Hallo,
ich habe wenig praktische Erfahrung mit Schaltungsaufbau - inbesondere
im Hinblick auf Störanfälligkeit, daher hoffe ich, dass ihr mir
weiterhelfen könnt.
Ich möchte gerne mit einem Atmega88PA die Stromversorgung meines PCs
(plus Bildschirm etc.) trennen. Dazu sollte ja grundsätzlich eine
einpolige Trennung reichen. Ich habe mir also einfach mal gedacht ich
nehme ein Netzrelais und steuere dieses über den uC an.
Nur scheinen Relais ja extremst gemein zu sein was Störeinstreuungen
angeht - ich hoffe ihr könnt mir sagen ob so etwas überhaupt zu
realisieren ist bzw. auf was man achten muss.
Kann man die 230V überhaupt auf der gleichen Schiene laufen lassen? Habe
da wie gesagt gar keine Erfahrung was die Störeinflüsse angeht.
Was mir gerade aufgefallen ist, ist dass ich die Relais direkt ansteuere
- das sollte wohl auf jeden Fall vermieden werden - reicht dafür ein NPN
und Freilaufdioden über den Relaisspulen?
Man kann schon beides auf eine Platine machen, aber den 5V bereich vom
230V Bereich trennen! Mache wenn möglich immer >5cm dazwischen...
Da PC und Bildschirm, fließt da ja ein ganz schöner Strom...vorallem
beim Einschalten! Wie breit sind die Bahnen? Abstand? Kupferdicke der
Platine?
Freddy schrieb:> Was mir gerade aufgefallen ist, ist dass ich die Relais direkt ansteuere> - das sollte wohl auf jeden Fall vermieden werden - reicht dafür ein NPN> und Freilaufdioden über den Relaisspulen?
Ja, mit Basiswiderstand.
@A.K.: Okay also dann lasse ich AREF offen (ist jetzt über 100nF an GND
- zu viel oder warum offen oder weniger?)
Wieso lässt man C19 weg? Habe das nach einer Standartschaltung gemacht
wenn ich mich nicht irre - warum ist der da unangebracht? (weiß es
allerdings nicht besser :) )
Und den Reset über 4,7kOhm und 100nF gegen GND. okay.
Das hilft mir schonmal. Die Relais müssen sonst nicht irgendwie weiter
entstört werden? Habe schon die wildesten Geschichten gelesen und bin da
etwas skeptisch geworden, gerade weil ja sogar 230V auf der Platine
sind.
@Philipp W.: Die Trennung so ist also unzureichend? >5cm Abstand sind
etwas unpraktisch auf einer so kleinen Platine. Wäre es also sinnvoller
das Relais ganz "auszulagern"?
Dachte an eine normale 35u Platine. Bahnbreiten bei 230V sind in diesem
Entwurf 100mil mit 40mil Isolation. (auch zum 5V-GND). Normale
Steuerleitungen sind in 10mil ausgeführt, GND-Fläche mit Isolation von
10mil Abstand.
@...: Was meinst du mit einer schaltbaren Steckdosenleiste? Eine
einfache z.B. über Funk? Die Schaltung soll schon ein wenig mehr können
als nur ein/aus, aber hier sehe ich eben die großen Probleme, vor allem
weil ich wenig Erfahrung mit EM-Störungen habe und man viel schlechtes
darüber ließt
Freddy schrieb:> @A.K.: Okay also dann lasse ich AREF offen (ist jetzt über 100nF an GND> - zu viel oder warum offen oder weniger?)
AREF ist ein Ausgang, wenn nicht ausdrücklich auf externe Referenz
programmiert wird. Und darf offen bleiben.
In deiner Schaltung ist er nicht offen, sondern mit AVCC
kurzgeschlossen.
> Wieso lässt man C19 weg?
Dicke Cs sind hinter 78xx-Reglern schlichtweg überflüssig.
> Das hilft mir schonmal. Die Relais müssen sonst nicht irgendwie weiter> entstört werden?
Man sollte natürlich nicht grad sensible Leitungen genau so führen, das
das Steufeld der Relaisspule darin zu hässlichen Nebenwirkungen führt.
A. K. schrieb:> AREF ist ein Ausgang, wenn nicht ausdrücklich auf externe Referenz> programmiert wird.
Genauer: AREF ist je nach Einstellung des ADC ein Ausgang. Ab Reset
ist er zwar ein Eingang, aber darf offen gelassen werden.
> ich habe wenig praktische Erfahrung mit Schaltungsaufbau
Warum übernimmst du dann nicht Schaltungen von anderen ?
In welchem 7805 Datenblatt hast du gelesen, daß 220uF an den Ausgang
kommen ?
Wo steht, daß ARef an VCC kommt ?
Welcher uC schafft 27mA des Finder 30.22 oder 34mA des Fujitsu LYC
direkt ohne weitere Transistoren zu schalten ?
Welcher uC möchte seine Dioden am Ausgang als Freilaufdioden benutzt
sehen ?
Und warum folgst du nicht dem handelsüblichen Vorschlag wie man Relais
an Mikrocontroller baut ?
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25.2
Ja, man kann 20mA Relais direkt an uC-Ausgänge bauen und deren
Schutzdioden als Freilaufdioden nutzen, aber dann sollte man viel
Erfahrung mit Fernhaltung von Störungen haben.
Es ist nicht schlau, den Abstand zwischen 230V und 5V mit Kupfer zu
füllen, ganz allgemein ist das undurchdachte vollaufenlassen von
platinen mit angeblichen Masseflächen eher eine Einladung zum
Genickbruch durch die ganzen Schlitzantennen die ihr damit baut.
@MaWin: Warum ich nicht Schaltungen von anderen übernehme? Weil ich z.B.
zum Thema Relais entstören Myriaden von verschiedenen Meinungen von
Freilaufdiode bis Snubber gefunden habe und mir für meinen spezifischen
Fall konkrete Hilfe erhofft hatte.
Die 7805-Schaltung kommt genauso vom Evaluationsboard von roboternetz.de
- ich denke mir das ja nun nicht einfach aus. :) Dort ist auch AREF mit
AVCC so verschaltet - bis jetzt hat das in dieser Schaltung auch immer
funktioniert, aber wenn das zu Problemen führt bin ich für den Hinweis
dankbar.
Den direkten Anschluss der Pins an die Spulen hatte ich schon in meinem
ersten Post bemerkt - ich meinte als Alternative eine Ansteuerung über
einen NPN-Transistor und eine (externe) Freilaufdiode über der
Relaisspule. Das würde dann F.25.2 deines Links entsprechen. Nun fragte
ich mich aber ob das ausreicht oder ob die Spulen dann immernoch kräftig
stören? Gibt es am Ende viel besser Möglichkeiten von denen ich nichts
weiß?
Das mit den Masseflächen habe ich an verschiedensten Stellen gelesen und
deswegen einfach mal umgesetzt - meinst du es wäre Sinnvoller sie
kleiner zu gestalten oder mehr Abstand zu nehmen?
@A.K.: Wenn der Kondensator überflüssig ist wunderbar.. spare ich mir ab
jetzt ein Bauteil. :)
> roboternetz.de
Leider findet sich dort mancher Schrott.
> Das mit den Masseflächen habe ich an verschiedensten Stellen gelesen> und deswegen einfach mal umgesetzt - meinst du es wäre Sinnvoller sie> kleiner zu gestalten oder mehr Abstand zu nehmen?
Es wäre sinnvoller, die mit Verstand einzusetzen.
Dazu ist es sinnvoll, sich über die Strom Hin- und Rückwege klar zu
werden, und diese jeweils für den hin und rückfliessenden Strom parallel
zu legen (niedrige Induktivität, niedrige Einkoppelmöglichkeit), also
erst mal als Leiterbahnen, dicker als normal.
Wenn man dann der Meinung ist, daß einige empfindliche Signalleitungen
links und rechts geschirmt werden sollen, dann legt man Masseleitungen
zu ihnen parallel als Äquipotentialflächen.
Wenn man dann meint, daß die Lücken auf der Platine ohne negative
Nebenwirkungsn geschlossen werden können, dann baut man dort
Masseflächen rein.
Freddy schrieb:> Die 7805-Schaltung kommt genauso vom Evaluationsboard von roboternetz.de> - ich denke mir das ja nun nicht einfach aus. :)
Nicht jede veröffentlichte funktionsfähige Schaltung ist der Stein der
Weisen.
So war im AVR Tutorial(?) hier im Board längere Zeit versehentlich ein
47pF Kondensator an Reset eingezeichnet (sollte wohl 47nF sein). Dieser
47pF C geistert sicherlich heute noch durch viele Schaltungen im
Internet, obwohl der mit dieser Dimensionierung an dieser Stelle weder
nützt noch schadet, sondern schlicht völlig sinnlos ist.
> Dort ist auch AREF mit AVCC so verschaltet
Bei alten AVRs anno AT90S8515 war das auch korrekt. Bei den Megas/Tinys
ist es das jedoch nur noch, wenn Programme aus dieser Ära übernommen
werden sollen. Seither wird das aber oft unreflektiert übernommen.
> - bis jetzt hat das in dieser Schaltung auch immer> funktioniert, aber wenn das zu Problemen führt bin ich für den Hinweis> dankbar.
Es führt auch nicht zu Problemen. Nur braucht die Welt nicht noch eine
veröffentliche Schaltung mit veralteter oder überflüssiger Verschaltung.
> Es führt auch nicht zu Problemen.
Es verlängert die Zeit, die die Versorgungsspannung benötigt um den
Nennwert zu erreichen, da maximal der Ausgangsstrom des 7805 dafür zum
Aufladen des übergrossen Elkos zur Verfügung steht
Wegen fold back Characteristik sind das im Bereich von 0V bis 1V nur die
0.75A des short circuit current des 7805.
Da dauert das Aufladen der 220uF von 0V auf 1V also 0.29ms.
Beim ATmega88 sind, damit PowerOnReset funktioniert, 100ms bis 1V
erlaubt.
Glück gehabt.
Da kann bei anderen Kondenstaoren, anderen Reglern und anderen
Kondensatoren aber schon anders aussehen.
Gut gut dann also ab jetzt ohne C hinter dem 7805 und ARef offen lassen.
(aus Interesse: kann ich die Brücke da lassen wenn ich den ADC mit 5V
Referenzspannung betreiben möchte?)
Ja schau an.. die 4,7pF habe ich glaube ich sogar verbaut und jetzt wo
du das sagst könnte das für einige ungewollte Resets bei Relaisschalten
bei einem Testaufbau geführt haben. Werde die wohl einfach mal ab jetzt
mit 100nF - die ja sowieso an allerlei Stellen eingesetzt werden -
machen.
Zum Thema Masseflächen: Ich sollte also nicht GND als große Fläche legen
sondern lieber die GND-Leitungen jeweils einzeln führen? Wenn es darum
geht zu beurteilen wo keine negativen Auswirkungen zu erwarten sind..
bin ich nun auch gut überfragt :-D
Freddy schrieb:> (aus Interesse: kann ich die Brücke da lassen wenn ich den ADC mit 5V> Referenzspannung betreiben möchte?)
Nein, denn das kannst du ebenso gut intern einstellen. Aber wenn du den
ADC verwenden willst, dann macht sich ein 10nF (oder notfalls auch
100nF) Kondensator zwischen AREF und GND recht gut.
Lustige Relais...
Es ist aber bekannt, daß hier in Deutschland ca. 230V Netzspannung
erwartet werden ?
Such mal ordentliche Finder 40.xx-Typen, die halten die Schaltströme von
Schaltnetzteilen aus.
Sind diese Steckverbinder oben links etwa Cinch-Buchsen ?
Also, 5cm Isolationsabstand ist wirklich stark übertrieben. So groß
werden ja nicht mal richtige Netzrelais gebaut.
Irgendetwas mit 1cm und mehr reicht, Blitzeinschläge gehen trotzdem
rüber.
Die ganze Ansteuerung der Relais löscht Du am besten und nimmst die
Schaltungen aus den Anleitungen hier.
Eine Relaisspule bekommt zwingend eine Freilaufdiode!
Angesteuert wird mit einem Transistor (BC547).
An den Schaltausgängen des Relais sollte ein Snubber kommen, um die
Kontakte zu schonen. Irgendwie 100Ohm und 22nF in Reihe.
Die Relais würde ich eher mit der ungeregelten Spannung betreiben (12V
oder 24V) und nicht den Spannungsstabi unnötig aufheizen. Die Spule
braucht immer die gleiche Leitung, bei 5V also ca. 3mal mehr Strom als
bei 12V.
Die Steckverbinder sind Cinch-Buchsen, ja, wieso? ^^
Ja die Ansteuerungen werde ich bei Zeiten mal komplett neu designen.
Die Idee mit der Funksteckdose ist vllt auch nicht die schlechteste,
aber auch da müsste doch der Tastendruck per Relais simuliert werden!?
Die Application Notes werde ich mir auch mal zu Gemüte führen.. danke.
Freddy schrieb:> Ich möchte gerne mit einem Atmega88PA die Stromversorgung meines PCs>> (plus Bildschirm etc.) trennen. Dazu sollte ja grundsätzlich eine>> einpolige Trennung reichen. Ich habe mir also einfach mal gedacht ich>> nehme ein Netzrelais und steuere dieses über den uC an.
Hallo Freddy,
bitte beachte, dass die Phase abgeschaltet werden muss. Es dient der
Sicherheit. Wenn du das Gerät in eine Steckdosenleiste baust, ist da
auch ein Stecker dran. Je nachdem wie rum du den Stecker in die
Steckdose steckst, ist die Phase mal an dem geschalteten und mal an dem
nicht geschalteten Anschluss.
Entweder der Stecker kommt weg und du schließt das Gerät fest an, damit
immer die Phase geschaltet wird, oder du schaltest beide Adern.
Beide Adern zu schalten ist immer die beste Lösung.
Bitte achte auch darauf, dass der Schutzleiter nicht getrennt werden
darf!
Gruß
Guido
So ich habe nun versucht eure Ratschläge zu berücksichtigen und ein
besseres Design zu erstellen.
Ich habe nun mal den Vorschlag mit der Funkfernbedienung aufgegriffen -
an sich nicht schlecht - ich bin nun davon ausgegangen, dass ich die
zwei Tasten einfach mal mittels Relais simuliere.
In diesem Entwurf habe ich nun die Massen erstmal einzeln geführt (12V
und 5V Masse (bzw Rückleitungen) erst wieder am Elko zusammengeführt).
Ist das so praktikabel oder wo könnte/sollte man evtl Masseflächen auch
zur Ätzbadschonung einfügen?
Ganz ohne Brücken habe ich es nicht geschafft, aber ist auch mein erstes
Projekt... kann man sicher noch einiges optimieren.
Derjenige, der den Tipp gab, die Relaiskontakte mit Snubbern zu
schützen, hatte vermutlich nicht auf der Rechnung, dass damit
ausschliesslich Mikroströme und -Spannungen geschaltet werden. Denn für
den PC-Einschaltknopf und ähnlichen Kleinkram sind Snubber etwas
übertrieben. Die sind sinnvoll, wenn 230V Verbraucher damit direkt
geschaltet werden.
Wenn du Pech hast, dann führt der Snubber sogar dazu, dass der PC beim
Einschalten der Standby-Power (Einstecken, Sicherung, ...) automatisch
einschaltet. Und bei einer Fernbedienung kann ein Kondensator parallel
zum Taster u.U. sogar einen Kurzschluss darstellen.
Okay das ist gut zu wissen. Habe etwas umgelegt - der einzige
Schaltungsunterschied sind die rausgenommenen Snubber und eine
zusätzliche Diode - sonst habe ich das Layout lediglich versuch kleiner
zu gestalten.
Dass Du die RC-Glieder über die Kontakte weggelassen hast ist schon mal
gut, dies wäre nämlich Quatsch!
Aber das Layout ist grob fahrlässig, Leiterbahnen die Netzspannung
führen müssen mindestens 5 mm Abstand untereinander haben!
(Phase-Nulleiter, Phase/Nullleiter-Schutzleiter,
Phase/Nulleiter-Ansteuersignale)
Peter S. schrieb:> Aber das Layout ist grob fahrlässig, Leiterbahnen die Netzspannung> führen müssen mindestens 5 mm Abstand untereinander haben!
Welche Netzspannung? Die Relais steuern offenbar den Einschalter vom PC
(Taster mit 5V) und zwei Tasten einer Funkfernbedienung.
Was mich allerdings noch interessieren würde ist, ob man - bzw. vor
allem ob ich in diesem Fall - wirklich auf große Massefläschen
verzichten sollte?
Hatte sie jetzt mal weggelassen weil ich das so rausgelesen habe aber
ist das wirklich gut?
Freddy schrieb:> Die Idee mit der Funksteckdose ist vllt auch nicht die schlechteste,> aber auch da müsste doch der Tastendruck per Relais simuliert werden!?
Wieso das? Bei dem oft verwendeten HX2262 werden die Daten direkt an die
I/O-Pins angelegt. Oder man nimmt ein Funkmodul und läßt den ATmega die
Steuersequenz erzeugen.
Werner schrieb:>> Die Idee mit der Funksteckdose ist vllt auch nicht die schlechteste,>> aber auch da müsste doch der Tastendruck per Relais simuliert werden!?
Da kann man simple Analogschalter nehmen, a la 4066 oder 4016. Je nach
verwendeter Tastaturmatrix könnten auch Mehrkanalschalter wie 4051 oder
4052 gut sein.
Oder du simulierst gleich den kompletten Geber. Hab ich mal mit HS1527
Sendern gemacht und in einen Tiny programmiert.
Ah Analogschalter.. wusste gar nicht dass es sowas gibt. :) Das ist eine
gute Idee - werde ich gleich mal umsetzen. Danke
aber eine Frage bliebe mir noch: Was ist mit den Masseflächen? weglassen
wie ich das getan habe?
