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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 230V an Microcontroller


Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Hallo,
ich will mein Smart-Home mit Raspberry Pi um das Einlesen von diversen 
geschalteten Stromleitungen erweitern. Prinzipiell gab es hier schon 
diverse Vorschläge, die ich als Anregung für meine Version genommen 
habe. Anbei ist meine Schaltung, die auch im Probebetrieb funktioniert. 
Folgende Aspekte habe ich dabei berücksichtigt:

Die Schaltung sollte möglichst wenig Strom verbrauchen. Dies habe ich 
durch den 10nF-Kondensator C3 (MKS4 630V) als Blindwiderstand (ca.320K) 
realisiert. Es fließt dann ein Strom von ca.0.6mA. Deshalb habe ich als 
Optokoppler den 1N139 ausgewählt. Der kann ab 0,5mA schon gut 
übertragen.

Da der 1N139 keine anti-parallele Diode hat, muss in Gegenrichtung noch 
eine Diode hinzugefügt werden. Ich habe eine sehr helle LED genommen, 
die leuchtet auch bereits bei 0.6mA so gut, dass man sie auch noch als 
Kontrollleuchte mitverwenden kann.

Der 10K-Widerstand soll die Stromstärke bei hochfrequenten Störungen 
begrenzen. Im Normalfall liegen an ihm nur 7V an. Es ist also keine 
Überspannung zu befürchten. Zusätzlich soll C2 (auch MKS4 630V) noch die 
Dioden vor hochfrequenten Spannungsspitzen schützen.


Gibt es aus Eurer Sicht noch Bemerkungen, was ich evtl. noch verbessern 
könnte?

Ist C2 hilfreich oder reicht der 10K-Widerstand bereits aus?
Meine Überlegung war, dass hochfrequente Spitzen evtl. auch die 230V 
weit überschreiten und es evtl. zu einer Schädigung der Dioden kommen 
könnte.

Ein weiterer offener Punkt derzeit ist, dass bei einem Kurzschluss von 
C3 der Strom von R1 zwar auf 23mA begrenzt wird, was die Diode und der 
Optokoppler noch abkönnen, aber dann würde an ihm eine Verlustleistung 
von ca. 5W anfallen. So einen großen Widerstand möchte ich nicht 
einbauen. Derzeit würde der 1/4W-Widerstand relativ bald abrauchen. Gibt 
es dazu schlaue Lösungen?


Danke für Eure Tips
Siegmund

: Verschoben durch Moderator
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Siegmund S. schrieb:

> Derzeit würde der 1/4W-Widerstand relativ bald abrauchen. Gibt
> es dazu schlaue Lösungen?

Nimm  einen Sicherungswiderstand. Ich weiss allerdings nicht,
ob man den auch mit so hohen Ohmwerten bekommt.

Autor: Joachim B. (jar)
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Siegmund S. schrieb:
> Gibt es aus Eurer Sicht noch Bemerkungen, was ich evtl. noch verbessern
> könnte?

Siegmund S. schrieb:
> Da der 1N139 keine anti-parallele Diode hat, muss in Gegenrichtung noch
> eine Diode hinzugefügt werden.

die anti parallele Diode würde ich durch eine normale ersetzen, die LED 
eher in Reihe zur IR LED dann sieht man ob der Strom wirkich durch die 
Optokoppler IR-Diode fliesst.

Autor: MaWin (Gast)
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Harald W. schrieb:
> Nimm  einen Sicherungswiderstand. Ich weiss allerdings nicht,
> ob man den auch mit so hohen Ohmwerten bekommt.

http://www.activecomponents.com/shop/Resistors/Misc.+Resistors/10K+0.5W+NFR25H+Fusible+Resistor+2322-207-13103-LF.html

Autor: Homo Habilis (Gast)
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Autor: batman (Gast)
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Brennen die normalen 1/10W Widerständchen nicht schnell genug durch?

Autor: MaWin (Gast)
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batman schrieb:
> Brennen die normalen 1/10W Widerständchen nicht schnell genug durch?

Eventuell brennen sie.

Autor: Georg (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Derzeit würde der 1/4W-Widerstand relativ bald abrauchen. Gibt
> es dazu schlaue Lösungen?

Man kann natürlich noch eine Picofuse-Sicherung einfügen, aber das ist 
dann schon fast paranoid. Immerhin, die muss man zwar im Fehlerfall auch 
auswechseln, aber dann ist wenigstens die Leiterplatte nicht kaputt.

Georg

Autor: Clemens L. (c_l)
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C1 könnte man zwischen Pins 6 und 7 schalten, dann muss er nicht so groß 
sein.
(Siehe auch "Telephone Ring Detector" in Applications for Low Input 
Current, High Gain Optocouplers: 
http://docs.avagotech.com/docs/pub-005361)

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Hallo Clemens,
Bei der Netzspannug habe ich bei das Problem, dass ich mit dem 6N139 nur 
eine Halbwelle detektieren kann. Um sicherzugehen, dass im Falle einer 
anliegenden Netzspannung der Ausgang dauerhaft aktiv bleibt (also auch 
die zweite Halwelle lang), habe ich die Zeitkonstante großzügig 
verlängert. Das hat den relativ großen C1 zur Folge bei einem 
Ladewiderstand von immerhin schon 33K, d.h. bei den 56K in der 
Application Note könnte ich den Wert von C1 auch nur halbieren.

Auch Den Transistortreiber am Ausgang brauche ich in meinenAugen nicht, 
wenn ich direkt einen I/O-Pin am Raspi ansteuere - eine normale 
Verbindungsstrecke vorausgesetzt.

Trotzdem Danke für den Tip und den Hinweis auf die Application Note. Die 
kannte ich bisher noch nicht.

Siegmund

Autor: Manfred (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Die Schaltung sollte möglichst wenig Strom verbrauchen. Dies habe ich
> durch den 10nF-Kondensator C3 (MKS4 630V) als Blindwiderstand (ca.320K)
> realisiert. Es fließt dann ein Strom von ca.0.6mA. Deshalb habe ich als
> Optokoppler den 1N139 ausgewählt. Der kann ab 0,5mA schon gut
> übertragen.

Und nach zwei Jahren Betrieb setzt der Kram aus, weil der Koppelfaktor 
nachlässt? Lege einen höheren Strom aus, die (zu bezahlende) 
Wirkleistung bewegt sich eh nur bei ein paar Milliwatt.

Mit dem C2 baust Du gegen C3 einen Spannungsteiler, sei froh, wenn Du 
0,3 mA bekommst.

Auf ein paar Cent mehr kommt das beim Bastler nicht an, setze einen 
Brückengleichrichter vor den Opto, dann hast' beide Halbwellen und packe 
die Kontrolllampe in Reihe zum Optokoppler.

Die Sicherheit ist zweifelhaft, bei ungünstiger Phasenlage im 
Einschaltmoment muß der Widerstand 650 Volt ertragen, kann ein kleiner 
nicht. Dabei ergäbe sich ein Spitzenstrom von 65 mA, außerhalb der 
Spezifikation des Optos.

Die elektrische Sicherheit gemäß VDE ist nicht gegeben, da der 
6N-irgendwas die notwendigen Abstände nicht einhält.

Schaltungstechnisch würde ich 33 nF, 22 k und Brückengleichrichter 
auslegen. Die netzseitige Wirkleistung würde ich da bei etwa 100 mW 
abschätzen.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Hallo Manfred,

Es fliessen definitiv 0.6mA (hab ich auch gemessen :-)). C2 wirkt nicht 
als Spannungsteiler, da die Dioden Ihre Durchgangsspannung von ca. 1.6V 
hier aufprägen.
Der 6N139 hat bei Raumtemperatur laut Datenblatt im Bereich 0.1mA .. 2mA 
den größten Kopplungsfaktor. Ich dachte, 0.5mA sind hier schon passend 
dimensioniert (wie auch den Application Notes). Ein 22nF wäre aber 
natürlich auch denkbar. Ich wollte die Kapazität klein halten wegen der 
Baugröße und um auf einen Entladungswiderstand verzichten zu können.

Der Brückengleichrichter verbessert die Zeitkonstante (kleinerer Elko) 
auf der Sekundärseite. Aber das sehe ich jetzt nicht als großen Vorteil.

Bezüglich Sicherheit:
Ich sollte also lieber einen 1000V-Kondensator nehmen. Ist hier z.B. ein 
MKP10 besser als ein MKS4? Oder ist ein MKP-X2 (Funkentstörkondensator) 
vorzuziehen?

Im Einschaltmoment sollte doch C2 als Schutz des Optos wirken, oder etwa 
nicht?

Der 6N139 hat eine Isolationsspannung von 5000V und ist "VDE approved"
Welche Abständen gemäß VDE soll er nicht einhalten?

Siegmund

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Um sicherzugehen, dass im Falle einer anliegenden Netzspannung
> der Ausgang dauerhaft aktiv bleibt (also auch die zweite Halwelle lang),
> habe ich die Zeitkonstante großzügig verlängert.

Wäre es denn so schlimm, wenn der Rasp Pi nur alle 20ms über den 
aktuellen Stand auf der Leitung informiert würde?

Wenn er ganz klug ist, weiss er, auf welcher Phase die zu überwachende 
Leitung hängt und guckt nur zu den erfolgversprechenden Zeitpunkt nach, 
i.e. wenn du LED des OC gerade in der Mitte ihres Blinks ist.

Autor: Clemens L. (c_l)
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Siegmund S. schrieb:
> Das hat den relativ großen C1 zur Folge bei einem
> Ladewiderstand von immerhin schon 33K, d.h. bei den 56K in der
> Application Note könnte ich den Wert von C1 auch nur halbieren.

Dieser Kondensator hat überhaupt keinen Ladewiderstand; er speist sich 
aus dem viel kleineren Basis-Strom des 6N139-Ausgangs-Transistors. 
http://yarchive.net/phone/ring_detector.html beschreibt es so:
> The 0.1 capacitor between the internal node and the output acts as an
> integrator, so that the AC ringing shows up as one pulse rather than a
> sequence of short ones.  It also gets rid of smaller and less frequent
> activity like dialing pulses.  The 10k resistor limits current through
> the opto and transistor when the opto is on.  The 56k resistor pulls
> the transistor's input up high when the opto is off.

Und du sollst die Schaltung ja auch nicht komplett übernehmen.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Wolfgang schrieb:
> Wäre es denn so schlimm, wenn der Rasp Pi nur alle 20ms über den
> aktuellen Stand auf der Leitung informiert würde?
>
> Wenn er ganz klug ist, weiss er, auf welcher Phase die zu überwachende
> Leitung hängt und guckt nur zu den erfolgversprechenden Zeitpunkt nach,
> i.e. wenn du LED des OC gerade in der Mitte ihres Blinks ist.

Der Raspi läuft nicht in Echtzeit und nicht synchron. Er liest (derzeit 
per Python-Skript) in Sekundenabständen die Pins ein. Wenn er dann in 
der falschen Halbwelle zufällig die 0 liest, ist das eine fehlerhafte 
Erkennung die gültig ist bis zur nächsten richtigen Erkennung.

Um noch weiter auszuholen:
Ich will mein Smart-Home nicht von einem funktionierenden 
Controller-System abhängig machen. Wenn der Controller steht, soll das 
Haus noch bewohnbar bleiben ;-)
Das will ich dadurch lösen, dass ich statt normaler Relais bistabile 
Relais, also Stromstoßschalter (Eltakos) einsetze, die vom Raspi 
gesteuert werden und parallel aber auch nach wie vor klassisch per 
Taster bedienbar sind.
Schalte ich den Paspi aus oder boote ich ihn neu, fallen nicht plötzlich 
sämtliche Relais ab. Der Raspi muss also entsprechend langsam reagieren, 
hier geht es nicht um Millisekunden. Aber er muss zuverlässig den 
Relaiszustand erkennen.

Siegmund

Autor: Clemens L. (c_l)
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Siegmund S. schrieb:
> Der 6N139 hat eine Isolationsspannung von 5000V

Fußnote: † The Input-Output Momentary Withstand Voltage is a dielectric 
voltage rating that should not be interpreted as an input-output 
continuous voltage rating. For the continuous voltage rating refer to 
the IEC/EN/DIN EN 60747-5-5 Insulation Characteristics Table (if 
applicable), your equipment level safety specification or Avago 
Application Note 1074 entitled “Optocoupler Input-Output Endurance 
Voltage.”

> und ist "VDE approved"
> Welche Abständen gemäß VDE soll er nicht einhalten?

Ich erinnere mich dunkel an einen Wert von 8 mm. Ein normaler DIP-Chip 
mit 7,62 mm hat da keine Chance; du bräuchtest schon den HCNW139.

Autor: Georg (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Bei der Netzspannug habe ich bei das Problem, dass ich mit dem 6N139 nur
> eine Halbwelle detektieren kann

Es soll da so was wie Brückengleichrichter geben...

Georg

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Clemens L. schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Das hat den relativ großen C1 zur Folge bei einem
>> Ladewiderstand von immerhin schon 33K, d.h. bei den 56K in der
>> Application Note könnte ich den Wert von C1 auch nur halbieren.
>
> Dieser Kondensator hat überhaupt keinen Ladewiderstand; er speist sich
> aus dem viel kleineren Basis-Strom des 6N139-Ausgangs-Transistors.
> http://yarchive.net/phone/ring_detector.html beschreibt es so:
>> The 0.1 capacitor between the internal node and the output acts as an
>> integrator, so that the AC ringing shows up as one pulse rather than a
>> sequence of short ones.  It also gets rid of smaller and less frequent
>> activity like dialing pulses.  The 10k resistor limits current through
>> the opto and transistor when the opto is on.  The 56k resistor pulls
>> the transistor's input up high when the opto is off.
>
> Und du sollst die Schaltung ja auch nicht komplett übernehmen.

Ich denke, ich habe das schon richtig verstanden. Pin7 wird immer bei 
ca. 0.7V liegen.
Im ON-Zustand wird Pin6 auf 0V gezogen. Der 10K-Widerstand begrenzt 
dabei im wesentlichen den Basisstrom des externen Transistors.
Im OFF-Zustand nun wird Pin6 über den 56K und den 10K auf ca. 4.3V 
gezogen. Dabei bilden die 56+10=66K und der 0.1uF die Zeitkonstante des 
Integrators - so wie bei mir die 33K und der 4.7uF.

Siegmund

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Georg schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Bei der Netzspannug habe ich bei das Problem, dass ich mit dem 6N139 nur
>> eine Halbwelle detektieren kann
>
> Es soll da so was wie Brückengleichrichter geben...
>
Ehrlich gesagt ist mir der Gewinn, von einem 4.7uF-Kondensator auf einen 
2.2uF zu wechseln nicht attraktiv genug, als dass ich dafür einen 
zusätzlichen Brückengleichrichter einsetzen würde.

Ich hätte das vielleicht anders formulieren sollen und das Wort 
"Problem" nicht erwähnen dürfen:
Die Zeitkonstante berücksichtigt die Detektion einer Halbwelle.

:-)

Autor: Wolfgang (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Der Raspi läuft nicht in Echtzeit und nicht synchron. Er liest (derzeit
> per Python-Skript) in Sekundenabständen die Pins ein. Wenn er dann in
> der falschen Halbwelle zufällig die 0 liest, ist das eine fehlerhafte
> Erkennung die gültig ist bis zur nächsten richtigen Erkennung.

Solche Echtzeitaufgaben sind auch besser auf einem echtzeitfähigen 
Frontend angesiedelt, dass dann die Weltlage an den Rasp Pi 
kommuniziert. Ein kleines Board mit einem ATmega328, ein 
Nulldurchgangsdetektor auf einer Netzphase als Zeitbezug, die 
Netzanpassung der Detektorkanäle und ggf. ein paar Schieberegister als 
Porterweiterung erledigen alles unabhängig vom "Zentralrechner".

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Wolfgang schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Der Raspi läuft nicht in Echtzeit und nicht synchron. Er liest (derzeit
>> per Python-Skript) in Sekundenabständen die Pins ein. Wenn er dann in
>> der falschen Halbwelle zufällig die 0 liest, ist das eine fehlerhafte
>> Erkennung die gültig ist bis zur nächsten richtigen Erkennung.
>
> Solche Echtzeitaufgaben sind auch besser auf einem echtzeitfähigen
> Frontend angesiedelt, dass dann die Weltlage an den Rasp Pi
> kommuniziert. Ein kleines Board mit einem ATmega328, ein
> Nulldurchgangsdetektor auf einer Netzphase als Zeitbezug, die
> Netzanpassung der Detektorkanäle und ggf. ein paar Schieberegister als
> Porterweiterung erledigen alles unabhängig vom "Zentralrechner".

Also ehrlich gesagt, ich dachte eigentlich daran, diese 
Echtzeitfähigkeit durch die von mir oben genannte Schaltung zu erreichen 
- ganz ohne Microcontroller und ganz ohne Nulldurchgangsdetektor ;-)

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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> Ich erinnere mich dunkel an einen Wert von 8 mm. Ein normaler DIP-Chip
> mit 7,62 mm hat da keine Chance; du bräuchtest schon den HCNW139.

Hmpf - und der kostet gleich das 10fache... :-(

Autor: batman (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Ich will mein Smart-Home nicht von einem funktionierenden
> Controller-System abhängig machen. Wenn der Controller steht, soll das
> Haus noch bewohnbar bleiben ;-)
> Das will ich dadurch lösen, dass ich statt normaler Relais bistabile
> Relais, also Stromstoßschalter (Eltakos) einsetze, die vom Raspi
> gesteuert werden und parallel aber auch nach wie vor klassisch per
> Taster bedienbar sind.

Bei einem Ausfall des Controllers bleiben dann alle Relais in einem 
zufälligen momentanen Zustand. Daß das sicherer ist, als normale Relais 
in einen definierten "sicheren" Zustand fallen zu lassen, ist schwer 
vorstellbar. Ganz abgesehen von der schlechteren Zuverlässigkeit von 
bistabilen Relais.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Also ehrlich gesagt, ...
> - ganz ohne Microcontroller und ganz ohne Nulldurchgangsdetektor ;-)

Deine Platine mit der Netzaufbereitung für die einzelnen Kanäle brauchst 
du sowieso. Ob da nun noch ein Arduino als Piggy-Pack und ein 
Nulldurchgangsdetektor mit drauf sitzen, macht den Kohl nicht fett. 
Dafür sparst du bei jedem Kanal den Zirkus mit dem Dauerleuchtanspruch 
und reduzierst damit die Leistungsaufnahme.

Um wieviele Kanäle geht es überhaupt (3/10/32/128)?

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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batman schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Ich will mein Smart-Home nicht von einem funktionierenden
>> Controller-System abhängig machen. Wenn der Controller steht, soll das
>> Haus noch bewohnbar bleiben ;-)
>> Das will ich dadurch lösen, dass ich statt normaler Relais bistabile
>> Relais, also Stromstoßschalter (Eltakos) einsetze, die vom Raspi
>> gesteuert werden und parallel aber auch nach wie vor klassisch per
>> Taster bedienbar sind.
>
> Bei einem Ausfall des Controllers bleiben dann alle Relais in einem
> zufälligen momentanen Zustand. Daß das sicherer ist, als normale Relais
> in einen definierten "sicheren" Zustand fallen zu lassen, ist schwer
> vorstellbar. Ganz abgesehen von der schlechteren Zuverlässigkeit von
> bistabilen Relais.

Ich will, dass z.B. meine Frau das Haus ohne zusätzliches Training 
benutzen kann und es sich so verhält, wie Sie es sich vorstellt - auch 
wenn der Controller abgestürzt ist, das Netzwerk hängt, ein Stromausfall 
war oder sonst etwas und ich nicht zuhause bin.

Ich denke aber, das muss jeder für sich selbst entscheiden. Ich bin 
jedenfalls dieser Auffassung und werde das für mein Haus so realisieren.

Die Eltakos sind übrigens ja schon sowieso weitgehend verbaut z.B. in 
den Lichtschaltern im Flur.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Siegmund S. schrieb:
> Ehrlich gesagt ist mir der Gewinn, von einem 4.7uF-Kondensator auf einen
> 2.2uF zu wechseln nicht attraktiv genug, als dass ich dafür einen
> zusätzlichen Brückengleichrichter einsetzen würde.

Denk bei Brückengleichrichter nicht an diese dicken Leistungsteile für 
1000V und 16A.

In Deinem Fall hier tun es 2 Stück BAV99.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Wolfgang schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Also ehrlich gesagt, ...
>> - ganz ohne Microcontroller und ganz ohne Nulldurchgangsdetektor ;-)
>
> Deine Platine mit der Netzaufbereitung für die einzelnen Kanäle brauchst
> du sowieso. Ob da nun noch ein Arduino als Piggy-Pack und ein
> Nulldurchgangsdetektor mit drauf sitzen, macht den Kohl nicht fett.
> Dafür sparst du bei jedem Kanal den Zirkus mit dem Dauerleuchtanspruch
> und reduzierst damit die Leistungsaufnahme.
>
> Um wieviele Kanäle geht es überhaupt (3/10/32/128)?
Ich plane  derzeit insgesamt ca. 30 Leitungen. Diese sind aber auf 3 
Stockwerke mit je einem Sicherungskasten, dazu noch 2 weitere 
"Schaltzentralen" verteilt. Ich habe also 5 verschiedene Stellen, an 
denen ich einfachen Zugriff habe.
Ich denke, die einfachste Lösung ist je ein Raspi und diese dann mit 
Ethernet vernetzt.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Siegmund S. schrieb:
>> Ich erinnere mich dunkel an einen Wert von 8 mm. Ein normaler DIP-Chip
>> mit 7,62 mm hat da keine Chance; du bräuchtest schon den HCNW139.
>
> Hmpf - und der kostet gleich das 10fache... :-(

Ich habe im Forum hier einen Beitrag gefunden, der das Thema aufgreift:

Beitrag "Isolationsabstände" :
... Wenn Du Dir z.B. Schaltnetzteile anschaust, oder Sachen von ELV da 
werden meistens 8mm eingehalten (z.B. Optokoppler in DIP auf RM 10,16 
aufgebogen - Pads). ...

Na, dann werde ich das auch so machen. Die Raspis werden sowieso auch 
noch alle irgendwo verbaut sein und nur über Ethernet verbunden sein. 
Sollte also wirklich mal etwas passieren (was ich nicht hoffe), dann 
wird kein Mensch zu Schaden kommen.

Nichtsdestotrotz will ich natürlich trotzdem alle Qualitäts- und 
Sicherheitsrichtlinien einhalten. Deshalb auch hier dieser Thread.

: Bearbeitet durch User
Autor: Clemens L. (c_l)
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Siegmund S. schrieb:
> Pin7 wird immer bei ca. 0.7V liegen.

Nein; wenn kein Strom fließt, kann er beliebig sein.

> Im ON-Zustand wird Pin6 auf 0V gezogen.

Wenn der Kondensator noch nicht geladen ist, wird beim Herunterziehen 
von Pin 6 auch die Basis nach unten gezogen, d.h., der Kondensator 
'stiehlt' den Strom von der Basis.

Wenn der Kondensator geladen ist, und der OK in den Off-Zustand 
wechselt, dann versucht der Transistor, Pin 6 wieder nach oben ziehen zu 
lassen, aber durch den Kondensator wird auch die Basis nach oben 
gezogen, d.h., die Ladung des Kondensators wird dazu verwendet, den 
Transistor noch angeschaltet zu halten.

> Dabei bilden die 56+10=66K und der 0.1uF die Zeitkonstante des
> Integrators

Nein, die Widerstände sind nicht beteiligt.

Die Frequenz des Klingel-Signals ist ca. 25 Hz, du könntest also sogar 
noch mit etwas weniger als 0,1 µF auskommen.

Autor: Werner M. (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Sollte also wirklich mal etwas passieren (was ich nicht hoffe), dann
> wird kein Mensch zu Schaden kommen.

Sehen dein Elektromeister, der den Schaltschrank abnehmen muss, und 
deine Versicherung für das Haus das auch so locker?

Autor: Manfred (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Es fliessen definitiv 0.6mA (hab ich auch gemessen :-)). C2 wirkt nicht
> als Spannungsteiler, da die Dioden Ihre Durchgangsspannung von ca. 1.6V
> hier aufprägen.

Asche auf mein Haupt, das habe ich übersehen.

> Der 6N139 hat bei Raumtemperatur laut Datenblatt im Bereich 0.1mA .. 2mA
> den größten Kopplungsfaktor. Ich dachte, 0.5mA sind hier schon passend
> dimensioniert (wie auch den Application Notes).

Datenblatt (Vishay) überflogen, sehe ich da "Logic low, output voltage", 
die bei 1,6 und mehr mA gemessen wurden.

> Ein 22nF wäre aber natürlich auch denkbar.
> Ich wollte die Kapazität klein halten wegen der
> Baugröße und um auf einen Entladungswiderstand verzichten zu können.

Ein Entladewiderstand wäre nett. Wenn der C geladen ist und die 
Netzphase passend kommt, gibt's doppelte Netzspannung. Jetzt mal 
rechnen:
230 Volt mal 0,6 mA = 138 mW, macht da ein C überhaupt Sinn?

> Der Brückengleichrichter verbessert die Zeitkonstante (kleinerer Elko)
> auf der Sekundärseite. Aber das sehe ich jetzt nicht als großen Vorteil.

Mit der Brücke nutzt man beide Halbwellen.

> Bezüglich Sicherheit:
> Ich sollte also lieber einen 1000V-Kondensator nehmen. Ist hier z.B. ein
> MKP10 besser als ein MKS4? Oder ist ein MKP-X2 (Funkentstörkondensator)
> vorzuziehen?

1000 V bzw. 275 V AC sehe ich als notwendig. Ob einen MKP oder einen 
X-Typ ist allgemein strittig, ich verwende am Netz generell X2.

> Im Einschaltmoment sollte doch C2 als Schutz des Optos wirken, oder etwa
> nicht?

Der Sache traue ich nicht und setze auf die Strombegrenzung durch den 
Widerstand.

> Der 6N139 hat eine Isolationsspannung von 5000V und ist "VDE approved"
> Welche Abständen gemäß VDE soll er nicht einhalten?

VDE sehe ich im Datenblatt *) nicht. Dazu habe sich andere Kollegen hier 
geäußert, die mechanische Bauform mit drei mil gibt die geforderten 
Abstände nicht her.

*)http://www.vishay.com/docs/83605/6n138.pdf

Ich stochere gerade mal etwas bei Reichelt.de - alles, was man braucht, 
ist dort nicht zu finden, z.B. kleine Gleichrichter 500V im DIL, wie ich 
sie vor längerem mal gekauft habe. Ich würde als Koppler einen AQV214 
"Photo MOS Relay" einsetzen, aber auch den oder vergleichbar finde ich 
nicht.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Werner M. schrieb:
> Siegmund S. schrieb:
>> Sollte also wirklich mal etwas passieren (was ich nicht hoffe), dann
>> wird kein Mensch zu Schaden kommen.
>
> Sehen dein Elektromeister, der den Schaltschrank abnehmen muss, und
> deine Versicherung für das Haus das auch so locker?

Das Zitat ist aus dem Zusammenhang gerissen. Ich rede hier von doppelter 
Sicherheit. Ich verstehe absolut nicht, was ich hier locker sehe.
Entschuldige, aber Dein Beitrag ist weder hilfreich noch sachlich 
richtig.

Autor: Hubert M. (hm-electric)
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wäre das ganze nicht einfacher, die Auswertung über ein Relais zu 
machen?
Nur mal so ein Gedankengang. Wenn ich bedenke, dass es 230V Relais für 
unter 4 Euro gibt....

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Manfred schrieb:
>> Der 6N139 hat bei Raumtemperatur laut Datenblatt im Bereich 0.1mA .. 2mA
>> den größten Kopplungsfaktor. Ich dachte, 0.5mA sind hier schon passend
>> dimensioniert (wie auch den Application Notes).
>
> Datenblatt (Vishay) überflogen, sehe ich da "Logic low, output voltage",
> die bei 1,6 und mehr mA gemessen wurden.

Ja, Du hast prinzipiell recht. Im Datenblatt von Toshiba wird beim 6N138 
min. 300% bei 1.6mA und beim 6N139 min. 400% bei 0.5mA angegeben. Da ich 
keine Schaltgeschwindigkeiten brauche, denke ich aber, dass 0.5mA mit 
genügend Reserve reichen sollten.
>
>> Ein 22nF wäre aber natürlich auch denkbar.
>> Ich wollte die Kapazität klein halten wegen der
>> Baugröße und um auf einen Entladungswiderstand verzichten zu können.
>
> Ein Entladewiderstand wäre nett. Wenn der C geladen ist und die
> Netzphase passend kommt, gibt's doppelte Netzspannung. Jetzt mal
> rechnen:
> 230 Volt mal 0,6 mA = 138 mW, macht da ein C überhaupt Sinn?
Hm - Du hast recht. Mit mehreren Vorwiderständen spare ich mir beide 
Kondensatoren, habe kein Problem mehr mit hochfrequenten Störungen und 
brauche keinen Entladewiderstand. Danke, guter Vorschlag!

>> Im Einschaltmoment sollte doch C2 als Schutz des Optos wirken, oder etwa
>> nicht?
>
> Der Sache traue ich nicht und setze auf die Strombegrenzung durch den
> Widerstand.
Na, wenn 2 gleiche C's in Reihe sind, sollten die sich auch gleich 
Verhalten und zur Strombegrenzung was ja immer noch der 10K in Reihe. 
Aber das hat sich ja mit obigem Vorschlag erledigt...

>> Der 6N139 hat eine Isolationsspannung von 5000V und ist "VDE approved"
>> Welche Abständen gemäß VDE soll er nicht einhalten?
>
> VDE sehe ich im Datenblatt *) nicht. Dazu habe sich andere Kollegen hier
> geäußert, die mechanische Bauform mit drei mil gibt die geforderten
> Abstände nicht her.

Mein Datenblatt von Everlight sagt "VDE approved (No. 132249)".

> Ich stochere gerade mal etwas bei Reichelt.de - alles, was man braucht,
> ist dort nicht zu finden, z.B. kleine Gleichrichter 500V im DIL, wie ich
> sie vor längerem mal gekauft habe. Ich würde als Koppler einen AQV214
> "Photo MOS Relay" einsetzen, aber auch den oder vergleichbar finde ich
> nicht.
Den AQV214 habe ich bei Bürklin gefunden. Aber der hat auch nur ein 
normales DIL-Gehäuse.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Hubert M. schrieb:
> wäre das ganze nicht einfacher, die Auswertung über ein Relais zu
> machen?
> Nur mal so ein Gedankengang. Wenn ich bedenke, dass es 230V Relais für
> unter 4 Euro gibt....

Prinzipiell keine schlechte Idee. Allerdings habe ich keines gefunden, 
das deutlich unter 1VA verbrauchen würde. In Summe ist mir die 
Verlustleistung dann zu groß.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Clemens L. schrieb:
>
> Nein, die Widerstände sind nicht beteiligt.
>
> Die Frequenz des Klingel-Signals ist ca. 25 Hz, du könntest also sogar
> noch mit etwas weniger als 0,1 µF auskommen.

Ok, wenn Du das so sagst, muss ich das wohl glauben. Allerdings tue ich 
mich schwer, eine Schaltung einzusetzen, die ich nicht vollständig 
verstehe. Bei Problemen möchte ich ja wissen, woran es hakt.
Aber das werde ich mal an einem ruhigen Abend nachholen.

Danke für Deine Erklärungen.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Clemens L. schrieb:
>> Welche Abständen gemäß VDE soll er nicht einhalten?
>
> Ich erinnere mich dunkel an einen Wert von 8 mm. Ein normaler DIP-Chip
> mit 7,62 mm hat da keine Chance; du bräuchtest schon den HCNW139.

Darf ich etwas Licht ins Dunkel der Erinnerung bringen?

Für Veff von <250V gelten 8mm Kriechstrecke für verstärkte Isolierung, 
Isolierstoffgruppe IIIb und Verschmutzungsgrad 3.

Wenn das Gerät aber in ein normales, nicht hermetisch verschlossenes 
Gehäuse eingebaut wird, ist aber Verschmutzungsgrad 2 anzunehmen. Es sei 
denn da sind riesige Lüftungsschlitze drin über die viel Dreck 
reinkommen kann.

Für Veff von <250V, verstärkte Isolierung, Isolierstoffgruppe IIIb und 
Verschmutzungsgrad 2 reichen 5mm Kriechstrecke.

Autor: Siegmund S. (siegmund)
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Hallo Gerd,
Danke für die Klarstellung.

Autor: Manfred (Gast)
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Siegmund S. schrieb:
> Mein Datenblatt von Everlight sagt "VDE approved (No. 132249)".

Ja Scheiße, begegnet mir aber auch zunehmend: Gleich benannte Bauteile 
haben bei verschiedenen Herstellern unterschiedliche Daten :-(

>> Ich stochere gerade mal etwas bei Reichelt.de - alles, was man braucht,
>> ist dort nicht zu finden, z.B. kleine Gleichrichter 500V im DIL, wie ich
>> sie vor längerem mal gekauft habe. Ich würde als Koppler einen AQV214
>> "Photo MOS Relay" einsetzen, aber auch den oder vergleichbar finde ich
>> nicht.
> Den AQV214 habe ich bei Bürklin gefunden. Aber der hat auch nur ein
> normales DIL-Gehäuse.

Richtig, sicher nach VDE ist der auch nicht, aber hat einen Trigger drin 
und damit ein definiertes Schaltverhalten. Ich hätte auch AQV21x 
schreiben können, aber den 214 habe ich zufällig in Menge da.

Siegmund S. schrieb:
>> Nur mal so ein Gedankengang. Wenn ich bedenke, dass es 230V Relais für
>> unter 4 Euro gibt....
> Prinzipiell keine schlechte Idee. Allerdings habe ich keines gefunden,
> das deutlich unter 1VA verbrauchen würde. In Summe ist mir die
> Verlustleistung dann zu groß.

Das habe ich aufgegeben, ein 230V-AC-Relais mit erträglicher Leistung 
habe ich noch nicht gefunden.

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