Hallo Zusammen, ich versuche für ein Hausautomatisierungprojekt einen Stromsensor zu bauen, der erkennen soll, ob ein Rolladenmotor auf den Endschalter aufgelaufen ist (und somit keinen Strom mehr "zieht"). Idee ist folgende (nicht vollständig auf meinem Mist gewachsen): (Bild anbei) In den 230V Stromkreis wird eine Parallelschaltung aus: a) 1 Diode b) 2 Dioden antiparallel c) einem 100 Ohm Widerstand eingebaut. An dieser Schaltung sollte in einer Halbwelle ca. 1 bis 1,4 an der anderen Halbwelle ca. 0,5 bis 0,7 V abfallen. Die "positive" Halbwelle sollte ausreichen, daß der Optokoppler OK1 Strom fließen lässt, dieser Stromfluss wird über den Transistor T1 verstärkt und zieht somit den Kollektor auf GND. Während der "niedrigeren" Halbwelle fließt kein Strom, diese Zeit wird durch den Kondensator überbrückt, der den Stromfluss durch T1 aufrechterhält. Ich hätte gerne Eure Meinung zu dieser Schaltung, insbesondere bin ich mir nicht sicher, ob R3 eventuell entfallen kann, bzw. ob ein 1206 SMD Widerstand an dieser Stelle ausreicht (der zu überwachende Verbraucher hat max. 250 W Leistung). Grüße, M. Wössner
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Der sicherste Weg einen Optokoppler zu grillen. Mit oder ohne R3. Wenn die Durchflussspannung von D1+D2 unter der Durchlassspannung des Optokopplers liegt, tut sich nichts, weil die LED keinen Strom kriegt. Liegt die Spannung drüber, ist der Koppler sehr bald über'n Jordan. Nichts in dieser Schaltung sorgt beim Koppler für einen kontrollieren LED-Strom. Sind das mit Absicht Schottky-Dioden? Dann stehen die Chancen des Kopplers sehr gut, nur messen wirst Du nichts.
Um die Dimensionierung mache ich mir auch noch Sorgen :-) Hatte vor das ganze mit relativ niedrigen Diodenstrom zu betreiben, da der Transistor auf der "sekundärseite" ja nochmal verstärkt. Deswegen auch R15, um den Strom absenken zu können. Es sind "präventiv" Schottkys eingezeichnet, eventuell würde ich "normale" SI oder gemischt Schottky/SI Dioden verwenden. Hab das mal mit einer LED versucht, sah ganz gut aus. Naja... Hast du eine Idee wie man es besser machen könnte ohne auf die Galvanische Trennung zu verzichten? 78L05 als Stromregler einschleifen? Gruß, Markus
Vorwiderstand vor dem Optokoppler wäre ratsam. Die Stromaufnahme des OK sollte unter 10mA bleiben (worst case). Auf keinen Fall würde ich die galvanische Trennung weglassen. Es gibt als Alternative auch Stromwandler auf induktiver Basis. Am Ausgang erscheint dann eine Wechselspannung die proportional zum Strom im Hauptstromkreis ist. Diese müßte dann verstärkt und gleichgerichtet werden. Dafür sparst Du die Schottkydiodengeschichte und das Ganze ist sicherer. Guck mal beim großen C nach Stromwandler.
Stromregler wird nicht gehen, der Spannungsabfall wäre zu groß... Habe gerade nochmal nachgerechnet - 30 Ohm Vorwiderstand und die Sache sollte mit 2 normalen Si Dioden (MURS260) funktionieren... An der MURS260 fällt max. 1,2V ab. Der Optokoppler benötigt zwischen 1,1 und 1,25V und verkraftet allerhöchstens 50mA. Der Widerstand sollte ihn ausreichend schützen. Damit bin ich jetzt recht zuversichtlich. Gibt es weitere Einwände?
Ähem, ich sagte nicht Stromregler, sondern Stromwandler; das sind so ´ne Art eingegossene Ringkerntrafos mit einer Hochstromspule und einer Sekundärspule, von der aus Du die Wechselspannung abgreifen kannst. Da gibt es auf der Primärseite so gut wie gar keinen Spannungsabfall und auf der Sekundärseite kannst Du genügend hoch verstärken...
@TravelRec: Ist schon klar, ich bezog mich auf mein Antwortmail an A.K. Ich weiss schon was ein Stromwandler ist. Nachteil: Relativ groß und teuer. Wenn ich den Strom wirklich messen wollte würde ich eventuell einen nehmen, aber es geht bei mir schließlich nur um die Information an/aus für einen mehr oder weniger bekannten, durchaus handfesten Strom (ca. 0,25 bis 1 A) Aber trotzdem danke für die Erläuterung.
Bin kein Experte für Spulen, aber sollte sich so ein Stromwandler nicht problemlos selber basteln lassen?
@A.K. Doch, sicher. Die Spule ist auf jeden Fall relativ aufwändig und groß. Hast du noch weitere Bedenken gegen meine Schaltung, wenn der Vorwiderstand am OK anstelle von 0Ohm mit 30 Ohm bestückt wird?
Wenn Du parallel zu den Dioden noch einen guten Kondensator (ca. 0,1µ) schaltest, halten die Dioden (gerade bei einer induktiven Last) länger (Sie brauchen eine gewisse Zeit, bis sie leitend werden). R15 brauchst Du unbedingt, da der Diodendrop stomabhängig weit über 2 Volt werden kann. Wenn parallel zum Schalter des Motors ein RC-Glied liegt, mußt Du evtl. den 100 Ohm kleiner machen, damit der OK nicht schon durch den RC-Strom aktiviert wird. Eine Sicherung vor den Dioden kann auch nützlich sein. Viel Glück!
Hast Du mal die Leistung der Dioden betrachtet? Bist haarscharf an der Grenze des Zulässigen, was aber heisst, dass die Dinger brandheiss werden. Ein blockierter Motor wird die Dioden wahrscheinlich erlegen. Ein normale Sicherung mag vielleicht dem Motor retten, nicht aber die Dioden. Anonsten würde ich das ganze so dimensionieren, dass bei allen Toleranzen nicht über 30mA rauskommen. Also mindestens 47 Ohm. Viel Sekundärstrom braucht der Koppler ja nicht zu liefern.
Wobei... wenn Du Glück hast, lötet sich bei Überlastung eine Diode selber aus und trennt (nur ist dann naturlich der Koppler im Eimer). Ich hatte mal einen Fall, in dem ein TO220-Transistor sich ein paar Mal von seinem Anschlusskabel trennte. Das gab erst etwas Spott bzgl. meiner Lötkünste, weshalb ich dann den Kollegen ranliess. Der war gleich drauf ruhiger, weil es die zyklische Impulsbelastung war, die die Verbindung entlötete.
@tsetse: AFAIK schalten die Dioden innerhalb wenige ns um. Damit sollte das eigentlich nicht nötig sein. Aber vielleicht ist das ja auch dei Existenzberechtigung von R3 (die ich seither angezweifelt hatte)... @AK: Mittlerweile sind da MURS260 geplant, 600V/2A. Die sollten mit dem Strom eigentlich gut klar kommen (hoffe ich). Die Dinger halten im Impuls 35A aus - damit sollte dann hoffentlich die 16A Netzsicherung fliegen bevor Schlimmeres passiert... Außerdem geht es um Rollade/Jalousiemotoren. Die haben aus Sicherheitsgründen Rutschkupplungen, die das Problem übergroßer Stromaufnahme verhindern sollten.
35A für eine Periode bei 60Hz, ja. Merksatz: Der Halbleiter schützt die Sicherung. Nicht umgekehrt. Halbleiter sind tot bevor eine normale Sicherung reagiert. Meiner Lesart des Datasheets nach hat die MURS260 ohne besondere Kühlmassnahmen ein thermisches Limit von 1A avg.
Zur Klarstellung: Sicherungsautomaten oder Haushaltsschmelzsicherungen sind dazu da, Brände zu verhindern. Sie sollen verhindern, dass bei Kurzschluss oder Überlastung Schaden durch Kabel- oder Gerätebrand entsteht. Sie sind in keiner Weise dazu ausgelegt, die Elektronik eines auslösenden Gerätes zu schützen.
Bei der MURS260 steht "average rectified forward current 2A@TL=125°C Das Diagramm sagt nach meiner Lesart ebenfalls aus, daß bei einem Rechtecksignal bis 120°C Gehäusetemperatur 2A zulässig sind. Interpretiere ich da etwas falsch? Wegen der Sicherungsautomaten: Mit "Schlimmerem" meinte ich Feuer :-) Schon klar, daß die Elektronik dabei massiv leidet bzw. stirbt.
Yep, da habe ich irgendeinen Käse gesehen. Aber dein Wert stimmt auch nur, wenn die Temperatur der Anschlusspads entsprechend begrenzt wird, also hinreichend Kupferfläche vorhanden ist.
Die Frage wäre, um wieviel Grad sich ein SMB Gehäuse an Luft aufheizt, wenn es eine Verlustleistung von ca. 1 W "verbraten" muss. Naja, die Frage lässt sich so ad hoc wohl nicht beantworten... Bin aber guter Dinge :-)
Also ich weiß nicht, daß riecht mir alles schon sehr nach Ampere. Auch höre ich zum ersten Mal von Rutschkupplungen in Rolladenmotoren. Da ich aus der Fenster/Rolladenbranche komme, habe ich noch keinen solchen verbaut. Die Motoren die ich kenne, haben eine Rastkupplung, die in Abwärtsrichtung "rutscht", falls etwas im Wege ist, damit der Rolladen nicht irgendwan verkehrt herum aufwickelt oder ´nen Knoten in die Lamellen macht. In Aufwärtsrichtung faßt die Kupplung kraftschlüssig. Ist vergleichbar mit einer Fahrrad-Hinterradnabe ohne Rücktritt. Ein Blockieren des Motors in Abwärtsrichtung ist eher unwahrscheinlich, in Aufwärtsrichtung jedoch durchaus möglich. Einzige Motorsicherung ist ein Bimetall-Thermoschalter, der Überhitzung verhindert. Der Motor knört also noch ´ne ganze Weile, bevor er sich abschaltet. Dabei nimmt er zwar keine 16A auf aber 2A bestimmt (je nach Modell). Das dürfte Deine Dioden in die ewigen Jagdgründe schießen. Wenn Du jetzt einen kleinen Schalenkern mit 2-Kammer Spulenkörper nimmst, 1 Kammer mit 10 Windungen 1,0 CuL bewickelst und die andere mit 100 Wicklungen 0,3 CuL, dann hast Du doch schon einen tollen Stromwandler. Größe gerade mal 13mm Durchmesser bei 7mm Höhe, dazu noch die passende Verstärkerschaltung mit Überspannungsschutz in SMD, wird kaum größer als ´ne Streichholzschachtel, das Ganze.
Ich hab jetzt nicht den kompletten Thread gelesen. Wenn's nur um einen Schätzwert für den Strom geht wär doch ein Stromsensor auf Hallbasis evtl. eine Option. z.B. http://www.allegromicro.com/hall/currentsensor.asp Die Teile liefern eine zum Strom proportionale Spannung.
@TravelRec Mist - ich habe immer Rolladen geschrieben und Jalousie gemeint. Ich bin einfach nur davon ausgegangen, daß bei den Jalousien das maximale Motordrehmoment irgend wie begrenzt werden muss. Wie ist das bei den Jalousien gelöst?
@Unbekannter (der echte) Danke, das habe ich auch schon geprüft. Die Hallsensoren, die ich bei Reichelt gesehen habe benötigt nach meinen überschlägigen Berechnungen bei diesem Strom auf jeden Fall eine gewickelte Spule um auszulösen. Dann kann ich gleich einen Stromwandler nehmen.
>..z.B. http://www.allegromicro.com/hall/currentsensor.asp
wer verteibt die in Deutschland?
Brauche einen für 50-80Amps. Es wird wahrscheinlich bei einem bleiben.
Danke
AxelR.
Da müsste es eigentlich Samples von geben, habe damals jedenfalls welche bekommen.
@TravelRec Du bist ja quasi vom "Fach": Ich habe mittlerweile eine bessere Lösung gefunden. Da es sich um Rolladen/Jalousiemotoren handelt und diese scheinbar immer sog. "Kondensatormotoren" haben, kann man die Spannung zwischen dem "UP" und dem "DOWN" Anschluss messen. Wenn dort bei angelegter Betriebsspannung an einem der beiden Anschlüsse ca. 350V anliegen, ist der motorinterne Endschalter noch geschlossen (und der Motor läuft). Damit hat sich mein Problem erstmal gelöst :-) Danke für die Anregungen!
Problem gelöst - fein. Ich habe bei Spoerle je 2x ACS750SCA- 50 Spoerle Best.Nr.: 171183.0 ACS750SCA- 75 Spoerle Best.Nr.: 171184.9 ACS750SCA-100 Spoerle Best.Nr.: 171185.7 bestellt. Ist fürs GoKart (fährt schon, nur die Strombegrenzung funzt nicht) Danke für den Tip AxelR. GoKart? Hier:-> http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-194331.html#201908
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