Hallo,
ich weiß, die Frage gab's schon oft und in vielen Variationen. Daher
hier noch eine Variante. ;-)
Es geht um eine Lampe, 16W, 230V, die über einen Schalter geschaltet
wird.
Ich möchte wissen, ob die Lampe eingeschaltet ist.
Schalter und Lampe sind nicht zugänglich. Die Stromversorgung zu
Schalter und Lampe geht aber über meine Platine (auf der leider nicht
mehr viel Platz ist).
Für einen ACS712 dürfte das etwas zu wenig Strom sein.
Oder gibt's so etwas wie einen ACS712 für ~70mA?
Alternativ: Spricht etwas dagegen, das wie auf der beiliegenden
Schaltung per Shunt und Optokoppler zu machen?
Sollte man da noch eine Sicherung einbauen?
Gibt's noch elegantere, platzsparendere, sichere Alternativen, ohne die
Lampe merkbar zu dimmen?
Fragender schrieb:> Gibt's noch elegantere, platzsparendere, sichere Alternativen, ohne die> Lampe merkbar zu dimmen?
Nimm einen Ringkern mit 10 bis 100 Windungen mit nachgeschaltetem OPV.
Dann hast du auch eine galvanische Trennung und du brauchst nur den L1
durch den Ringkern schieben.
Eine Sicherung nützt nicht viel. Bei einem Kurzschluss in der Lampe
sieht die Schaltung 230V, damit werden wahrscheinlich alle Bauteile
zerstört. Die interne Isolation im Optokoppler wird u.U. auch
beschädigt. Die ist vielleicht 0.4mm dick, bei den meisten Kopplern noch
deutlich weniger. Soviel zur Sicherheit.
Ein Stromwandler hat mit einer flinken Sicherung noch eine kleine
Chance. Und wenn es ihn zerreißt, gibt es immer noch die Isolation der
Primärwicklung.
Heutzutage ist der Lampenstrom ja nicht mehr sinusförmig. Das könnte
vorteilhaft sein, wenn man nicht messen will, sondern nur ein/aus
unterscheiden. Ich würde sagen, so ein ACS ist einen Versuch wert.
Fragender schrieb:> Spricht etwas dagegen, das wie auf der beiliegenden> Schaltung per Shunt und Optokoppler zu machen?
Denke darüber nach, was passiert, wenn die Lampe einen Kurzschluss hat.
Es geht nicht nur um die "armen" Bauteile, sondern auch um Anforderungen
des VDE bezüglich der Auslöse-Zeit von Sicherungsautomaten. Diese
verbietet Widerstände dieser Größenordnung on der Leitung.
Wenn die Lampe eine Glühlampe ist, kannst du mit 100V über R1+R2 im
EInschaltmoment rechnen, dein Optokoppler wird den Strom dann nicht
aushalten. Bei LED-Lampen ist es wegen des Eingangskondensators noch
schlimmer.
Fragender schrieb:> Gibt's noch elegantere, platzsparendere, sichere Alternativen, ohne die> Lampe merkbar zu dimmen?
Mann könnte einen ausgangsseitig kurzgeschlossenen oder mit einer Diode
in Flußrichtung beschalteten Brückengleichrichter anstelle R1/R2
einbauen, da hast du nur 2...3V Verlust und die Spannung geht auch im
Einschaltmoment nicht sehr viel höher.
Statt der Widerstände und des Optokopplers, verwende eine kleine
Netzdrossel mit zwei unabhängigen Wicklungen, eine davon ist dann
primär, die andere sekundär. Dafür sollten 100µH reichen. Es muss dann
noch eine Feinsicherung auf der Primärseite ergänzt werden.
https://www.reichelt.de/de/en/compensated-current-chokes-c3183.html?r=1
Die Brummspannung von mehreren 10mV auf der anderen Seite müssen noch
etwas verstärkt werden und können dann zur Erkennung verwendet werden.
Zunächst einmal danke für die Antworten.
Ach Du grüne Neune schrieb:> Nimm einen Ringkern mit 10 bis 100 Windungen mit nachgeschaltetem OPV.> Dann hast du auch eine galvanische Trennung und du brauchst nur den L1> durch den Ringkern schieben.
Dann müsste ich eine Drahtbrücke zwischen Lampenstecker und Nulleiter
auf die Platine löten und den Draht zwei- dreimal durch den Ringkern
stecken... + OPV-Schaltung. Wirklich platzsparend und elegant ist das
auch nicht.
Bauform B. schrieb:> Die interne Isolation im Optokoppler wird u.U. auch> beschädigt.
Isolationsspannung 5kV.
Bauform B. schrieb:> Ich würde sagen, so ein ACS ist einen Versuch wert.
Das Ausgangssignal wäre dann zwischen 2,5V-13mV und 2,5V+13mV.
Das meintest Du jetzt nicht ernsthaft, oder?
Elliot schrieb:> Mann könnte einen ausgangsseitig kurzgeschlossenen oder mit einer Diode> in Flußrichtung beschalteten Brückengleichrichter anstelle R1/R2> einbauen, da hast du nur 2...3V Verlust und die Spannung geht auch im> Einschaltmoment nicht sehr viel höher.
OK, das ist ja mal eine Idee. Mit den Brückengleichrichtern, die ich
hier liegen habe, komme ich da auf max. 1,1V (+0,7V für die Diode). Das
reicht nicht für den Optokoppler. Und bei einem Kurzschluss vor der
Schaltung brennt der Gleichrichter auch ab.
Fragender schrieb:> Das Ausgangssignal wäre dann zwischen 2,5V-13mV und 2,5V+13mV.> Das meintest Du jetzt nicht ernsthaft, oder?
Einfach nur den AC-Anteil verstärken.
Fragender schrieb:> Bauform B. schrieb:>> Ich würde sagen, so ein ACS ist einen Versuch wert.> Das Ausgangssignal wäre dann zwischen 2,5V-13mV und 2,5V+13mV.> Das meintest Du jetzt nicht ernsthaft, oder?
Das benötigt im Prinzip genau so eine Verstärkerschaltung, wie der
Lösungsvorschlag mit einer Doppeldrossel, von dem Post:
Dieter D. schrieb:> Die Brummspannung von mehreren 10mV auf der anderen SeiteFragender schrieb:> Und bei einem Kurzschluss vor der> Schaltung brennt der Gleichrichter auch ab.
Feinsicherung davor nicht vergessen. Die ist aber beim Durchbrennen der
Glühlampe meistens auch zu wechseln.
Dieter D. schrieb:> verwende eine kleine> Netzdrossel mit zwei unabhängigen Wicklungen, eine davon ist dann> primär, die andere sekundär.
Interessante Idee.
Dieter D. schrieb:> Dafür sollten 100µH reichen.Dieter D. schrieb:> Die Brummspannung von mehreren 10mV auf der anderen Seite
Wie berechnest Du die? Woher weißt Du, dass 100µH bei 70mA reichen?
Fragender schrieb:> Dieter D. schrieb:>> verwende eine kleine>> Netzdrossel mit zwei unabhängigen Wicklungen, eine davon ist dann>> primär, die andere sekundär.> Interessante Idee.
Ja, aber leider weder zu Ende gedacht noch durchgerechnet. Denn so ein
1:1 Stromwandler ist eher lausig. Da ist der 30:1 Wandler aus dem Link
oben noch besser, wenn gleich deutlich größer.
Die Sache mit dem AC-Optokoppler ist schon OK, mit einer 100mA
Feinsicherung passt das. Wobei man sicher keine 2x33Ohm braucht, dort
fallen bei 70mA satte 4,6V ab. Die Hälfte reicht, denn der Optokoppler
braucht Eingangsseitig ca. 1,5V. Wenn reichlich 1V über dem
Vorwiderstand abfällt, reicht das. Und man braucht auch keinen
"Monsterkondensator" am Ausgang. eher 100nF und 220k Pull-Up, macht 22ms
Zeitkonstante. Deutlich kleiner.
Fragender schrieb:> Bauform B. schrieb:>> Die interne Isolation im Optokoppler wird u.U. auch beschädigt.> Isolationsspannung 5kV.
Farbe pink? Die Spannungen spielen in dem Fall keine Rolle. Der Strom
macht heiß, Kunststoff schmilzt und Glas wird leitfähig. Weiß jemand,
womit Optokoppler isoliert sind?
> Bauform B. schrieb:>> Ich würde sagen, so ein ACS ist einen Versuch wert.> Das Ausgangssignal wäre dann zwischen 2,5V-13mV und 2,5V+13mV.> Das meintest Du jetzt nicht ernsthaft, oder?
Nachdem wir das jetzt wissen, meine ich das wirklich ernst. Das sind
fast 10mVrms, der DC-Offset ist uns egal und Wechselspannung kann man
gut verstärken. Das Teil scheidet vielleicht aus anderen Gründen aus,
aber das Signal sollte reichen.
Fragender schrieb:> Elliot schrieb:>> Mann könnte einen ausgangsseitig kurzgeschlossenen oder mit einer Diode>> in Flußrichtung beschalteten Brückengleichrichter anstelle R1/R2>> einbauen, da hast du nur 2...3V Verlust und die Spannung geht auch im>> Einschaltmoment nicht sehr viel höher.> OK, das ist ja mal eine Idee. Mit den Brückengleichrichtern, die ich> hier liegen habe, komme ich da auf max. 1,1V (+0,7V für die Diode). Das> reicht nicht für den Optokoppler. Und bei einem Kurzschluss vor der> Schaltung brennt der Gleichrichter auch ab.
Und du kommst natürlich nicht auf die Idee, 2 Dioden in Reihe zu
schalten und die Sicherung so zu wählen, daß ihr Schmelzintegral kleiner
als das Grenzlastintegral des Gleichrichters ist.
Falk B. schrieb:> Die Sache mit dem AC-Optokoppler ist schon OK, mit einer 100mA> Feinsicherung passt das. Wobei man sicher keine 2x33Ohm braucht, dort> fallen bei 70mA satte 4,6V ab. Die Hälfte reicht,
OK, da hast Du sicher Recht. 2x22 Ohm oder 2x18 Ohm tun's auch.
Eigentlich müsste sogar 1x33 Ohm passen, denn hier sollten ja nie 230V
anliegen - und wenn sie es tun, dann raucht's sowieso.
Allerdings hat Elliot einen validen Punkt: Kalter Glühdraht hat einen
anderen Widerstand als heißer. Die Spannungsspitze könnte den
Optokoppler killen.
Ein Gleichrichter + zwei Dioden sollte doch eher für einen konstanten
Spannungsabfall von 2,5V sorgen. Und verträgt auch erheblich mehr als
die Widerstände.
Oder spricht etwas dagegen?
Fragender schrieb:> per Shunt und Optokoppler zu machen?
Im Gegensatz zu diversen Bedenkenträgern habe ich sowas ähnliches schon
gemacht. Bei mir ist es ein komplett geschlossener Aufbau, wo ein
durchschlagender Optokoppler kein Sicherheitsrisiko wäre.
Ich habe dort einen AQV214 drin, der bei 5mA sicher schaltet und maximal
1,5 Volf Flußspannung hat. Mit Rücksicht auf die Verlustleistung etwas
auf Kante genäht, genügen zwei bis drei Volt am Shuntwiderstand. Da mein
Opto nur eine LED hat, eine Antiparalleldiode für die negative Halbwelle
drüber.
Ärger gibt das mit dem Einschaltstrom der Lampe / Last.
Als Gegenmaßnahme kommen zweimal je drei oder vier 1N4007 in Reihe
parallel über den Shunt, die klemmen bei höherem Strom die Spannung. Im
Prinzip ist der Shuntwiderstand dann sogar entbehrlich, aber mit dem
kann man die Empfindlichkeit (Schaltschwelle) verringern.
Fragender schrieb:> Allerdings hat Elliot einen validen Punkt: Kalter Glühdraht hat einen> anderen Widerstand als heißer. Die Spannungsspitze könnte den> Optokoppler killen.
Nö. Denn erstens ist es der Strompuls, der eine LED zerstört und
zweitens ist der nicht sooo groß und lang. Selbst bei 10xIn geht die
Eingangs-LED nicht kaputt, das sind bestenfall 2-3 Netzhalbwellen.
> Ein Gleichrichter + zwei Dioden sollte doch eher für einen konstanten> Spannungsabfall von 2,5V sorgen. Und verträgt auch erheblich mehr als> die Widerstände.
Nimm eine bidirektionale Suppressordiode ala SMBJ5.0, das ist alles was
du brauchst und das in einem relativ kleinen Gehäuse.
> Oder spricht etwas dagegen?
Nur die Größe.
Falk B. schrieb:> Nimm eine bidirektionale Suppressordiode ala SMBJ5.0, das ist alles was> du brauchst und das in einem relativ kleinen Gehäuse.
Das ist doch mal eine Idee. Braucht zwar an die 0,4W, aber das stört
nicht. Dafür spart es enorm an Fläche.
Falk B. schrieb:> Nur die Größe.
Ich versuche halt deutlich kleiner zu werden als ein Relais. Sonst
könnte ich ja gleich eines nehmen.
Hm, vielleicht könnte man sich mit einer Drossel und einem Reed-Kontakt
selber ein kleines Relais basteln. ;-)
Falk B. schrieb:>> Die Spannungsspitze könnte den Optokoppler killen.> Nö. Denn erstens ist es der Strompuls, der eine LED zerstört und> zweitens ist der nicht sooo groß und lang. Selbst bei 10xIn geht die> Eingangs-LED nicht kaputt, das sind bestenfall 2-3 Netzhalbwellen.
Das würde ich ja glauben, wenn ich nicht schon das Gegenteil erlebt
hätte. Ich gehe mal von einem Schaltnetzteil als Last aus, 16 Watt ist
kein typischer Wert für Glühobst.
Fragender schrieb:>> Nimm eine bidirektionale Suppressordiode ala SMBJ5.0, das ist alles was>> du brauchst und das in einem relativ kleinen Gehäuse.
Halte ich für eine zweifelhafte Idee: Suppressordioden sind
Schutzelemente und im Regelfall lastfrei. Einen Dauerbetrieb im
Durchbruch hat der Designer nicht vorgesehen. Wie lange geht das gut?
> Das ist doch mal eine Idee. Braucht zwar an die 0,4W, aber das stört> nicht. Dafür spart es enorm an Fläche.
Und wo lassen wir dann die Wärme? Ein bedrahteter 0,5 Watt Widerstand
ist größer und wird trotzdem spürbar warm. Aus meiner Sicht taugt die
Idee nicht.
Manfred schrieb:> Im Gegensatz zu diversen Bedenkenträgern habe ich sowas ähnliches schon> gemacht.
Danke. Dann bin ich zumindest nicht völlig auf dem Holzweg. ;-)
Als 230V Spannungs-Detektor habe ich so etwas auch schon gemacht. Schön
isoliert im Hutschienengehäuse um die Schaltstellung eines
Drehstrom-Schützes zu erkennen. Aber dies hier ist ein bisschen
anders...
Ich möchte eine defekte Steuerung für ein Gerät ersetzen. Die Größe der
Platine ist dadurch vorgegeben. Ich habe aber noch ein bisschen Platz
für ein Gimmick. Das Gimmick ist natürlich nicht lebensnotwendig.
Deshalb sollte nach Möglichkeit auch niemand dafür sterben. ;-)
Manfred schrieb:> 16 Watt ist> kein typischer Wert für Glühobst.
Es ist in diesem Fall aber tatsächlich eine Glühbirne. (Eine der Art,
wie sie für Kühlschränke, Herde usw. verwendet wird.)
Manfred schrieb:> Einen Dauerbetrieb im> Durchbruch hat der Designer nicht vorgesehen. Wie lange geht das gut?
Für die SMBJ5.0 sagt das Datenblatt:
Steady State Power Dissipation @ T L = +75°C : 5 W
Thermisch passt das also.
Ob das Ding in diesem "Betriebszustand" altert und wie schnell, steht da
natürlich nicht.
Manfred schrieb:> Falk B. schrieb:>>> Die Spannungsspitze könnte den Optokoppler killen.>> Nö. Denn erstens ist es der Strompuls, der eine LED zerstört und>> zweitens ist der nicht sooo groß und lang. Selbst bei 10xIn geht die>> Eingangs-LED nicht kaputt, das sind bestenfall 2-3 Netzhalbwellen.>> Das würde ich ja glauben, wenn ich nicht schon das Gegenteil erlebt> hätte. Ich gehe mal von einem Schaltnetzteil als Last aus, 16 Watt ist> kein typischer Wert für Glühobst.
Aber das aktuelle THEMA!
> Halte ich für eine zweifelhafte Idee: Suppressordioden sind> Schutzelemente und im Regelfall lastfrei. Einen Dauerbetrieb im> Durchbruch hat der Designer nicht vorgesehen. Wie lange geht das gut?
So lange wie man die zulässige Dauerverlustlweistung nicht
überschreitet! Suppressordioden sind pulsfeste Z-Dioden.
> Und wo lassen wir dann die Wärme? Ein bedrahteter 0,5 Watt Widerstand> ist größer und wird trotzdem spürbar warm.
Ja und? Elektronik muss nicht eiskalt bleiben, um dauerhaft und sicher
zu funktionieren. Im Gegenteil. Wenn Bauteile kalt bleiben sind sie
meist unnötig überdimensioniert.
> Aus meiner Sicht taugt die> Idee nicht.
Tja, zum Glück gibt es viele Sichtweisen auf dieser Welt.
Fragender schrieb:> Ob das Ding in diesem "Betriebszustand" altert und wie schnell, steht da> natürlich nicht.
16W sind 70mA, Einschaltpeak Glühobst waere 1-2A, die LED mit
Schaltnetzteil hat 16A Peak, bis der 2.2-4.7µF Elko geladen wurde.
Kannst auch einen Gleichrichter 4-füssler IC zweckentfremden. +/- Seite
kurzsgeschlossen, sind das zwei Diodenstrecken mit Spannungsabfall.
Leider muss ich euch nochmal zwecks der Sicherheit nerven.
Bauform B. schrieb:> Ich würde sagen, so ein ACS ist einen Versuch wert.
Der Versuch lohnt doch nicht. Die Isolation im ACS712 reicht auf keinen
Fall für Netzspannung:
1
For reinforced (double) isolation per UL standard
2
Working Voltage for Reinforced Isolation: 184 VDC or Vpk
Auch dann nicht, wenn man die Regeln nicht so genau nimmt
1
Working Voltage for Basic Isolation: 354 VDC or Vpk
Schade, weil, den könnte man mit einer passenden Schmelzsicherung
schützen.
Bauform B. schrieb:> Der Versuch lohnt doch nicht. Die Isolation im ACS712 reicht auf keinen> Fall für Netzspannung:
Folgendes schreibt Allegro dazu:
"ACS714 and ACS715 devices have a 2100 VRMS rating for reinforced
isolation and a 1500 VRMS rating for basic isolation. For reinforced
insulation, this allows for a working voltage of up to 184 Vpeak or DC
voltage. This allows for use on 110 VAC mains for reinforced
applications. For basic isolation this translates to a working voltage
of 354 Vpeak or DC voltage. This is suitable for use on 240 VAC
circuits.
[...]
For the ACS712 and ACS713, the key limitation is actually the creepage
and clearance distance inherent in the SOIC8 package. To achieve higher
isolation voltage ratings, steps must be taken in the applications
themselves, such as adding a slit on the circuit board underneath the
device to increase the creepage distance, and possibly adding a
conformal coating to increase the clearance distance.
[...]
The clearance distance, distance through air between the primary leads
and secondary leads, for the ACS712 is typically 2 mm. [...]
The creepage distance on the surface of the device package is also
approximately 2 mm, [...]
The creepage distance on the surface of the printed circuit board on
which the package is mounted is approximately 3.9 mm. However, this may
be increased, if necessary, by cutting a slit on the board between the
solder pads on opposite sides of the package"
Man könnte auch einfach optisch erkenen, ob die Lampe leuchtet. Dann hat
man die Potentialtrennung gleich mit dabei.
Warum einen Optokoppler in die Netzleitung einschleifen, wenn ein
simpler Fototransistor das Licht direkt sehen kann?
> Schalter und Lampe sind nicht zugänglich.
Ach so. Ist das wirklich so? Wenn jemand das Licht sehen/nutzen kann,
dann auch ein Sensor. Er muss ja nicht direkt an der Lampe sitzen.
> Ich möchte wissen, ob die Lampe eingeschaltet ist.
Das erkennst du aber nicht am Stromfluss. Eine kaputte eingeschaltete
Glühlampe nimmt keinen Strom auf. Eingeschaltet ist sie, wenn Spannung
anliegt.
Vermutlich willst du eher wissen, ob sie leuchtet. Ja dann prüfe doch,
ob sie leuchtet!
Stefan ⛄ F. schrieb:> Man könnte auch einfach optisch erkenen, ob die Lampe leuchtet.
Das kannst du nicht bringen. Das ist zu gefährlich! Stell dir mal vor,
die Sonne geht tief im Westen unter und steht aber noch über dem
Horizont am Firmament. Jetzt scheint die Sonne durchs Fenster, direkt
auf die Glühbirne. Dann denkt der Fototransistor doch sofort, dass die
Glühbirne eingeschaltet ist ...
Sven Plöger schrieb:> Jetzt scheint die Sonne durchs Fenster
Solche Effekte sind dabei sicher zu bedenken, jedoch nicht zwingend ein
Show-Stopper. Es gibt schließlich auch wirksame Gegenmaßnahmen - die man
freilich an die lokalen Begebenheiten anpassen muss.
Hallo Stefan,
Stefan ⛄ F. schrieb:> Vermutlich willst du eher wissen, ob sie leuchtet.
Nein, eigentlich möchte ich wissen, ob die Tür des Gerätes offen oder
nicht richtig geschlossen ist. Die Lampe wird durch den Türkontakt
geschaltet.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Warum einen Optokoppler in die Netzleitung einschleifen,
Weil die Netzleitung sowieso über meine Platine geht.
Ich möchte die Steuerung eines Kühlkompressors ersetzen.
Dafür habe ich genau so viel Platz wie die originale Schaltung
eingenommen hat. Die war etwas "altbacken", also habe ich etwas Platz
übrig, von dem ich einen Teil schon für andere "Features" genutzt habe.
Die Erkennung des Türkontaktes ist nur ein Gimmick.
Natürlich wäre es schick, wenn ich zwischen Schalter und Lampe an das
Kabel käme. Das ist aber alles verklebt und vergossen.
Ich kann natürlich einen der Kältesensoren durch einen LDR oder
Fototransistor ersetzen. Dann gebe ich die Haupt-Funktion zu Gunsten
eines Gimmicks auf.
Stefan ⛄ F. schrieb:>> Schalter und Lampe sind nicht zugänglich.>> Ach so. Ist das wirklich so?
Nein, natürlich nicht. Alles ist möglich.
Ich kann ja ein Loch in das Chassis bohren, einen Teil der Isolierung
entfernen, den Türkontakt herausbrechen und durch einen Reed-Kontakt
ersetzen, den ich mit Pattex einklebe.
Dann geht die Lampe zwar nicht mehr, aber ich weiß, ob die Tür offen
ist. Jippie!
Obwohl... ohne Isolierung und mit den zusätzlichen Löchern braucht mich
das dann auch nicht mehr zu interessieren...
Fragender schrieb:> Nein, eigentlich möchte ich wissen, ob die Tür> des Gerätes offen oder nicht richtig geschlossen ist.> Die Erkennung des Türkontaktes ...
Das hättest du in den Eröffnungsbeitrag schreiben sollen.
Dann ist die Strommessung nicht nur unnötig kompliziert sondern sie
funktioniert auch noch schlechter als die direkte Spannungsmessung:
1
100Ω 100nF
2
~ o---[===]------||-----+
3
|
4
+---|>|---+ 1N4148 oder LED
5
| |
6
~ o---[===]---+---|<|---+ LED vom Optokoppler
7
100Ω
8
9
10
11
+-----+------o I/O Pin vom Mikrocontroller
12
| | mit aktiviertem Pull-Up
13
Transistor |/ |
14
vom Optokoppler | === 10µF
15
|\> |
16
| |
17
+-----+-------o GND Mikrocontroller
Fragender schrieb:> Ich kann ja ein Loch in das Chassis bohren
Und einen Lichtleiter einführen.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Das hättest du in den Eröffnungsbeitrag schreiben sollen.
Nein, denn ich schrieb:
> Schalter und Lampe sind nicht zugänglich.
Damit ist klar, dass es nicht um Spannung gehen kann.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Dann ist die Strommessung nicht nur unnötig kompliziert sondern sie> funktioniert auch noch schlechter als die direkte Spannungsmessung:
Zwischen welchen Punkten möchtest Du die Spannung messen?
Zwischen Phase und Nulleiter?
Diese Spannung dürfte wohl unabhängig von der Schalterstellung sein.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Fragender schrieb:>> Ich kann ja ein Loch in das Chassis bohren>> Und einen Lichtleiter einführen.
Das war ironisch gemeint.
Ohne Ironie: Ich werde kein Loch in das Chassis bohren. Ich werde die
Isolierung nicht beschädigen oder ausbauen.
Wieder mit Ironie: Wobei so ein Lichtleiter ja noch für andere Gimmicks
dienen kann. Wenn nämlich trotz offener Tür (und eingeschalteter Lampe)
kein Licht ankommt, dann könnte man mal die Abtau-Automatik aktivieren.
Allerdings müsste man dazu wissen, wann die Tür offen ist...
Also kein Loch, und Verkabelung Ändern kommt auch nicht Frage.
Dann musst du es halt hinten herum durch die Brust über die
Strom-Messung machen, wobei das Ganze dann auch noch von einer intakten
Glühbirne abhängt.
Anbei eine Skizze, wie so etwas gehen könnte. Das ist eine Variante für
eine Doppeldrossel, die nicht einen Stromstoß von 16A vertragen würde.
Falls der Kompressor Oberwellen erzeugt, die stören, wird kann
gegebenenfalls ein Tiefpass eingeschleift werden.
Hallo Fragender,
elegant finde ich, den Strom per Magnetfeld zu messen.
Bei Gleichstrom könnte es eine Spule sein, in die man einen Reedkontakt
steckt (der auch schon erwähnt wurde) - quasi ein "Stromrelais". Das
geht für ziemlich beliebige Ströme. Je höher der Strom sein kann, desto
dicker muss der Draht sein. Man hat so gut wie keinen Spannungsabfall
und auch ein Kurzschluss ist kein Problem. Dem Reedkontakt macht auch
ein starkes Magnetfeld nichts.
Bei Wechselstrom ist das Prinzip "Stromtrafo" passend.
Man betrachtet einen Trafo nicht als Übertrager von Spannung
entsprechend dem Windungszahlenverhältnis, sondern als Übertrager von
Strom mit dem Kehrwert des Windungszahlenverhältnisses. Ein
Lastwiderstand bestimmt dann, wie hoch die Sekundärspannung ist.
Ich hab auf die Weise mal ein Vorschaltgerät für einen
Antennenverstärker gebaut, damit dieser nur läuft, wenn der Fernseher
auch läuft. Als Stromtrafo diente eine kleine Drossel mit Eisenkern,
deren Spulenkörper nicht voll gewickelt war, so dass ich eine Netz-Litze
(1,5 mm²) ein paar mal herum fädeln konnte. Die hab ich in die Phase zur
Steckdose des Fernsehers geschaltet. Sekundär an dem Trafo folgte nur
ein Brückengleichrichter, ein Elko und ein empfindliches Relais
(Kleinpolrelais), das direkt den Antennenverstärker geschaltet hat. Es
hat also ohne eigene Spannungsversorgung funktioniert. An der Steckdose
des Fernsehers hätte man eine beliebige Last anschließen können oder
Kurzschluss machen ... bis die Sicherung raus fliegt.
Ich schließe mich also den Vorschlägen mit Übertrager an.
Ach Du grüne Neune schrieb:> Nimm einen Ringkern mit 10 bis 100 Windungen mit nachgeschaltetem OPV.> Dann hast du auch eine galvanische Trennung und du brauchst nur den L1> durch den Ringkern schieben.
Das Schöne an dem Ringkern ist, dass man das "L1"-Kabel so schön durch
schieben kann. Einmal genügt wahrscheinlich. Ich wäre eher für 100 oder
noch deutlich mehr Windungen sekundär. Dann kann man gleichrichten,
sieben und vielleicht direkt einen (kleinen) Mosfet (z.B. BS170)
schalten (wenn kein scharfes Schalten / Hysterese gebraucht wird) - also
ähnlich meiner Geschichte mit dem Relais oben. Zum Schutz des Gate
sollte eine Zenerdiode (10 ... 15V wenn das Gate 20V verträgt) zwischen
Gate und Source und zum Entladen und Einstellen der Empfindlichkeit ein
relativ hochohmiger Widerstand (Wert ausprobieren).
Elegant ist es, weil quasi verlustfrei und kurzschlussfest (unter
anderem weil der (Ring)kern bei hohem Strom in die Sättigung geht.
Ist es auch platzsparend? Es müsste ein ziemlich kleiner Ringkern
reichen, denn es muss ja kaum Leistung übertragen werden. Er sollte eben
mit vielen Windungen dünnem Draht bewickelt sein (vielleicht 1000? =>
höhere Spannung, kleinerer Strom) und der isolierte L1-Draht muss noch
durch passen. Ansonsten kleiner Brückengleichrichter, Kondensator,
Widerstand, Zenerdiode, Mosfet (oder OPV oder Schmitt Trigger).
Fragender schrieb:> Dann müsste ich eine Drahtbrücke zwischen Lampenstecker und Nulleiter> auf die Platine löten und den Draht zwei- dreimal durch den Ringkern> stecken... + OPV-Schaltung. Wirklich platzsparend und elegant ist das> auch nicht.
Das verstehe ich nicht. Wo ist das Problem?
Was ist an der Drahtbrücke schlimmer als z.B. die zwei Widerstände R1,
R2 (im Schaltplan im Eingangsbeitrag) oder Gleichrichter ...?
Gerade gesehen: Das Signal soll an den Eingang eines Mikrocontrollers.
Vielleicht kann man weitere Bauteile weglassen.
- den Mosfet, wenn der Eingang hochohmig genug ist
- bzw. den Schmitt Trigger, wenn der Eingang die Funktion hat
- die Gleichrichtung + Siebung (wenn der Eingang mit Impulssignal klar
kommt).
- Zenerdiode, 5V oder so, zum Schutz des Eingangs, wenn der genügend
durch Clamp-Dioden geschützt ist
- Lastwiderstand, wenn die Empfindlichkeit nicht reduziert werden muss
(ausprobieren)
Minimallösung:
- kleine Ringkernspule, z.B. mit 1000 Windungen
- isolierte Drahtbrücke, durch die Spule gesteckt
Abschätzung zum Widerstand:
70 mA Wechselstrom -> ca. 100 mA Spitze
nach Stromtrafo 1:1000 100 µA Spitze
für 5V Spitze: 5V:100µA = 50 kOhm
Widerspruch erlaubt. Alle Angaben ohne Gewähr, Wolfram
ich würde ja in die Zuleitung 4 Serielle NetzDioden einbauen,
2 in Reihe und noch mal 2 in Reihe antiparallel oder gleich eine
NetzBrücke, die 1,4V Spannungsabfall reichen um mit kleinem
Vorwiderstand einen Optokoppler anzusteuern.
Der normale Einschaltstrom und die auftretenen Spannungsspitzen sollten
Netzdioden oder Netzbrücken auch verkraften, wenn nicht gibt es genügend
Stärkere ohne genauer Kenntnis der auftretenden Ströme.
Fragender schrieb:> Es geht um eine Lampe
aha, es gibt also nur eine auf der ganzen Welt mit genauen aber nicht
genannten Daten?
Offenbar geht es um einen Kühlschrank oder eine Kühltruhe wo sich eine
15-25W Lampe samt Schalter im Innern befindet. Er will die Verkabelung
im Innern nicht ändern und auch kein Loch Bohren.
Der Vorschlag mit den Dioden (bzw. Gleichrichter) ist hier sicher nicht
schlecht.
Joachim B. schrieb:> Fragender schrieb:>>> Es geht um eine Lampe, ...>> aha, es gibt also nur eine auf der ganzen Welt mit genauen aber nicht> genannten Daten?
Du hast zu kurz zitiert. Direkt hinter dem Komma stehen beteits die
gewünschten Daten:
Fragender schrieb:> Es geht um eine Lampe, 16W, 230V
Ach Du grüne Neune schrieb:> Du hast zu kurz zitiert. Direkt hinter dem Komma stehen beteits die> gewünschten Daten:
ja Nomen est Omen
Strom, Spannungsspitzen?
Ich sehe keine Daten über evtl. eingebaute Vorschaltgeräte,
Kondensatornetzteil, PFC o.ä.
Joachim B. schrieb:> Ich sehe keine Daten über evtl. eingebaute Vorschaltgeräte,> Kondensatornetzteil, PFC o.ä.
Natürlich nicht, einfache Glühlampen haben und brauchen so etwas nicht.
Mit einer 5mm grünen LED mit einer Lichtstärke von 3000mcd und einem
47uF Ringkern glimmt die LED bereits bei einem 90 Watt Verbraucher
(E-Bike Ladegerät). Für 16 Watt müsste man entweder einen 470uF Ringkern
einsetzen, oder eine Stufe von Dieters Verstärker dahinter bauen.
Wenn man das Signal im Bedarfsfall mit einem Schmitt-Trigger auswerten
möchte, kann man noch eine einstufige Kaskade dahinter bauen, damit das
so gewonnene DC-Signal an die Rails kommt.
Joachim B. schrieb:> ich würde ja in die Zuleitung 4 Serielle NetzDioden einbauen,> 2 in Reihe und noch mal 2 in Reihe antiparallel oder gleich eine> NetzBrücke, die 1,4V Spannungsabfall reichen um mit kleinem> Vorwiderstand einen Optokoppler anzusteuern.
Der nominal 1,5V Flußspannung hat. Soso . . .
Mein Gott, überall nur Verschlimmbesserer am Werk. Die Sache mit dem 33
Ohm Widerstand + parallele Supressordiode gegen die Einschaltströme
reicht, funktioniert und ist kompakt! Problem gelöst!
Ach Du grüne Neune schrieb:> Mit einer 5mm grünen LED mit einer Lichtstärke von 3000mcd und einem> 47uF Ringkern glimmt
Soso, 47uF Ringkern . . .
> die LED bereits bei einem 90 Watt Verbraucher> (E-Bike Ladegerät). Für 16 Watt müsste man entweder einen 470uF Ringkern> einsetzen, oder eine Stufe von Dieters Verstärker dahinter bauen.
Oder vielleicht mal 5 Minuten üer das Thema Stromwandler nachdenken
und etwas rechnen . . . Aber das ist anscheinend "out".
Meine Güte!
Einen Strom von 7 nA gegen 0 zu detektieren, ist schon schwer, bei 70 µA
geht das schon leichter.
Wieso gibt es da so viel Probleme, 70 mA von 0 mA zu unterscheiden?
(Lösungen wurden schon zu Hauf genannt).
Vielleicht gibts da was von Ratiopharm.
Falk B. schrieb:> Oder vielleicht mal 5 Minuten über das Thema Stromwandler nachdenken und> etwas rechnen . . .
Türlich ist rechnen besser. Es kommt auch nicht auf die Induktivität an.
Windungszahl und Kernmaterial sind wichtiger. Aber man muss für einen
spontanen Tageserfolg erst einmal nehmen was man hat. 🙂
Falk B. schrieb:> Die Sache mit dem 33 Ohm Widerstand + parallele Supressordiode gegen die> Einschaltströme reicht, funktioniert und ist kompakt! Problem gelöst!
Das ist in der Tat das Einfachste. Zumal man keine weitere
Versorgungsspannung mehr benötigt.
Falk B. schrieb:> Der nominal 1,5V Flußspannung hat
alle Datenblätter weisen typisch 1,25V aus, wenn du auf worst case
anspielt nimmt man halt mehr Netzdioden in Reihe......
Zeige doch mal bitte einen gebräuchlichen Optokoppler der "nominal 1,5V
Flußspannung" hat!
mir sind noch keine begegnet, will aber nicht bestreiten das es solche
Exemplare gibt!
Irgendwie bist du heute wieder auf Krawall gebürstet oder liegts nur
daran weil du ein Fan von mir bist?
Falk B. schrieb:> Die Sache mit dem 33> Ohm Widerstand + parallele Supressordiode gegen die Einschaltströme> reicht, funktioniert und ist kompakt! Problem gelöst!
ja ne ist klar es gibt wie immer nur DEINE perfekte Lösung, die Anderen
mmüssen ja Unfug sein!
Hallo Wolfram,
Wolfram Z. schrieb:> elegant finde ich, den Strom per Magnetfeld zu messen.
Ich finde die Idee ja auch interessant.
Mich hatte oben bei Ach Du grüne Neune (Gast) die Nebenbeschaltung mit
OPV und Hühnerfutter gestört. Aber die brauche ich ja eigentlich gar
nicht.
Prinzipiell gäbe es zwei Möglichkeiten:
1. Man steckt die Schutz-Kleinspannung durch den Ringkern, d.h. man
nimmt eine käufliche Leistungsdrossel mit Ringkern und steckt einen
Reed-Kontakt hindurch (sofern die Drossel nicht innen verklebt ist).
Der Reed-Kontakt sollte dann mit 50Hz auf und zu gehen. Das wäre ja kein
Problem. Keine weiteren Bauteile. Man kann direkt an den µC - der Rest
ist Software.
Aber was für eine Drossel würde man benötigen? Was ist diese
"Standard-Spule", mit der die AT für den Reed-Kontakt gemessen werden?
Nehmen wir mal an, man hat so eine. Dann bräuchte man für einen
Reed-Kontakt mit 6-10AT bei 70mA ca. 140 Wicklungen auf der Spule.
Richtig?
2. In Deinem Stromtrafo-Beispiel steckt man die 230V durch den Ringkern.
Auf der 5V-Seite brauche ich einen Widerstand und eine kleine Z-Diode
zum Schutz des Eingangs. 1x 0805, 1x Mini-MELF, ohne Mindestabstände, da
auf der "kalten" Seite. Das passt auch.
Aber... irgendwie bekomme ich das noch nicht gebacken, dass rein
mathematisch weniger Sekundärwicklungen (sekundär = 5V Kreis) ein
"besseres" Signal geben sollen. Mit 100 Windungen bekäme ich 1mA Spitze.
Da reichen 5k.
Wo ist der Haken?
Wenn ich nicht selber wickeln will, könnte ich mir einen Stromwandler
von Talema kaufen. Auf welche Parameter müsste ich da achten?
Beim der AS-Serie steht 20-200kHz, bei der AX-Serie 50-60Hz.
Warum eigentlich? Was passiert, wenn ich einen AS-101 mit 1:100 nehme?
Liebe Leute,
bitte ruhig durchatmen. Ich weiß, die Corona-Zeiten sind hart.
Und bevor mir jetzt irgendjemand aus einem Tippfehler einen Strick
dreht: Die 16W Birne ist natürlich eine 15W, wie man sie im Laden kaufen
kann. So richtig mit Glühwendeln und so. Nix Vorschaltgerät.
Ja, und ich weiß, dass für viele Menschen genau eine Lösung reicht. Da
muss man sich nicht entscheiden.
Entscheidungen sind ja nur belastend und verwirrend.
Bei mir ist das eher anders herum: Ich suche gerne nach Alternativen.
Wenn ich dann mehrere Alternativen habe und deren Vor- und Nachteile
verstehe, dann gibt mir das dieses Marlboro-Feeling der unbegrenzten
Freiheit (ganz gesundheitsfreundlich und ohne Zigaretten). Ich kann mich
für das "Beste" für meinen Zweck entscheiden. Und beim nächsten Mal ganz
anders.
Brückengleichrichter+Dioden+OK oder 2x 22Ohm + OK oder 1
bidirektionale TVS + OK wird also funktionieren. OK.
Nun möchte ich um das Drossel/Reed/Stromwandler-Thema noch meine Arme
herum bekommen.
a) Normal 0,07A,
b) Einschaltstrom Glühlampe 1-2A (LED mit Vorschaltgerät 16A bis der
Elko x.x µF voll ist),
c) Durchbrennstrom beim Ableben der Glühlampe 16A für mehrere ms.
Das alles muss die Schaltung aushalten. Die Skizze enthält alle
notwendigen Bauteile für die Optokopplervariante.
Die Aufgabe des 15 Ohm entspricht dem des 22 Ohm bei diesem Teil:
https://www.elektronik-labor.de/Notizen/LED10W.html
Falk B. schrieb:>> ich würde ja in die Zuleitung 4 Serielle NetzDioden einbauen,>> 2 in Reihe und noch mal 2 in Reihe antiparallel oder gleich eine>> NetzBrücke, die 1,4V Spannungsabfall reichen um mit kleinem>> Vorwiderstand einen Optokoppler anzusteuern.>> Der nominal 1,5V Flußspannung hat. Soso . . .
Deshalb schrieb ich 04.03.2021 20:39 "zweimal je drei oder vier Dioden".
In einem realen Aufbau habe ich zweimal drei Dioden und finde auch das
schon etwas auf Kante genäht - funktioniert aber trotzdem schon seit ein
paar Jahren mit rund 7000 Betriebsstunden.
Manfred schrieb:> In einem realen Aufbau habe ich zweimal drei Dioden
Anbei skizziert einen Aufbau analog zu Manfreds Beitrag. Hier sind das
zweimal vier Dioden oder zwei Brückengleichrichter.
Dieter D. schrieb:> Anbei skizziert einen Aufbau analog zu Manfreds Beitrag.
R40 und R42 sind überflüssig und der Sinn des R38 erschließt sich mir
auch nicht. Die Dioden klemmen die Spannung auf maximal 4 Volt, da ist
die Suppressordiode D28 bestenfalls dem Umsatz des Händlers förderlich
und trägt zur Funktion absolut garnichts bei.
Manfred schrieb:> R40 und R42 sind überflüssig
Wenn SMD, dann halten die Widerstände (Nennisolationsfestigkeit) weniger
als 230V aus (bzw. 2-4kV). Sollte ein Fehlerfall eintreten, das die
volle Netzspannung anliegt, verhindert das ein Zerlegen des
Optokopplers.
> und der Sinn des R38 erschließt sich mir auch nicht.
Eingangsseitig befindet sich eine Kombination aus Sicherung und
Widerstand. Der Widerstand beträgt ungefähr 15...22 Ohm und begrenzt die
Stromspitze im Kurzschlussfall auf ungefähr 16 Ampere. Während des
normalen Betriebes kann der Einfluss des Widerstandes vernachlässigt
werden. Sollte es aber zu einem Durchbruch oder Kurzschluss kommen,
brennt der Widerstand durch (oder die Sicherung, weil kein spezieller
Sicherungswiderstand) und soll auf diese Weise größeren Schaden
verhindern.
> Die Dioden klemmen die Spannung auf maximal 4 Volt, da ist> die Suppressordiode D28 bestenfalls ...
Das kommt darauf an. Wenn die Dioden zum Einstellen der Schwelle einen
Widerstand in Reihe bekommen, oder meistens einen PTC gegen zu starke
Temperaturdrift, da die Diodenvorwärtsspannung um ca. 2.2mV/C sinkt,
oder der Gleichrichter zu schwächlich ist, wird diese vorgesehen.
Es ist schon ein Unterschied, wenn man anderen einen Vorschlag macht. Da
sollte alles an Sicherheitsrelevanten enthalten sein. Was der TO macht,
ist dann seine Angelegenheit. Was andere unangemeldete Poster machen ist
auch deren Angelegenheit. Wenn es schief gehen sollte, dann geht die
Runde erst mal an Jene, die am lautesten schrien, man solle es
weglassen, sogar wenn Jener der hier schreibt noch was wesentliches
Sicherheitsrelevantes vergessen haben sollte. Daher kann es für
Deinen/Euren Beitrag nur eine gute Bewertung von mir geben.
Dieter D. schrieb:> Anbei skizziert einen Aufbau analog zu Manfreds Beitrag. Hier sind das> zweimal vier Dioden oder zwei Brückengleichrichter.
Ein schönes Beispiel für akademischen Unsinn. Das Gegenteil dazu ist
Pragmatismus.
Dieter D. schrieb:> Wenn SMD, dann halten die Widerstände (Nennisolationsfestigkeit) weniger> als 230V aus (bzw. 2-4kV). Sollte ein Fehlerfall eintreten, das die> volle Netzspannung anliegt, verhindert das ein Zerlegen des> Optokopplers.
Dein Name ist Programm! Die Widerstände sehen niemals 230V, denn die
Suppressordiode begrenzt die Spannung.
> Eingangsseitig befindet sich eine Kombination aus Sicherung und> Widerstand. Der Widerstand beträgt ungefähr 15...22 Ohm und begrenzt die> Stromspitze im Kurzschlussfall auf ungefähr 16 Ampere.
Soso. Dann müßte das ein SEHR großer, pulsfester Widerstand sein, so in
Richtung 1W oder NTC Einschaltstrombegrenzer. Das ist alles anderes als
klein, was für den OP ein wichtiges Kriterium war. Will man nicht,
braucht man nicht. Ein schnelle Sicherung reicht.
> Während des> normalen Betriebes kann der Einfluss des Widerstandes vernachlässigt> werden. Sollte es aber zu einem Durchbruch oder Kurzschluss kommen,> brennt der Widerstand durch (oder die Sicherung, weil kein spezieller> Sicherungswiderstand) und soll auf diese Weise größeren Schaden> verhindern.
Akademischer Unsinn.
Siehe Anhang, einfacher und kleiner geht es kaum. R1 erzeugt bei 70mA
Effektivwert bzw. 100mA Spitze 3V Spannungsabfall, was über R2 zu ca.
1,5mA am Optokoppler führt. Das ist bei nur 220k Arbeitswiderstand am
Ausgang mehr als ausreichend, denn selbst bei einem minimalen CTR von
20% ist da immer noch ein Sicherheitsfaktor von ~13 drin.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler#Beschaltung
Für R1 reicht ein 1206er Widerstand, der hier ca. 160mW verheizt. D1 ist
im Normalbetrieb immer hochohmig (reverse standoff voltage 5.0V). Beim
Einschaltstromstoß von geschätzten 1-2A geht die Klemmenspannung von D1
auf ca. 8V hoch, das ist aber für den Optokoppler unkritisch, hier
fließen dank R2 bestenfalls 6,5mA. Total harmlos. Sollte dennoch D1
durch einen EXTREMEN Einschaltstromstoß überlastet werden, geht sie in
den Kurzschluß, das ist bei den Dioden durch ihren Aufbau gesichert. OK,
beim direkten Blitzeinschlag explodiert das Ding, aber daS ist so oder
so ne andere Liga. Offiziell hält das Ding ~44A@1ms aus. Das schafft die
100mA Sicherung eher nicht.
Fragender schrieb:> 1. Man steckt die Schutz-Kleinspannung durch den Ringkern, d.h. man> nimmt eine käufliche Leistungsdrossel mit Ringkern und steckt einen> Reed-Kontakt hindurch (sofern die Drossel nicht innen verklebt ist).> Der Reed-Kontakt sollte dann mit 50Hz auf und zu gehen. Das wäre ja kein> Problem. Keine weiteren Bauteile. Man kann direkt an den µC - der Rest> ist Software.
Hallo Fragender,
mit dem Reedkontakt habe ich wohl ein bisschen Verwirrung gestiftet. Ich
habe nur etwas ausgeholt, um das Prinzip Strommessung über das
Magnetfeld von verschiedenen Seiten zu beleuchten.
Wenn es um Gleichstrom ginge (was hier ja nicht der Fall ist), dann
funktioniert das Prinzip Stromtrafo nicht. Dafür kommt dann der
Reedkontakt in Frage.
Mein Laptop, auf dem ich hier schreibe, wird aus den 24V= Akkus unserer
Solarstromanlage versorgt. (Dazwischen ist nur ein Schaltregler, der aus
den 24V= effizient 19,5V= macht.) Der Router wird nachts (z.B. ab
Mitternacht) per Schaltuhr abgeschaltet, um die Akkus zu schonen - es
sei denn einer der Laptops läuft noch. Um das zu detektieren, hängen die
Laptop-Stromkreise nicht direkt an den 24V=, sondern über eine kleine
selbst gewickelte hohle Spule aus dickem Cu-Lackdraht, vielleicht 30
Windungen. Darin steckt ein Reedkontakt, der dem Schaltregler für den
Router das Steuersignal "EIN" gibt, auch wenn die Schaltuhr das nicht
mehr tut.
Ein Reedrelais hat meist eine Spule mit vielen Windungen aus dünnem
Draht. Meines hat hier wenige aus dickem Draht. Der Witz dabei ist, dass
hier fast keine Spannung abfällt (vielleicht ein paar Millivolt -
nachts, wenn alles aus den Akkus kommen muss, lege ich wie gesagt Wert
auf Effizienz). Ein paar Millivolt an einem Shunt zu detektieren wäre
schwierig, während ich mit dem Reedkontakt schon fertig bin ;-)
Noch dazu ist dieses "Strom-Relais" eingangsseitig robust. Selbst wenn
durch die Spule aus dickem Draht kurz ein paar Hundert Ampere fließen,
bis die Schmelzsicherung durchgebrannt ist, macht das der Spule und dem
Reedkontakt nichts.
Was der Reedkontakt bei 50 Hz Wechselstrom macht, weiß ich nicht.
Schafft er 100 mal pro Sekunde auf und zu? - müsste ich ausprobieren.
Selbst wenn ja - wer will schon, dass der Sensor summt? Ich wollte also
keineswegs den Reedkontakt hier für die Wechselstrom-Aufgabe
vorschlagen, sondern ... (siehe oben).
Übrigens, den Reedkontakt durch den Ringkern zu stecken, würde nicht
funktionieren. Der muss in eine hohle Spule (so dass der Draht ihn
umkreist).
Fragender schrieb:> 2. In Deinem Stromtrafo-Beispiel steckt man die 230V durch den Ringkern.> Auf der 5V-Seite brauche ich einen Widerstand und eine kleine Z-Diode> zum Schutz des Eingangs. 1x 0805, 1x Mini-MELF, ohne Mindestabstände, da> auf der "kalten" Seite. Das passt auch.> Aber... irgendwie bekomme ich das noch nicht gebacken, dass rein> mathematisch weniger Sekundärwicklungen (sekundär = 5V Kreis) ein> "besseres" Signal geben sollen. Mit 100 Windungen bekäme ich 1mA Spitze.> Da reichen 5k.> Wo ist der Haken?
Falk B. hat ja schon auf den Artikel "Stromwandler" verlinkt. Ich
schrieb Stromtrafo, weil das eindeutig ist.
Ein Stromwandler kann auch mit Hallsensor das Magnetfeld messen. Das
wäre die dritte Möglichkeit (statt Reedkontakt oder Stromtrafo) und die
funtioniert bei Gleich- und Wechselstrom. Die Firma Allegro bietet
Stromsensoren für verschiedene maximal messbare Ströme an (5A, 50A). Dem
ACS758 z.B. sieht man schon an, dass er stromseitig robust ist (aber
auch den will ich hier nicht vorschlagen).
Zurück zum Stromtrafo: Im Artikel steht ja einiges zur Dimensionierung.
Mir schien von Anfang an ein Ringkern zwar verlockend, weil das
primär-Kabel schön in der Mitte durch passt, aber nicht ideal, weil aus
Ferrit o.ä. und damit für höhere Frequenzen, aber weniger stark
magnetisierbar. Gibt es eigentlich kleine Ringkerne aus Eisenblech
gewickelt. (Die Kerne von Ringkern-Netztrafos müssten doch solche sein?
- ähnlich Schnittbandkernen.)
Ich würde wahrscheinlich einen möglichst kleinen Übertrager mit
Blechpaket nehmen. In analogen Telefonen ist meist einer. Mit etwas
Glück ist noch Platz, den isolierten primär-Draht durch zu fädeln (eine
Windung). Sekundär würde eine Wicklung (mit vielen Windungen) reichen
(also eine Drossel). Bei einem Übertrager hat man eben die Wahl, welche
Wicklung man verwendet - oder man schaltet sie alle gleichsinnig in
Reihe.
Klar ist, je mehr Windungen man sekundär hat, desto größer wird die
erreichbare Spannung und desto kleiner der Strom. Die erreichbare
Spannung pro Windung (Windungsspannung) ist umso kleiner, je kleiner der
Kern (und je geringer die Frequenz) ist. Demnach müsste man bei einem
kleineren Kern (weniger Platzbedarf) mehr Windungen (von dünnerem Draht)
haben, um auf eine Spannung zu kommen, die für einen Digitaleingang groß
genug ist. Dass der Strom geringer ist, dürfte bei der Hochohmigkeit
eines CMOS-Einganges nicht stören - eher sogar ein Vorteil sein, weil
dann der Strom auch im primär-Kurzschluss-Fall geringer ist und
Zenerdiode bzw. Eingangs-Clamp-Dioden weniger aushalten müssen. Dass
wegen hoher Induktivität offenbar der Messfehler größer wird, macht
wahrscheinlich auch nichts, da es hier nicht um Messgenauigkeit, sondern
nur um ja/nein geht.
Ganz habe ich die Theorie hier noch nicht durchdrungen. Nachdem es bei
mir geklapppt hat, via Stromtrafo direkt ein (empfindliches) Relais zu
schalten, müsste es allemal möglich sein, einen Controller-Eingang damit
zu versorgen. Wenn man nur weniger Sekundärwindungen hat und daher eine
kleinere Spannung, geht es vielleicht mit einem Analogeingang, falls
einer vorhanden und frei ist.
Ich würde wahrscheinlich ein paar Versuche/Messungen machen.
Weiteres zur Theorie gibt's z.B. hier:
https://www.elektroniknet.de/messen-testen/stromtrafos-richtig-einsetzen.107460.html
Schönen Sonntag, Wolfram
Falk B. schrieb:> Will man nicht, braucht man nicht. Ein schnelle Sicherung reicht.
Darf man aber dann meistens mit wechseln, wenn die Glühbirne am
Lebensende durchbrennt.
Der Widerstand muss halt 16A für 10ms aushalten, wenn man das halt nicht
immer möchte.
Was man wählt, muss man selbst entscheiden.
Falk B. schrieb:> Die Widerstände sehen niemals 230V, denn die Suppressordiode begrenzt die
Spannung.
R22 teilt man auf 2 Widerstände auf, einen für Hinweg und den anderen
für den Rückweg. Weil man nicht weiß, wierum der Stecker in der
Steckdose sitzt.
Bei Deiner Schaltung muss der Widerstand 33 Ohm rund 8A für 10ms
aushalten, falls sich die Supressordiode ausklinken sollte und bis die
Sicherung ausgelöst hat.
Dieter D. schrieb:> Bei Deiner Schaltung muss der Widerstand 33 Ohm rund 8A für 10ms> aushalten, falls sich die Supressordiode ausklinken sollte
Tut sie aber nicht!
Falk B. schrieb:> Tut sie aber nicht!
Dann kommt der Einkauf, frägt was günstiger wäre, TVS 8A (8,3ms) &
Widerstand auf 8A für 10ms augelegt oder TVS 50A (8,3ms) & Widerstand
nach Auslegung Falk.
Dieter D. schrieb:> Weil man nicht weiß, wierum der Stecker in der> Steckdose sitzt.
Auh man, Hobbytheoretiker und nicht mal simple Theorie auf dem Schirm.
Es ist der Schaltung vollkommen egal, wo Phase und Null sind.
Die Schaltung von Falk B. passt doch, wobei ich den Koppelfaktor des
Optokopplers jetzt nicht nachgeschaut habe.
Es ist immer gut, zur passenden Hose noch einen Gürtel und zwei Satz
Hosenträger zu tragen.
Kinder, streitet Euch nicht.
@Dieter: Ich weiß, was Du meinst. Es gibt Dinge, die kann man für sich
selbst entscheiden. Aber nicht für Andere.
Ansonsten bin ich aber auf Falks Linie:
Eine TVS ist dafür designt hohe Ströme abzuleiten. Eine flinke
Feinsicherung ist dafür gemacht, bei hohen Strömen gezielt und flink zu
"versagen". Warum soll ich beiden misstrauen? Und wenn... warum dann nur
auf 16A auslegen? Weil ich der Haussicherung oder der am Transformator
mehr vertraue?
Das macht keinen Sinn. Wenn schon paranoid, dann richtig. ;-)
Hallo Wolfram,
vielen Dank für Deine ausführliche Antwort.
An die "Akustik" bei dem Reed-Kontakt hatte ich nicht gedacht. Das wäre
tatsächlich etwas störend. ;-)
Ansonsten waren die Stichworte Kernmaterial, Magnetisierbarkeit und
Frequenz sehr hilfreich. Das dürfte der Unterschied zwischen Talema AS
und AX Serie sein.
Das heißt für mich entweder selber bauen oder der AX-Serie von Talema
mal eine Chance geben. Im Bereich niedriger Ströme ist laut Datenblatt
die Linearität dahin. Aber die brauche ich ja nicht. Hauptsache es kommt
noch ein Signal. Das müsste man ausprobieren.
Wenn jemand da einschlägige Erfahrungen hat, wären die natürlich
willkommen.
Ich könnte ja einfach - zusätzlich zu der OK/TVS Lösung - einen AX
Footprint auf die Platine setzen zwischen OK-Ausgang und GND. Auf der
230V Seite bräuchte ich nur zwei Lötpunkte für die Litze. Das braucht
wenig Platz und stört nicht.
Wenn die Platinen kommen, kann ich mit einem AX-1000 experimentieren.
Oder selber wickeln. Oder, wenn's nicht funzt, doch den OK bestücken.
Fragender schrieb:> für sich selbst entscheiden. Aber nicht für Andere.
So ist es. Die aufgefuehrten Massnahmen haben die genannten Funktionen,
aber die Entscheidung, wieviel davon uebernommen wird, kann Dir keiner
abnehmen.
Uebrigens die Massnahmen unterscheiden sich, ob die das Gesamtsystem im
Kuehlschrank dauerhaft per Kupferleitung mit Auswerteeinrichtungen
verbunden ist, die man anfasst oder nicht.
Fragender schrieb:> Das heißt für mich entweder selber bauen oder der AX-Serie von Talema> mal eine Chance geben. Im Bereich niedriger Ströme ist laut Datenblatt> die Linearität dahin. Aber die brauche ich ja nicht. Hauptsache es kommt> noch ein Signal. Das müsste man ausprobieren.> Wenn jemand da einschlägige Erfahrungen hat, wären die natürlich> willkommen.
Hab ich. Und ich weiß nicht, warum da laut Datenblatt angeblich die
Linearität weg sein soll. Dafür gibt es keinen physikalisch/technischen
Grund. Ich hab mit so einem Ding auch schon im Bereich 10mA Primärstrom
gemessen, das passte problemlos.
Mit einem Verstärker an der Sekundärseite sollte ein Ringkern als
Stromwandler auch mit nur einer Primärwindung auskommen, dass heißt nur
einmal den Draht durch die Mitte.
Eine 16 W Lampe ist noch alles andere als klein - das Reicht aus um
einen FI Schalter auszulösen, und da geht es direkt, ohne extra
Verstärkung. Bei einer Glimmlampe wird es ggf. langsam anspruchsvoller
mit 1 Windnung.
Ferritekerne sind eigentlich für hohe Frequenzen gedacht, weil sie eine
relativ niedrige Sättigung haben. Hier geht es aber nur um geringe
Leistung und da hat die niedrige Sättigung sogar einen kleinen Vorteil,
weil die auch die maximale Pulsstärke im Fehlerfall begrenzt. Die
Spannung steigt dann halt nicht weiter an. Das begrenzt ggf. den
nutzbaren Bereich für eine Messung nach oben, ist aber für den Bereich
kleiner Ströme kein Problem.
Ein Ferritekern ist keine so schlechte Wahl. Einige der
Werkstatt-Staubsauger mit Einschaltautomatik nutzen so einen kleine (ca.
15 mm äußerer Durchmesser) Kern. Soweit ich weiß liegt die
Ansprechschwelle da so bei 10-30 W - kleiner sollte aber auch kein
Problem sein.
passend wäre ggf. eine Gleichtaktdrossel wo man noch eine Primärwindung
dazu durch bekommen. Die Sekundärseite hätte man dann schon.
An der Sekundärseite des Stromtransformators kann man die Spannung mit
Dioden begrenzen. Für den deutlich kleineren Strom (z.B. 1:100) müssen
es da auch keine so großen sein.
Falk B. schrieb:> Und ich weiß nicht, warum da laut Datenblatt angeblich die Linearität> weg sein soll. Dafür gibt es keinen physikalisch/technischen Grund.
Das liegt am Hystereseeffekt, der auch bei Ferriten vorhanden ist. Der
stoert nur im Bereich von kleinen Feldstaerken. Es gaebe dafuer
technische Gegenmassnahmen, aber nicht in der Preisklasse. Fuer diese
Anwendung ist das aber egal.
230V-detekt.png
(7,5 KB)
