 1,2m in der EIB+ leitung vorschalten?

Patrick

von Matthias Urlichs (Gast)


Lesenswert?

Die freebus-Leute verwenden 150mH. Kommt im Zweifelsfall auf die 
Leistungsaufnahme deines µC an.

https://freebus.org/content/freebus-grundschaltung

von Matthias Urlichs (Gast)


Lesenswert?

… alternativ reicht für kleine Leistung auch ein Widerstand.

von Patrick B. (patrick)


Lesenswert?

Matthias Urlichs schrieb:
> Die freebus-Leute verwenden 150mH. Kommt im Zweifelsfall auf die
> Leistungsaufnahme deines µC an.
>
> https://freebus.org/content/freebus-grundschaltung

müssen das wirklich 150mH sein? bei den hier gezeigten 
Schaltungsvorschlägen waren es ca. 1.2mH

Gruss Patrick

Beitrag #5866511 wurde vom Autor gelöscht.
von Max G. (l0wside) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Jörg S. schrieb:
> Hier mal die LTspice Simulation von MaWins Schaltung. Der
> Spannungsanstieg wird tatsächlich schön begrenzt :)

Ja, ich weiß, der Beitrag ist 3 Jahre alt. Aber dass MaWins Schaltung 
tatsächlich funktioniert, wollte ich euch nicht vorenthalten.

Aufgebaut habe ich ein KNX-Cape für den RPi samt Spannungserzeugung, 
Drossel und galvanischer Trennung. Schaltung und Layout im Anhang. Das 
Ganze hat noch einen Fehler, Q61 ist falsch drin und muss verdreht 
eingebaut werden. Und in der Gyratorschaltung habe ich 68 Ohm statt 
(nicht vorhandener) 100 Ohm genommen.
Irgendwo ist in der Spannungserzeugung noch der Wurm drin, Stromaufnahme 
im Leerlauf sind 76mA@5V, vor allem der Schaltregler wird tüchtig warm.

Zeigen wollte ich aber das Signal, das sich ergibt. Das Resultat ist in 
knx-waveform.png und knx-waveform2.png zu sehen. Funktioniert bis jetzt 
einwandfrei :)

Dank an MaWin für die Schaltungsidee und an Jörg S. für die Simulation.

von Matthias U. (smurf)


Lesenswert?

Danke. Fragen:

* welche Werte haben C40, C50, C51, C58 und C59?
* Die Beschriftung um C17 rum ist optimierbar. ;-)
* was sind D59 und D60 für Typen?
* EN/FAULT soll wo hin? (Ich würde ihn via Pegelwandler an einen 
Raspi-Pin anschließen)
* Interessanter als die Leerlaufspannung ist die unter Last, d.h. mit 
ein paar KNX-Geräten dran.

* der R1SE schafft grade mal 200 mA, d.h. ein Watt, oder 30 mA am KNX 
ohne Berücksichtigung von Verlusten. Ist das nicht ein bisschen 
unproduktiv wenig? (Ja, ich weiß, aus den 5V des Pi lässt sich eh nicht 
mehr rausholen.)

Ich würde die Schaltung eher mit einem handelsüblichen 12V- oder 
24V-Netzteil füttern wollen, dann braucht man an der Stelle auch keinen 
galvanisch trennenden Übertrager/Wandler.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


Lesenswert?

Ja, an der Dokumentation kann ich noch feilen.
C16/C17 sind 47nF/50V C0G.
C50, C58 sind 2,2nF. C13, C19, C51, C59 haben 220uF/35V (vor allem 
deswegen, weil ich sie da hatte). Bei einer Überarbeitung würde ich C51 
und C59 deutlich größer machen. Um den Inrush current kümmert sich IC40.

EN/FAULT kann offen bleiben. Wenn man es per Jumper DIS1 auf Masse 
zieht, kann man die Spannungserzeugung deaktivieren und damit eine 
externe KNX-Spannungsversorgung verwenden. Das Cape dient dann einfach 
nur als KNX-Schnittstelle. Ist aber ungetestet.

Bei den beiden dicken Dioden habe ich ES2D genommen, die in der 
"Dioden"-Kiste noch lagen und als Ultrafast Schottky gut zur Anwendung 
passen.

Mehr als 30mA auf dem KNX will ich an das Teil nicht hängen. Ich will 
bequem abends auf der Terrasse debuggen können, nicht die 
Hausautomatisierung damit betreiben. Deswegen will ich auch nicht mehr 
als ein eine Strippe daran haben.
Denkbar wäre allerdings gewesen, das Cape mit 12V zu versorgen und die 
5V für den RPi darauf zu erzeugen. Einen kleinen Schaltregler hätte ich 
darauf schon noch untergebracht. Im Moment reicht es mir aber so.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


Lesenswert?

Nachtrag: seit C59 auf 1000uF+220uF aufgerüstet wurde, läuft die 
Schaltung stabil. Am Kompensationsnetzwerk habe ich auch rumgefummelt, 
ich meine C55 = 100pF, R55 = 2k2, C56 = 100nF.

von Ralf S. (Firma: getcom IT Services) (getcom)


Lesenswert?

Max G. schrieb:
> Jörg S. schrieb:
> Aufgebaut habe ich ein KNX-Cape für den RPi samt Spannungserzeugung,
> Drossel und galvanischer Trennung. Schaltung und Layout im Anhang.

Mit der KiCAD Version 5.1.5 erhalte ich Fehler beim Öffnen des 
Schema-Files.
Gibt es eine aktuellere Version davon?
Im Header steht "EESchema Schematic File Version 4".

von Matthias U. (smurf)


Lesenswert?

Ralf S. schrieb:
>
> Mit der KiCAD Version 5.1.5 erhalte ich Fehler beim Öffnen des
> Schema-Files.
Dann schick den KiCAD-Leuten bitte eine Fehlermeldung, das sollte nicht 
passieren.

Die reagieren meiner Erfahrung nach recht schnell, wenn man sowas 
findet.

: Bearbeitet durch User
von Max G. (l0wside) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich kann das Problem nachvollziehen, wenn ich den Anhang anklicke. Mit 
dem (hoffentlich gleichen) File auf der Platte geht es.
Deswegen im Anhang das ZIP-File des gesamten Verzeichnisses, damit geht 
es dann hoffentlich. Ich habe die Daten nicht noch mal angeschaut, die 
Hinweise aus dem Thread gelten also weiter.

von Ralf S. (Firma: getcom IT Services) (getcom)


Lesenswert?

Super, vielen Dank.
Mal kucken, ob ich das funktionsfähig nachgebaut bekomme.

von Ralf S. (Firma: getcom IT Services) (getcom)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

das Ergebnis liegt im Zollamt und dürfte wohl demnächst eintrudeln.
Habe 10 Platinen bestellt.
Braucht noch jemand eine?
Vielleicht kann man ja tauschen gegen Bauteile...

Bis die ankommen bin ich noch am sammeln und suchen.
Mir fehlt noch der KNX Transceiver. Der hier sollte meiner Meinung nach 
passen:
https://www.mouser.de/datasheet/2/389/stknx-1851101.pdf
Gibt es aber nur in China aktuell oder kennt jemand eine andere Quelle 
oder einen anderen Chip?

https://www.alibaba.com/product-detail/TP-UART2-UART2-V5-2-UART2_62014454980.html

Was auch noch nicht so ganz klar ist: Welches Eprom ist da vorgesehen?

Vielen Dank im Voraus.

Grüße
Ralf

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


Lesenswert?

Nein, der STKNX wird sicher nicht funktionieren. Du brauchst einen 
TPUART2 (Distribution nur über Opternus). Mit anderem Layout ginge 
vermutlich auch der Transceiver von Onsemi oder der von Elmos, die sind 
aber noch schwerer zu kriegen.

Hinterlasse mal in geeigneter Weise eine Mailadresse (PN scheint ja 
defekt zu sein), dann kann ich dich versorgen.

Das EEPROM kannst du weglassen, damit kann man theoretisch irgendwelche 
automatischen Konfigurationen der Raspberry zaubern. Ich habe das nie 
genutzt.

Frohe Weihnachten!

Max

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.