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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik galvanische Trennung Netzteil/Relais


Autor: Peter L. (Gast)
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Hi.
Ich habe schon recht viel Erfahrung mit Schaltungen und möchte jetzt das 
erste mal etwas mit Netz betreiben. Und dabei möchte ich keine Fehler 
machen.
Ich habe vor eine Box zu bauen, aus der 2 Drähte kommen die als 
Wasserfühler funktionieren, sobald über Wasser ein Kontakt hergestellt 
wird, schaltet das Relais die Netzspannung zum Verbraucher ab und hällt 
sich selbst über einen 5V Zweig. An den Drähten liegen ebenfalls 5V. Die 
5V sollen über Netzteil erzeugt werden. Habe ein Bild von einem Paint 
Schaltplan dazu angehängt (Doofes Eagle will grade nicht :P).
Da die 2 Drähte offenliegen ist eine galvanische Trennung zwingend 
notwendig. Eigtl. bin ich mir ja schon ziemlich sicher, dass die 
Vorhanden ist, aber ich wills nochmal zur Sicherheit bestätigt haben. ;)

Berührungspunkt 1 zwischen 5V/Netz: Netzteil. Um das nicht durch ein 
selbstbau Netzteil bei meinem ersten Netzspannungsprojekt zu versemmeln, 
würde ich einfach ein USB Netzteil kaufen.
http://www.conrad.de/ce/de/product/513281/HN-POWER...
Ist TÜV und CE geprüft da kann ich von einer galvanischen Trennung 
ausgehen obwohl es nicht explizit in der Beschreibung steht oder?

Berührungspunkt 2: Relais. Da brauche ich galvanische Trennung:
http://www.conrad.de/ce/de/product/504734/LEISTUNG...
steuernd <-> schaltend
schaltend 1 <-> schaltend 2
dürfte gewährleistet sein oder?

Das ganze wird eine Überwachung für eine Aquariumpumpe. Sobald undicht, 
Wasserkontakt -> Strom zur Pumpe weg.
Berührungssicher in einer Box verbaut mit Wasserfestem Netzkabel und 
oben ner Unterputzdose. bis 2cm Wasserstand kann kein Wasser in die Box 
und gewährleistet so auch bei überlaufen Sicherheit. Und wenn in meinem 
Zimmer 2cm Wasser stehen dann liegt mehr Elektronik im Wasser :P.

So ist das sicher und kann ich so bauen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nachfolgende Bemerkungen ausschließlich zum Thema sicherer Aufbau am 
230V AC Netz:


Peter L. schrieb:
> dürfte gewährleistet sein oder?
>
>

Ja und nein: Da liegen beide Kontaktsätze in einem Relais. Sowas ist 
eher grenzwertig und nicht empfehlenswert wegen der geringen 
(Isolations)-abstände.

>
> Das ganze wird eine Überwachung für eine Aquariumpumpe. Sobald undicht,
>
> Wasserkontakt -> Strom zur Pumpe weg.
>
> Berührungssicher in einer Box verbaut mit Wasserfestem Netzkabel und
>
> oben ner Unterputzdose. bis 2cm Wasserstand kann kein Wasser in die Box
>
> und gewährleistet so auch bei überlaufen Sicherheit. Und wenn in meinem
>
> Zimmer 2cm Wasser stehen dann liegt mehr Elektronik im Wasser :P.
>
>
>
> So ist das sicher und kann ich so bauen?


Es ist prinzipiell unsicher designed, kann aber leicht verbessert 
werden:
Indem Du 2 getrennte Relais nimmst und deren Spulen parallel schaltest.

Die Kontaktsätze sind dann in getrennten Realis, und Du kannst 
problemlos die elektrische Sicherheit herstellen.

Obige Bemerkungen also ausschließlich zum Thema sicherer Aufbau am 230V 
AC Netz.

***
Ob es sinnvoll ist, da mit DC an die Fühlerelektroden zu gehen, ein 
Transistor allein empfindlich genug ist  etc. lasse ich mal aussen vor - 
das entscheidet letztlich Dein Aufbau ob es genügt.

Autor: MaWin (Gast)
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> So ist das sicher und kann ich so bauen?

Auf dem Weg zur Pumpe sollten BEIDE Leitungen getrennt werden,
denn du weisst nicht, wie rum der Stecker mit Phase und Null
eingesteckt ist, ob du also nicht aus Versehen Null trennst
nud Phase weiter in die Pfütze leitest.

Die Relaisspule sollte unbedingt eine Freilaufiode bekommen
(schlag nach im Web was das ist) sonst grillt es dir deinen
Transistor.

Der Transistor ist hoffentlich stellvertretend für eine ganze
Schaltung zur Erkennnug von Feuchtigkeit.
Denn so ein Transistor ist nicht nur voll eingeschaltet und
voll ausgeschaltet, sondern auch teilweise durchgesteuert,
und das tut weder dem Transistor noch dem Relais gut.

Daher treiben andere Leute mehr Aufwand:
http://www.conrad.de/ce/de/product/195731/FUeLLSTA...

Autor: Peter L. (Gast)
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Danke für die schnelle Antwort.

Also den 5V Zweig habe ich schonmal mit Labornetzteil ausprobiert und 
wenn die Drähte nicht mehr als 7cm auseinander sind reicht der Strom um 
das Relais zu schalten. Verwende hier nen ganz normalen BC547. Da die 
Drähte (2m lang) paralell zueinander verlegt werden genügt mir das. Ich 
will ja schon kleine Pfützen erkennen und nicht erst wenn ne riesen 
Lache am Boden ist. Das es funktioniert weis ich also, nur bei der 
Sicherheit mach ich mir halt Gedanken.

Das USB Netzteil sollte galvanisch trennen oder?

Ich hab hier noch ein kleines 5V Reedrelais rumleigen, dann schalt ich 
das parallel zum Leistungsrelais. Hab btw die Freilaufdiode im Plan 
vergessen, falls sich jemand daran stört. Aber die ist ja Standart und 
auch nicht Teil der Frage.

Autor: Peter L. (Gast)
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@ MaWin

Freilaufdiode hab ich jetzt schon beantwortet während du geschrieben 
hast.

Doch der Transistor ist das einzige :P

Eine Leitung trennen reicht eigtl da das Netz ja nicht in die Pfütze 
geht sondern nur die Pumpe ausschaltet, damit die Pfütze nicht größer 
wird. Denke aber ich werd sicherheitstechnsich beides trennen damit die 
Phase auf jeden fall weg ist. Da ich jetzt eh ein Reed parallel schalte 
nehm ich einfach nen doppelten öffner.

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Peter L. schrieb:

> Der Transistor ist das einzige :P

Der wird normalerweise nicht reichen, um ein (oder sogar zwei)
5V-Relais durchzuschalten. Schau Dir doch mal den Schaltplan
des Conrad-Bausatzes an. Vielleicht kannst Du ihn nachbauen.

> Eine Leitung trennen reicht eigtl da das Netz ja nicht in die Pfütze
> geht sondern nur die Pumpe ausschaltet, damit die Pfütze nicht größer
> wird.

Sehe ich auch so und wird auch bei praktisch allen käuflichen
Geräte so gemacht. Andererseits, doppelte Trnnung schadet nicht. :-)

> nehm ich einfach nen doppelten öffner.

Sind oft schwer zu bekommen. Doppelter Umschalter ist häufiger.
Gruss
Harald

Autor: MaWin (Gast)
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> Doch der Transistor ist das einzige :P

Allerübelste Provinzliga.

Autor: Peter L. (Gast)
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> Der wird normalerweise nicht reichen, um ein (oder sogar zwei)
> 5V-Relais durchzuschalten. Schau Dir doch mal den Schaltplan
> des Conrad-Bausatzes an. Vielleicht kannst Du ihn nachbauen.

Es reicht ;) Hab ich schon ausprobiert. Wie gesagt, bei 7cm durch 
Leitungswasser ist schluss, aber mehr benötige ich nicht. Es reicht halt 
nicht wenn die Drähte nur feucht werden mit nem Lappen, braucht schon ne 
Pfütze. Das ist aber auch gut so, sonst ist dauernd die Pumpe aus wenn 
ich mal drüberwisch.

> Sehe ich auch so und wird auch bei praktisch allen käuflichen
> Geräte so gemacht. Andererseits, doppelte Trnnung schadet nicht. :-)
>
> Sind oft schwer zu bekommen. Doppelter Umschalter ist häufiger.

Hm also den Öffner/Schließer aus dem Link hab ic hhschon da. Wenn ich 
keinen doppelten Öffner bekomm oder nen Umschalter belass ichs einfach 
bei dem und trenn einfach

>Denn so ein Transistor ist nicht nur voll eingeschaltet und
>voll ausgeschaltet, sondern auch teilweise durchgesteuert,
>und das tut weder dem Transistor noch dem Relais gut.

Die Max. 15nA Ruhestrom die der Transistor laut Datenblatt hat werden 
meiener Spule und dem Transistor denk ich kaum schaden. Evtl etwas 
schnellere Alterung des Transistors, aber für die Spule sind 15nA nix. 
bei 30V und 125° kommt der Transistor laut Datenblatt auf max. 4µA. Auch 
das is noch zu wenig. Du kannst allein durch das Ermagnetfeld leicht 
1-2mV in so ne Spule induzieren was bei 125Ohm 11µA Ausgleichsstrom 
ergibt.

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Peter L. schrieb:
>> Der wird normalerweise nicht reichen, um ein (oder sogar zwei)
>> 5V-Relais durchzuschalten. Schau Dir doch mal den Schaltplan
>> des Conrad-Bausatzes an. Vielleicht kannst Du ihn nachbauen.
>
> Es reicht ;)

Nun, wenn es Dir nichts ausmacht, das die Schaltung im Fehlerfall
versagen wird. Vielleicht freut sich der Mieter unter Dir ja, wenn
er ab und zu ein neues (Wasser-)muster an seiner Decke hat...
Gruss
Harald

Autor: Würfelzucker (Gast)
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MaWin schrieb:
> Allerübelste Provinzliga.

1.Erklärung: EIN Transistor schaltet schleichend das Relais wobei evtl. 
schon die schwächlichen Kontakte verbrennen oder verschweißen können...

2.Hast Du schon mal einen Schlauch angesaugt? Das Wasser läuft dann ...

Autor: Skua (Gast)
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Knapp unter der Wasseroberfläche ein kleines Loch in jeden Schlauch 
verhindert das Vollständige auslaufen.

Autor: Peter L. (Gast)
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Skua schrieb:
> Knapp unter der Wasseroberfläche ein kleines Loch in jeden Schlauch
> verhindert das Vollständige auslaufen.

Ja doch leider hat das wasser 28-30°C und ist daher großer Verdunstung 
ausgesetzt. Das der nächste Wasseranschluss etwas weg ist, ist eine 
Füllhöhenregelung etwas Aufwendig (Wasserschlauch quer durch die Wohnug 
oder Reservebecken).
An 2-3 Tagen kann da schonmal 1cm Wasser (ca. 9Liter) Wasser verdampfen. 
Wenn ich also die Löcher 2cm unter die Oberfläche mach, hab ich im 
Schadenfall fast 20Liter Wasser im Raum, zudem muss ich alle 3 Tage 
Wasser Nachfüllen sonst läuft die Pumpe trocken und ist kaputt, was ganz 
schön nervig ist.

Ich nehm jetzt statt einem Transistor ne Darlington Stufe. Erfüllt zwar 
keine hochtechnsichen Ansprüche, ist mir persöhnlich aber genug.

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Wenn Du anstelle des Transistors das Pumpenrelais mit einem Thyristor 
schalten würdest, kannst Du Dir das zweite Relais für die Selbsthaltung 
sparen, das macht nämlich der Thyristor selber.

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