Einschaltstrombegrenzung für FritzBox im PoE-Betrieb

Nachtrag:

Der MOSFET ist bis 30V 10A ausgelegt, das sollte also im Prinzip passen.

Nicht ganz klar sind mir folgende Punkte:

1. nach welchen Kriterien wird der Widerstand R1 ausgelegt? ist das 
einfach R1 = U / Imax ?


2. Der Sinn von R3 erschließt sich mir nicht ganz. R2 ist der Pulldown 
für das Gate und groß, um mit kleinen Kondensatoren lange 
Einschaltzeiten zu erreichen. Aber was soll R2? um den Kondensator im 
Leerlauf wieder zu entladen?

Dankeschön!

Grüße,

Jost

zu 1.

Ja, so ungefähr. R1 so hoch wie nötig, damit die Sicherung nicht fliegt 
und niedrig wie nötig damit der Router noch startet und sich nicht wegen 
brown out aufhängt.

zu 2.

Die Schaltung ist ja dazu da, daß linksseitig die Versorgung ein- und 
aus- geschaltet oder gesteckt wird und nicht die Last rechtsseitig. Sie 
bleibt also mit der Last verbunden. Der Kondensator hat nun die Aufgabe 
das niederohmige Durchschalten zu verzögern durch seine Aufladezeit. 
Dies kann er aber nur wenn vorher sichergestellt ist, daß er beim Moment 
des Einsteckens/Einschaltens der Versorgung auch garantiert entladen 
ist. R3 stellt dies sicher, solange man ihm ein bisschen Zeit zwischen 
den Schalt/Steck-Vorgängen läßt.

Man könnte diese Aufgabe eventuell auch der Last überlassen. Dann müßte 
man dies aber stets im Hinterkopf halten und die Schaltung wäre nicht 
mehr universell und würde bei bestimmten Lasten ihrer Aufgabe nicht oder 
nur beim ersten Einschalten gerecht. Es käme zu sporadischen Fehlern.

Ok, vielen Dank für die Erklärungen. Dann werde ich die Schaltung mal 
aufbauen und hoffen, dass sie mein Problem löst.

Kann mir jemand "übliche" Werte für die Durchschaltverzögerung sagen? 
Also für die Dimensionierung des Kondensators und R2? Gibt es da 
Richtwerte, was häufig funktioniert, oder muss man das exakt auf die 
Last zuschneiden und individuell ausprobieren? (dann würde ich bei 
Reichelt gleich ein paar unterschiedliche Kondensatoren/Widerstände 
bestellen...)

Jost-Philip Matysik schrieb:
> Kann mir jemand "übliche" Werte für die Durchschaltverzögerung sagen?

Das geht nicht solo. Du mußt die Lade/Entlade-Kurve eines RC-GLiedes 
berechnen und dann schauen wann die Schwellspannung des Tansisors 
geschnitten wird. Anschließend kannst du die Kurve durch anpassen der 
Kapazität oder des Widerstandes stauchen oder strecken um den Zeitpunkt 
zu verschieben bis es paßt. Es sind also 3 Bauteile beteiligt und wir 
wissen nicht wie schnell die Fritz!box aufgeladen ist, was auch von dem 
Bypass/Lade-Widerstand R1 abhängt.

Das ist aber nicht so schlimm wie es klingt. Oftmals muß man nur ein 
Zeitfenster treffen und keinen genauen Zeitpunkt. Ohne genauere 
Messungen wirst du aber nur auf gut Glück bestellen können oder Du 
kaufst gleich ein kleines Sortiment oder ein paar Teile mehrfach, die du 
dann zum Variieren parallel schaltest. Wie heißt es so schön?

*Is ja nich weg.* :D

Hmm, ich hab's befürchtet.

Carsten R. schrieb:
> wir wissen nicht wie schnell die Fritz!box aufgeladen ist, was auch von
> dem Bypass/Lade-Widerstand R1 abhängt.

Angenommen ich wollte das messen, um einen guten Startwert fürs 
"Bauteile durchprobieren" zu bekommen, wie mache ich das am 
geschicktesten? Sehr niederohmigen Präzisionswiderstand (ich denke da so 
an höchstens 0.05 Ohm) in Reihe zur FritzBox schalten und mit nem 
Oszilloskop beim Einschalten den Spannungsabfall über diesem Widerstand 
aufzeichnen? An ein Speicheroszilloskop könnte ich beim Arbeiten 
rankommen...

Originalnetzteil ---> Widerstand ---> Fritzbox

Es wird wahrscheinmlich mindestens 3 Stufen geben.
1. Elkos laden
2. Bootvorgang
3. Normalbetrieb

Es kann sein, daß 2 und 3 dicht beieinander liegen. Du brauchst nur die 
Zeit zum ersten "Stromknick" und den mittleren Spannunsabfall über dem 
Shunt während dieser Phase. Es braucht kein high-tech Mess-Shunt zu 
sein. Es gibt eine Eingangsspannungstollerenz. Die sollte eigentlich 
nicht shuntbedingt unterschritten werden. Aber was soll's, du willst ja 
nur messen. Das Teil muß damit ja nicht zuverläsig betrieben werden.

0,5 Ohm oder niedriger sollten gehen. Präzision ist nicht erforderlich. 
Die Abweichung ist vernachlässigbar, solange Du den Widerstand des 
Shunts einigermaßen genau messen kannst. Die Elkos die Du später 
bestellst haben auch eine hohe Streuung. Du brauchst nur Kategorien. Es 
macht keinen Sinn einen riesen Aufwand zu betreiben um Präziser zu 
messen als Du später die Teile bestellen kannst.

Es mag auch einfacher gehen, aber ich sehe es im Augenblick nicht.

Jost-Philip Matysik schrieb:
> Aber was soll R2? um den Kondensator im
> Leerlauf wieder zu entladen?

Nur für's Protokoll: mir ist gerade aufgefallen, dass in meinem Beitrag 
oben ein Fehler ist. Gemeint ist natürlich "Aber was soll R3? ..."

Kann den Beitrag oben leider nicht mehr bearbeiten, sonst hätte ich es 
dort direkt geändert.

GeraldB schrieb:
> Wie kommst du darauf, das die FB 7390 überhaupt PoE kann bzw. so
> versorgt werden kann.

Du kannst jedes Gerät mit entsprechend moderatem Strombedarf per PoE 
versorgen, wenn du vor dem Gerät den Strom auskoppelst und über einen 
Konverter an den Stromversorgungsanschluss hängst. Genau so 
interpretiere ich den Text des Posters. Er spart sich damit den 
Stromnetzanschluss.

> Sei froh, wenn du die Ports noch nicht gegrillt hast.

PoE hat auf Geräte, die dafür nicht ausgelegt sind, keine Auswirkung.

Die FritzBox selbst ist nicht PoE-fähig.

Zwischen PoE-Switch und Fritz!Box hängt im Cat.6-Kabel ein 
standardkonformer PoE-Midspan-Splitter nach IEEE802.3at, der den Strom 
wieder aus dem Datenkabel auskoppelt und auf einem separaten Anschluss 
zur Verfügung stellt, der dann mit dem FritzBox-Stromanschluss verbunden 
ist. Die Datenports des Routers bemerken davon also nichts.

Standardkonforme PoE-Injectors prüfen außerdem, ob das Gerät am anderen 
Ende der Leitung standardkonform angeschlossen ist und PoE unterstützt 
(und in welcher Version), bevor sie die Leitungen unter Spannung setzen. 
Wird am anderen Ende kein PoE-konformes Gerät erkannt (das dies durch 
festgelegte Widerstandsmuster zwischen den einzelnen Leitungen und über 
den Austausch von Datenpaketen signalisiert) passiert wie A. K. schon 
meinte exakt gar nichts. Wer sich mit PoE irgendwelche "Ports grillen" 
will muss also schon dran rumbasteln...


Der Switch sagt im Management Interface, dass der PoE-Splitter 
standardkonform ist, die 25W beantragt und auch reserviert bekommt. Und 
die angegebenen Strom- und Spannungswerte unter ohmscher Testlast (12V, 
1.92A) passen zu der Leistung und Kabellänge. Der Switch sagt allerdings 
auch, dass halt die Überlastsicherung fliegt, sobald ich die FritzBox 
dranhänge.

Also ich hab mir mal bei eBay gebrauchte und angeblich defekte (konnte 
bisher aber keinen Fehler feststellen) PoE-Splitter geschossen (1€ das 
stück ;) ) und da waren dann so LTC4267 oder halt irgendwas 
vergleichbares drin, so genau weiß ich das nimmer. Aber diese Chips 
haben integriert eine Strombegrenzung die erst bei Thermischer überlast 
abschalten...
Und ich hatte mit den Teilen auch nie Probleme!

An deiner Stelle würde ich allerdings wirklich zu einem billigen 
PoE-Splitter raten. Denn PoE läuft ja mit 48V. Ein billiger splitter 
kann bei 12V Ausgangsspannung gar nicht mehr Strom liefern als 2A. So 
einfach kann die Box auch nicht mehr ziehen. Problem gelöst... Neue 
Problem? ka, wenn deine Annahmen stimmen sehe ich keinen Grund dafür!


Wobei mir so nebenbei auffällt dass laut Standard ein PoE-Gerät ja gar 
nicht mehr als die zugesicherte Leistung ziehen darf, damit ist dein 
PoE-Splitter auch schon nicht ganz normgerecht. Was mich wundert, da ich 
einige billige und teure PoE-Device-Chips kenne aber keinen, der sich da 
nicht dran hält. Vielleicht ist ja bei deinem Switch schon was im 
argen?!

Leo B. schrieb:
> Also ich hab mir mal bei eBay gebrauchte und angeblich defekte (konnte
> bisher aber keinen Fehler feststellen) PoE-Splitter geschossen (1€ das
> stück ;) ) und da waren dann so LTC4267 oder halt irgendwas
> vergleichbares drin, so genau weiß ich das nimmer. Aber diese Chips
> haben integriert eine Strombegrenzung die erst bei Thermischer überlast
> abschalten...
> Und ich hatte mit den Teilen auch nie Probleme!

Glückwunsch.

>
> An deiner Stelle würde ich allerdings wirklich zu einem billigen
> PoE-Splitter raten. Denn PoE läuft ja mit 48V. Ein billiger splitter
> kann bei 12V Ausgangsspannung gar nicht mehr Strom liefern als 2A. So
> einfach kann die Box auch nicht mehr ziehen. Problem gelöst... Neue
> Problem? ka, wenn deine Annahmen stimmen sehe ich keinen Grund dafür!

Ich glaube, Du hast mein Problem nicht verstanden. Ich HABE einen 
PoE-Splitter, er liefert 2A Ausgangsstrom bei 12V, und doch, genau das 
ist das Problem, die FritzBox zieht die ersten paar Millisekunden nach 
dem Einschalten lang erheblich mehr als die 2 Ampere, die auf dem 
Typenschild stehen! Ein dummes Steckernetzteil ist da tolerant und wird 
warm, aber genau das überlastet das PoE-System, weil es standardkonform 
ist und bei 2A abriegelt.

>
>
> Wobei mir so nebenbei auffällt dass laut Standard ein PoE-Gerät ja gar
> nicht mehr als die zugesicherte Leistung ziehen darf, damit ist dein
> PoE-Splitter auch schon nicht ganz normgerecht.

Nein, er schaltet ab, bevor er die zugesicherte Leistung überschreitet. 
Das ist exakt das Verhalten, das die Norm vorschreibt.


> Was mich wundert, da ich
> einige billige und teure PoE-Device-Chips kenne aber keinen, der sich da
> nicht dran hält. Vielleicht ist ja bei deinem Switch schon was im
> argen?!

äh.... sorry, das verstehe ich nicht. Mehr als 2A gibt der PoE-Splitter 
auf 12V nicht her, weil er sonst den Standard verletzen würde, die 
FritzBox genehmigt sich beim Einschalten deutlich mehr, und deswegen 
fliegt innerhalb weniger Millisekunden die Überlastsicherung im 
PoE-Splitter, woraufhin sich der PoE-Splitter am PoE-Switch abmeldet und 
der das in seine Logs einträgt und den Port zurücksetzt. Genau wie es 
der Standard vorschreibt. Was genau soll jetzt mit dem Switch nicht 
stimmen?

Die 7390 hat eine Anzeige wie viel Strom sie braucht und selten ist sie 
unter 2  Ampere (bei mir), wenn sie mit DECT arbeitet. Da ich sie im 
vollen Umfang nutze, bin ich immer so um die 3 Ampere.

...was bedeuten würde, dass das mitgelieferte Netzteil vorsätzlich um 
33% unterdimensioniert wäre, im Dauerbetrieb garantiert heißliefe, 
dadurch ein Brandrisiko darstellte, und somit niemals ein CE-Kennzeichen 
kriegen würde, ohne das es in Deutschland nicht verkauft werden darf. 
Mal ganz nebenbei bricht bei den allermeisten billigen Netzteilen die 
Spannung brutal ein, wenn man sie dauerhaft überlastet und ein stabiler 
Betrieb wäre damit nicht möglich.

Bist Du ganz sicher, dass diese Anzeige das anzeigt, was Du denkst, was 
sie anzeigt?

Wo genau ist diese Anzeige?

Jost-Philip Matysik schrieb:
> ...was bedeuten würde, dass das mitgelieferte Netzteil vorsätzlich um
> 33% unterdimensioniert wäre, im Dauerbetrieb garantiert heißliefe,
> dadurch ein Brandrisiko darstellte, und somit niemals ein CE-Kennzeichen
> kriegen würde, ohne das es in Deutschland nicht verkauft werden darf.
> Mal ganz nebenbei bricht bei den allermeisten billigen Netzteilen die
> Spannung brutal ein, wenn man sie dauerhaft überlastet und ein stabiler
> Betrieb wäre damit nicht möglich.
>
> Bist Du ganz sicher, dass diese Anzeige das anzeigt, was Du denkst, was
> sie anzeigt?
>
> Wo genau ist diese Anzeige?

Hab gerade noch mal da rein geschaut und ich bin sicher, dass ich unter 
"Energieanzeige" dort vor längerer Zeit auch was von Ampere gelesen habe 
(hab die Box schon  lange),
aber jetzt stehen nur noch Prozente da.
Vielleicht vertue ich mich auch und hab da etwas vermischt. Man schaut 
da ja auch nicht täglich rein.
Dann ziehe ich mal vorsichtshalber meine Aussage zurück. Nun da ich 
gerade geschaut habe und nichts dergleichen finden konnte, bin ich 
selbst nicht mehr davon überzeugt, dass ich das dort gesehen habe.
Ich habe die 7390 nun schon über zwei Jahre und es gab ne Menge 
Änderungen in der Software seither.
Wollte hier keine Verwirrung stiften, aber als ich das schrieb, hätte 
ich schwören können das dort gesehen zu haben.
Wie sehr man sich doch täuschen kann. Langsam werde ich wohl wirklich 
alt.
Das ist mir nun schon das zweite Mal passiert. Richtig peinlich und doof 
ist das.
Werde demnächst vorher schauen, ob sich meine geplante Aussage (noch) 
mit der Realität deckt.