Manöverkritik 230V-Design

MaWin schrieb:
> Kommt drauf an, ob deine Niederspannungsseite SELV, also möglicherweise
> berührbar, sein soll oder bloss funktional getrennt.

In gewisser Weise berührbar, spätestens über den USB-Port auf µC-Seite.

> Das S201 hat 5mm Abstand, ausreichend für SELV und du reduzuerst es ohne
> Not auf 2mm, das reicht bloss als funktionale Isolierung.

5mm an den Pins, mit Pads komme ich maximal auf 3mm. Du meinst, ich 
sollte 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde#Praktische_Anwendung 
230V/III beachten, also 3mm L/N/PE und 6mm L/N/PE<->berührbarer Teil?

> Auch ist die Frage, ob deine 10A Sicherung bei einem Kurzschluss flink
> genug auslöst um das SSR zu schützen, oder ob du dann das SSR gleich mit
> austauschen darfst (anzunehmen, aber ich kenne das Schmelzintegral
> deiner Sucherung nicht).

Geplant war eine normale 5x20mm-10A-Feinsicherung flink, wobei ich den 
Stromverlauf der Heizelemente beim Anschalten dafür noch genauer 
anschauen muss.

> Ein 275V~ VDR nach der Sicherung zum Schutz der SSR vor Überspannung
> wäre auch nicht schkecht.

Guter Tipp, auch wenn die S20x eigentlich 600V im Off-State verkraften 
sollten.

böser Realist schrieb:
> Kühlkörper Bohrloch am Leiter Clearance beachten.

Die steht im Moment auf 2,5mm, die auch eingehalten werden.

Mike A. schrieb:
> Das Raster im Schaltplan nervt einfach nur. Wozu soll das gut sein?

Um dich zu nerven. Ich finde es angenehmer, mit eingeschaltetem Raster 
zu arbeiten.

böser Realist schrieb:
> Ich sehe gerade, dass der Kühlköper ja absichtlich auf Leiter hängt...
> Ob das so die beste Idee ist?

Der hängt nicht auf Leiter, sondern auf PE - getreu dem Motto, 
ungeerdete Metallteile sind böse.

Peter schrieb:
> Also deine Nulldurchgangserkennung sieht abenteuerlich aus. Hast du mal
> ausgerechnet was der Widerstand für Leistungsverluste abkönnen muss?

Also ich komme auf <3mA/560mW.

> Denke daran, dass du durchgehend mit Effektivwerten rechnest. Deine SSRs
> (eigentlich Triacs) können in dieser Konfiguration durch dI/dt zünden
> (Überkopfzündung, also Totalzertörung). Darum (und aus Gründen der EMV)
> setzt man eine gescheite Drossel in Serie an die Ausgangsseite. (Vgl.
> jeder Dimmer). Der Snubberwiderstand sieht etwas sehr klein geraten aus.

Da habe ich mich eigentlich an Snubber gehalten, in meinem Fall 
hängen auch nur Ohmsche Lasten daran.

MaWin schrieb:
> Moritz A. schrieb:
>> In gewisser Weise berührbar, spätestens über den USB-Port auf µC-Seite.
>
> Also ist dein Isolationsabstand unzureichend.
> Bei Verschmutzungsklasse II (also in einem Gehäuse) und
> Überspannungskategorie II (also an einer Steckdose) brauchst du 5mm, das
> ist mit dem SSR einhaltbar auch mit Lötpads.
> Deine 2mm sind VIEL zu wenig.

Für Verschmutzungsklasse II/Überspannungskategorie II komme ich auf 
folgende Werte:

1

 x  L/N   PE    SKS

2

L/N 2,5mm 2,5mm 5mm

3

 PE 2,5mm  -    5mm

>> Geplant war eine normale 5x20mm-10A-Feinsicherung flink
>
> Probiere es aus: Ein SSR in Reihe mit der Sicherung und der Heizung an
> 230V, und dann die Heizung per SSR einschalten und kurzschliessen. Hat
> die Sicherung das SSR geschützt?

Ich würde hier ganz pragmatisch sagen, im Worst-Case ist das SSR eben 
auch kaputt – wenn die Hardware außenherum defekt ist habe ich sowieso 
"andere" Probleme, und drei weitere Sicherungshalter bekomme ich leider 
kaum unter.

>> Guter Tipp, auch wenn die S20x eigentlich 600V im Off-State verkraften
>> sollten.
>
> Was meinst du, auf wie viel ein 275V~ VDR begrenzt ? Ein 400V SSR reicht
> da jedenfalls nicht.

Nagut, wo du recht hast ;)

Ich bin dann wohl erstmal etwas weiter Teile schubsen.

Danke
Moritz

Mein Vorschlag für die Nulldurchgangserkennung:
http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm

So, das wäre dann die aktualisierte Variante mit mehr Spacing, 
insbesondere 5mm zwischen Niederspannungs- und Netzseite.

Um trotzdem den notwendigen Querschnitt hinzubekommen, ist jetzt L in 
der SSR-Zuleitung "doppelseitig".

Schaulus Tiger schrieb:
> Aber warum ist R5 kleiner als R6? Die
> sollten beide 15mm Rastermaß haben für Widerstände mit 1 bis 2 Watt.
> Einerseits, weil sie gut warm werden, andererseits wegen der höheren
> Spannungsfestigkeit.

Die sind gleich groß, es sind nur unterschiedlich viel "Bein" übrig, da 
ich die nicht aneinander angepasst habe.

Die 6 VIAs unten sind etwas untterdimensioniert, würde ich sagen.

Simon K. schrieb:
> Die 6 VIAs unten sind etwas untterdimensioniert, würde ich sagen.

Für ein 0,3mm-VIA komme ich auf 1,2A bei 5K Erwärmung, also 7,2A – wenn 
sich der Strom auf die beiden Layer aufteilt bräuchte ich im 5A. Ein, 
zwei mehr Schaden vermutlich nicht, aber unterdimensioniert würde ich 
das trotzdem nicht nennen.

Grüße
Moritz

Eine Frage bzgl. Kühlkörper. Wo hast du den gefunden? Ist er vom 
fischerelektronik? Laut Datenblatt des Kühlkörpers (Sk104) die Breite 
der Öffnung ist 15,9 mm, aber die Breite des SSRs ist 18,5mm. Die beide 
passen ja nicht zusammen.

Moritz A. schrieb:
> Simon K. schrieb:
>> Die 6 VIAs unten sind etwas untterdimensioniert, würde ich sagen.
>
> Für ein 0,3mm-VIA komme ich auf 1,2A bei 5K Erwärmung, also 7,2A – wenn
> sich der Strom auf die beiden Layer aufteilt bräuchte ich im 5A. Ein,
> zwei mehr Schaden vermutlich nicht, aber unterdimensioniert würde ich
> das trotzdem nicht nennen.

Erstens ist genügend Platz da um locker doppelt überzudimensionieren, 
das schadet niemandem.
Zweitens hast du selbst geschriebe, dass extern mit 10A abgesichert ist. 
Eine solche Sicherung löst erst überhalb von 10A aus, bei entsprechender 
Verzögerung. Also nix mit 5Ampere. Oder willst du, dass die VIAs auch 
zur ungewollten Sicherung werden?

Ich würde die ganze Fläche mit VIAs voll machen, oder ist das DEIN 
Bohrer, der da abnutzt?

mimin icer schrieb:
> Eine Frage bzgl. Kühlkörper. Wo hast du den gefunden? Ist er vom
> fischerelektronik? Laut Datenblatt des Kühlkörpers (Sk104) die Breite
> der Öffnung ist 15,9 mm, aber die Breite des SSRs ist 18,5mm. Die beide
> passen ja nicht zusammen.

Da ist der Typ falsch beschriftet, eventuell hat er beim Replace den 
Value übernommen. Korrekt ist SK409 50,8 
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/A04/Strangk%C3%BChlk%C3%B6rper%20f%C3%BCr%20Leiterplattenmontage/PR/SK409_50.8_STC_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml

Hans Dampf schrieb:
> Du führst auf dem Top-Layer Leiterbahnen unter dem Kühlkörper durch.
> Wenn dieser nicht entsprechend konstruiert ist, liegt da nur der
> Lötstopplack dazwischen was keine ausreichende Isoltion zwischen L und
> PE darstellt!

Siehe Datenblatt oben, wobei der Ausschnitt für die PINs trotzdem nicht 
breit genug ist. Mal schauen ob ich da noch einen anderen Suche oder ihn 
etwas größer Dremel.


Grüße
Moritz

Nochwas. Ein SSR hat 2V anliegen, macht bei 6A immer noch 12W, Dh der 
Kuehlkoerper ist gut gemeint, aber rabbiat unterdimensioniert. Da muss 
ein ganz anderes Kuehlkonzept her. Allenfalls auch eine 
Temperaturueberwachung.

Siebzehn Für Fuenfzehn schrieb:
> Nochwas. Ein SSR hat 2V anliegen, macht bei 6A immer noch 12W, Dh der
> Kuehlkoerper ist gut gemeint, aber rabbiat unterdimensioniert. Da muss
> ein ganz anderes Kuehlkonzept her. Allenfalls auch eine
> Temperaturueberwachung.

Ich komme auf 10W bei 5A, wobei ich das Konzept übers WE nochmal 
umgestellt habe – es sind jetzt zwei SSR mit je 3A , das dritte wird 
noch ersetzt da der Lüfter <500mA braucht.

Somit komme ich auf 6W, und einen Faktor 4 für den Zwangsluftstrom durch 
den Kühllüfter, was rechnerisch (4,5+6,2)K/W / 4 = 2.7K/W macht, also 
<20K.

Grüße
Moritz

Was geschieht, wenn der Luefter, aus welchem Grund auch immer nicht mehr 
tut ?
Blaest der Luefter nur innerhalb eines Gehaeuses ?
Falls ja, wie kriegt das Gehaeuse die Waerme weg ?
Falls nein, nach welcher Zeit ist der Luefter und
die Elektronik verschmutzt?
Was ist die geplante Lebensdauer der Schaltung ?

Kann auf den Luefter verzichtet werden?

Auf den Lüfter kann so oder so nicht verzichtet werden, da der Ofen zur 
Seite auch Wärme abgibt die weg muss. Geblasen wird, wie üblich, durch 
Öffnungen im Gehäuse. Und falls er ausfällt, wird der Temperaturanstieg 
auch von uC registriert, der dann alles abschaltet.

So, hier die aktuelle Variante.

Für den Lüfter (~500mA) wird der Snubber nochmal redimensioniert, 
ansonsten sollte ich jetzt hoffentlich alle Abstände und sonstigen 
Anforderungen erfüllen. Das graue Quadrat markiert den Ausschnitt im 
Kühlörper mit 6mm Höhe für die Leitungen auf dem Top-Layer und Pins des 
SSR.

Die Nulldurchgangserkennung habe ich zugunsten von SSR, die diese 
Aufgabe selber erledigen können, komplett rausgeworfen. Einzig beim 
S26MD02 
(http://www.tme.eu/de/Document/1a8ac2effde8109b71b90737549e890c/s26md.pdf) 
bin ich mir mit dem Anschluss nicht 100% sicher, im Datenblatt wird auf 
S.4 Pin5 freigelassen, was ja aber wohl auch nicht Sinn der Sache sein 
kann. Das Schaltungssymbol ist nicht 1:1 zum Datenblatt identisch, aber 
da war ich zu faul, Pins stimmen ;)

... schrieb:
> Sehe ich das richtig, dass die Befestigungsschraube links unten im Worst
> Case L und PE verbindet?

Guter Punkt!

... schrieb:
> Und die Kühlkörper, die auf PE liegen, nur durch eine hauchdünne
> Stopplack-Schicht von L isoliert sind?

Nope, schrieb ich doch:

Moritz A. schrieb:
> Das graue Quadrat markiert den Ausschnitt im
> Kühlörper mit 6mm Höhe für die Leitungen auf dem Top-Layer und Pins des
> SSR.

Grüße
Moritz

Daniel schrieb:
> Wenn eines der SSR abraucht wärs ja nicht so schlimm, da
> man die ja Sockeln kann.

Stelle ich mir schwer vor, oder du musst aus jedem Sockel einen Pin 
ziehen, damit der Abstand eingehalten wird.

Zumindest beim von mir verwendeten wird im Datenblatt verlangt, alle 
Kathodenanschlüsse auch zu verbinden um die Wärme abzuführen, daher auch 
die große Kupferfläche daran.

Grüße
Moritz

Triacs an Gleichspannung? Die hängen alle an "V+"?

Helge A. schrieb:
> Triacs an Gleichspannung? Die hängen alle an "V+"?

Dann schau dir mal die untere rechte Ecke des Schaltplans an - das ist 
schon der Eingang für die Netzspannung. Ungeschickt benannt, aber mit 
Hirn lösbar.