Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 230V detektieren - wenig Verlustleistung, wenig Bauteile


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von Anton S. (antonschegg)


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Hi, ich entwerfe gerade eine Relais Platine mit 32 Relais (24 V -> 230V, 
angesteuert mit MCP23017/ULN2803).
Nun möchte ich zur zusätzlichen Überwachung (Relais defekt/Kontakt 
klebt) an jedem Relais eine 230V Erkennung implementieren und hab bei 
meiner Such nach geeigneten Schaltungen eine gefunden, die mir 
vielversprechend scheint:
Funktionsprinzip:
Die Diode läßt nur eine Halbwelle durch. Die Z-Diode sperrt bis 200V und 
in der relativ kurzen Zeit in der die Sinushalbwelle über 200V ist, wird 
sie leitend und an LED des Optokopplers plus Widerstand muss dann mit 
max. 30V gerechnet werden. Dementsprechend klein würde die 
Verlustleistung an den Bauteilen sein.

Es reicht für meinen Anwendungsfall vollkommen aus, wenn am Optokoppler 
alle 50ms ein kurzer Impuls gemessen werden kann (IRQ an uC).

Würde das zuverlässig funktionieren? Verbesserungsvorschläge?

von Frank (Gast)


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Anton S. schrieb:
> an LED des Optokopplers plus Widerstand muss dann mit max. 30V gerechnet
> werden.

125V

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Anton S. schrieb:
> Die Diode läßt nur eine Halbwelle durch. Die Z-Diode sperrt bis 200V und
> in der relativ kurzen Zeit in der die Sinushalbwelle über 200V ist, wird
> sie leitend und an LED des Optokopplers plus Widerstand muss dann mit
> max. 30V gerechnet werden. Dementsprechend klein würde die
> Verlustleistung an den Bauteilen sein.

Moooooment... das klingt für mich so, als ob du meinst, dass die "230V" 
die Amplitude sind - das ist aber falsch! Das ist der Effektivwert! Die 
Amplitude liegt bei circa 325 Volt (230*1,4142)! Daher wird diese 
Dimensionierung schon mal nicht stimmen.

von Joachim B. (jar)


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da gibt es hier bessere Schaltungen

https://www.mikrocontroller.net/articles/230V

mit weniger Verlustleistung

von TT (Gast)


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Lass es besser der Gesundheit zu liebe.
Deine Schaltung wird wohl sofort in Rauch aufgehen.

Den Schaltzustand kannst du mit einer LED parallel zur Relaiswicklung 
detektieren und ob 230V vorhanden sind sieht du ja sowieso wenn deine 
Schaltung aus dem Netz versorgt wird

von Pandur S. (jetztnicht)


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Eine LED ab Netz anzusteuern ist etwas vom Schlechtesten, das man machen 
kann. Speziell wnn man dann noch unbedingt einen so hohen Strom 
durchdruecken muss. Ein OpAmp mit hohen eingnagswiderstanden ist besser 
geeignet, und hat auch weniger Verlustleistung. Alternativ gibt es auch 
fertige Netzueberwachungsrelais.

von Der Andere (Gast)


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Oh D. schrieb:
> Eine LED ab Netz anzusteuern ist etwas vom Schlechtesten, das man machen
> kann. Speziell wnn man dann noch unbedingt einen so hohen Strom
> durchdruecken muss. Ein OpAmp mit hohen eingnagswiderstanden ist besser
> geeignet, und hat auch weniger Verlustleistung.

Und womit versorgst du den? Dann kannst du auch ein Kondensatornetzteil 
nehmen und damit direkt die Led des Optokopplers bestromen.

Siehe Link von Joachim:

Joachim B. schrieb:
> da gibt es hier bessere Schaltungen
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/230V
>
> mit weniger Verlustleistung

von MaWin (Gast)


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Anton S. schrieb:
> Nun möchte ich zur zusätzlichen Überwachung (Relais defekt/Kontakt
> klebt) an jedem Relais eine 230V Erkennung implementieren und hab bei
> meiner Such nach geeigneten Schaltungen eine gefunden, die mir
> vielversprechend scheint:

Die Schaltung ist völliger Unfug, kaum denkbar, dass du sie 'gefunden' 
hast.

Bei 32 brauchst du auch 32 Eingänge auf der Auswerteseite. 32 mal 
Potentialtrennung. Zu aufwändig.

Erfasse die Spannungen ohne Potentialtrennung in dem du die Auswertung 
per Kondensatornetzteil direkt aus den 230V versorgst:
1
                    1N4148
2
230V L --1k--22nF--+--|>|--+------+
3
                   |       |      |
4
                 ZD5V6    10uF +-----+
5
                   |       |   |     |
6
Leitung 1 --1MOhm--(-------(---|     |
7
                   |       |   |     | Optokoppler-LED
8
Leitung 2 --1MOhm--(-------(---|     |-|>|-+
9
                   :       :   :     :     |
10
Leitung32 --1MOhm--(-------(---|     |     |
11
                   |       |   +-----+     R
12
                   |       |      |        |
13
230V N ------------+-------+------+--------+
Welcher Chip ist das, in den die 32 Eingänge gehen ? Eigentlich jeder 
CMOS Chip, auch ein uC. Doch selbst ein ATmega16 hat keine 32 Eingänge 
und dann noch einen Ausgang übrig zum weitersenden der Daten. Man müsste 
schon einen ATmega169 nehmen. Oder einen Attiny12 mit 4 Schieberegistern 
74HC165 oder CD4094 als Porteingangserweiterung.

von Harald W. (wilhelms)


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Anton S. schrieb:

> Nun möchte ich zur zusätzlichen Überwachung (Relais defekt/Kontakt
> klebt) an jedem Relais eine 230V Erkennung implementieren

Normalerweise reicht zum Betrieb einer OK-LED auch ein Strom
von 1mA oder darunter. Natürlich ist der Sek.-Strom dann
ähnlich klein und muss verstärkt werden.

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