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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung zwischen 230V und 50V erkennen


Autor: Kay (Gast)
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Hallo,

ich habe einen Ventilatortrafo, mit 5 Ausgängen ( 5 Stufen ).

Stufe 1 = 215,5 V
Stufe 2 = 161,2 V
Stufe 3 = 131,2 V
Stufe 4 = 99,6  V
Stufe 5 = 63,3  V

ich möchte mit einem avr erkennen, ob eine dieser Spannungen vorhanden
ist. Mit einem kleinen printtrafo 230V -> 6V geht das ja ohne probleme.
Nur wie mache ich das bei den anderen Spannungen. Ich könnte natürlich
für jede Spannung ein RC Glied + Diode bauen, aber dafür reicht der
Platz auf der Platine nicht aus.
Ich suche eine Schaltung, die mir, egal welche dieser Spannungen
anliegt, am ausgang 5V ausgibt.

kennt Ihr sowas ?

mfg Kay

Autor: Christian Fasthuber (fasti)
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Hi!

Müssen es wirklich immer die 5V am Ausgang für jeden Spannungsbereich
sein?
Wie wärs mit Spannungsteiler und an einen ADC vom AVR klemmen?
Galvanisch trennen kann man dann noch mit einem Optokoppler. Gibt da
auch speziell lineare Typen für sowas.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hi,

Ich würde die ankommende Wechselspannung erstmal über einen
Brückengleichrichter gleichrichten und mit einem Elko stabilisieren.
Anschließend kannst du das ganze mit einer Zener-Diode auf deine 5 Volt
(bzw. 4,7 oder 5,1 Volt denn 5V gibt es nicht als Z-Diode)
herunterwandeln. Da du die 5V warscheinlich direkt an einen AVR Pin
klemmen willst brauchst du durch die Z-Diode nichtmal einen großen
Strom jagen also müsste das ohne weiteres gehen ;)

Autor: Kay (Gast)
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hi,

hält die Z-Diode die 230V aus ?

es wären dann ja nur 3 Bauteile:

Gleichrichter
Elko
Z-Diode

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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CIh war mal so lieb und habe mal für dich gemahlt ;)

Wenn du es so verwenden möchtest, rechne ich dir auch gerne R1 aus ;)

Autor: Kay (Gast)
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danke sebastian,

wäre nett, wenn Du mir den R1 ausrechnen würdest.

noch ne frage, der C1 muss ja 230V aushalten richtig ?
die kathode von der Z-Diode an den AVR. und die Anode an masse. Richtig
?

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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Nein, C1 muss sogar 230V * 1,414 aushalten, weil die Spitze der
Sinuskurve größer ist als 230 V ;)


Klar, ich rechne doch gerne ;)

Aber dazu musst du mir verraten welche Z-Diodenspannung du gerne
hättest. Soll ich 4,7 Volt nehmen oder 5,1?

Autor: EZ81__ (Gast)
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Reicht bei dem lächerlich winzigen Strom nicht einfach ein
Einweggleichrichter (1* 1N4007 oder so) mit einem kleineren
Kondensator? Oder wenn der uC noch etwas Langeweile hat, 1
Vorwiderstand und den Rest im Programm, wie hier:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

Sparsame Grüße
;Matthias

Autor: Sebastian (Gast)
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Stimmt, der Brückengleichrichter war total übertrieben ^^ Naja, ich habe
dir jetzt mal Circa Werte eingetragen d.h. du solltest dich in dem
Bereich bewegen jedoch sind kleine abweichungen nicht so dramatisch ;)

Autor: Kay (Gast)
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@sebastian

ich denke dem avr tuts nicht weh, wenn ich ihm 5,1 V an einen Eingang
gebe.

also 5,1

Autor: Sebastian (Gast)
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Habe ich einfach schon gemacht, siehe einen post weiter oben ;)

Als Diode einfach irgendeinen Standarttyp nehmen und als Z-Diode habe
ich jetzt eine Standart 1,3W Diode genommen. Alles zusammen weniger als
50 Cent und bequem auf der Platine zu positionieren :)


Viel Spaß damit!

Autor: Kay (Gast)
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hi,

danke für den schaltplan. du hast eingezeichnet, das die Anode und
Kathode zum AVR gehen. ich kann doch die Anode zum avr auch weglassen
oder ?

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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Du brauchst ja an einer Stelle deinen Massebezug ;)

Also musst du die Anode mit der Masse des AVR verbinden (achtung, die
Anode liegt an der - Seite des Elkos, Verwechselungsgefahr!) und an der
Kathode also zwischen Z-Diode und Widerstand greifst du dann deine 5,1
Volt ab, wenn eine Wechselspannung anliegt :)

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

den Widerstand auf ca. 200k erhöhen, den C mit 100n (evtl. reichen
schon 10n) über die Z-Diode und die andere Diode ganz weg.
Sind dann max. ca. 1,5mA, die da fließen.
Bei der falschen Halbwelle fallen nax. 0,7V über der Z-Diode in
Flußrichting ab.

Bei den 63V fließen noch ca. 0,5mA.

Deb Widerstand aus 2x100k oder 3x68k zusammensetzen, dann reichen auch
da die üblichen Typen aus (Spannungsfestigkeit).
Abstände beachten!

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Sebastian (Gast)
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Und wenn er dann in einer Schleife den Pintzustand abfragt hat er 50 mal
in der Sekunde ein Low obwohl der Ventilator Spannung hat. Also ich
würde wirklich bei meiner Methode bleiben. Ich benutze es selbst so und
es läuft super.

Man sollte denke ich jetzt da nicht noch weiter geizen... Du verbrätst
dann auch noch ganze 527 Milliwatt in Wärme, muss das sein? Nee, nicht
wirklich...

Autor: Sebastian (Gast)
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Achso meinst du das mit "über die Z-Diode" ja dann hast du natürlich
recht schäm :)

Autor: Kay (Gast)
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Hallo,

habe jetzt mal schnell nen plan gezeichet.
könntet Ihr den mal kontrollieren ?

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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Ich denke der Kollege meinte eher das, was ich schnell gezeichnet habe

Autor: Sebastian (Gast)
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Ich habe das eben mal schnell gesteckt aber irgendwie gefällt mir die
Spannung nicht, die ist soetwas von Wellig. Benutze doch meinen
Schaltplan, da weiß ich wenigstens, dass es geht ;)

Also der mit dem 15 K Widerstand...

Autor: Michael U. (Gast)
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Genau so.

Ich kenne zwar das Verhalten aktueller Z-Dioden im Fehlerfall
(Spannungsspitzen) nicht, denke aber, da sollte es keine Probleme
geben.
Der zulässige Strom liegt ja bei mehreren mA, damit sollten auch
Spitzen bis 2000V am Eingang überlebt werden.

Früher habe ich unsere (DDR-) SZ5,1 genommen, die konnte 1W und hat bei
sich bei Überlastung reproduzierbar in einen 0-Ohm-Widerstand
verwandelt...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Kay (Gast)
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@Sebastian

hab mein plan jetzt nochmal geändert, mit deinen Werten. Nur finde ich
bei z.B. bei Reichelt keinen 0,1uF / 350 V.

Aber mein plan müsste doch stimmen oder ? hab nur noch nen
gleichrichter dahinter, das ich eine Gleichspannung von 5 V habe.

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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Ich habe das eben mal auf einem Experimentierboard gesteckt und die
Spannung schwankt ordentlich im takt der Netzfrequenz. Allerdings
bleiben alle Spanungen im definiertem High-Zustand. Also theoretisch
hast du jetzt die Qual der Wahl zwischen verschiedenen Schaltungen, die
wir dir präsentiert haben ;)

Autor: Michael U. (Gast)
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Mach das C eben größer. Mit den 15k verbrätst Du bei rund 300V rund
6W...

Ansonsten statt der 200k ein 100Ohm zum Abbrennen und 10n - 100n 1000V
als Vorschalt-C.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Sebastian (Gast)
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Ja, genau so ist es richtig nur nimm den Gleichrichter da wieder raus,
der bringt nichts außer einen Spannungsabfall :P

Zu dem Kondensator bei Reichelt:

Bestellnummer: MKS-4 100n

ist zwar kein Elko, geht aber genau so :)

Autor: Sebastian (Gast)
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Jetzt habe ich gelogen, der kann ja nur bis 100V

Nimm "MKS-4 47n" das reicht locker. Stimmt mit dem Widerstand hat er
mehr als recht So 100K solletn in Ordnung gehen.

Autor: Kay (Gast)
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hi,

vielen Dank für eure hilfe. hab jetzt nen endgültigen plan gemacht (
hoffentlich ) :-)

mfg Kay

Autor: Sebastian (Gast)
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Ja, das kannst du so einsetzen. Von mir hast du grünes Licht, mal sehen
was Michael noch sagt

Autor: Kay (Gast)
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ok, warten wir was michael sagt :-)

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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...wofür auch immer dann der Brückengleichrichter gut sein soll... ???

Autor: Sebastian (Gast)
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Der ist doch schon längst rausgeflogen...

Autor: Markus N. (Gast)
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Kann ich kurz nebenbei fragen was genau die Zener Diode macht?
Hab scho bei Wikipedia geguckt (http://de.wikipedia.org/wiki/Z-Diode)
nur bin ich mir noch nicht ganz im klaren darüber.
Also lässt diese Diode praktisch in Sperrrichtung immer 5,1 V stehen?

Autor: tom (Gast)
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Hi,

nur mal so zur Anmerkung:

> Mit einem kleinen printtrafo 230V -> 6V geht das ja ohne probleme.
> Nur wie mache ich das bei den anderen Spannungen.

Genauso! Ein Trafo ist ein Trafo ist ein Trafo! ;-) Nur das bei
kleineren Primärspannungen auch kleinere Sekundärspannungen
herauskommen! Was aber mit Gleichrichtung und ADC kein Problem
darstellen sollte. Niemand schreibt vor, das ein Printtrafo NUR bei
230V zu verwenden ist, Lediglich: bei größeren Spannungen könnte es
Überschläge geben, zumal dann die Sekundärspannung auch größer ist und
bei kleineren Spannungen sinkt irgendwann auch der Wirkungsgrad. Aber
der ist ja beim EInsatz nur zur "Spannungsmessung" wenig relevant!

Schönen Tag noch,
Thomas

Autor: Michael L. (Gast)
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Auf die Idee den Kondensator parallel zur Z-Diode zu schalten ist noch
keiner gekommen, oder hab ich das überlesen??
1N4007->15KOhm->(5,1VZ-Diode||100µF/16V) ... wird bei mir in 100.000den
Elektroniken pro Jahr verbaut und tut einwandfrei...

Gruß
Michael L.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Auf die Idee den Kondensator parallel zur Z-Diode zu schalten ist
noch
keiner gekommen, oder hab ich das überlesen??

Jepp, hast du überlesen

@Thomas:
Wieso denn gleich ADC und so weiter???? Es geht nicht um die
Quantitative erkennung, lediglich das vohandensein soll erkannt werden.
Mal davon ab ist ein Trafo nicht unbedingt seh Platzsparend als auch
kostengüstig...

Autor: Klaus (Gast)
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Bei Teilnehmern mit so WENIG Ahnung rate ich dringend, unbedingt beim
Trafo zu bleiben... da lebt man u.U. deutlich länger.

Die Erkennung der Spannung(en) sollte auf der isolierten
Niederspannungsseite realisiert werden.
Also gleichrichten, mit einem Kondensator glätten, mit einem Widerstand
oder einem Glühlämpchen belasten und dann auf den A/D Eingang des uP
führen.
Oder so ähnlich.

Autor: Kay (Gast)
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Hallo Klaus,

ich habe meine Platine jetzt so geplant:

Trafo --> Gleichrichtung --> LED --> ADC eingang AVR

denke, das ich dann auf der sicheren Seite bin.

mfg Kay

Autor: Florian Mayr (Gast)
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Habt Ihr Euch schon mal gedanken gemacht bei der Schaltung ohne
Brückengleichrichter, was passiert, wenn er einen Massebezug an seinem
Zielsystem hat, und zufälligerweise der Stecker vom Ventilator anders
rum in der Steckdose steckt, so dass "30V-2" Phase führt??

Autor: Hugo (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für diese Frage!

Ich suche eine Schaltung die genau das erkennen soll, habe daher diesen
Thread verfolgt.
Bei mir muss nur die 230V – Spannung erkannt werden, nur kommt diese
über einen Stecker, P und N sind somit nicht eindeutig.

Mir kam dazu die Idee für den Bezugspunkt also 230V-2, den PE zu
nehmen. Nur bin ich nicht sicher ob das eventuell Probleme mit
Fehlerstromschaltern bereitet.

Gibt’s da eine elegante Lösung?

Grüße

Autor: Florian Mayr (Firma: HEMI GmbH (www.hemi.de)) (hemi)
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Nun, man muss schon zwischen P und N messen, wenn man PE als Bezugspunkt
verwendet bekommt man nicht wirklich das raus, was hier gewünscht wird.

Also der ansatz mit Brückengleichrichtung ist schon nicht schlecht, da
P und N vertauscht sein können.

Danach hat man eine pulsierende (hohe) Gleichspannung, die kann man nun
einfach runterbrechen und z.B. auf einen Optokoppler schalten.

Am Optokopplerausgang ganz klassisch z. B. mit Pulldown gegen Vcc
schalten, und man hat ein schönes, sauberes Logiksignal. Zudem überlebt
bei guter Beschaltung auch der Controller dann mal einen Blitzeinschlag
im Netz oder auch das Ein-/Ausschalten des Ventilators.

Von allen anderen Lösungen muss ich dringendst abraten...

Autor: ????? (Gast)
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Mit welchen Ziel soll hier mit Netzspannungen operiert werden um
Menschen in Gefahr zu bringen

 .. u.U. ist das ein sog. Spartrafo... ohne _Netztrennung_

Autor: <!.......><< (Gast)
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und hats gebruzzelt ... so ruhig hier ;)

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