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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 230V detektieren ohne dieQuelle zu belasten


Autor: Tom (Gast)
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Hallo,
ich hab ein Problem und zwar möchte ich 230V detektieren ohne die Quelle 
(Stromnetz) zu belasten d.h. es darf kein Strom fließen. und zwar möchte 
ich eine Schaltung bauen die mir sagt ob 230V anliegen oder nicht und 
dementsprechend ein Relais schalten.

Gibt es da eine Schaltung die das macht?

Danke für eure Hilfe schon mal.

Autor: Andi ... (xaos)
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meinst du mit anliegen, ob da (a) 230V spannung an der leitung anliegt 
oder das ein (b) strom durch die leitung fließt ?

a) "leitungsfinder" kaufen und ausschlachten bzw einfach nen kleine 
spule in die nähe des kabels halten
b) nen stromwandler wie zB von LEM nutzen

Autor: .. (Gast)
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>ich hab ein Problem und zwar möchte ich 230V detektieren ohne die Quelle
>(Stromnetz) zu belasten d.h. es darf kein Strom fließen.

Kein Strom heißt leistungslos. Prima Idee...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Tom (Gast)

>ich hab ein Problem und zwar möchte ich 230V detektieren ohne die Quelle
>(Stromnetz) zu belasten d.h. es darf kein Strom fließen.

Warum? Denkst du, dass es dadurch überlastet wird?

> und zwar möchte
>ich eine Schaltung bauen die mir sagt ob 230V anliegen oder nicht und
>dementsprechend ein Relais schalten.

Nimm ein Relais mit 230V Spule. Einfach, preiswert, zuverlässig.
Irgendwelche hochohmgen Spannungsteiler haben u.a. das Problem, dass sie 
sich verdammt vie Störungen einfangen.

MFG
Falk

Autor: Andreas K. (derandi)
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Phasenprüfer mit Glimmlampe melden gerne Spannung wo keine ist weil die 
auch praktisch stromlos funktionieren...

Warum darf denn die Quelle nicht belastet werden?

Autor: Tom (Gast)
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ja gut hab mich schlecht ausgedrückt, die Schaltung darf mit ca. 2-4mA 
belastet werden, wenn ich es höher belaste gibt es ein Fehler beim zu 
detektierenden Stromkreis.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Tom (Gast)

>ja gut hab mich schlecht ausgedrückt, die Schaltung darf mit ca. 2-4mA

Dann brauchst du einen Low Current Optokoppler.

MfG
Falk

Autor: A. R. (redegle)
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Mal ganz plumb.
Wenn die Schaltung nicht galvanisch getrennt sein muss.

Spannungsteil mit Rg= 350kohm
Dann fließt immer weniger als 1mA.
Am Teiler vielleicht noch eine Diode und einen Tiefpass.
Wenn Spannung hinter dem Tiefpass anliegt ist Spannung auf dem Netz wenn 
nicht halt nicht.
Da hinter kommt ein Komparator der ein Relai schaltet.

Gerade gesehen das Falk noch was gepostet hat.
Mit nem low current Optokoppler gehts natürlich billiger^^.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Optokoppler mit 2*100V Zenerdioden, Vorwiderstand und Diode davor.
    2*ZD100  1N4004  ___   Led
o---Z<---Z<---->|---|___|--->|----o

Edit: Zu spät ;)

Autor: Tom (Gast)
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@ Falk

ja das hab ich schon mal ausprobiert das mit dem Optokoppler, hab die 
Wechselspannung mit einem Brückengleichrichter gleichgerichtet, mit 
einem 470pF Kondensator geglättet, mit einem großen Widerstand den Strom 
auf 2mA begrenzt und dann auf einen 6N139 Optokoppler gegangen.

Aber mein Problem ist das ich mit dem Kondensator keine ausreichende 
Glättung bekomme und wenn ich einen größeren Kondensator benutze dann 
zieh ich zu viel Strom und ich bekomme einen Fehler.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Tom schrieb:
> ja das hab ich schon mal ausprobiert das mit dem Optokoppler, hab die
> Wechselspannung mit einem Brückengleichrichter gleichgerichtet, mit
> einem 470pF Kondensator geglättet, mit einem großen Widerstand den Strom
> auf 2mA begrenzt und dann auf einen 6N139 Optokoppler gegangen.

Zeichne die Schaltung mal auf. Ich nehme an der Vorwiderstand war nach 
dem Kondensator. Teile den Vorwiderstand mal in zwei gleich große auf 
und baue einen vor den Gleichrichter.

Autor: oszi40 (Gast)
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Evtl. kleinen Printtrafo (mit Vorwiderstand zu Strombegrenzung) 
betreiben und sekundär auswerten?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Tom schrieb:
> Hallo,
> ich hab ein Problem und zwar möchte ich 230V detektieren ohne die Quelle
> (Stromnetz) zu belasten d.h. es darf kein Strom fließen.


Für zuverlässige Schaltfunktion ist das bei Deiner Vorgabe schwierig.

Wenn Du jedoch 0.5 bis 1mA Stromfluß tolerieren   kannst, hier 2 
Vorschläge:

Selbstbau-Optokoppler bestehend  aus  Glimmlampe mit Vorwiderstand 
gekoppelt mit (Fototransitor bzw. LDR)

Low current Optokoppler wie bereits weiter  oben erwähnt.


Wäre da was für Dich dabei?

Autor: Tom (Gast)
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Hallo,
            +-+---------------------
            A A     | 470pF        |
           -+ |    ---             V ->
     230V~ -(-+    ---             -
            A A     |    _       |6N139
            +-+---------|___|-------

                         180k

Das wäre meine Schaltung die ich schon aufgebaut hab, leider schaltet 
mein Relais hier permanent.
meine Vermutung ist das ich die Spannung nicht ausreichend glätten kann 
und dadurch mein 6N139 Optokoppler permanent (schätzungsweise mit 100Hz) 
schaltet.
Da ich kein Oszi besitze kann ich dies leider nicht nachmessen.

6N139 ist ein Optokoppler der bei 1.2mA schaltet

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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470 Pico Farad. Du hast meinen Tag gerettet!
Das ist kein Siebkondensator, sondern ein Witz.

Bernhard

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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1 Mikrofarad (1uF/ 350V DC) würde hier besser eingelötet sein.

Autor: adfix (Gast)
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ich würde die 180k auftrennen in 2x 100k und den Kondensator zwischen 
rein hängen. Dann hast Du keine Impulsströme.

Autor: xGast (Gast)
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Er wird aber noch vermutlich nen Serien-R vor dem C brauchen, um den 
Ladestrom zu begrenzen.

Autor: Tom (Gast)
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ja das mit dem 470pF das der zu klein ist ist mir auch jetzt  klar ich 
hätte noch ein 3,3uF 450V DC noch zur Hand. wie berechne ich hier welche 
Serienwiderstand benötigt wird ?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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100 Ohm, 0.5Watt reichen hier.

Autor: Tom (Gast)
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wenn ich nun wie von  adfix empfohlen zwei Widerstände a 100k verwende 
dann wäre ja eigentlich ein Widerstand ein Vorwiderstand für mein C oder 
hab ich da wieder ein Denkfehler?

Autor: Michael_ (Gast)
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Es braucht doch für den Optokoppler auf der primären Seite keine 
gesiebte Gleichspannung vorhanden sein.
Also Einweggleichrichter, ca. 100KOhm und 6N139. Die Auswertung der 
Impulse auf der " sekundären " Seite kann doch ganz leicht erfolgen.
Es gibt sicher auch Reed-Relais für höhere Spannungen. Ein altes großes 
für 80V habe ich z.Bsp. in der Bastelkiste rumliegen.

Autor: Tom (Gast)
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@  Michael_

Aber dann schaltet ja mein Optokoppler andauernd an und aus?

ich will ja mit dem Optokoppler ein Relais schalten (direkt) ohne großer 
Auswerteschaltung auf der "Sekundärseite"!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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@Tom: Ja dann bau das doch jetzt endlich wie vorgeschlagen auf und gut 
ist es!

Autor: ----- (Gast)
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>ich will ja mit dem Optokoppler ein Relais schalten (direkt) ohne großer
>Auswerteschaltung auf der "Sekundärseite"!

Aber das ist total unklug, die Auswertung auf der gefährlicheren 
Netzseite zu machen, wenn du es auch auf der Sekundärseite machen 
kannst. Begrenze die Anzahl der Bauteile auf der Netzseite auf ein 
absolutes Minimum und mache die Auswertung auf der Sekundärseite.

Was hast du denn überhaupt auf der Sekundärseite? Mit welcher Spannung 
willst du denn das Relais schalten?

Autor: Tom (Gast)
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ja das Relais will ich schon auf die Sekundärseite setzen, da hab ich 6V 
DC, aber wenn ich nur eine Diode sprich eine Einweggleichrichtung mach 
dann hab ich ja nur die positiven Halbwellen und ohne C schaltet mir der 
Optokoppler ja permanent an & aus

Autor: oszi40 (Gast)
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Auch Dein Relais braucht etwas Strom (siehe Datenblatt)
Optokoppler http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0411091.htm
555 http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Ich würde das so wie im Anhang mal probieren.

Bei Optokopplern mit sehr großem und stark streuendem CTR (Current 
Transfer Ratio) sollte man vielleicht etwas gegen Kriechströme am 
Netzeingang tun. Deshalb ist hier am Eingang ein 180k Widerstand 
geschaltet. Die Transzorb SMCJ48CA bewirkt, daß erst ab einem Strom von 
rund 50V / 180k = 280µA Strom durch die LED im Optokoppler fließen kann. 
Kriechströme bis zu 200µAeff können also den Optokoppler nicht 
unabsichtlich zum Durchschalten bringen.

Mit den beiden 180k Widerständen beträgt die Stromaufnahme aus dem Netz 
rund 3,3mAs, also unter den geforderten 4mA. Achtung: Die beiden 180k 
Widerstände müssen 1W Typen sein und surgefest sein, da sie direkt am 
Netz hängen!!

Auf der Sekundärseite sieht man einen 2k2 Kollektorwiderstand, damit 
Leckströme des nicht durchgeschalteten Ausgangstransistors einen 
vernachlässigbaren Spannungsabfall bewirken.

Da beim Anlegen der Netzspannung an den Eingang der Schaltung der 
Ausgangstransistor immer nur während einer Halbwelle aufsteuert, braucht 
es jetzt noch ein "Halteglied", realisiert mit einem RC-Tiefpaß-Filter 
mit zwei unterschiedlichen Zeitkonstanten: Ist Netzspannung am Eingang, 
wird jedes mal, wenn die LED Strom bekommt, der Ausgangstransistor 
durchsteuern und den 1µF Kondensator über die Diode und den 100k 
Widerstand entladen. Ist die LED dagegen stromlos, sperrt der 
Ausgangstransistor und der 1µF Kondensator wird über den 2k2, den 1M und 
den 100k Widerstand aufgeladen. Da das Entladen schneller geht als das 
Aufladen, ist beim Anliegen von Netzspannung der Kondensator auf rund 
0,7V entladen und es stellt sich eine Gate-Source-Spannung von über -5V 
am PMOSFET BS250 ein, was ein sicheres Einschalten des Relais zur Folge 
hat.

Theoretisch könnte man den 100k Widerstand weglassen, aber dann könnten 
kurze Störungen am Eingang der Schaltung das Relais irrtümlich zum 
Einschalten bringen. So wirkt der 100k Widerstand und der 1µF 
Kondensator wie ein zusätzliches Siebglied.

Der 1µF Kondensator sollte kein Elko sein, um Probleme mit Leckströmen 
vorzubeugen.

Über dem Relais ist noch ein Widerstand eingezeichnet. Damit kann bei 
Verwendung eines 5V-Relais die Stromaufnahme etwas vermindert werden. 
Man dimensioniert ihn so, daß rund 6V - 5V = 1V an ihm abfallen.

Der obligatorische Entkoppelkondensator an der +6V-Versorgung ist nicht 
eingezeichnet.

Kai Klaas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Deine Schaltung wird DEFINITIV nicht funktionieren:
Der Fototransistor ist beim ersten Einschalten der sekundärseitigen 6V 
sofort zerstört.

Übrigens: ein 1uF ELKO tut es dagegen vollkommen in dieser niederohmigen 
Welt.

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Hi,

versuchs mal mit der 2. Schaltung aus diesem Artikel: 230V
Das funktioniert sicher!

Carsten

Autor: oszi40 (Gast)
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Ein Elko mag zwar reichen, ein MKT trocknet nicht aus.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Deine Schaltung wird DEFINITIV nicht funktionieren:
>Der Fototransistor ist beim ersten Einschalten der sekundärseitigen 6V
>sofort zerstört.

Komm schon, ich habe den 6N139 etwas "idealisiert" gezeichnet...

Ursprünglich hatte ich noch die Pin-Nummern im Entwurf, habe die aber 
beim Reinzeichnen vergessen: Der Eingänge liegen an den Pins 2 und 3. 
Die +6V-Versorgung wird Pin 8 angelegt, Masse an Pin 5 und der Pull-up 
an Pin 6.

Kai Klaas

Autor: oszi40 (Gast)
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Autor: Kai Klaas (Gast)
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Ich habs jetzt schnell noch mal gezeichnet. Ich habe auch noch die 
Schutzdiode über der LED, die ich irrtümlich in den Optokoppler 
gezeichnet habe, herausgezogen.

Kai Klaas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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So langsam könnte was Brauchbares daraus  werden ;-)

Autor: Tom (Gast)
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Danke jetzt wird es aber professionell :-)

ich hätte das mit dem ersten Schaltplan schon hin bekommen.

Danke noch mal für die detaillierten Schaltpläne, da werde ich heute 
gleich mal einkaufen gehen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>So langsam könnte was Brauchbares daraus  werden ;-)

Oh Andrew, das aus deinem Munde ist ja wie ein Ritterschlag...

Kai Klaas

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