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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichtsteuerung mit Eigenleben - "Schaltknackse" als Ursache vermutet


Autor: Christoph Dieter (christoph_d)
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Hallo,

ich habe mit einem Atmega8 eine Lichtsteuerung für meinen Vater 
realisiert. Angesteuert werden 6 30W Lampen, die jeweils einen internen 
Trafo (230V->6V) haben. Die Relais zum Schalten der 230V liegen auf 
derselben Platine wie der Microkontroller.

Schließe ich nun die Lampen an, so entwickelt der Mikrocontroller 
sprichwörtlich ein Eigenleben. Von Zeit zu Zeit springt er willkürlich 
im Programm oder resettet wie aus heiterem Himmel. Ich habe spaßeshalber 
mein Oszi an die Stromversorgung des Prozessors geklemmt und 
festgestellt, dass bei jedem Ein-/Ausschalten der Lampen Störungen 
auftreten (kurze Peaks im Spannungverlauf). Ich vermute nun, dass diese 
Störungen das Verhalten meiner Schaltung erklären könnten...

Das ist alles jammerschade, da ich bereits alles auf selbstgeätzte 
Platinen gelötet und in ein extra angefertigtes Fußpedal gebastelt habe. 
2 Wochen Arbeit scheinen wohl für die Katz gewesen zu sein :-( Ich habe 
als Hobbyelektronike mit überschaubarer Erfahrung überhaupt nicht an 
solche Probleme beim Schaltungsaufbau gedacht...

Deshalb nun meine Frage ob es eine Möglichkeit gibt, diese 
"Schaltknackse" zu unterbinden / zu minimieren um mein geliebtes Projekt 
evtl. doch noch zu retten. Würde es etwas bringen, kleine Drosselspulen 
seriell zu den Transformatoren der Lampen enzubauen? Wie müssten diese 
Drosseln dimensioniert sein? Im Lampengehäuse wäre genug Platz 
vorhanden...

Ich bin wirklich für jeden Tip / Hinweis dankbar. Habe sehr viel Mühe 
und Zeit in das Teil investiert...echt zum Heulen diese Niederschläge 
kurz vor der Zielgeaden

Gruß
Christoph

Autor: Huch (Gast)
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Poste am besten mal den Schaltplan und mache Angaben zur 
Stromversorgung. Wenn Du Glück hast reicht ein Kondensator.

Autor: Christoph Dieter (christoph_d)
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Hier der Schaltplan des Projekts. Ich weiß er sieht ein bisschen 
unübersichtlich aus...liegt daran, dass ich nachträglich die ein oder 
andere Änderung daran vorgenommen habe.

Zur Stromversorgung:
Wie auf dem Schaltplan ersichtlich zweige ich über den eingezeichnetn 
Trafo die Versorgungsspannung für den Aufbau ab. Über die Relais werden 
die besagten Lampen(-Transormatoren) vesorgt / geschaltet.

Achja, der Elko C7 hat 1000µF (im Schaltplan nicht angegeben)

Autor: Max (Gast)
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probier ma an den out vom 7805 noch nen elko hinzumachen...

PS: das layout wäre auch interessant, da bei 230V schon bei kapazitiver 
Kopplung einiges an müll rüberkommen kann...

Autor: Christoph Dieter (christoph_d)
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Hier das Layout... Ich habe noch eine Massefläche darüber gelegt, diese 
aber wegen der Übersichtlichkeit bei der angehängten Datei entfernt.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Schon mal was von Sicherheitsabstand zur 230V Seite gehört? Uargh! Auch 
sitzt der Spannungsregler sehr weit weg vom Prozessor. Am besten wäre 
es, wenn der schön mittig der Platine wäre.

Autor: henne (Gast)
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gibt es in dem Layout irgendwo irgendwelche Isolationsabstände zw. 5V 
(AVR, etc.) und dem Netz?

Was auch helfen könnte: Es gibt solid state relays mit interner 
Nulldurchgangserkennung. Die reduzieren deutlich Einschaltspikes - die 
ind. Lasten könnten allerdings interessant werden.

Was ist mit RC-Snubbern parallel zu den Lasten?


Schönes WE,
Hendrik

Autor: Huch (Gast)
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Es kann evtl. daran liegen, das der Trafo nicht steif genug ist. Leider 
hast Du zu dem nicht wie gewünscht Angaben gemacht. Du könntest 
probieren die Relais mal aus einer zweiten Stromquelle zu versorgen.

Falls das den Effekt verhindert, dann könntest Du mal einen noch 
grössern Kondensator bzw. eine besondere Spannungsregelung für die 
Relais versuchen. Abe wiegesagt, der Trafo muss an sich so dimensioniert 
sein, das er nicht gleich einknickt, wenn die Relais schalten.

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Vorschlag, um die Platine noch halbwegs sinnvoll weiterverwenden zu 
können:
Aus Sicherheitsgründen:
* Die Relais ausbauen und auf eine getrennte Platine mit ausreichenden 
Sicherheitsabständen verlagern, über Kabel an den bisherigen Lötpads für 
die Spulenkontakte anschließen
* auch am Trafo ist der Abstand zu gering. Evtl. einfach ein fertiges 
Steckernetzteil verwenden, oder den Trafo ebenfalls extern verdrahten.

Zur Entstörung:
* C3 ist viel zu weit weg vom AVR. Am besten direkt an den Pads für 
VCC/GND und AVCC/GND je einen Kondensator anlöten.
* Wie schon erwähnt, Snubber an die Relais, oder nullspannungsschaltende 
SSRs.
* LC-Glied in die Stromversorgung
* generell mehr Abstand zum Lastteil (ergibt sich schon durch die 
obrigen Sicherheitsmaßnahmen)

Autor: Christoph Dieter (christoph_d)
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Die Abstände zwischen meinen 5V und dem Netz sind wohl deutlich zu klein 
geraten :-(  Bei kommenden Projekten werde ich das natürlich 
berücksichtigen. In diesem Fall war das Gehäuse wohl einfach zu klein 
gewählt...

Ich habe gerde den Artikel auf Wikipedia zu RC-Snubben gelesen. Wie 
schätzt ihr meine Chancen ein, damit mein Projekt noch zu retten? Bei 
allem Eifer möchte ich die Kosten nicht ins unermessliche seigern. Ich 
wollte die Lichtsteuerung eigentlich für meinen Vater bauen, der nun 
wegen anhaltender Arbeitslosigkeit sein Hobby (Musik) zum Beruf machen 
muss. Wollte mit einer selbstgebauten Lichtanlage helfen, die Kosten für 
eine kommerzielle einzusparen und natürlich nebenbei was dabei zu 
lernen.

Naja, das Lernen hat ja wenigstens funktioniert..ich weiß jetzt wie's 
nicht geht ;-)

Ich werde mich morgen mal daran machen, die Sicherheitstips von Uwe 
umzusetzen. Wenn nachhereiner am Strom hängt ist wohl keinem 
geholfen...Die Spannungsstörungen hängen glaube ich nicht mit dem 
Tranformator zusammen (Flachtransformator mit 2*500mA Nennstrom) da die 
Störungen im gesamten Stromnetz auftauchen - so z.B. an meinem kleinen 
Labornetzteil. Werde es aber morgen trotzdem mal mit getrennten 
Stromversorgungen versuchen...

Autor: Christoph Dieter (christoph_d)
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Noch eine kurze Frage:
Wo bekomme ich "fertige" RC-Snubber für meine Zwecke am besten her oder 
muss ich die selbst dimensionieren / basteln. Mein Lieblingsladen 
Reichelt scheint sowas nicht zu haben, zumindest nicht unter der 
Bezeichnung..

Im Übrigen vielen Dank für die zahlreichen konstruktiven Ratschläge

Autor: Anja (Gast)
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Christoph Dieter schrieb:
> Hier das Layout...

Noch was: die Quarz-Kondensatoren C4,C5 müssen unbedingt direkt an den 
benachbarten Massepin des Prozessors angeschlossen werden.

C6 gehört auch viel dichter an den Prozessor. Am Taster nützt er nur 
wenig.

Gruß Anja

Autor: Tim (Gast)
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>...die jeweils einen internen Trafo...
Also eine Schöne Spule.

Lies mal:
Snubber (unten gibt es einen Link zu einem Forumsbeitrag mit einer 
praktischen pdf)
EMV
Leiterbahnabstände
Was soll an B3 dran?
Taster/Schalter? Dann die Widerstände bitte auf 1K ändern.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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denke es reicht wenn du jeder Relaisspule eine Diode spendierst.

http://www.rentron.com/images/rely-drv.gif

Autor: Tim (Gast)
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> denke es reicht wenn du jeder Relaisspule eine Diode spendierst.

Er hat die im ULN 2803A verwendet.

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