3,3V DC aus 6V AC von Klingeltrafo gewinnen

Blacky schrieb:
> Klappt aber leider auch nicht, wie ich mir das vorgestellt habe.
Was klappt denn nicht?

Aber wozu der ganze Aufwand mit TVS- oder Z-Diode? Wo soll da viel 
Überspannung herkommen? Klar, ein Klingeltrafo ist recht weich und hat 
deshalb eine hohe Leerlaufspannung. Irgend welche Peaks vom Netz jedoch 
bügelt der Sieb-Elko weg. Also:
Trafo - Brückengleichrichter - Sieb-C - dann LM317 (der kommt auch mit 
mehr als 30V noch klar) und fertig.
Natürlich die nach Datenblatt notwendige Kondensatorbeschaltung am 
Regler.
Die 6V-Anzapfung am Trafo sollte für 3.3V Ausgangsspannung reichen.

BTW: Als DC-DC-Konverter bezeichnet man meist nur Schaltregler, der 
AMS1117 ist aber ein Linearregler.

Blacky schrieb:
> Ist mein Konzept einfach falsch?

Ja.

Du hast einen normalen Wechselspannungstrafo, aber brauchst du eine 
normale Gleichrichtung (Einweg oder Brückengleichrichter), Siebelko und 
Spannungsregler.

Deine Schaltung ist nicht mal ein shunt-Regler, dazu müsste mindestens 
noch eine Gleichrichtung vor deine Transil (3.3V Z-Diode).

Jörg W. schrieb:
> (Ja, ich war auch erstmal drauf reingefallen.)

Steht aber laut und deutlich drin! 😀

Blacky schrieb:
> Ich möchte einen esp8266 mit Strom aus einem Klingeltrafo versorgen.
> ...
> Damit die Diode bei Überspannung nicht abraucht, habe
> ich einen 150 Ohm Widerstand (R1) zwischen Gleichrichter '+' und den
> Rest der Schaltung gesetzt (gute oder schlechte Idee ?).

Zu deiner Anwendung sagst du nichts.

Dein ESP8266 benötigt normalerweise um die 80mA, beim Senden ins WLAN 
etwa 350mA. An den 150Ω bedeutet das einen (theoretischen) 
Spannungsabfall von 12 bzw. 52V.

Wo soll diese Spannung her kommen?
Der Sendepuls ist kurz (einige ms), d.h. wenn dein Ladekondensator groß 
genug ist, kann der die Pulsladung liefern, aber du willst den 
Controller möglicherweise auch mal länger als einig 10 ms im Wachzustand 
haben wollen, oder nicht?

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Im folgenden möchte ich auf 
eure Fragen und Kommentare eingehen:

Jörg W. schrieb:
> Nun kann man versuchen, Leistung in Widerstand und TVS-Diode zu
> verheizen, aber besser wäre es dann, die Spannung am Eingang so weit zu
> reduzieren (dein Klingeltrafo hat ja mehrere Möglichkeiten), dass man
> gar nicht erst zu viel Überschuss hat.

HildeK schrieb:
> Aber wozu der ganze Aufwand mit TVS- oder Z-Diode? Wo soll da viel
> Überspannung herkommen?

Ich hätte erwähnen sollen, dass der Klingeltrafo weiterhin die Klingel 
des Hauses versorgen soll. Bei deren Betrieb habe ich Angst, dass doch 
einmal eine Spannungsspitze entsteht und den ganzen Aufbau himmelt. 
Vielleicht mache ich mir aber auch zu viele Sorgen. Die Idee ist nicht, 
die Spannung dauerhaft mit der Diode zu reduzieren, sondern für den 
Fall, dass Spannungsspitzen entstehen, diese abzuschneiden. Darum auch 
die Wahl einer 12V Diode (D1). Leider klappt dies bei meinem Testaufbau 
aber so scheinbar nicht.

HildeK schrieb:
> Was klappt denn nicht?

Die Spannung wird nicht auf die erwarteten 12V begrenzt und inder 
Zwischenzeit habe ich es auch schon geschafft die Diode durchbrennen zu 
lassen. Vielleicht wäre statt R1 eine Polyfuse z.B. 0.6A hilfreich?

Jörg W. schrieb:
> Das ist seine „Blackbox“ ganz links. (Ja, ich war auch erstmal drauf
> reingefallen.)

Sorry, da rächt sich meine Bequemlichkeit, kein ordentliches Diagram 
erzeugt zu haben.

Wolfgang schrieb:
> Zu deiner Anwendung sagst du nichts.

Das stimmt, die Idee ist, ich möchte etwas mehr Komfort für meinen Vater 
in seiner Wohnung. Er hört schlecht und verpasst regelmäßig, wenn jemand 
die Türklingel bedient. Ich möchte darum, zusätzlich zur weiterhin 
funktionierenden Klingel, den esp betreiben, damit der:

a) sein Telefon anklingelt (über SIP), welches mit seinem Hörgerät 
gekoppelt ist

b) eine Telegram Nachricht versendet

c) den Briefkasten überwacht

Ausserdem möchte ich einfach für mich etwas basteln/lernen/üben.

Der ESP ist bereits programmiert und funktioniert auf dem Breadboard (a 
und b, c ist noch in der Planung). Nur die Stromversorgung fehlt. An der 
Stelle wo ich den Aufbau einbauen möchte, kommt ein 230V Netzteil nicht 
in Frage und eine Versorgung mit Batterien habe ich schon gebaut, ich 
möchte aber gerne verstehen, wie es am Klingeltrafo funktionieren 
könnte.

Wolfgang schrieb:
> Dein ESP8266 benötigt normalerweise um die 80mA, beim Senden ins WLAN
> etwa 350mA. An den 150Ω bedeutet das einen (theoretischen)
> Spannungsabfall von 12 bzw. 52V.

Oh, das ist natürlich ein absoluter Anfängerfehler. Eigentlich wollte 
ich mit dem Widerstand den Kurzschlussstrom durch D1 reduzieren, dann 
vielleicht doch besser eine Polyfuse?

HildeK schrieb:
> Trafo - Brückengleichrichter - Sieb-C - dann LM317

Interessant, das Bauteil werde ich mir näher ansehen.

Sollte man den GND Anschluss des ESP nicht lieber erden als quer durchs 
Haus (als parasitäre Antenne) zu verlängern?

Jörg W. schrieb:
> Hat denn wirklich noch jemand eine elektromechanische Klingel dran, die
> richtig Induktionsspannung produziert?

Ist leider ein Altbau und die Klingel hängt auch schon länger dort 
(vermutlich 50 Jahre oder länger), wie hoch die Induktionsspannung 
tatsächlich ist, kann ich nicht sagen. Zum Glück ist Trafo ist neueren 
Datums.

> Ansonsten: der Brückengleichrichter muss die Spannung aushalten,
> dahinter folgt ja sowieso der Ladekondensator. Den interessieren ein
> paar Spannungsspitzen gar nicht, der bügelt die glatt.

Ok, ich probiere das mal so aus. Was den Brückengleichrichter betrifft, 
denke ich der lötet sich eher ab, als dass er kaputt geht. ;)

Blacky schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Was klappt denn nicht?
>
> Die Spannung wird nicht auf die erwarteten 12V begrenzt und inder
> Zwischenzeit habe ich es auch schon geschafft die Diode durchbrennen zu
> lassen.

Eine 12V-TVS wird nicht so scharf wie eine Z-Diode bei genau 12V 
begrenzen.
Wie hast du es geschafft, die durchbrennen zu lassen? Mit einer 
angelegten Gleichspannung?
Normalerweise verwendet man TVS, wenn kurze, schnelle und hohe 
Spannungsspitzen zu erwarten sind - wie in deinem Fall durch die alte 
Klingel. Nicht aber z.B. zur Begrenzung der Leerlaufspannung des 
Klingeltrafos.
Aber eben nicht als Ersatz für eine Z-Diode. Für den vorgeschlagenen 
LM317 wäre z.B. eine mit ≈25V völlig ausreichend, als Notfallschutz. Im 
KFZ z.B. werden bei 12V Bordspannung welche mit typisch 36V eingesetzt 
(gut, die Elektronik muss dort typischerweise bis ca 27V geprüft 
werden).
Zum Schutz des AMS1117 ist eine 12V-Ausführung nicht ideal, mehr 
solltest du dem AMS1117 jedoch nicht zumuten. Deshalb auch mein 
Vorschlag zum LM317 und für den brauchst du höchstwahrscheinlich gar 
keine TVS. Wie schon mehrfach gesagt, der Elko nach dem Gleichrichter 
fängt solche Spitzen problemlos ab. Auch eine kleine Induktivität mit 
50-100µH zwischen Gleichrichter und Siebelko hilft dabei enorm, ebenso 
wie der Innenwiderstand des typischerweise weichen Klingeltrafos.

Ich würde einen Vorregler vor den 3,3V-Regler so bauen. Klingeltrafo und 
großer Elko kann sich beißen, hatte damit schon Probleme.

Blacky schrieb:
> dass der Klingeltrafo weiterhin die Klingel
> des Hauses versorgen soll.

Blacky schrieb:
> Klingel hängt auch schon länger dort
> (vermutlich 50 Jahre oder länger)

Also eine elektromechanische Klingel

Blacky schrieb:
> Ein Klingeltrafo liefert mir nominal 4, 6 oder 8V AC

Wärend des klingelns kann die Spannung deutlich einbrechen.

Jörg W. schrieb:
> Probleme
waren Spannungen, Erhitzung. Bei bestimmter Belastung stieg die 
Trafo-Ausgangsspannung an, als wäre Resonanz, obwohl ja ein 
Gleichrichter dazwischen war. Der Trafo wurde dann heiß. Eine schlüssige 
erklärung habe ich nicht, ist mir aber auch bei einem anderen kleinen 
kurzschlußfesten trafo passiert.

HildeK schrieb:
> Eine 12V-TVS wird nicht so scharf wie eine Z-Diode bei genau 12V
> begrenzen.
> Wie hast du es geschafft, die durchbrennen zu lassen? Mit einer
> angelegten Gleichspannung?

Zu hohe Spannung angelegt und dann ging es ganz fix. Ist aber nicht 
schlimm, ich habe noch welche als Ersatz.

> Normalerweise verwendet man TVS, wenn kurze, schnelle und hohe
> Spannungsspitzen zu erwarten sind - wie in deinem Fall durch die alte
> Klingel. Nicht aber z.B. zur Begrenzung der Leerlaufspannung des
> Klingeltrafos.
> Aber eben nicht als Ersatz für eine Z-Diode. Für den vorgeschlagenen
> LM317 wäre z.B. eine mit ≈25V völlig ausreichend, als Notfallschutz. Im
> KFZ z.B. werden bei 12V Bordspannung welche mit typisch 36V eingesetzt
> (gut, die Elektronik muss dort typischerweise bis ca 27V geprüft
> werden).

Dann kann sie hier auch nicht schaden, nur habe ich so eine hohe hier 
gerade nicht zur Hand. Ich könnte aber zwei für 12V in Reihe schalten.

> Zum Schutz des AMS1117 ist eine 12V-Ausführung nicht ideal, mehr
> solltest du dem AMS1117 jedoch nicht zumuten. Deshalb auch mein
> Vorschlag zum LM317 und für den brauchst du höchstwahrscheinlich gar
> keine TVS. Wie schon mehrfach gesagt, der Elko nach dem Gleichrichter
> fängt solche Spitzen problemlos ab. Auch eine kleine Induktivität mit
> 50-100µH zwischen Gleichrichter und Siebelko hilft dabei enorm, ebenso
> wie der Innenwiderstand des typischerweise weichen Klingeltrafos.

Ok, ich denke, ich besorge mir einen LM317 zum testen und orientiere 
mich an Helmut -.s Schaltplan.

Helge schrieb:
> Ich würde einen Vorregler vor den 3,3V-Regler so bauen. Klingeltrafo und
> großer Elko kann sich beißen, hatte damit schon Probleme.

Auch sehr interessant, diese Schaltung werde ich mir auch einmal genauer 
ansehen.

Dieter D. schrieb:
> Eine normale Feinsicherung vor den Brueckengleichrichter, falls
> mal was
> kaputt sein sollte und der Rest unbehelligt bleibt, sollte reichen.

Wäre eine 250V 1A flink ok, so eine habe ich hier, alles andere müsste 
besorgt werden?