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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zener-Diode an Netzspannung?


Autor: Christoph -. (con-f-use)
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Hallo zusammen,

ich bin Physik-Student und stümpere neuerdings elektronisch ein bisschen 
in der Gegend herum. Ich bin über die Schaltung im Anhang gestoßen 
(Liste mit Abkürzungen in "parts.txt" auf Engl.). Was mich arg wundert, 
weil so noch nicht gesehen ist, dass der µC über eine Gleichriter- (D2) 
und eine Zener-Diode (D1) an Netzspannung mit Strom versorgt wird. Was 
sagt ihr dazu? Ist das sicher und auch für den Dauerbetrieb geeignet? 
Welchen Typ Zender-Diode braucht es_

Würde mich über Auskunft und ausführliche Kommentare dazu sehr freuen. 
Bin skeptisch gegenüber der Schaltung.

Lg,
-Christoph

: Verschoben durch Admin
Autor: GGaasstt (Gast)
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Das funktioniert durchaus, der Kondensator C1, den du unerwähnt lässt, 
dient auch als (fast verlustloser) Vorwiderstand.
Die Schaltung ist eben nicht berührungssicher (steht ja auch dabei), 
dafür billig.

Gruß

Autor: Christoph -. (con-f-use)
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Okay, danke schonmal an dich. Welche Zener-Diode bei Reichelt oder 
Conrad wäre denn die Richtige?

Wegen Berührungssicherheit. Die Platine wird sowieso mit Isolierlack 
behandelt und kommt in ein Gehäuse. Ich werde auch den IR-Receiver durch 
ein billiges 433-MHz RF-Modul ersetzten.

Nochmal thx!

Autor: Spezi (Gast)
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Hallo,

mir erscheint der Spannungswert der Z-Diode etwas hoch.

Wenn sie tatsächlich 6,2V hat und über die Diode 0,7V abfallen, bekommt 
der PIC 5,5V als Versorgungsspannung. Das ist das zulässige Maximum des 
Controllers.

Ich würde für die Diode eine mit 5,6V benutzen; dann kommen nach der 
Diode noch etwa 4,9V heraus (was auch ausreicht, aber nicht an der 
Grenze des Zulässigen ist).

Zur Leistung: ich würde eine mit 1,3W Leistung verwenden. Denn sie 
könnte im Betrieb recht warm werden ...

Autor: Spezi (Gast)
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Nachtrag:
Das Kobndensatornetzteil kann ca. 20mA Strom liefern. Wenn du den 
433MHz-Empfänger verwendest, achte auf dessen Stromaufnahme. Denn auch 
die MOC-Ooptotriacs brauchen im eingeschalteten Zustand etwa 7mA pro 
Stück ...

Autor: MaWin (Gast)
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Nennt man kapazitives Netzteil. Siehe:

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3

Das ist schon gefährlich, weil der uC an Netzspannung hängt, man weiss 
ja nicht, wie rum die Sc haltung an Phase und Null angeschlossen ist. 
Daher ja auhc der Totenkopf. Aber wenn die Schaltung keine Verbindung 
nach aussen hat, und gut isoliert eingebaut wird, geht das.

Allerdings ist die von dir gepostete Schaltung eher unsinnig, weil die 
Steuerung der TRIACs dann über MOC3043 Optokoppler doch galvanisch 
getrennt funktioniert. Den hätte man sparen können.

Und ZD1 sollte grösser ein (einen höhere Spannungswert) damit man den 
Elko C3 auf eine höhere Spannung aufladen kann, die dann in den 1/100 
Sekunde der ausbleibenden Netzspannung abfallen kann, und die regelt man 
mit einem 7805 (oder Vorwiderstand und 5V1 Z-Diode) dann als konstante 
Spannung nach.

C1 muss ein X2-Kondensator (sicherheitsrelevant) sein, R1 ein 
Sicherungswiderstand.

Durch den MOC3043 kann die Schaltung nicht dimmen. Das erspart die 
Entstördrossel in Reihe zur Glühlampe. Allerdings fehlt der Schaltung 
der Snubber, die Lampen können also beim einstecken der Schaltung in die 
Netzsteckdose kurz aufblitzen (gezündet werden für 1/200 Sekunde).

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Das funktioniert durchaus, der Kondensator C1, den du unerwähnt lässt,
>dient auch als (fast verlustloser) Vorwiderstand.

Allerdings bildet genau dieser Kondensator für Surge einen Kurzschluß, 
weswegen diese Kondensatornetzteile nicht unumstritten sind...

Kai Klaas

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Hallo,

die Spannungsfestigkeit von 275V für C1 sind sehr knapp bemessen. 
Notfalls mag diese ausreichen, wenn es sich um den Wert für die 
zulässige Wechselspannung handelt. Neben der Eigenschaft als 
X2-Sicherheitskondensator sollte die DC-Festigkeit bei 400V oder besser 
630V liegen.

Mit R1=47R fließen im Moment des Anklemmens bzw. Einschaltens der 
Sicherung durchaus etwa 6A, wenn dies bei maximaler Spannung geschieht. 
Daher ist die Z-Diode so auszusuchen, dass sie solch einem kurzzeitigen 
Spitzenstrom widersteht. Im Normalbetrieb wird der Strom jedoch maximal 
bei den genannten ca. 20mA liegen, so dass die Dauerleistung erträglich 
sein dürfte.

Wie schon erwähnt, ist die Surge-Festigkeit solch einer Schaltung 
durchaus problematisch. Da kann einem schnell die Z-Diode um die Ohren 
fliegen. Verursacht sie einen Kurzschluss, ist das nicht so schlimm, da 
die Gesamt-Stromaufnahme nur unwesentlich ansteigt. Wird sie jedoch 
hochohmig, werden plötzlich alle Schaltungsteile mit Netzspannung 
versorgt. Vermutlich wird
zwar irgendeine Substratdiode die Spannung begrenzen, trotzdem ist 
anzunehmen, dass der Schaden dann recht hoch wäre.

Autor: Sven (Gast)
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Über C1 sollte noch ein ausreichend spannungsfester Widerstand von 
1Mohm, um C1 zu entladen. Sonst kann man sich durchaus einen Zucker 
wegholen, wenn man im richtigen Moment den Stecker zieht und an die 
Kontakte kommt.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas Schweigstill schrieb:
> Hallo,
>
>
>
> die Spannungsfestigkeit von 275V für C1 sind sehr knapp bemessen.

Dies sind Kondensatoren die für 275V AC spezifiziert sind, daher diese 
Angabe.

Das paßt dann sehr gut in der Dimensionierung.

Autor: \0 (Gast)
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Weil die MOC's eh galvanisch trennen: Wie wärs mit Vollweggleichrichtung 
nach dem Kondensator C1 und dann erst die Zenerdiode?

Autor: Christoph -. (con-f-use)
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Ihr seid super hier Leute. Schnell, informativ und viel. Danke!

Kennt jemand einen billigen kleinen Trafo der für einen µC gut geeignet 
wäre und den man an stelle des "Kappazitativen Netzteils" einsetzen 
könnte. Die nächste Idee wäre dann ein SSR-Relais zum schalten der Last 
zu verwenden. Wahrscheinlich wäre beides in Kombination die sichere 
Variante.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Christoph -. schrieb:
> Ihr seid super hier Leute. Schnell, informativ und viel. Danke!
>
> Kennt jemand einen billigen kleinen Trafo der für einen µC gut geeignet
> wäre und den man an stelle des "Kappazitativen Netzteils" einsetzen
> könnte.

Z.B. die Firma Spitznagel liefert diese ab 0.5VA Sekundärleistung 
aufwärts.
Das sollte Dein Problem lösen.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> Z.B. die Firma Spitznagel liefert diese ab 0.5VA Sekundärleistung
> aufwärts.
> Das sollte Dein Problem lösen.

Die Teile haben 0.5W Abgabeleistung und bis 1.2W Leerlaufleistung - 
halte mal nach einer halben Stunde Betrieb Deine Hand dran. Trafos 
machen erst ab 5W wirklich Sinn. Hier sind kleine, gute Schaltnetzteile 
durchaus vorteilhafter.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Travel Rec. schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Z.B. die Firma Spitznagel liefert diese ab 0.5VA Sekundärleistung
>> aufwärts.
>> Das sollte Dein Problem lösen.
>
> Die Teile haben 0.5W Abgabeleistung und bis 1.2W Leerlaufleistung -
> halte mal nach einer halben Stunde Betrieb Deine Hand dran. Trafos
> machen erst ab 5W wirklich Sinn. Hier sind kleine, gute Schaltnetzteile
> durchaus vorteilhafter.

Nujn übertreib mal nicht wieder.

spitznagel typisch sind 0.5W Abgabeleistung und 0.3...0.5 W Verluste.
Ein Schaltnetzteil reisst es da nicht wirklich raus.

Auch die Erwärmung ist kein Problem.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Christoph -. schrieb:
> Ihr seid super hier Leute. Schnell, informativ und viel. Danke!
>
> Kennt jemand einen billigen kleinen Trafo der für einen µC gut geeignet
> wäre und den man an stelle des "Kappazitativen Netzteils" einsetzen
> könnte.

Kram mal in deiner Lade, in der du die Wandwarzen von entsorgten Geräten 
aufhebst. Da findet sich sicherlich auch eines mit 8V oder 9V. Noch ein 
7805 hinten drann und du bist im Rennen.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> spitznagel typisch sind 0.5W Abgabeleistung und 0.3...0.5 W Verluste.

Glaub dran oder messe es nach. Kein mir bislang untergekommener Trafo 
unter 1Watt kam auf 50% Wirkungsgrad. Dann noch ein Linearregler dran 
und fertig ist die Heizung.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> Travel Rec. schrieb:
>> Andrew Taylor schrieb:
>>> Z.B. die Firma Spitznagel liefert diese ab 0.5VA Sekundärleistung
>>> aufwärts.
>>> Das sollte Dein Problem lösen.
>>
>> Die Teile haben 0.5W Abgabeleistung und bis 1.2W Leerlaufleistung -
>> halte mal nach einer halben Stunde Betrieb Deine Hand dran. Trafos
>> machen erst ab 5W wirklich Sinn. Hier sind kleine, gute Schaltnetzteile
>> durchaus vorteilhafter.
>
> Nujn übertreib mal nicht wieder.
>
> spitznagel typisch sind 0.5W Abgabeleistung und 0.3...0.5 W Verluste.
> Ein Schaltnetzteil reisst es da nicht wirklich raus.
>
> Auch die Erwärmung ist kein Problem.

Hm. Das kann ein Schaltnetzteil mittlerweile aber auch. Die Größe wäre 
auch vergleichbar. Also so grob eben.
Dann läuft es ja wirklich nur noch auf den Kupferpreis hinaus??

Autor: MaWin (Gast)
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Also 1.5VA 9V Trafos von Block gibt es normal (1W Leerlaufverlust) und 
ECO (0.6W Leerlaufverlust).
Den höheren Kaufpreis spielt das Teil in 5 Jahren immerhin wieder ein 
(wenn ich mich nicht verrechnet habe).

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Kennt jemand einen billigen kleinen Trafo der für einen µC gut geeignet
>wäre und den man an stelle des "Kappazitativen Netzteils" einsetzen
>könnte.

Ahhhh. Endlich mal einer, der mitdenkt und nicht kleptomanisch an seiner 
"Idee" hängt...

>Glaub dran oder messe es nach. Kein mir bislang untergekommener Trafo
>unter 1Watt kam auf 50% Wirkungsgrad. Dann noch ein Linearregler dran
>und fertig ist die Heizung.

Ja, das ist wahr, der Wirkungsgrad ist leider außergewöhnlich niedrig. 
Achtung, auch der Leerlaufspannungsfaktor ist extrem hoch und muß 
berücksichtigt werden!

Soll es da nicht in Zukunft diese "Green Trafos" geben, die viel weniger 
Verlusleistung erzeugen? Gab es da nicht mal was von der EU?

>Dann noch ein Linearregler dran und fertig ist die Heizung.

Da empfiehlt sich doch auf jeden Fall ein Switcher, wie beispielsweise 
der LM2674.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Kai Klaas schrieb:
>>Glaub dran oder messe es nach. Kein mir bislang untergekommener Trafo
>>unter 1Watt kam auf 50% Wirkungsgrad. Dann noch ein Linearregler dran
>>und fertig ist die Heizung.

Schwierig zu messen, denke ich.


>
> Ja, das ist wahr, der Wirkungsgrad ist leider außergewöhnlich niedrig.
> Achtung, auch der Leerlaufspannungsfaktor ist extrem hoch und muß
> berücksichtigt werden!
>
> Soll es da nicht in Zukunft diese "Green Trafos" geben, die viel weniger
> Verlusleistung erzeugen? Gab es da nicht mal was von der EU?

Soweit ich das mitbekam, gibt es die Trafobleche eben in 0,5mm und 
0,35mm. Andere Größen scheinen nennenswert nicht zu existieren??
Wenn man also im Walzwerk das Blech dünner walzt und die Montagemaschine 
diese dann ohne Verbiegen noch gepackt bekommt, gibts bessere Trafos.

Wird schlicht momentan kein Markt dafür da sein.


>
>>Dann noch ein Linearregler dran und fertig ist die Heizung.
>
> Da empfiehlt sich doch auf jeden Fall ein Switcher, wie beispielsweise
> der LM2674.
>

Ja, das paßt dann auch gut zur hohen Leerlaufspannung :-)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Ja, das paßt dann auch gut zur hohen Leerlaufspannung :-)

Ja genau. Auch um eventuellen lastabhängigen Spannungseinbrüchen 
begegnen zu können, die bei so butterweichen Trafos ja ganz enorm sein 
können.

Kai Klaas

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...was spräche denn dagegen, z.B. dieses 2,95€ Schaltnetzteil 
(5V/0,5A)von www.Pollin.de (Bestellnummer: 350 829) aus seinem Gehäuse 
zu schälen und zusammen mit einer (Kaltgeräte- oder 2-pol. Euro-)Buchse 
mit in das Gerät zu integrieren?

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Bei Reichelt gibt es übrigens diese ECO Trafos. Aber erst ab 1,5 Watt.
"ECO 1,5S8" zum Beispiel.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Stefan Wimmer schrieb:
> ...was spräche denn dagegen, z.B. dieses 2,95€ Schaltnetzteil
> (5V/0,5A)von www.Pollin.de (Bestellnummer: 350 829) aus seinem Gehäuse
> zu schälen und zusammen mit einer (Kaltgeräte- oder 2-pol. Euro-)Buchse
> mit in das Gerät zu integrieren?

Für Kleinserie ja. Allemal besser als ein Kondensatornetzteil, was 
latent lethal ist.

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