https://www.mikrocontroller.net/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=93.111.233.131Mikrocontroller.net - Benutzerbeiträge [de]2026-04-10T14:47:11ZBenutzerbeiträgeMediaWiki 1.39.7https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=230V&diff=49764230V2010-08-06T19:11:23Z<p>93.111.233.131: /* Galvanisch getrenntes Abfragen von 230V Wechselspannung */ sehr unscharfes bild wenn um 15% gestreckt</p>
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<div>== Portpin an 230V AC ==<br />
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[[Bild:Eingangsbeschaltung.png|thumb|300px|Schaltplan und Stückliste]]<br />
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Hier ist eine kurze Beschreibung, wie man einen 230V-Pegel direkt an einen Portpin eines Mikrocontrollers anschließen kann. Da diese Schaltung keine [[Galvanische Trennung | galvanische Trennung]] besitzt, muss die gesamte Schaltung berührungssicher verbaut sein! Beim Experimentieren sollte auf jeden Fall ein Trenntrafo verwendet werden und auch sonst sehr vorsichtig gehandelt werden.<br />
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'''Das Berühren von 230V Netzspannung ist lebensgefährlich!'''<br />
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Diese Beschaltung soll nicht den Nulldurchgang detektieren, lediglich das Vorhandensein von Netzspannnung. Für eine phasenrichtige, schnelle Detektion des Nulldurchgangs der Netzspannung muss man R3 weglassen! Die beiden Dioden, welche '''immer''' vom Typ Schottky sein müssen, hier BAT45, sind normalerweise in einem Controller als Schutzdiode schon enthalten. Beim Verwenden des MCLR-Eingangs speziell von MICROCHIP Mikroprozessoren können diese Dioden fehlen und müssen in der Schaltung ergänzt werden. Aber Achtung! Die externen Dioden sind immer zu empfehlen, da ein Strom über die integrierten Bodydioden chipinterne Referenzspannungen "verziehen" kann, ausserdem sind sie meist nur wenig belastbar, teilweise nur mit 1mA. Der Widerstand R3 hat zwei Funktionen: Erstes als Spannungsteiler mit R1 und R2 um die Spannung auf einen vernünftigen Wert zu begrenzen und zweitens als Pulldown-Widerstand für den Portpin.<br />
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Die Widerstände R1 und R2 dürfen '''nicht''' durch einen Widerstand mit 2M&Omega; ersetzt werden, weil auch bei bedrahteten Widerständen die Spannungsfestigkeit meistens nicht ausreichend ist und aus Sicherheitsgründen davon ausgegangen werden muss, dass ein Widerstand ausfällt, nicht aber beide auf einmal. Wird SMD verwendet, sind '''drei''' Stück in der Bauform 0402 oder größer mit ca. 5mm Abstand zu empfehlen. Gegen Spikes zusätzlich ein 500pF Kerko direkt am Portpin gegen GND.<br />
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Die Firma Microchip hat hier auch eine gute Applikation Note hierzu. Für die allgegenwärtigen Sicherheitsfanatiker: Bei einer FMEA wird ein Widerstand als ein sehr sicheres Bauteil angesehen, der nicht so mir-nichts-dir-nichts kaputt geht. (Ganz anders schaut es da schon mit den Dioden aus)<br />
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Wichtig ist bei dieser Schaltung noch, daß ich einen vernünftigen High-Pegel nur jede positive Halbwelle und auch nur in der Nähe des Spannungsmaximum erhalte. Ich muß also durch meine restliche Schaltung sicherstellen, dass ich den Nulldurchgang des Wechselstromes richtig mitbekomme und dann ( Bei Netzspannung 230V / 50Hz ) mindestens 2ms nach dem Nulldurchgang warten, bis ich den Portpin richtig einlesen kann. Und natürlich muß es die positive Halbwelle sein. (Siehe Simulation, hier erkennt man gut, wann der High-Pegel hoch genug ist...)<br />
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Der Elko mit 470µF und die Spannungsquelle werden natürlich nicht explizit benötigt und stellen nur die vorhanden Stromversorgung des Microcontrollers dar.<br />
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== Galvanisch getrenntes Abfragen von 230V Wechselspannung ==<br />
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Bevor sich mit der obigen Schaltung jemand ins Jenseits befördert, hier eine sichere Schaltung, mit der man galvanisch vom Netz getrennt eine Information für den Mikrocontroller-Eingang erzeugen kann:<br />
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[[Bild:230V_am_uC_Port-Pin.png]]<br />
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Die Bauteile links vom Optokoppler müssen alle eine Spannungsfestigkeit von 250V ac aufweisen, d.h. sie müssen 230Veff bzw. 325Vss dauerhaft verkraften. Deshalb sind jeweils zwei Widerstände in Reihe geschaltet. Selbst Widerstände vom Typ 2512 weisen nur eine Spannungsfestigkeit von 200V dc auf!<br />
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R1 und R2 begrenzen den Einschaltstrom durch C1. R3 und R4 entladen C1 nach dem Ausschalten. C2 und R5 sorgen für einen dauerhaften Low-Pegel am Controller-Eingang solange Netzspannung anliegt. Wer den 50Hz Puls braucht, möge C2 weglassen. Zum Detektieren des Nulldurchgangs eignet sich diese Schaltung wegen der Phasenverschiebung durch C1 nicht.<br />
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'''Beim Arbeiten mit Schaltungen, die direkt Netzspannung führen, ist immer äußerste Vorsicht angesagt!'''<br />
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== Downloads ==<br />
* Simulation: http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Eingangsbeschaltung.asc<br />
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00521c.pdf Microchip AN521: Interfacing to AC Power Lines]<br />
* [http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2508.pdf Atmel AVR182: Zero Cross Detector]</div>93.111.233.131https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Netzspannung&diff=49763Netzspannung2010-08-06T18:57:38Z<p>93.111.233.131: /* Gefahren */ tk</p>
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<div>== Allgemein ==<br />
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In Deutschland sind 230V Wechselspannung bei 50Hz üblich. Dies sind die optimalen Werte, Schwankungen können aber sowohl bei der Spannungshöhe, wie auch bei der Wechselfrequenz auftreten.<br />
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== Gefahren ==<br />
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Durch einen elektrischen Schlag können Schädigungen bis hin zum Tot auftreten. Tödlich kann Wechselstrom ab einer Stärke von 50mA sein.<br />
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== Schutzmaßnahmen ==<br />
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Wer mit 230V "basteln" will, sollte zur eigenen Sicherheit Schutzmaßnahmen treffen. Diese werden im folgenden aufgelistet.<br />
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=== Trenntransformator ===<br />
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Eine der wichtigestens Utensilien für Arbeiten an 230V ist der Trenntransformator. Dieser hat die Aufgabe das Netz galvanisch zu trennen.<br />
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Diese galvanische Trennung ist auch für einige Messungen unverzichtbar. Will man beispielsweise die Spannung nach einem Brückengleichrichter messen, kann man nicht einfach die Oszimasse an den Minus-Anschluss des Brückengleichrichters hängen. Ein Kurzschluss wäre die Folge, da die Oszimasse mit dem Schutzleiter (PE) und somit N verbunden ist. In diesem Falle hätte man eine der Dioden des Gleichrichters überbrückt. <br />
Ist das zu messende Gerät über einen Trenntransformator angeschlossen, ist die Verbindung über das Hausnetz aufgetrennt.<br />
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=== FI ===<br />
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Der Fehlerstromschutzschalter (Neudeutsch: RCD) ist eine Art intelligente Sicherung. Diese löst aus wenn erkannt wird das Strom "abhanden" kommt. Fließt weniger Strom raus als rein, kann die Ursache sein das Strom anderweitig (im schlimmsten Falle über einen Menschen) gegen Erde abfliesst. <br />
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=== Not-Aus ===<br />
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Es ist immer eine gute Idee einen "alles Aus" Schalter in Griffweite zu haben. Tritt eine unvorhergesehene kritische Situation auf, lässt sich somit schnell alles stromlos schalten. <br />
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== Sonstige Hinweise ==<br />
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Vielen ist nicht klar das eine gleichgerichtete Netzspannung nicht 230V DC ist, sondern 325V DC.</div>93.111.233.131