Hallo zusammen, ich muss gestehen, dass meine Layoutfähigkeiten etwas eingerostet sind. In Planung ist gerade ein über RS232 ansteuerbarer Dimmer. Da man hin und wieder auch einen reinen Nulldurchgangsdetektor benötigt, habe ich den in ein kleines Layout gepackt. Nun die Frage an die Layoutprofis hier: Was kann man an dem Layout noch verbesser? Was sollte anderst gemacht werden? Danke schon einmal für eure Hilfe. Grüße lightninglord
Die Schrift "ZeroXdetecT" würde ich weglassen, ansonsten kannst du dir den Optokoppler sparen. --->Abstände
Die zwei Leitungen auf Bottom kann man sparen, wenn man zwei Null Ohm Widerstände als Brücke nutzt. Und wenn man dann die SMD-Bauteile alle auf Bottom platziert, hat man mit den THT Bauteilen zusammen eine einlagige Platine.
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An der Eingangsklemme ist der Abstand zwischen Leiterbahn und unterem Klemmenanschluss zu klein. Auch der Abstand zwischen den beiden Anschlüssen dürfte für 230V zu klein sein (wenn es die Vorschriften erfüllen soll - funktionieren tut allerdings sehr wahrscheinlich...). Gruß Dietrich
Danke für die Verbesserungsvorschläge. Ich hab fast alle umgesetzt. Naja der Anschluss bleibt, die 5.08mm Anschlüße sind in deutlich mehr Bastelkisten zu finden, meine eingeschloßen. Die Bottomlayerverbindungen sind nur Platzhalter für eine Drahtbrücke, we möchte darf gerne auch 1206er SMD Jumper reinbasteln, die Dateien sind ja online. Falls noch jemand weitere Vorschäge hat, ich bin kritikfähig. Sobald ich zugang zu einem Oszi bekomm gibts einen Testaufbau.
Was für Widerstände möchtest Du für R1 bis R4 verwenden? Wie sieht es dort mit der Spannungsfestigkeit und den nötigen Abständen aus? Für SMD und Netzspannung nehme ich normal immer mindestens 2 MELFs, dann hält das auch mal nen Surge aus. Daher mein Vorschlag: http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm Die Schaltung kommt mit 2 Widerständen über Netzspannung aus. Außerdem sind die Dioden nicht auf Netzspannung, Du kommst also mit z.B. 2 Stück BAV99 hin.
>Daher mein Vorschlag: >http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm C2 hat, wie bei den meisten direkt gespeisten Schaltungen, ein paar Sonderwünsche.
GAR keinen Text ist allerdings auch wieder doof, da kriegt man gerne spiegelverkehrte Boards danach... (Der ursprüngliche Text hätte im übrigen schon gepasst, wenn ich richtig geschätzt habe... Nach DIN EN 60664-1 F.4 brauchst du 2,5mm für Baisisolierung. -- Isolierstoffgruppe III, Verschmutzungsgrad 2, 250V eff. Diese 2,5 mm dürfen "gestückelt" sein, solange die einzelnen Stücke >1mm sind... (§6.2 der obigen Norm (Disclaimer: Kriechstrecken sind ein sehr kompliziertes Thema -- es kommt sehr auf die Einsatzgebiete (z.B Produktspezifische Normen) und Details an! Deswegen auch ein paar Annahmen oben) )
Amateur schrieb: > C2 hat, wie bei den meisten direkt gespeisten Schaltungen, ein paar > Sonderwünsche. Welche? In diesem Fall muss es kein Sicherheitskondi sein, wegen den beiden R's
@ Amateur (Gast) >>http://www.dextrel.net/diyzerocrosser.htm >C2 hat, wie bei den meisten direkt gespeisten Schaltungen, ein paar >Sonderwünsche. Das ist unkritischer als man denkt, denn C2 sieht NICHT die Netzspannung! Die fällt knapp nur je zur Hälfte über R1/R2 ab. Ich würde noch ne bidirektionale 10V Suppressordiode parallel zu C2 spendieren, dann sollte das auch Surges aushalten.
tobi schrieb: > GAR keinen Text ist allerdings auch wieder doof, da kriegt man gerne > spiegelverkehrte Boards danach... Da reicht dann aber "TOP" oder "BOT" für.
R1 - R4 sind 1206er, die haben 200V workingvoltage, mit 2en bin ich mit 400V zwar knapp an den sqrt(2)*230V, dürfte aber reichen. Die maximale Spannung an 1206er ist in etwa 400V, als 800V bei zweien. das ist schon recht sportlich. @robberknight Die Schaltung von dextrel.net ist mir bekannt, die Schaltung von mir ist aus diesem Forum hier, mit ein paar kleinen Änderungen. Diese erzeugt deutlisch kürzere Pulse. Die dextrel-Schaltung hab ich auch versucht auf kurze Pulse zu münzen, dann hat es mir (zumindest in SPICE) die Flanke zu stark verschliffen. Mir ist wichtig, dass die steigende Flanke so nahe wie möglich am echten Nulldurchgang liegt, bei gleichzeitig nicht allzu großem Bauteilaufwand.
lightninglord schrieb: > Mir ist wichtig, dass die steigende Flanke so > nahe wie möglich am echten Nulldurchgang liegt, bei gleichzeitig nicht > allzu großem Bauteilaufwand. Dann schau dir die Schaltung mal an: Beitrag "Re: Nulldurchgangserkennung mittels PC814"
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lightninglord schrieb: > Mir ist wichtig, dass die steigende Flanke so > nahe wie möglich am echten Nulldurchgang liegt, bei gleichzeitig nicht > allzu großem Bauteilaufwand. Dann solltest du auf keinen Fall deine Schaltung bauen. Die Simulation zeigt ein total unbrauchbares Verhalten. Siehe Anhang. Meine oben verlinkte Schaltung dagegen braucht viel weniger Bauteile und liefert Flanken, die wirklich dicht (<10µs) am Nulldurchgang liegen.
lightninglord schrieb: > Mir ist wichtig, dass die steigende Flanke so > nahe wie möglich am echten Nulldurchgang liegt, bei gleichzeitig nicht > allzu großem Bauteilaufwand. Warum macht man da dann nicht eine einfache Strombegrenzung für den Optokoppler und lässt den sich daraus ergebenden Versatz durch den Controller wegrechnen? Spart einiges an Bauteilen.
Der Versatz muss erst einmal bestimmt werden, dazu sollte man mindestens ein Oszilloskop besitzen, nunja hat auch nicht jeder. Das was ich nun an Bauteilen spare, muss ich nachher durch Messen und Korrigieren wieder rein holen, gewonnen hat man da m.M.n. nichts. Ebenso ist der Versatz doch sehr von der Temperatur und vor allem von den Bauteiltoleranzen abhängig, d.h. man müsste für jeden Aufbau einzeln den Versatz bestimmen, das finde ich nicht praktikabel. Schließlich soll der Nulldurchgangsdetektor einfach und dennoch präzise sein. Die 10Cent für 3-4 Widerstände und Standarddioden hat sogar der abgehalfterte Student über ;-). Die Schaltung von ArnoR schau ich mir auch mal an. Kann man ja in SPICE schnell vergleichen. Da ist halt noch ein OPAmp bei, muss auch versorgt werden, auch wenn hier scheinbar Singlesupply ausreicht
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lightninglord schrieb: > Die Schaltung von ArnoR schau ich mir auch mal an. Kann man ja in SPICE > schnell vergleichen. Da ist halt noch ein OPAmp bei, muss auch versorgt > werden, auch wenn hier scheinbar Singlesupply ausreicht Hää? Wo siehst du in meiner Schaltung einen OPV? Offenbar redest du von irgend einer anderen Schaltung. Daher hab ich meine nochmal angehängt.
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@ArnoR Deine Simulation unterscheidet sich nicht von meiner, allerdings solltest du dir mal den Ausgang des OK anschauen, der sieht meiner Meinung nach doch recht brauchbar aus. Wenn man bedenkt das der Simulierte OK nur ein CTR von 50% hatte und der OK im Schaltplan (PC817) ein höheres CTR hat (mind. 80%), dann ist die Flanke am Ausgang noch steiler. Der Strom durch R3 ist definitiv nicht der schönste, zumindest was die Flanken angeht.
lightninglord schrieb: > Der Versatz muss erst einmal bestimmt werden, dazu sollte man mindestens > ein Oszilloskop besitzen, nunja hat auch nicht jeder. Nö, musst du nicht. Man kann das ganze in Software selbstkalibrierend machen. Ein Signal mit nur nem Optokoppler sieht etwa so aus, die positive Halbwelle etwas länger als die negative: Eingang positive negative positive Halbwelle ------------ ------------ ----------- ---------------------- --------- Nulldurchgänge ^ ^ ^ Der Zeitversatz zwischen Nulldurchgang und Flanken des Optokopplersignals ist ganz einfach zu bestimmen: Zeitversatz = (negative Zeit - positive Zeit) / 4 Den Zeitversatz kann man in regelmäßigen (längeren) Abständen ja neuberechnen lassen.
lightninglord schrieb: > Deine Simulation unterscheidet sich nicht von meiner... Wenn du jetzt noch sagen würdest welche Schaltung (deine oder meine?) du simuliert hast. Für deine Schaltung habe ich nämlich ein ganz anderes Ergebnis erwartet und auch erhalten (siehe Post vom 28.11., 19:13h). > Der Strom durch R3 ist definitiv nicht der schönste Wieder, in welcher Schaltung? Überhaupt sind deine letzten Beiträge immer ohne Bezug und daher kaum einzuordnen.
Das von mir in Beitrag #3424656 gepostete Ergebnis bezog sich auf meine Schaltung aus dem ersten Post. Hab dir mal die Datei für LT-SPICE angehängt, du scheinst ja ein anderes Programm zu nutzen, vielleicht kannstes ja trotzdem öffnen. Werde morgen im Zug mal deine Schaltung simulieren, müsste ja dann in etwa dein Ergebnis herauskommen.
So ich hab nun mal beide Schaltungen mit SPICE verglichen. Meine Schaltung (aus erstem Post) ist grün dargestellt. AronRs Schaltung ist blau dargestellt. Zu sehen ist das Signal nach dem OK, also jenes, dass auch im weiteren Schaltungsteil (µC oder was auch immer) genutzt wird. ArnoRs Schaltung (im Plot blau) liegt dichter am Nulldurchgang (Schnittpunkt rote Linien). Wobei ich ArnoRs Schaltung noch etwas verändert habe: R12 (in meinem Bild) der im Original 1k hatte wurde auf 100 reduziert. Der Strom durch den OK liegt trotzdem unter 20mA und die Flanken des Ausgangspulses sind deutlich steiler. Der Nachteil an ArnoRs Schaltung ist, das zumindest der Q6 (im Schaltplan von mir) vom Typ 2N5771 sein muss. Die Schaltung von ArnoR funktioniert nicht mit einem BC557 / BC857. Wenn also ein 2N5771 in der Bastelkiste rumliegt, oder man eh Bauteile bestellt, würde ich klar ArnoRs-Schaltung vorziehen (mit der Modifikation R12 1k -> 100). Die Transistoren Q1,Q4,Q5 können auch durch BC547 / BC847 ersetzt werden. ad: Ich sehe gerade die Angelika hat leider weder den 2N5771 im TO-Gehäuse noch im SOT-Gehäuse :-(. Weiß jemand vielleicht einen Ersatztyp? Der 2N5771 ist nämlich abgekündigt.
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Lord of Lightning schrieb: > So ich hab nun mal beide Schaltungen mit SPICE verglichen. ... Keine Ahnung, welches Modell der 1N4007 nicht stimmt, jedenfalls ergibt die Simulation in TINA das Verhalten, was ich oben gezeigt habe. Deine Schaltung konnte ich in LTSpice nicht mit der 1N4007 simulieren, weil das Modell fehlt. Mit z.B. einer MUR460 o.ä. sieht es noch viel schlimmer aus, als ich oben mit TINA gezeigt hatte. Erst eine unrealistische 1N4148 ergibt in LTSpice und TINA einen Verlauf wie in deiner Simulation. > Wobei ich ArnoRs Schaltung noch etwas > verändert habe: R12 (in meinem Bild) der im Original 1k hatte wurde auf > 100 reduziert. Der Strom durch den OK liegt trotzdem unter 20mA und die > Flanken des Ausgangspulses sind deutlich steiler. Wozu denn das? Der Strom kann gar nicht viel größer werden, weil der Basisstrom von den 100K geliefert wird und die Stromverstärkung ja nur etwa 200 ist. Eine Flanke wird steiler, weil keine Übersteuerung mehr vorliegt. Außerdem verändert das die Betriebsspannungsbalance. Wenn du am Ausgang des OK ein steiles und verzögerungsarmes Signal willst, solltest du nicht an der Schaltung davor rumspielen, sondern den OK ausgangsseitig anders betreiben (Kaskode). > Der Nachteil an ArnoRs Schaltung ist, das zumindest der Q6 (im > Schaltplan von mir) vom Typ 2N5771 sein muss. Das stimmt so nicht, es gehen auch andere pnp`s, wie z.B. 2N3906, BF432, BFT92...
Das Signal ist aber sehr unsymmetrisch. http://www.mikrocontroller.net/attachment/169158/20130210_173709.jpg
Matthias Lipinsky schrieb: > Das Signal ist aber sehr unsymmetrisch. Meinst du jetzt das Signal meiner Schaltung? Hast du dir mal die Zeitverhältnisse angesehen? In deiner Schaltung ist das Signal etwa 350µs lang, das ist 17-Mal soviel wie in meiner Schaltung (bei der Dextrel-Schaltung mit 1ms sogar das 50-fache). Außerdem hat auch deine Schaltung eine Unsymmetrie von etwa 20µs, das ist so viel wie bei mir die gesamte Impulsbreite. Aber eigentlich ist nur die erste Flanke wichtig, nicht die zweite bzw. die Symmetrie. Es kommt doch vor allem darauf an, dass die Flanke den kommenden Nulldurchgang präzise anzeigt, und dazu muss sie möglichst dicht am Nulldurchgang sein. Bei meiner Schaltung sind das nur ~10µs gegenüber ~180µs bei deiner oder 500µs bei Dextrel. Wenn man so weit vom echten Nulldurchgang entfernt eine Flanke liefert, ist es wichtig, dass es eine sehr konstante Zeit davor erscheint, damit man das sauber rausrechnen kann.
Außerdem hat auch deine Schaltung eine Unsymmetrie von etwa 20µs, das ist so viel wie bei mir die gesamte Impulsbreite. Die Unsymmetrie in meinem Testaufbau ist etwa 10µs. http://www.mikrocontroller.net/attachment/169158/20130210_173709.jpg >ber eigentlich ist nur die erste Flanke wichtig, nicht die zweite bzw. >die Symmetrie. Es kommt doch vor allem darauf an, dass die Flanke den >kommenden Nulldurchgang präzise anzeigt, Naja, das kommt drauf an, wie das weiter verarbeitet werden soll. Wenn Du nur die erste Flanke nutzt, um eine Verzögerung zu berechnen und um dann einen Triac einzuschalten, mag das gehen. Aber ich habe hier vor, statt eines Triacs zwei antiserielle MOSFETs zu nutzen. (Ich will Schalter, Phasenan/abschnitt und Schingungspaketsteuerung mit der gleichen Hardware unterstützen) Und da habe ich mir das überlegt: http://www.mikrocontroller.net/attachment/172783/phasenschnitt.PNG
Angehängte Dateien:
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ZeroCross.png
2,6 KB
So ich bins nochmal ;-) Meine Schaltung aus meinem ersten Post habe ich mal auf Lochraster aufgebaut. Leider habe ich meine Optokoppler in meiner Studentenbude liegen lassen, also wurde eine Gabellichtschranke umfunktioniert. Dies dürfte die Flanken etwas verschlechtert haben, aber für eine erste Abschätzung dürfte das genügen. Nachdem mein Weihnachtsgeschenk an mich gestern mit der Post kam, konnte ich die Schaltung auch vermessen. Im angehängten Screenshot sieht man, dass die fallende Flanke etwa um 3µS verzögert ist, dass dürfte für jede Phasenschnittsteuerung genau genug sein. Selbst mit Verarbeitungszeit im µC liegt der Fehler deutlich unter 1‰.
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