Hallo Forum,
eins vorweg, ich bin totaler Neuling auf diesem Gebiet und bitte um
konstruktive Kritik ohne Elternkomplex. Ich gebe mir Mühe durch
Eigenstudium, so wenig wie möglich im Forum zu fragen.
Als erstes kleines Projekt soll eine simple Niveauüberwachung mittels
doppeltem Schwimmerschalter (Hysterese) und µC realisiert werden, welche
bei Bedarf einen 230 VAC, 200 W Kondensatormotor (Pumpe) ansteuert.
Fragen/Bitten:
1.) Wäre ein 55 mA Printtrafo richtig dimensioniert?
2.) Aufklärung über enthaltene Fehler in der Schaltung
3.) Verbesserungsvorschläge
FixundFax schrieb:> 1.) Wäre ein 55 mA Printtrafo richtig dimensioniert?
Reicht nur knapp, weil die LED in deinem SSR ja schon etwa 15-20mA
futtert. Nimm besser einen 6V/200mA Trafo und benutze statt der
Einweggleichrichtung einen kleinen Brückengleichrichter.
C4 ist viel zu klein. Ein 470µF-1000µF Elko/16V ist hier viel besser als
Siebelko geeignet. C3 kann entfallen.
Die Reedkontakte gegen Plus zu schalten ist nicht gut, weil du im Tiny13
nur Pullups hast. Besser ist es, die Kontakte gegen GND zu schalten,
dann sind die Pullups im Tiny13 sinnvoll. Ein geschlossener Kontakt wird
dann als low interpretiert, was in der Software einfach zu handeln ist.
Übrigens ist die Schaltung auch ohne Aufwand mit einem RS Flipflop zu
lösen. Aber wenns dir um den MC und dessen Programmierung geht, sage ich
nichts dagegen.
Matthias S. schrieb:> Die Reedkontakte gegen Plus zu schalten ist nicht gut, weil du im Tiny13> nur Pullups hast
Anstatt der internen uC Pullups schlage ich aber vor externe 1K Pullup
Widerstände zu verwenden um den Kontaktstrom zu erhöhen. Viele
mechanische Kontaktschalter neigen bei zu geringen Arbeitsstrom zu
unzuverläßigem Verhalten.
Auch sollte man in Serie mit den uC Eingängen immer noch
Serienwiderstände von 10-100K nach den Pullups einschleifen um den uC
vor Beschädigungen bei Überspannung zu beschützen um den Pin Strom bei
unzulässigen Eingangsspannungen zu begrenzen. So etwas ist leicht mit
der externen Beschaltung möglich wenn man nicht aufpasst. Die internen
parasitischen CMOS Schutzdioden im uC begrenzendann die Pin
Eingangsspannung auf vcc+0.7V und Gnd-0.7V. Latchup des uC ist damit
nicht zu befürchten.
Zusätzlich mindert diese Maßnahme die Empfindlichkeit auf externe
Störungen zu reagieren die oft beim Abschalten induktiver Lasten in der
Nähe enstehen.(Bei der Wtcp Weller Lötstation habe ich beim Schalten der
Temperatursteuerung schon meine Wunder erlebt.) Der Vollständigkeit
halber schließt man zur Störminderung oft gerne noch 1-100nF Cs zwischen
Vdd und den uC Schalteingängen um die Flankensteilheit zu verringern.
Viele werden jetzt denken es ist alles Overkill. In meiner Praxis haben
sich aber diese Maßnahmen oft bewährt.
Gerhard
Die Reed-Kontakte schalten jetzt gegen GND, den Wert des Siebelko habe
ich geändert und den C3 entfernt. Ich habe übersehen, dass ich am
Printtrafo ja eine Wechselspannung abgreife. Wenn ich jetzt an einen 6 V
Trafo einen Brückengleichrichter nachschalte, dann bleibt mir für den
7805 eine zu niedrige Spannungsdifferenz. Also nehme ich dann doch einen
9 V Trafo mit nachgeschaltetem Brückengleichrichter?
FixundFax schrieb:> Die Reed-Kontakte schalten jetzt gegen GND, den Wert des Siebelko habe> ich geändert und den C3 entfernt. Ich habe übersehen, dass ich am> Printtrafo ja eine Wechselspannung abgreife. Wenn ich jetzt an einen 6 V> Trafo einen Brückengleichrichter nachschalte, dann bleibt mir für den> 7805 eine zu niedrige Spannungsdifferenz. Also nehme ich dann doch einen> 9 V Trafo mit nachgeschaltetem Brückengleichrichter?
Wenn Du aber wenig Wert auf Netzunterspannungstoleranz legst, dürfte es
noch mit einem 6V Trafo funktionieren solange man mit
Vollweggleichrichtung (Brückengleichrichter) arbeitet und notfalls einen
Low Dropout Regler verwendet. Bei geringer Last müßten mindesten 8-9V
dem Regler zur Verfügung stehen. (6 x SQR(2) = 8.4V Spitzenspannung).
Meist ist die Trafospannung bei geringer Belastung sowieso 20% höher wie
die Nennspannung bei nominaler Belastung. Nimm auch einen 1000uF
Eingangselko um die Ripplespannung klein zu halten.
Wenn Dir aber ein 9V Trafo zur Verfügung steht, nimm ruhig diesen. Sonst
sind auch die 5V SNT Adapter geignet um Deine Schaltung mit Strom zu
versorgen. Die gibt es ja mittlerweile wie Sand im Meer.
Also ich vermisse da noch eine Feinsicherung, sekundär und primär.
Wird ja gerne mal vergessen.
Als Spannungsregler könnte man auch Lowdrop-Typen nehmen.
Vielleicht reicht dann sogar die 6V Trafo vor dem Brückengleichrichter.
Und es verringert die Verluste im Regler.
Müsste man ausprobieren oder Messen.
Diese VDR oder Varistoren verwende ich nicht mehr.
Sind mir zu gefährlich.
Wenn die öfter mal richtig Spannung sehen werden die niederohmig und
brennen ab.
Gruß
Thomas
PS:
An der Pumpe natürlich auch eine Sicherung :-)
Mal ohne Elternkomplex und Zeigefinger.
Aber für das erste Projekt finde ich das schon recht Anspruchsvoll.
Erst mal Schaltpläne nicht richtig gezeichnet, dann nicht abgesichert,
falsch dimensionierte Bauteile usw.
Womöglich noch auf Lochraster (Spekulation) :-)
Und was ist mit der Pumpe, wenn der Tiny mal hängt oder eine Störung
auftritt.
Säuft dann irgendetwas ab oder wird geflutet?
Oder läuft die Pumpe dann trocken ?
Kommt mir irgendwie alles nicht gut überlegt vor,
aber vielleicht liege ich ja falsch.
Gruß
Thomas
Thomas B. schrieb:> Erst mal Schaltpläne nicht richtig gezeichnet
Was ist falsch gezeichnet? Bitte berichtigt mich unbedingt, ich möchte
dazulernen!
Thomas B. schrieb:> falsch dimensionierte Bauteile
Welche Bauteile sind falsch dimensioniert?
Danke für die konstruktive Kritik! Ich werde mich erstmal zurück ziehen
und alles überdenken. Ich melde mich dann mit einem überarbeitetem
Schaltplan.
FixundFax schrieb:> Thomas B. schrieb:>> Erst mal Schaltpläne nicht richtig gezeichnet>> Was ist falsch gezeichnet? Bitte berichtigt mich unbedingt, ich möchte> dazulernen!
Ist ne Stilfrage. Wenn man den Schaltplan so aufbaut, daß man ihn von
link nach rechts lesen kann, dann fällt es dem geneigten Leser leichter,
diesen zu verstehen. Also den Netzeingang und die Reed-Kontakte nach
links, den Pumpenausgang nach rechts. Dazwischen die Blöcke uC, Netzteil
und Relais geschickt anordnen (Kreuzungen möglichst vermeiden).
Hallo FixundFax,
ich will Dich hier nicht ärgern.
Warum und aus welchem Grund sollte ich das auch tun.
Bitte mehr Info über dein Projekt.
Gruß
Thomas (NRW)
Falls es interessiert:
In dem unterstehenden Link ist eine Kurzbeschreibung als Beispiel einer
von mir letztes Jahr erstellten kleinen uC Pumpensteuerung für die
periodische Kondenswasserabfuhr einer nicht fix installierten Raum
Klimaanlage.
Das Herz der uC Steuerung ist ein billiges Pro-Mini Arduino Bord aus
China mit Schraubanschlußplatine. Die Schraubanschlußplatine wurde auf
der Unterseite hingehend mit den schon vorgeschlagenen Pullups und
Schutzserienwiderständen modifiziert. Ist also nichts Besonderes. Der
Bau mußte einfach nur schnell gehen. Ein kleines 12V, 1A SMPS
Steckernetzteil versorgt die Elektronik und den kleinen Pumpenmotor.
Trotz der Einfachheit funktionierte die kleine Anlage den ganzen Sommer
einwandfrei. Schutz gegen die üblichen möglichen Betriebsstörungen sind
in der Firmware enthalten..
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2015)"Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (2015)"
Mfg,
Gerhard
Die meisten Klimaanlagen machen sich die Kondenswasserabfuhr einfach -
sie schalten die Pumpe alle paar Minuten für vielleicht 30 Sekunden ein
und haben nur ein Not-Aus falls der Wasserspiegel trotz dieser
Pumpenschaltung zu weit ansteigt. Wenn dieser Schalter ausgelöst wird,
schalten die Dinger entweder sofort den Kältemittelverdichter ab oder
sie schalten zuerst die Pumpe nochmal ein und warten 30 Sekunden ob der
Wasserspiegel wieder fällt. Wenn nicht schalten sie ebenfalls den
Verdichter ab.
Hallo Thomas,
wieso denkst Du, dass ich denke, dass Du mich ärgern willst :)
Ich finde es doch schön, wenn mir konstruktiv geholfen wird. Dafür ist
das Forum doch da, oder? :)
Vielleicht habe ich mich ja tatsächlich etwas übernommen mit dem
Projekt, aber ich möchte es doch irgendwann gern umsetzen. Den
Controller habe ich hier im Testaufbau auf einem Steckbrett bereits
erfolgreich programmiert. Jaaa, die paar Zeilen Code sind Kindergarten,
was mich dennoch gleich ermutigte und Lust auf mehr machte. Die
Grundlagen verstehe ich im Groben, aber die Wissenslücken sind doch noch
enorm, was mich sehr ärgert. Ich bin mittlerweile total fasziniert von
der digitalen und analogen Schaltungstechnik. Wenn die liebe Zeit es
nicht verbieten würde, dann hinge ich nur noch im Netz und würde
studieren.
Zum Projekt: Ich möchte mir einen Tank-Karbonator bauen und Sodawasser
aus einer 3in1 Mischbatterie direkt über der Spüle zapfen. Die
Sodastreams sind nicht das Gelbe vom Ei, da sie nicht richtig
karbonisieren, sondern das CO2 nur kurzzeitig einmischen. Das
Karbonisieren klappt manuell schon super und nun möchte ich das Ganze
automatisieren, damit ich das Wasser nicht immer manuell nachfüllen
muss. Als Hardware steht ein Pepsi-Jolly-Keg 9 l mit Überdruckventil,
eine 2kg CO2 Flasche, diverse Fittinge, eine Procon Druckpumpe, ein
umgebauter doppelter Schwimmerschalter, diverse Rückschlagventile (alles
aus V4A) sowie der besagte 200 W Motor welcher die Pumpe antreiben soll.
Ich habe schon viele Überlegungen in das Projekt gesteckt
(Druckproblematiken, Überfüllung, Initialisierung Füllstand, Art der
Füllstandsmessung, Keimproblematik etc.), aber die Problematik mit dem
Ausfall des µC (permanent "high" an PB2) wäre wirklich noch ein
wichtiger Punkt, welchen ich übersehen habe. Wenn dieses Szenario
tatsächlich eintreten könnte, dann wäre ich an Lösungsvorschlägen
interessiert :)
PS: Die Schaltung soll natürlich auf einer ordentlich geätzten Platine
mit Lötstopp in einer kleinen Kunststoffbox mit Kabelverschraubungen und
konfektionierten Aderenden Platz finden. Die Pumpe mit Wasseranschlüssen
und Elektronik viel. noch in eine Blechkonstruktion einhausen. Mal sehen
was die Zeit erlaubt. Viel. macht mir aber doch noch das mangelhafte
Elektrotechnikwissen einen Strich durch die Rechnung.
Ich baue nun erstmal die Schaltung etwas um.
Kenn die Problematik von der Perlweinherstellung her ... ist nicht ganz
ohne.
V4A ist schonmal n guter Ansatz.
Was mir an der Beschreibung noch auffällt, ein Druckminderer gibts auch?
Wird das CO2 auch geschaltet mit Ventil? Eine Druckmessung auch
vorgesehen?
Guten Abend,
Druckminderer ist natürlich dran, dieser wird voreingestellt (je nach
Vorliebe der Spritzigkeit). CO2 wird erstmal noch nicht zu- und
abgeschaltet. Die Hysterese soll so dimensioniert werden, das der Druck
nicht zu groß wird (Pumpe schafft den Gegendruck locker). Ich schweife
ab und bin OffTopic. Deshalb erstmal Schluss :)
Hallo,
anbei eine neue Version der Schaltung. Ich habe die Versorgungsspannung
jetzt auf 3,3 V geändert (mit 6 V Trafo). Wie ist denn das nun mit den
Varistoren, wenn die des Öfteren hohe Spannungen abbekommen? Brennen die
dann irgendwann ab wie ein Vorredner geschrieben hat, bzw. sollte ich
den Varistor beibehalten, oder doch lieber entfernen? Man liest, dass es
die SSR ohne Varistor gern mal abschießt. Auf was müsste ich bei der
Auslegung der Brückengleichrichterdioden achten? Trafo ist primärseitig
noch nicht abgesichert, da kurzschlussfest. Falls es doch angeraten
wird, würde ich eine 10mA Sicherung verbauen. Wäre das korrekt?
Gute Nacht!
FixundFax schrieb:> Brennen die> dann irgendwann ab wie ein Vorredner geschrieben hat, bzw. sollte ich> den Varistor beibehalten, oder doch lieber entfernen?
Bei uns sind die in vielen, alten Ladegeräten verbaut. Ich habe in 28
Jahren mal einen kaputt gehabt.
Sicherung vorm Trafo würde ich auf jeden Fall machen. Am Ausgang mag der
ja kurzschlussfest sein, aber am Eingang hängt das Netz.
Varistoren sind lustig wenn man bei PC-Netzteilen nachzuschauen vergisst
welche Netzspannung gewählt ist bevor man sie testet. Da drin ist so
ziemlich alles explodiert bis sich die Sicherung irgendwann zum Auslösen
bequemte. Aber normalerweise halten sie lange.
Für den Trafo werden bei so kleinen Leistungen häufig
temperaturgesicherte Trafos eingesetzt, die einen leider nicht
rücksetzbaren Schutz in der Wicklung haben. Bedeutet, daß der Trafo
ausgetauscht werden muß, auch wenn der Schutz wegen Überlastung
ausgelöst hat obwohl der eigentliche Trafo noch in Ordnung ist.
FixundFax schrieb:> ... aber die Problematik mit dem Ausfall des µC (permanent "high" an PB2)> wäre wirklich noch ein wichtiger Punkt, welchen ich übersehen habe.
Dann solltest du den Gründen für einen Ausfall auf den Grund gehen. Die
Fehlerbandbreite reicht von Softwarefehlern über Störungen der Abläufe
in der CPU bis zu durchlegiertem Ausgangstransitor.
Gegen manche Fälle hilft ein Watchdog.
FixundFax schrieb:> anbei eine neue Version der Schaltung.
F4 ist überflüssig, D1 sollte weg, ein LF33 will mehr als 100nF am
Ausgang, nimm einen LP2951-3.3 bei so geringem Strom.
FixundFax schrieb:> Falls es doch angeraten> wird, würde ich eine 10mA Sicherung verbauen. Wäre das korrekt?
Es fehlt eine Sicherung gegen Kurzschluss im Gleichrichter ;-)
Was soll F4 so weit hinten?
Man kann an die Eingangspins des MC von den Reedkontakten auch noch
10-22nF gegen Masse legen, falls man Störungen durch Motorleitungen etc.
auf den Leitungen zu den Reeds befürchtet. Ausserdem bilden sie für
faule Gemüter eine Art Hardware-Entprellung. Zusammen mit den 1k bilden
sie dann einen Tiefpass, der Störungen fernhält - zumal die recht
hochohmigen Pullups des MC die Leitungen nicht so unempfindlich machen.
Oben wurde auch erwähnt, das es nicht schadet, stärkere Pullups an den
Reeds vorzusehen. (2,2k-10k) Die sollten dann aber vor die 1k
Schutzwiderstände, also die Reeds direkt hochziehen.
Matthias S. schrieb:> Ausserdem bilden sie für faule Gemüter eine Art Hardware-Entprellung.
Und wozu soll eine Entprellung erforderlich sein?
Eine Pumpe wird man wohl kaum direkt mit dem Sensorsignal steuern,
sondern immer eine Mindestbetriebsintervall der Pumpe vorsehen. Nebenbei
ergibt sich damit auch automatisch eine Hysterese, so dass man dafür
keine gesonderten Massnahmen treffen muss.
Matthias S. schrieb:> Man kann an die Eingangspins des MC von den Reedkontakten auch noch> 10-22nF gegen Masse legen, falls man Störungen durch Motorleitungen etc.> auf den Leitungen zu den Reeds befürchtet.
Entschuldige wenn ich Dir zum Teil widerspreche. Bei nach Masse
schaltenden Kontakten mit Pullup Widerständen wäre es meiner Ansicht
besser die Cs gegen Vdd zu schalten weil sonst Masse bezogene Cs beim
Einschalten der Anlage möglicherweise Fehlschaltungen durch die
entladenen Cs und deren Niederziehen verursachen würden.
Grüße,
Gerhard
Gerhard O. schrieb:> Bei nach Masse> schaltenden Kontakten mit Pullup Widerständen wäre es meiner Ansicht> besser die Cs gegen Vdd zu schalten weil sonst Masse bezogene Cs beim> Einschalten der Anlage möglicherweise Fehlschaltungen durch die> entladenen Cs und deren Niederziehen verursachen würden.
Bei solchen Befürchtungen warte ich bei der Initialisierung immer einige
dutzend ms im Programm des MC, damit sich alle Eingänge setzen. Danach
ist es dann egal, wie die Cs geschaltet werden, ob gegen Plus oder
Masse.
Wolfgang schrieb:> Matthias S. schrieb:>> Ausserdem bilden sie für faule Gemüter eine Art Hardware-Entprellung.>> Und wozu soll eine Entprellung erforderlich sein?
Gegenfrage: Warum sollte man sie weglassen?
Wei ich ausserdem schrieb, sind sie ja nur sekundär zur Entprellung und
primär zur Entstörung.
Frühaufsteher!
Bei mir ist es noch 23 Uhr Abends.:-)
Matthias S. schrieb:> Gerhard O. schrieb:>> Bei nach Masse>> schaltenden Kontakten mit Pullup Widerständen wäre es meiner Ansicht>> besser die Cs gegen Vdd zu schalten weil sonst Masse bezogene Cs beim>> Einschalten der Anlage möglicherweise Fehlschaltungen durch die>> entladenen Cs und deren Niederziehen verursachen würden.>> Bei solchen Befürchtungen warte ich bei der Initialisierung immer einige> dutzend ms im Programm des MC, damit sich alle Eingänge setzen. Danach> ist es dann egal, wie die Cs geschaltet werden, ob gegen Plus oder> Masse.>
Stimmt natürlich. Trotzdem sind mir Cs gegen Plus bei solchen Eingängen
irgendwie sympathischer weil dann nicht in der Firmware vorgesorgt
werden muß.
Die Cs haben auch den Vorteil die Eingänge gegen hochfrequente Einflüße
zu schützen.
Beim Magnastat Lötkolben kann man da seine Wunder auf der Werkbank
erleben.
Gerhard
> Wolfgang schrieb:>> Matthias S. schrieb:>>> Ausserdem bilden sie für faule Gemüter eine Art Hardware-Entprellung.>>>> Und wozu soll eine Entprellung erforderlich sein?>> Gegenfrage: Warum sollte man sie weglassen?> Wei ich ausserdem schrieb, sind sie ja nur sekundär zur Entprellung und> primär zur Entstörung.
Matthias S. schrieb:> Gegenfrage: Warum sollte man sie weglassen?
Davon habe ich nichts gesagt. Eine Entprellung ist hier schlicht und
einfach überflüssung. Meine Frage war, wozu sie erforderlich sein
sollte?
Bei dieser Anwendung ist Entprellung schlicht und einfach kein Thema.
Wolfgang schrieb:> Meine Frage war, wozu sie erforderlich sein> sollte?
Es geht hier um eine Motorsteuerung, da kann man schon mal von
danebenliegenden Pumpenkabeln ein paar Störungen einfangen. Und schaden
tun diese Kondensatoren nun wirklich nicht - und es geht hier auch nicht
um die paar Cent, die man einsparen würde.
Matthias S. schrieb:> Es geht hier um eine Motorsteuerung, da kann man schon mal von> danebenliegenden Pumpenkabeln ein paar Störungen einfangen.
Ach nee.
Dann verrate mal, wie der Sensor durch die Pumpe gestört werden sollte.
Der Ablauf sieht doch wie folgt aus:
- Wasserstand niedig, Sensor "low", Pumpe aus
- Wasserstand steigt, Sensor "low", Pumpe aus
- Wasserstand steigt, Sensor "high" -> Pumpe an für Zeit T
- Pumpe läuft, Sensor interessiert nicht
- Pumpe schaltet ab, Sensor interessiert nicht
und wieder von vorne...
Wo sieht du da jetzt die Notwendigkeit, dass der Sensor immun gegen
eventuell vorhandene Störungen durch die Pumpe sein muss.
schaltung.png
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