Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller an Klingeltrafo


von Stefan (Gast)


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Hallo,
ich habe mir einen kleinen Hausbus eingerichtet, der seinen 
Mastercontroller im Haus-Verteilerkasten hat. Den Microcontroller würde 
ich gern möglichst energieeffizient mit 5V versorgen. Die 
Controllerplatine benötigt durch Relais für Rolladensteuerung zeitweise 
bis zu 1A.

Meine Hausklingel wird von einem Klingeltrafo ST303N von Hager 
(Nennspannung 8V~, unbelastet 12V~) versorgt und ich habe vor, die 5V 
Controllerspannung von dort abzuleiten.

Ich denke da an einen Brückengleichrichter mit Glättungskondensator für 
die Gleichrichtung. Daran würde ich dann einen Schaltregler anschließen 
um 5 V zu erhalten.
Bevor ich alles bestelle möchte ich sichergehen, dass das ein sinnvolles 
Vorgehen ist.

Die Alternative wäre ein gesondertes Schaltnetzteil (Conrad 1211539 - 
62). Ist aber mit 40€ deutlich teurer (wenn auch deutlich einfacher) und 
ich habe noch ein Teil mit Stand-By-Verlust (0.3W).

Wie seht ihr das?

von Joachim B. (jar)


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Stefan schrieb:
> Ich denke da an einen Brückengleichrichter mit Glättungskondensator für
> die Gleichrichtung. Daran würde ich dann einen Schaltregler anschließen
> um 5 V zu erhalten.

alles im grünen Bereich, nur die Leistung und der Preis wäre noch zu 
diskutieren. Ich würde auch einen Bogen um die Poti DC/DC Wandler 
machen, deine Vorgabe ist klar 5V keine Einstellung und damit keine 
Verstellung oder später Potiaussetzer möglich oder nötig.

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Wie seht ihr das?

An Klingeltrafos hängen Klingeln und klassische mit Spule und Klöppel 
produzieren Abreissfunken und damit hohe Spannungsimpulse die Elektronik 
auch nach Spannungsreglern leicht stören.

Bau es also so, dass es störsicher wird. Zusätzliche Filter, per VDR und 
Drosselspule, können nicht schaden.

von Joachim B. (jar)


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MaWin schrieb:
> Zusätzliche Filter, per VDR und
> Drosselspule, können nicht schaden.

klaro, Klasse Tipp, Dimensionierungsvorschläge?

von Gerald B. (gerald_b)


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Hol dir ein Hutschienen(schalt)netzteil für 5V, z.B. das hier:
http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg0ODQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Hutschienen_Schaltnetzteil_MEANWELL_MDR_10_5_5_V_2_A.html
Statt im Schaltschrank irgendwelche Drahtigel zu bauen :-)

Gruß Gerald

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Gerald B. schrieb:
> Hol dir ein Hutschienen(schalt)netzteil für 5V, z.B. das hier:

müsste man ausrechnen, das Schaltnetzteil braucht auch immer Saft, 
stellt ne zusätzliche Grundlast dar und der Klinkeltrafo saugt ja schon 
auch

Stefan schrieb:
> möglichst energieeffizient

dann nimm Schottky Dioden für die Brücke 1N5819 bis 1A sollte reichen 
wegen Wandler sonst 1N5822 bis 3A

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Stefan schrieb:
> Die Alternative wäre ein gesondertes Schaltnetzteil (Conrad 1211539 -
> 62). Ist aber mit 40€ deutlich teurer (wenn auch deutlich einfacher) und
> ich habe noch ein Teil mit Stand-By-Verlust (0.3W).

Und wenn du es nicht bei Conrad kaufst, dann kostet es keine EUR 15,-.

von Hubert M. (hm-electric)


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Das einbrechen der Spannung beim Klingeln würde mir sehr zu denken 
geben....

von MaWin (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Dimensionierungsvorschläge

UKW Drossel und Automotive-VDR.

von Joachim B. (jar)


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Hubert Mueller schrieb:
> Das einbrechen der Spannung beim Klingeln würde mir sehr zu denken
> geben....

könnte man mit Dauerklingeln messen, ggffs. die Ue für den Wandler mit 
dickeren Elkos puffern, kommt halt wirklich auf die Leistungsreserven 
vom Klingeltrafo an.

Stefan schrieb:
> Die
> Controllerplatine benötigt durch Relais für Rolladensteuerung zeitweise
> bis zu 1A.

definiere zeitweise, mit bistabilen Relais wüsste man das eher.

: Bearbeitet durch User
von Testfall (Gast)


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Ich würde mit dem Klingeltrafo nach Gleichrichtung, Siebung und 
Schutzschaltung einen kleinen Bleiakku laden und mit dem den StepDown 
für den MC betreiben. Klingeltrafos sind doof, wenn wer klingelt.

 Das explizit dafür gedachte Netzteil ist wirklich besser.

von Jürgen S. (jurs)


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Stefan schrieb:
> Meine Hausklingel wird von einem Klingeltrafo ST303N von Hager
> (Nennspannung 8V~, unbelastet 12V~) versorgt und ich habe vor, die 5V
> Controllerspannung von dort abzuleiten.

Die allermeisten Haustürklingeln klingeln mit Gleichstrom genau so gut 
wie mit Wechselstrom. Das würde ich bei Deiner Haustürklingel mal 
prüfen.

Daher kannst Du üblicherweise für Deine Haustürklingel den Klingeltrafo 
rausschmeißen und ersatzweise auch ein 8V...12V Netzteil verwenden.

Und von dem Netzteil zapfst Du dann per Step-Down Wandler 5V für Deine 
Mikrocontrollerschaltung ab.

von Stefan (Gast)


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Danke für die vielen Antworten!

Also:

Wegen Spannungeinsbruch beim Klingeln, sowie Spannungsimpulse durch 
Induktivität der Klingel hatte ich auch ein wenig Bedenken, wobei der 
Spannungseinbruch eigentlich nicht relevant sein dürfte, wenn ich einen 
Schaltregler nehme, der nicht mehr als 8V Input benötigt. Dann bleibt 
aber immer noch die Frage was bei Input-Spannungsänderungen (Dynamik) am 
Ausgang passiert.

> Stefan schrieb:
> > Die
> > Controllerplatine benötigt durch Relais für Rolladensteuerung zeitweise
> > bis zu 1A.
>
> definiere zeitweise.

Wenn alle Rolläden auf einmal fahren für ca. 10-20 sekunden, 
wahrscheinlich zweimal täglich.
Wenn kein Rolladen fährt sollte die Strohmaufnahme im µA..mA Bereich 
liegen.

> dann nimm Schottky Dioden für die Brücke 1N5819 bis 1A sollte reichen
> wegen Wandler sonst 1N5822 bis 3A
Ich dachte da eher an einen fertigen Brückengleichrichter (BxxCxxxx), 
oder sind die bzgl. Effizienz schlechter als mit Schottky Dioden selbst 
gebaut?


> Hol dir ein Hutschienen(schalt)netzteil für 5V, z.B. das hier:
> http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg0ODQ2OTk-/Stromver...
> Statt im Schaltschrank irgendwelche Drahtigel zu bauen :-)
Das wär auf jeden Fall sauberer/ordentlicher, schneller umgesetzt und 
wird auf jeden Fall funktionieren.
Wenn ich ansonsten wirklich noch die Spannung filtern müsste, ist das 
vielleicht für mich doch besser. Habe mit sowas noch keine Erfahrung und 
möchte bei diesem Projekt eigenltich nach dem Bau nicht nochmal was 
ändern müssen, weil irgendwas nicht richtig funktioniert.

Ist denn davon auszugehen, dass sich durch an den Klingeltrafo 
angeschlossene Gleichrichter/Schaltregler der Standby-Verbrauch durch 
Lasterhöhung des Klingeltrafos so erhöht, dass er in die Größenordnung 
des Stand-By-Verlusts eines 230-Schaltnetzteils kommt?
Dann würde sich das Basteln wirklich nicht mehr lohnen..

> Die allermeisten Haustürklingeln klingeln mit Gleichstrom genau so gut
> wie mit Wechselstrom. Das würde ich bei Deiner Haustürklingel mal
> prüfen
Das ist auch noch eine gute Idee. Das werde ich ja mal prüfen.

von Joachim B. (jar)


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Stefan schrieb:
> Ich dachte da eher an einen fertigen Brückengleichrichter (BxxCxxxx),
> oder sind die bzgl. Effizienz schlechter als mit Schottky Dioden selbst
> gebaut?

Schwellwertspannung bei Durchlass,
SI 0,7V-1V ca. x 2 x I(A) = Verlustleistung
Schottky 0,3V-0,5V ca. x 2 x I(A) = Verlustleistung

von Stefan (Gast)


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> > Die allermeisten Haustürklingeln klingeln mit Gleichstrom genau so gut
> > wie mit Wechselstrom. Das würde ich bei Deiner Haustürklingel mal
> > prüfen
> Das ist auch noch eine gute Idee. Das werde ich ja mal prüfen.
naja, allerdings bleibt dann immer noch das Problem mit dem Wandeln und 
Filtern der µC Spannung.

von Jürgen S. (jurs)


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Stefan schrieb:
>> > Die allermeisten Haustürklingeln klingeln mit Gleichstrom genau so gut
>> > wie mit Wechselstrom. Das würde ich bei Deiner Haustürklingel mal
>> > prüfen
>> Das ist auch noch eine gute Idee. Das werde ich ja mal prüfen.
> naja, allerdings bleibt dann immer noch das Problem mit dem Wandeln und
> Filtern der µC Spannung.

DC/DC Step-Down Wandler zum Einbauen als Stromversorgung gibt es fertig 
vom Chinesen zu kaufen, z.B. ebay Nr. 261086347337

Da wäre die DC-Ausgangsspannung sogar einstellbar, Hauptsache sie ist 
mindestens 2V oder mehr niedriger als die Eingangsspannung. Denn 
notwendigen Platz von 43x21mm Platinengröße müßte man in seiner 
Schaltung natürlich einplanen.

von Stefan (Gast)


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MaWin schrieb:
> Bau es also so, dass es störsicher wird. Zusätzliche Filter, per VDR und
> Drosselspule, können nicht schaden.

MaWin schrieb:
> UKW Drossel und Automotive-VDR.

Das sagt mir leider gar nichts. Wie würde denn so ein Filter aussehen, 
bzw. kannst du mir einen Link geben, wo ich mich schlau lesen kann? Habe 
spontan über google nichts richtig hilfreiches gefunden.

von Mike (Gast)


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Stefan schrieb:
> Wenn alle Rolläden auf einmal fahren für ca. 10-20 sekunden,
> wahrscheinlich zweimal täglich.

Und warum sollen die alle auf einmal fahren? Das treibt nur die 
Spitzenlast unnütz in die Höhe. Der Tag hat 24h. Da können die Rollläden 
genauso gut (ggf. in kleinen Gruppen) nacheinander fahren. Das dürfte 
den µC nur ein müdes Lächeln kosten.

von Stefan (Gast)


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Dem µC ist es doch sowieso egal wie viele Rolläden gleichzeitg fahren. 
Ob er Leuchtdioden oder Rolläden schaltet weiß er nicht.
Aus Komfortgründen sollten sie schon gleichzeitig fahrbar sein 
(Geräusche).

von Harald W. (wilhelms)


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hinz schrieb:

> Und wenn du es nicht bei Conrad kaufst, dann kostet es keine EUR 15,-.

http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg0ODQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Hutschienen_Schaltnetzteil_MEANWELL_MDR_10_5_5_V_2_A.html

Genau, und die "freien" 5 Cent kann man dann sinnlos verprassen. :-)

von Joachim B. (jar)


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Stefan schrieb:
> Dem µC ist es doch sowieso egal wie viele Rolläden gleichzeitg fahren.
> Aus Komfortgründen sollten sie schon gleichzeitig fahrbar sein
> (Geräusche).

und mit bistabilenen Relais im Abstand von der Umschaltzeit (10ms 
geschätzt) fahren sie nahezu gleichzeitig ohne für die Fahrzeit alle den 
Relaisstrom zu saugen.

von Schreiber (Gast)


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Jürgen S. schrieb:
> Stefan schrieb:
>> Meine Hausklingel wird von einem Klingeltrafo ST303N von Hager
>> (Nennspannung 8V~, unbelastet 12V~) versorgt und ich habe vor, die 5V
>> Controllerspannung von dort abzuleiten.
>
> Die allermeisten Haustürklingeln klingeln mit Gleichstrom genau so gut
> wie mit Wechselstrom. Das würde ich bei Deiner Haustürklingel mal
> prüfen.
>
> Daher kannst Du üblicherweise für Deine Haustürklingel den Klingeltrafo
> rausschmeißen und ersatzweise auch ein 8V...12V Netzteil verwenden.

...was gleichzeitig die Stromrechnung erheblich entlastet. Die 
Investition in ein Pollin-Schaltnetzteil verspricht etwa 50% Rendite, 
steuerfrei versteht sich...

...so ein Klingeltrafo ist eine leistungsfähige Schaltschrankheizung mit 
einem enorm hohen Ruhestromverbrauch...

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Bau es also so, dass es störsicher wird. Zusätzliche Filter, per VDR und
>> Drosselspule, können nicht schaden.
>
> MaWin schrieb:
>> UKW Drossel und Automotive-VDR.
>
> Das sagt mir leider gar nichts. Wie würde denn so ein Filter aussehen,
> bzw. kannst du mir einen Link geben, wo ich mich schlau lesen kann? Habe
> spontan über google nichts richtig hilfreiches gefunden.

http://www.conrad.de/ce/de/product/467650/KFZ-Metalloxid-Varistor-S10K14-22-V-Epcos-Q69X3859-12V-1-St

http://www.conrad.de/ce/de/product/501924/UKW-Drossel-axial-bedrahtet-56-H-03-Epcos-B82111EC24-1-St

--Drossel--+--
           |
          VDR   Brückengleichrichter Siebelko Spannungsregler
           |
-----------+--

Auch ein Ferrit um die verdrillte Zuleitung geclipst kann Störungen 
abhalten.

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