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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR und 230V und ein Relais -> Störungen


Autor: Marcel P. (souko)
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Hallo Ihrs,

ich hab da noch ein kleines Problem. Ich habe vor einer ganzen Weile mal 
eine Platine erstellt, welche für meinen Platinenbelichter gedacht ist.

Dabei geht es um folgende Schaltung:

http://eventronics.de/images/electronics/Schematic_UV_Exposer.png
http://eventronics.de/images/electronics/Schematic_UV_Exposer_Supply.png

und um folgendes Platinenlayout:

http://eventronics.de/images/electronics/Board_UV_Exposer.png

Die Schaltung ist eine der ersten, welche ich mit 230V und 
Mikrocontroller erstellt habe, und enthält daher einige Fehler bzw. 
Grausigkeiten bezüglich EMV, denn darüber habe ich mir damals noch keine 
wirklichen Gedanken gemacht.
ABER: Der Isolationsabstand wurde beachtet, und die Unterseite der im 
Einsatz befindlichen Platine ist im 230V-Bereich mit Isolierlack 
überzogen.

Bisher hat diese Schaltung immer fast perfekt funktioniert. Lediglich ab 
und zu stürzt der Controller ab, wenn das Relais einschaltet bzw. 
ausschaltet, was wohl durch fehlende Schutzbeschaltung entsteht.
Auf dem Schaltplan fehlt der 100nF-Abblock-Kondensator am Controller. 
Dieser ist jedoch im IC-Sockel integriert.
Und der 7805 ist durch einen TSR 1-2450 von Traco ersetzt.

So sieht das ganze in Realität aus:
http://eventronics.de/images/electronics/Exposer_Prototype.jpg

Jetzt würde ich das ganze gerne überarbeiten und ordentlich machen.
Dazu ein paar Fragen :
- sollte ich den Relaiskontakt noch mit einem RC-Glied entstören ?
- ist die Diode an der Relaisspule eventuell zu langsam ?

Was ist sonst noch falsch/schlecht gelösst ?

Grüße, Souko

EDIT: Achja, das Relais schaltet 2 x 2 UV-Röhren mit konventionellem 
Vorschaltgerät.

: Bearbeitet durch User
Autor: Hubert G. (hubertg)
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Marcel P. schrieb:
> sollte ich den Relaiskontakt noch mit einem RC-Glied entstören ?

Das solltest du als erstes machen, ist ja auch der geringste Áufwand.

Autor: Klaus (Gast)
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Marcel P. schrieb:
> EDIT: Achja, das Relais schaltet 2 x 2 UV-Röhren mit konventionellem
> Vorschaltgerät.

Leuchtstofflampen mit konventionellen Vorschaltgeräten haben schon so 
manchen Prozessor zum Absturz gebracht, selbst wenn er mit dieser Lampe 
nichts zu tun hat.

MfG Klaus

Autor: Marcel P. (souko)
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Hubert G. schrieb:
> Marcel P. schrieb:
>> sollte ich den Relaiskontakt noch mit einem RC-Glied entstören ?
>
> Das solltest du als erstes machen, ist ja auch der geringste Áufwand.

Dachte ich mir fast. Jedoch stellt sich mir die Frage, parallel zum 
Kontakt -> Dauerhafter Stromverbrauch (gut, das Gerät hängt nicht 
permanent am Netz)
oder parallel zum Verbraucher ?

Klaus schrieb:
> Marcel P. schrieb:
>> EDIT: Achja, das Relais schaltet 2 x 2 UV-Röhren mit konventionellem
>> Vorschaltgerät.
>
> Leuchtstofflampen mit konventionellen Vorschaltgeräten haben schon so
> manchen Prozessor zum Absturz gebracht, selbst wenn er mit dieser Lampe
> nichts zu tun hat.
>
> MfG Klaus

Oh ja, das hab ich gemerkt. Bei einer anderen Schaltung habe ich mir VCC 
mal mit dem Oszi angesehen, während nebendran eine LSR eingeschaltet 
wurde. HERRJE, das waren Peaks von fast 20V und zum Teil noch höher...

Aber, was macht man dagegen, wenn die LSR mit VG direkt im gleichen 
Metallgehäuse sitzen wie die µC-Schaltung ?

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Autor: Falk B. (falk)
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@ Marcel Peterkau (souko)

>Oh ja, das hab ich gemerkt. Bei einer anderen Schaltung habe ich mir VCC
>mal mit dem Oszi angesehen, während nebendran eine LSR eingeschaltet
>wurde.

LSR, UKW, NDW, ojemine.

> HERRJE, das waren Peaks von fast 20V und zum Teil noch höher...

Und damit satte Messfehler ;-)

Wenn dur WIRKLICH mal 20V auf deiner 5V VCC gehabt hättest, wäre es 
nicht nur zum Absturz sondern auch zur Zerstörung gekommen.

>Aber, was macht man dagegen, wenn die LSR mit VG direkt im gleichen
>Metallgehäuse sitzen wie die µC-Schaltung ?

Das was man immer macht. Die EMV verbessern. Wenn gleich das nicht immer 
ganz einfach ist.

Autor: Joachim B. (jar)
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Marcel P. schrieb:
> Jetzt würde ich das ganze gerne überarbeiten und ordentlich machen.
> Dazu ein paar Fragen :
> - sollte ich den Relaiskontakt noch mit einem RC-Glied entstören ?

ich würde statt Relais ein SSR versuchen
https://www.mikrocontroller.net/part/S202S02

> - ist die Diode an der Relaisspule eventuell zu langsam ?
http://www.vishay.com/docs/81857/1n4148.pdf

wow mit Sicherheit nicht bei 4ns, ich nehme ja meist BA157/159 die sind 
lahm mit 125ns/500ns können aber mehr ab.

Autor: MaWin (Gast)
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Marcel P. schrieb:
> Lediglich ab und zu stürzt der Controller ab, wenn das Relais
> einschaltet bzw. ausschaltet, was wohl durch fehlende Schutzbeschaltung
> entsteht.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25.2

Autor: Marcel P. (souko)
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Falk B. schrieb:

>> HERRJE, das waren Peaks von fast 20V und zum Teil noch höher...
>
> Und damit satte Messfehler ;-)
>
> Wenn dur WIRKLICH mal 20V auf deiner 5V VCC gehabt hättest, wäre es
> nicht nur zum Absturz sondern auch zur Zerstörung gekommen.

Das ist wohl wahr. Woher kommen aber dann diese Spitzen auf dem 
Oszi-Bild, die definitiv über 20V gehen, wenn auch nur extrem kurz.
Die Schaltung wurde übrigens damals auf Punktlochraster mit Löt- und 
Drahtbrücken aufgebaut (NEIN, nicht von mir, ich sollte nur den Fehler 
suchen)

>>Aber, was macht man dagegen, wenn die LSR mit VG direkt im gleichen
>>Metallgehäuse sitzen wie die µC-Schaltung ?
>
> Das was man immer macht. Die EMV verbessern. Wenn gleich das nicht immer
> ganz einfach ist.

Wenn ich sehe, was für einen Aufwand unsere Ingenieure treiben zum Thema 
EMV. Ich mag dieses, leider unumgängliche Thema, überhaupt nicht. Aber 
gut, das gehört eben dazu.

Ich hab mir mal den Artikel zum Thema Snubber durchgelesen,
auf den hätt ich auch selber kommen können. Sorry für meine Faulheit zu 
suchen und danke für den Link :-))

Da ich die Schaltung für verschiedene Leuchtstoffröhren einsetzen 
möchte, habe ich keine festen Parameter zur Last.
Daher würde ich dem Artikel entsprechend einen Widerstand von 100 Ohm 
und 47nF wählen:

> Wenn keine genaueren Angaben zur Last vorliegen, sind 47-100Ω
> (1W, kein Drahtwiderstand) und 47-100nF (X2!) gute Standardwerte
> für Snubber bei Triacs oder Relais, die 230V Lasten schalten.

ALLERDINGS wird hier geschrieben:

> Für Neondrosseln mit normaler Vorschaltdrossel ist
>
> ein sinnvoller Wert, da der LC Schwingkreis (großes
> L aus Vorschaltdrossel) sonst nicht genug bedämpft ist.

Das heisst in diesem Fall sollte der Widerstand ca 10kOhm haben. Was 
mache ich dann mit dem C, da mein L ja variieren kann durch den Einsatz 
verschiedener Leuststoffröhren.

Joachim B. schrieb:
> ich würde statt Relais ein SSR versuchen
> https://www.mikrocontroller.net/part/S202S02

daran habe ich auch schon gedacht. Allerdings brauche ich da ja trotzdem 
ein Snubber !?

MaWin schrieb:
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Die vorgeschlagene Diode an der Relaisspule habe ich ja bereits drin. 
Mit fehlender Schutzbeschaltung meinte ich eher die 230V-Seite.

Grüße, Souko

Autor: Falk B. (falk)
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@ Marcel Peterkau (souko)

>Das ist wohl wahr. Woher kommen aber dann diese Spitzen auf dem
>Oszi-Bild, die definitiv über 20V gehen, wenn auch nur extrem kurz.

Durch parasitäre Einkopplung in deinen Messkreis. Eine Möglichkeit ist 
eine induktive Einkopplung in die Masseschleife deines Tastkopfes.

>Die Schaltung wurde übrigens damals auf Punktlochraster mit Löt- und
>Drahtbrücken aufgebaut (NEIN, nicht von mir, ich sollte nur den Fehler
>suchen)

Dort kann es auch größere Signalschleifen geben. Eine durchgehende 
Massefläche kann helfen.

>Daher würde ich dem Artikel entsprechend einen Widerstand von 100 Ohm
>und 47nF wählen:

Ist OK.

>Das heisst in diesem Fall sollte der Widerstand ca 10kOhm haben. Was
>mache ich dann mit dem C, da mein L ja variieren kann durch den Einsatz
>verschiedener Leuststoffröhren.

Vergiss es. Das ist so in der Form nicht wirklich wichtig.

Autor: Marcel P. (souko)
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Alles klar,
Vielen Dank für eure erneute Geduld mit mir !

Dann werde ich zusätzlich mal ein Snubber über meinen Relaiskontakt 
legen.

[ironie] Da nehm ich wohl am besten Platzsparende SMD-0805-Bauteile für 
die 230V ;-) [/ironie]

NEE, ernsthaft.. die X2-Dinger sind mit 15mm Raster doch schon etwas 
größer ! Aber gut. Dann mal los...

Autor: Volker G. (voga2073)
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Marcel P. schrieb:
> NEE, ernsthaft.. die X2-Dinger sind mit 15mm Raster doch schon etwas
> größer ! Aber gut. Dann mal los...

Dann schau mal hier: 
http://www.conrad.de/ce/de/product/450224/MKP-X2-Funkentstoer-Kondensator-radial-bedrahtet-01-F-275-VAC-10-10-mm-L-x-B-x-H-13-x-6-x-12-mm-MKP-X2-1-St.

Ich hatte das Problem, das alles in eine UP-Dose zu kriegen und war 
hocherfreut, bei Conrad diesen X2 im RM10 und auch noch zu 
überschaubaren Preisen zu finden.

Volker

Autor: Joachim B. (jar)
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Marcel P. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> ich würde statt Relais ein SSR versuchen
>> https://www.mikrocontroller.net/part/S202S02
>
> daran habe ich auch schon gedacht. Allerdings brauche ich da ja trotzdem
> ein Snubber !?

hmmm, braucht man den wirklich bei Nullwellenschalter?

: Bearbeitet durch User
Autor: Marcel P. (souko)
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Joachim B. schrieb:
> hmmm, braucht man den wirklich bei Nullwellenschalter?

Ich würde sagen ja, denn auch wenn man im Nulldurchgang abschaltet, ist 
ja in der Drosselspule der Leuchtstoffröhren noch Energie gespeichert, 
die abgebaut werden will !?

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