Guten Tag, ich möchte an einer Steckdose hinter einer Platine überprüfen ob ein Strom fließt. Die Idee war, zu überprüfen ob ein Strom größer 30mA fließt. Nun ist es so, dass die Steckdose auch für Abnehmer wie einen Staubsauger funktionieren soll. Bei 20A ist aber kein Hall-Sensor mehr in der Lage mit einer zuverlässigen Auflösung 30mA darzustellen. Weiß jemand eine sehr einfache Schaltung, die uns zuverlässig informieren könnte ob in über eine Kupferleitung auf der Platine mehr als 30mA fließen? mit freundlichen Grüßen
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A. G. schrieb: > Weiß jemand eine sehr einfache Schaltung, die uns zuverlässig > informieren könnte ob in über eine Kupferleitung auf der Platine mehr > als 30mA fließen? Mit einem Stromwandler und einem passenden Shunt, welcher mittels antiparalleler Dioden begrenzt wird. Siehe Anhang. Bei 30mA am Eingang kommen da ca. 500mV Gleichspannung raus, die man mit einem Komparator oder Mikrocontroller verarbeiten kann.
2 antiparallele dicke Dioden und gucken ob der Spannungsabfall grösser 0.4V wird. Die Diode sollte den I2s Abschaltstrom eines 16A LSS überstehen und wird auch bei 16A nicht mehr als 1.4V kosten. Die Auswertung ist halt nicht netzgetrennt.
Michael B. schrieb: > 2 antiparallele dicke Dioden und gucken ob der Spannungsabfall grösser > 0.4V wird. Nö. Die Diode sollte den I2s Abschaltstrom eines 16A LSS > überstehen und wird auch bei 16A nicht mehr als 1.4V kosten. > Die Auswertung ist halt nicht netzgetrennt. Eben. Außerdem ist die Verlustleistung unsinnig hoch.
https://www.cosinus.de/produkte/rogowski-stromschleifen/ Das sind ungefähr die einzigen (für so kleine Ströme), die bei einem Kurzschluss nicht zerstört werden. Für Hall-Wandler ist ja schon ein Laptop-Netzteil mit seinen typ. 60A grenzwertig.
Vielen Dank für die Schnelle Antwort! Ich bin selbst kein Elektroniker sondern Informatiker und wir hatten das Problem heute morgen in der Besprechung. Ich interessiere mich in letzter Zeit einfach sehr für die Schaltungen. Deswegen Entschuldigung wenn ich Basisdinge nicht weiß. Ich gehe deine Schaltung später mal mit einem Elektro-Kollegen durch damit ich Sie verstehe. Aber vielleicht nochmal um es zusammenzufassen, diese Schaltung kann 30 mA zuverlässig erkennen und hat bei 16A keinen großen Verluststrom?
A. G. schrieb: > und hat bei 16A keinen großen Verluststrom? ...keine große Verlustleistung. Der Kern ist irgendwann in der Sättigung und dadurch wird die Verlustleistung im Sekundärkreis begrenzt.
Dieter D. schrieb: > Der Kern ist irgendwann in der Sättigung Der Drahtquerschnitt des Stromwandlers muss primäseitig aber für den hohen Strom ausgelegt werden, damit er nicht überhitzt.
es gibt Zwischenstecker mit elektronischem FI Schutzschalter. Sowas könnte man evtl. umbauen. Bei einem Strompfad Eingang und Ausgang vertauschen, sodass er nicht die Differenz, sondern die Summe misst. Die Relaiskontakte vom Stromkreis trennen und herausführen. Das Relais sollte dann bei max. 15mA öffnen, aber den Stromkreis nicht mehr unterbrechen
Vielen Dank, an alle für die Antworten. Die Idee mit dem Stromwandler war anscheinend schon vorhanden. Es wird eine Rogowski-Spule besorgt die bei 20A arbeiten kann und dann messen wir, was wir mit dem Signal bei 30mA machen können. Die Befürchtung ist, dass wenn das System bis 20A funktioniert bei 30mA ein ähnliches, sehr wackeliges Signal zu sehen sein wird wie bei 0mA. Die eigentliche Idee ist eine einfache Schaltung zu bauen, bei der wir überprüfen können ob ein Stecker in der Steckdose steckt oder im Idealfall ob irgendeine Last anhängt. > Oder so, etwas mehr Aufwand. > Beitrag "Re: Wechselspannung verstärken und gleichrichten" Der Elektrotechniker sagte, diese Schaltung müsste auch angepasst werden, auf die Unterschiede zwischen dem minimal und maximalstrom, aber wir Untersuchen die Lösung. Vielen Dank für die Hinweise! Ich weiß nicht, wann wir dazu kommen es auszuprobieren, aber ich sende dann Updates, damit man mir sagen kann, warum die Lösung schlecht ist. :)
A. G. schrieb: > Vielen Dank für die Schnelle Antwort! > > Ich bin selbst kein Elektroniker sondern Informatiker und wir hatten das > Problem heute morgen in der Besprechung. Ich interessiere mich in > letzter Zeit einfach sehr für die Schaltungen. Deswegen Entschuldigung > wenn ich Basisdinge nicht weiß. > Ich gehe deine Schaltung später mal mit einem Elektro-Kollegen durch > damit ich Sie verstehe. > > Aber Wenn Du Glück hast, haben deine Kollegen eine sog. Master Slave Steckdosenleiste, und schrauben die Mal mit dir suf-- genau dort sind nämlich derartige Schaltungen verbaut und du kannst es dir Mal Real ansehen
A. G. schrieb: > Es wird eine Rogowski-Spule besorgt die bei 20A arbeiten kann und dann > messen wir, was wir mit dem Signal bei 30mA machen können. > Die eigentliche Idee ist eine einfache Schaltung zu bauen, bei der wir > überprüfen können ob ein Stecker in der Steckdose steckt oder im > Idealfall ob irgendeine Last anhängt. Dann muss doch bei 20A nicht gemessen werden? Es sollte doch reichen, wenn man das Signal von Null unterscheiden kann. Es darf nur nichts kaputt gehen. Und warum gerade 20A? Ein B16 Leitungsschutzschalter schaltet auch bei 40A oder 60A nicht so schnell ab.
A. G. schrieb: > Vielen Dank, an alle für die Antworten. > > Die Idee mit dem Stromwandler war anscheinend schon vorhanden. > Es wird eine Rogowski-Spule besorgt die bei 20A arbeiten kann und dann > messen wir, was wir mit dem Signal bei 30mA machen können. Kompletter Schwachsinn! So ein Ding nimmt man, wenn man hunderte bis tausende A messen muss! > Die Befürchtung ist, dass wenn das System bis 20A funktioniert bei 30mA > ein ähnliches, sehr wackeliges Signal zu sehen sein wird wie bei 0mA. Bei meiner Schaltung nicht. > Die eigentliche Idee ist eine einfache Schaltung zu bauen, bei der wir > überprüfen können ob ein Stecker in der Steckdose steckt oder im > Idealfall ob irgendeine Last anhängt. Nennt sich Multimeter. Das kann auch Wechselstrom messen.
Warum nicht ein Wattmeter für die Steckdose wie sie zigfach von Conrad & Co angeboten werden. Die können kleine Ströme (Stand by Verbrauch) bis große Leistungen messen (Heizungen). Kosten nicht viel und viele sind sehr genau. Beispiel: https://www.conrad.at/de/p/voltcraft-sem5000-energiekosten-messgeraet-kostenprognose-alarmfunktion-stromtarif-einstellbar-datenloggerfunktion-2587314.html
Dietrich L. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Der Kern ist irgendwann in der Sättigung > > Der Drahtquerschnitt des Stromwandlers muss primäseitig aber für den > hohen Strom ausgelegt werden, damit er nicht überhitzt. Ein Spulenkern aus Material mit relativer Permebalitaet über 100.000, der mit zehn Windungen schonab 0,3A in die Saettigung geht, waere auszulegen.
Falk B. schrieb: >> Die eigentliche Idee ist eine einfache Schaltung zu bauen, bei der wir >> überprüfen können ob ein Stecker in der Steckdose steckt oder im >> Idealfall ob irgendeine Last anhängt. > > Nennt sich Multimeter. Das kann auch Wechselstrom messen. Ich benutze das zwar um zu lernen, aber die Lösung sollte theoretisch nicht nur für prototypen gehen. Die Idee ist eine Steckdose über RFID freigeben zu lassen und für die Dauer der Verwendung zu Versorgen. Geht der Stromverbrauch für 5 Minuten auf Null schaltet der uC das Relais ab. Oder alternativ, steckt für 5 Minuten kein Stecker. > Kompletter Schwachsinn! So ein Ding nimmt man, wenn man hunderte bis > tausende A messen muss! >> Die Befürchtung ist, dass wenn das System bis 20A funktioniert bei 30mA >> ein ähnliches, sehr wackeliges Signal zu sehen sein wird wie bei 0mA. > > Bei meiner Schaltung nicht. Okay, sehe ich ein. Ich nehme an du meinst die zweite Schaltung die du geschickt hast? Wechselspannung verstärken und gleichrichten Ich werde versuchen die Schaltung nachzubauen und testen. Könntest du mir noch helfen, welche Art von Spule ist in der Schaltung verwendet? Wenn du Sie hast, vielleicht sogar die Teilenummer? Vielen Dank, dass du dir die Zeit nimmst.
Mobile schrieb: > Warum nicht ein Wattmeter für die Steckdose wie sie zigfach von Conrad & > Co angeboten werden. Die können kleine Ströme (Stand by Verbrauch) bis > große Leistungen messen (Heizungen). Kosten nicht viel und viele sind > sehr genau. > Beispiel: > https://www.conrad.at/de/p/voltcraft-sem5000-energiekosten-messgeraet-kostenprognose-alarmfunktion-stromtarif-einstellbar-datenloggerfunktion-2587314.html Die Schaltung soll am Ende dazu genutzt werden, zu entscheiden ob ein Relais geöffnet wird. Deswegen soll es ein am uC verwertbares Signal ausgeben. Ich suche also eher nach einer Lösung wie von Falk. Aber trotzdem danke.
Bauform B. schrieb: > A. G. schrieb: >> Es wird eine Rogowski-Spule besorgt die bei 20A arbeiten kann und dann >> messen wir, was wir mit dem Signal bei 30mA machen können. > >> Die eigentliche Idee ist eine einfache Schaltung zu bauen, bei der wir >> überprüfen können ob ein Stecker in der Steckdose steckt oder im >> Idealfall ob irgendeine Last anhängt. > > Dann muss doch bei 20A nicht gemessen werden? Es sollte doch reichen, > wenn man das Signal von Null unterscheiden kann. Es darf nur nichts > kaputt gehen. Und warum gerade 20A? Ein B16 Leitungsschutzschalter > schaltet auch bei 40A oder 60A nicht so schnell ab. > Dann muss doch bei 20A nicht gemessen werden? Es sollte doch reichen, > wenn man das Signal von Null unterscheiden kann. Ja das reicht eindeutig aus. Die 20A waren als Dauerbelastung gedacht, 4A als Reserve damit das System auch auf jeden Fall nicht an der Grenze arbeitet selbst bei theoretischen 16A. 20 ist einfach die nächste 10er stelle über 16 und ich bin von klein auf an das Dezimalsystem gewöhnt. :) Hättest du eine einfache Idee wie man sehr kleine Ströme wie beim Akkuladen sicher von 0 Unterscheiden kann?
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Andrew T. schrieb: > A. G. schrieb: >> Vielen Dank für die Schnelle Antwort! >> >> Ich bin selbst kein Elektroniker sondern Informatiker und wir hatten das >> Problem heute morgen in der Besprechung. Ich interessiere mich in >> letzter Zeit einfach sehr für die Schaltungen. Deswegen Entschuldigung >> wenn ich Basisdinge nicht weiß. >> Ich gehe deine Schaltung später mal mit einem Elektro-Kollegen durch >> damit ich Sie verstehe. >> >> Aber > > Wenn Du Glück hast, haben deine Kollegen eine sog. Master Slave > Steckdosenleiste, und schrauben die Mal mit dir suf-- genau dort sind > nämlich derartige Schaltungen verbaut und du kannst es dir Mal Real > ansehen Das klingt nach einer wirklich guten Idee. Hast du da etwas mehr Erfahrung? Vielleicht eine bestimmte Leiste bei der du weißt, dass sie sicher Handyladegeräte erkennt?
Falk B. schrieb: > A. G. schrieb: >> Weiß jemand eine sehr einfache Schaltung, die uns zuverlässig >> informieren könnte ob in über eine Kupferleitung auf der Platine mehr >> als 30mA fließen? > > Mit einem Stromwandler und einem passenden Shunt, welcher mittels > antiparalleler Dioden begrenzt wird. Siehe Anhang. Bei 30mA am Eingang > kommen da ca. 500mV Gleichspannung raus, die man mit einem Komparator > oder Mikrocontroller verarbeiten kann. hmmm...., es gibt analoge zeigerinstrumente die einstellbare schaltschwellen besitzen und eine potentialfreien kontakt betätigen können....
A. G. schrieb: > Ich benutze das zwar um zu lernen, aber die Lösung sollte theoretisch > nicht nur für prototypen gehen. Die Idee ist eine Steckdose über RFID > freigeben zu lassen und für die Dauer der Verwendung zu Versorgen. Geht > der Stromverbrauch für 5 Minuten auf Null schaltet der uC das Relais ab. > Oder alternativ, steckt für 5 Minuten kein Stecker. Nur weil ein Stecker steckt, fließt noch lange kein Strom. Es soll Geräte mit echtem Netzschalter geben. >> Bei meiner Schaltung nicht. > > Okay, sehe ich ein. Ich nehme an du meinst die zweite Schaltung die du > geschickt hast? Beide. Beitrag "Re: Erkennung einer Last über 30mA" Beitrag "Re: Wechselspannung verstärken und gleichrichten" > Könntest du mir noch helfen, welche Art von Spule ist in der Schaltung > verwendet? Wenn du Sie hast, vielleicht sogar die Teilenummer? Steht im Schaltplan. AC1005, ein Stromwandler von Talema. https://de.rs-online.com/web/p/stromwandler/5374485?searchId=0e5dede0-ebce-4ba9-ada9-18e937f2f3e4&gb=s https://www.buerklin.com/de/p/talema/stromsensoren/ac-1005/75C176/ https://www.conrad.de/de/p/talema-ac-1005-ac-1005-stromwandler-1-st-3359674.html
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Falk B. schrieb: > A. G. schrieb: > >> Ich benutze das zwar um zu lernen, aber die Lösung sollte theoretisch >> nicht nur für prototypen gehen. Die Idee ist eine Steckdose über RFID >> freigeben zu lassen und für die Dauer der Verwendung zu Versorgen. Geht >> der Stromverbrauch für 5 Minuten auf Null schaltet der uC das Relais ab. >> Oder alternativ, steckt für 5 Minuten kein Stecker. > > Nur weil ein Stecker steckt, fließt noch lange kein Strom. Es soll > Geräte mit echtem Netzschalter geben. > >>> Bei meiner Schaltung nicht. >> >> Okay, sehe ich ein. Ich nehme an du meinst die zweite Schaltung die du >> geschickt hast? > > Beide. > > Beitrag "Re: Erkennung einer Last über 30mA" > Beitrag "Re: Wechselspannung verstärken und gleichrichten" > >> Könntest du mir noch helfen, welche Art von Spule ist in der Schaltung >> verwendet? Wenn du Sie hast, vielleicht sogar die Teilenummer? > > Steht im Schaltplan. AC1005, ein Stromwandler von Talema. > > https://de.rs-online.com/web/p/stromwandler/5374485?searchId=0e5dede0-ebce-4ba9-ada9-18e937f2f3e4&gb=s > https://www.buerklin.com/de/p/talema/stromsensoren/ac-1005/75C176/ > https://www.conrad.de/de/p/talema-ac-1005-ac-1005-stromwandler-1-st-3359674.html die Stromwandler dürften bei 30mA nur wenige mV ausgeben, weil bei einem Verhältnis 1:1000 sind 30mA primär 30uA sekundär, bei 100 Ohm hast du dann 3mV, d.h. nicht zwangsläufig das du an 1 kOhm 30mV hast, diese Kennlinie Spannung über R bei konstanter Wechselstromamplitude hat einen Knick oberhalb des empfohlenen Widerstandwertes. Optimistisch bekommst du 10mV, das bedeutet das dies mit dem Brückengleichrichter nicht funktionieren wird. Der Artikel Wechselspannung verstärken und gleichrichten ist da nicht die Lösung. Da aber auch dort OP zum Einsatz kommen ist es ja auch eine Alternative einen Präzisionsgleichrichter mit OP aufzubauen, aber vorher auch mindestens das Signal um Faktor 50 verstärken, mit kontrollierter Amplitudenlimitierung, z.B. 2 Z-Dioden in Reihe in der Gegenkopplung beim invertierenden Verstärker, so dass du bei 30mA auch 300mV zur Verfügung hast
Lutz schrieb: > die Stromwandler dürften bei 30mA nur wenige mV ausgeben, Nö. > weil bei einem > Verhältnis 1:1000 sind 30mA primär 30uA sekundär, Stimmt. > bei 100 Ohm hast du > dann 3mV, Wo sieht du 100 Ohm? Mal sicher nicht in meinem Schaltplan. > d.h. nicht zwangsläufig das du an 1 kOhm 30mV hast, diese > Kennlinie Spannung über R bei konstanter Wechselstromamplitude hat einen > Knick oberhalb des empfohlenen Widerstandwertes. Nö. Nur bei Übersteuerung, wenn man den Wandler in die Sättigung treibt. > Optimistisch bekommst du 10mV, das bedeutet das dies mit dem > Brückengleichrichter nicht funktionieren wird. Schon wieder falsch. Bist du ein CHatGPT-Bot? > Der Artikel Wechselspannung verstärken und gleichrichten ist da nicht > die Lösung. Da aber auch dort OP zum Einsatz kommen ist es ja auch eine > Alternative einen Präzisionsgleichrichter mit OP aufzubauen, aber vorher > auch mindestens das Signal um Faktor 50 verstärken, mit kontrollierter > Amplitudenlimitierung, z.B. 2 Z-Dioden in Reihe in der Gegenkopplung > beim invertierenden Verstärker, so dass du bei 30mA auch 300mV zur > Verfügung hast Alles nicht nötig. Lies den Artikel Stromwandler, vielleicht verstehst du, wie das Ganze funktioniert. Ich hab's schon mindesten ein halbes Dutzend Mal erklärt.
A. G. schrieb: > Die Idee ist eine Steckdose über RFID > freigeben zu lassen und für die Dauer der Verwendung zu Versorgen. Geht > der Stromverbrauch für 5 Minuten auf Null schaltet der uC das Relais ab. A. G. schrieb: > Hättest du eine einfache Idee wie man sehr kleine Ströme wie beim > Akkuladen sicher von 0 Unterscheiden kann? Der Eingangsstrom von kleinen und billigen Netzteilen ist nicht sinusförmig, ganz im Gegenteil. Kurzzeitig (1ms oder weniger) fließt deutlich mehr Strom als 30mA. Wenn der uC schnell genug misst, erwischt er diese Spitzen. Man darf dafür keinen Mittelwert bilden, der Tiefpass aus 15k und Elko in Falks Schaltung muss viel schneller werden oder ganz raus.
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Lutz schrieb: > Optimistisch bekommst du 10mV, das bedeutet das dies mit dem > Brückengleichrichter nicht funktionieren wird. Falks Schaltungen haben immer die unangenehme Eigenschaft, dass die wenigen Millivolt nicht die Flussspannung des Gleichrichters überwinden können. Deswegen ist eine Schaltung bei der zuerst die Wechselspannung verstärkt wird und am Ende gleichgerichtet wird, günstiger.
Enrico E. schrieb: > Falks Schaltungen haben immer die unangenehme Eigenschaft, dass die > wenigen Millivolt nicht die Flussspannung des Gleichrichters überwinden > können. Deswegen ist eine Schaltung bei der zuerst die Wechselspannung > verstärkt wird und am Ende gleichgerichtet wird, günstiger. der Stromwandler ist annähernd eine Stromquelle, deshalb funktioniert das mit dem Gleichrichter vor der Bürde. Erst wenn die Spannung so hoch wird, dass der Kern in die Sättigung kommt, geht es nicht mehr. Von den antiparallelen Dioden reicht aber eine.
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Hmm, ich hab den Kram gerade mal aufgebaut. Wie es scheint, stimmt meine Theorie nicht so 100%ig. Die Leerlaufspannung des Stromwandlers sollte ohne Lastwiderstand theoretisch sehr groß werden. Tut sie aber in meinem Aufbau nicht. Allerdings messe ich mit einem "Hochstromtrafo", der nur wenig Spannung ausgibt (100W Ringkerntrafo mit extra Sekundärwicklung). Die Leerlaufspannung steigt von 30-200mA primärseitig nur von 67-791mV, alles halbwegs linear. Damit platzt aber mein Traum des Brückengleichrichters bei den sehr niedrigen Strömen. Warum ist das so? Was begrenzt die Leerlaufspannung? Der Trafo selber, durch seinen Magnetisierungsstrom? Mit 1k Last direkt am Stromwandler hat man 26-182mV, alles schön linear und auch der Sinus sieht gut aus. Anscheinend braucht man hier doch einen Präzisionsgleichrichter. Vornweg vielleicht ne Verstärkung von 10, macht ~300mV RMS bei 30mA. Bei größeren Strömen so ab 500mA passt es wieder mit dem Brückengleichrichter und 1k Last.
R. L. schrieb: > der Stromwandler ist annähernd eine Stromquelle, deshalb funktioniert > das mit dem Gleichrichter vor der Bürde. Das dachte ich bis vor einer Stunde auch. Die Theorie ist aber anscheinend unvollständig.
Enrico E. schrieb: >> Optimistisch bekommst du 10mV, das bedeutet das dies mit dem >> Brückengleichrichter nicht funktionieren wird. > > Falks Schaltungen haben immer die unangenehme Eigenschaft, dass die > wenigen Millivolt nicht die Flussspannung des Gleichrichters überwinden > können. Deswegen ist eine Schaltung bei der zuerst die Wechselspannung > verstärkt wird und am Ende gleichgerichtet wird, günstiger. Das stimmt nach praktischer Messung. Aber deine Schaltung nicht so ganz. Die Klemmdioden müssen direkt an den Stromwandler, nicht hinter den 1k Lastwiderstand. Außerdem hat so ein Ding selten nur 10mH, das sind eher einstellige Henry! Der AC1005 von Talema hat gemäß meiner Meßbrücke 10,5H bei 50Hz.
Falk B. schrieb: > Warum ist das so? > Was begrenzt die Leerlaufspannung? Der Trafo selber, durch seinen > Magnetisierungsstrom? ja, und je höher die Spannung ist, desto größer ist der Magnetisierungsstrom. D.h. damit hinter der dem Brückengleichrichter was rauskommt, brauchst du schon einen Mindeststrom. Eine genaue Messung funktioniert nur mit der vorgesehenen Bürde.
Falk B. schrieb: > Die Klemmdioden müssen direkt an den Stromwandler, nicht hinter den 1k > Lastwiderstand. Ich habe die Dioden absichtlich hinter dem 1k Widerstand gesetzt, weil auch Ströme bis zu 16 Ampere primärseitig durch den Stromwandler fließen können, sonst könnten die Dioden ohne Strombegrenzungswiderstand auf der Sekundärseite eventuell durchbrennen. Natürlich kann (sollte) man noch zusätzlich einen Bürdewiderstand von 1k direkt parallel zum Stromwandler schalten. Falk B. schrieb: > Außerdem hat so ein Ding selten nur 10mH. Ich habe einfach eine handelsübliche 10mH Ferrit-Ringkerndrossel von Conrad eingesetzt. Das ist zwar nicht optimal, aber um 30mA zu detektieren genügt es.
Falk B. schrieb: >> Optimistisch bekommst du 10mV, das bedeutet das dies mit dem >> Brückengleichrichter nicht funktionieren wird. > > Schon wieder falsch. Bist du ein CHatGPT-Bot? Ist das die Reaktion auf korrekte Aussagen, naja, Fakt ist und das steht auch im Artikel Stromwandler, das Is = Ip / N ich zitiere "Das gilt allerdings nur, wenn der Belastungswiderstand nicht zu hochohmig ist und der Wandler nicht etwa durch einen zu großen" Und im Datenblatt sind die Angaben mit Rl=100 Ohm, also würde ich mit 1k nicht das zehnfache erwarten >> Der Artikel Wechselspannung verstärken und gleichrichten ist da nicht >> die Lösung. Da aber auch dort OP zum Einsatz kommen ist es ja auch eine >> Alternative einen Präzisionsgleichrichter mit OP aufzubauen, aber vorher >> auch mindestens das Signal um Faktor 50 verstärken, mit kontrollierter >> Amplitudenlimitierung, z.B. 2 Z-Dioden in Reihe in der Gegenkopplung >> beim invertierenden Verstärker, so dass du bei 30mA auch 300mV zur >> Verfügung hast > > Alles nicht nötig. Lies den Artikel Stromwandler, vielleicht > verstehst du, wie das Ganze funktioniert. Ich hab's schon mindesten ein > halbes Dutzend Mal erklärt. Da kann ich dir nur empfehlen den Artikel selber noch mal durchzulesen, der ist korrekt und steht nicht im Widerspruch zu meiner Aussage
Lutz schrieb: > Ist das die Reaktion auf korrekte Aussagen, naja, Fakt ist und das steht > auch im Artikel Stromwandler, das Is = Ip / N Das allein reicht nicht. > ich zitiere > "Das gilt allerdings nur, wenn der Belastungswiderstand nicht zu > hochohmig ist und der Wandler nicht etwa durch einen zu großen" > > Und im Datenblatt sind die Angaben mit Rl=100 Ohm, also würde ich mit 1k > nicht das zehnfache erwarten Ich schon. Das passt ja auch. Aber es gibt halt auch Grenzen nach oben. > Da kann ich dir nur empfehlen den Artikel selber noch mal durchzulesen, Muss ich nicht, ich hab ihn geschrieben.
Falk B. schrieb: >> ich zitiere >> "Das gilt allerdings nur, wenn der Belastungswiderstand nicht zu >> hochohmig ist und der Wandler nicht etwa durch einen zu großen" >> >> Und im Datenblatt sind die Angaben mit Rl=100 Ohm, also würde ich mit 1k >> nicht das zehnfache erwarten > > Ich schon. Das passt ja auch. Aber es gibt halt auch Grenzen nach oben. also einen ähnlichen von Zettler 1:500 der hat bei 30mA rms primär offen eine Ausgangsspannung von 13.4mV, mit 1k sind es 12mV und mit 100 Ohm 4.4mV wenn du den Artikel geschrieben hast dann werden dich diese Ergebnisse ja nicht verwundern Diese Spannung wird also niemals mit dem Gleichrichter funktionieren ich habe mit dem gemessen https://www.digikey.de/de/products/detail/zettler-magnetics/ACST-260-1/18880392?srsltid=AfmBOorb5oFaEOV56DQzvrlE31QvmWk9wqxdY__zCBqAkgEmfPu2cgrm habe dazu zuletzt ein Spice Modell gemacht, kenne ihn also ziemlich gut
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Lutz schrieb: > also einen ähnlichen von Zettler 1:500 der hat bei 30mA rms primär offen > eine Ausgangsspannung von 13.4mV, mit 1k sind es 12mV und mit 100 Ohm > 4.4mV > > wenn du den Artikel geschrieben hast dann werden dich diese Ergebnisse > ja nicht verwundern > > Diese Spannung wird also niemals mit dem Gleichrichter funktionieren Das stimmt wohl, aber ich suche noch nach einer Erklärung. Mein bisherige Theorie sagt, daß ein Stromwandler im Leerlauf die Ausgangspannung durch die Decke schießen läßt. Das stimmt so allgemein eben nicht. Schon gar nicht bei sehr kleinen Eingangsströmen.
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Falk B. schrieb: > Lutz schrieb: >> also einen ähnlichen von Zettler 1:500 der hat bei 30mA rms primär offen >> eine Ausgangsspannung von 13.4mV, mit 1k sind es 12mV und mit 100 Ohm >> 4.4mV >> >> wenn du den Artikel geschrieben hast dann werden dich diese Ergebnisse >> ja nicht verwundern >> >> Diese Spannung wird also niemals mit dem Gleichrichter funktionieren > > Das stimmt wohl, aber ich suche noch nach einer Erklärung. Mein > bisherige Theorie sagt, daß ein Stromwandler im Leerlauf die > Ausgangspannung durch die Decke schießen läßt. Das stimmt so allgemein > eben nicht. Schon gar nicht bei sehr kleinen Eingangsströmen. Das stimmt bei großen Strömen erst recht nicht. Wie geschrieben, ich habe den Zettler mit 1:500 hier liegen und dazu für ein kommerzielles Projekt ein Spice Modell gemacht, mit Sättigung und Frequenzverhalten, habe also zahlreiche Messungen dazu gemacht, und der Kern ist ohne Last auf der Sekundärseite sehr schnell in der Sättigung, das Plateau der Hysteres wird schon bei dem 30A Typ mit weniger als 1A deutlich angesteuert, wenn sekundär kein Last-Widerstand ist Das Bild zeigt die Hysteresekurve, die X-Achse ist der Strom und Y die integrierte Spannung über der Induktivität, also Integral über (Spulenspannung- Rcu*I), entsprechend ohne Flussänderung keine hohen Ausgangsspannungen
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Falk B. schrieb: > Die Leerlaufspannung des Stromwandlers sollte > ohne Lastwiderstand theoretisch sehr groß werden. Tut sie aber in meinem > Aufbau nicht. Allerdings messe ich mit einem "Hochstromtrafo", der nur > wenig Spannung ausgibt (100W Ringkerntrafo mit extra Sekundärwicklung). > Die Leerlaufspannung steigt von 30-200mA primärseitig nur von 67-791mV, > alles halbwegs linear. Die Theorie zum Trafo besagt doch U1/U2 = N1/N2 das gilt für den idealen Trafo im Leerlauf (sekundär) I1/I2 = N2/N1 das gilt für den idealen Trafo im Kurzschluss (sekundär) So ein Stromwandlertrafo hat extrem kleine Induktivität auf der Sekundärseite, die haben oft nur eine Windung primärseitig und somit 15uH bis 20uH d.h. bei 30mA sind dann da vielleicht 150uV Spannung über der primärseite. Dann gilt doch für die Sekundärseite wegen 1:1000 das da 150mV maximal sein können, aber wegen Verluste und anderen Effekten ist es dann weniger das bedeutet doch das die Spannung nicht sehr groß werden kann und es sich nicht wie eine "quasi ideale" Stromquelle verhält.
Falk B. schrieb: > Hohe Ströme sind im Moment nicht das Thema, sondern sehr kleine. Das Problem ist, das die kleinen Ströme nicht genügend Spannung liefern das es mit dem Brückengleichrichter funktioniert. Es mag sein das der Nuvotem AC-1 Stromwandler ein paar 10mV mehr liefert, ist ja auch ein anderer Messbereich, 5A statt 30A Aber auch dieses Datenblatt besagt, bei 1A primär sind es an 1k 1V und an 10k 4V, also nicht 10 mal soviel, aber es ist auch ein 5A Typ für ein Messbereich bis 20A, über Sättigungsverhalten bei Überstrom steht nichts da, aber Faktor 4 sollte kein Problem darstellen bei AC Das heißt dann aber konkret, linear im Dreisatz 1A 1V an 1K sind bei 30mA dann 30mV und an 10k wären es 120mV und infinity, naja optimistisch ist 100k nahe dran wäre dann 165 mV Alles zu wenig für einen Brückengleichrichter
Chantalle schrieb: > Die Theorie zum Trafo besagt doch > > U1/U2 = N1/N2 das gilt für den idealen Trafo im Leerlauf (sekundär) > I1/I2 = N2/N1 das gilt für den idealen Trafo im Kurzschluss (sekundär) Gut erkannt, das sind die Grenzen in denen sich ein realer Trafo überhaupt bewegen kann. Bevor man kompliziertere Denkansätze startet sollte man sich dessen bewusst sein
Lösungen: a) Der Spannungsabfall an zwei antiparallelen VS-10WQ045FN Dioden wird direkt ausgewertet. Nachteil: Bei einer Last von 10..20A fällt an jeder Diode zwischen 5...10W Verlustleistung an. Verbesserung: Parallel zu den Dioden wird mit einem Tastverhältnis von 95% an und 5% aus ein Mosfet mit 1kHz geschaltet. Die Verlustleistung kann bis auf nahezu 1/20 gedrückt werden. b) Es wird ein Drossel verwendet, bei der analog zu Lutz seinem Versuch nur hochohmig die Spannung verstärkt wird, damit der Kern schon bei kleinen Strömen in die Sättigung geht. Wickeln muss man diese selber, weil man einen sehr viel dickeren Wickeldraht primär verwenden muss, als diese normalerweise haben.
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Stromwandler_FBR.png
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Ich glaube jetzt hab ich es verstanden. Siehe Anhang. Ich simuliere einen Stromwandler AC1005 mit 1000:1 Übersetzung. Die Primär-und Sekundärinduktivität stimmt grob, hab ich gemessen. Der Primärkreis ist auf 16A rms bei 230V ausgelegt. Die Spannungsquelle B1 wird über eine Rampe von V1 linear in der Amplitude erhöht, mit 32,5V/s bzw. durch R1 ergeben sich 2,16A/s. Der Lastwiderstand R1 und die Primärwicklung L1 bilden einen komplexen Spannungsteiler. 10uH sind 3,15mOhm bei 50Hz (induktiv). Es ist also ein Teilerfaktor von ca. 5000:1. Der Stromwandler arbeitet im Leerlauf wie ein normaler Trafo und transformiert die Spannung mit Faktor 1000. Als Kettenschaltung hat man also einen Übertragungsfaktor von 1000/5000=0,2. Wenn jetzt die Amplitude der Speisespannung steigt, steigt auch die Ausgangsspannung am unbelasteten Stromwandler. Bei 325V Umax müßten theoretisch ~65V am Ausgang rauskommen. Passiert aber nicht, weil der Kern weit vorher sättigt. Es zeigt aber, wieviel höher die Leerlaufspannung im Gegensatz zum Normalbetrieb als Stromwandler ist. Im Normalbetrieb mit 100 Ohm hat man hier ca. 1,5V RMS Ausgangsspannung. Das ist der Spannungsüberschuß, mit dem der Wandler als Konstantstromquelle arbeiten kann. Und jetzt zum Mindeststrom, den man mit dem normalen Brückengleichrichter messen kann. Die Grundlagen der E-Technik gelten noch immer. Die Flußspannung der Dioden muss überwunden werden. Aber nicht von der normalen Ausgangsspannung im belasteten Fall, sondern von der Leerlaufspannung! Das ist der Unterschied! Das sieht man an den Signalverläufen. V(s) ist die Sekundärspanung des Stromwandlers. Nach 100ms liegt dessen (quasi) unbelastete Ausgangsspannung schon bei ca. 0,6 (Spitze). Das entspricht einem Primärstrom von 200mA. Aber da kann man noch nichts messen, V(Sp,sn) ist praktisch null. Bei 200ms wackelt der Ausgang schon etwas, aber die Signalform ist noch stark verzerrt, trotz 430mA Primärstrom. Nach etwa 400ms sind 840mA erreicht und das Ausgangssignal an R2 ist ein nahezu perfekt gleichgerichteter Sinus, ein Abbild des Primärstroms. Man sieht auch, wie die Eingangsspannung sehr steil wird und die doppelte Flußspannung von ca. 2x0,5V sehr schnell überschreitet und dann die Sinushalbwelle oben drauf sitzt. Das ist möglich, weil die Leerlaufspannung hier schon bei 2,6V (Spitze) liegt, die aber durch die Last R2 deutlich unterschritten wird. Was lernen wir daraus? Es gibt einen Mindeststrom, den man mit dem einfach Brückengleichrichter an einem Stromwandler messen kann. Der ist erreicht, wenn die Leerlaufspannung ca. 2-3V überschritten hat. Bei diesem Wandler sind es ca. 400mA bei 22A Maximum, ca. 2%. Schottkydioden anstatt Siliziumdioden helfen geringfügig die Grenze nach unten zu drücken. Wer darunter messen will, muss einen passenden Lastwiderstand direkt am Stromwandler anschließen, verstärken und mittels aktivem Präzisionsgleichrichter gleichrichten und anschließend filtern. Die Empfindlichkeit eines Stromwandlers kann man auch bei kleinen Strömen nicht beliebig mit einem höheren Lastwiderstand erhöhen. Denn wenn dieser die Leerlaufspannung erreicht, ist keine Steigerung mehr möglich. Als Orientierung kann die Impedanz der Sekundärwicklung dienen. 10H haben 3,14kOhm bei 50Hz. Wesentlich größer als dieser sollte ein Lastwiderstand nicht sein. In den meisten Fällen liegt er um Faktor 10 oder mehr darunter, hier typisch 100 Ohm.
Lutz schrieb: > Das Problem ist, das die kleinen Ströme nicht genügend Spannung liefern > das es mit dem Brückengleichrichter funktioniert. Stimmt. Diese Trivialität ist mir irgendwie entgangen 8-0. Aber siehe oben, es zählt die Leerlaufspannung!
Falk B. schrieb: > Die Empfindlichkeit eines Stromwandlers Wenn Du in Reihe zu L2 eine Wechselspannung von 200mV 1kHz einspeist, dann wird die Empfindlichkeit besser.
Dieter D. schrieb: > Wenn Du in Reihe zu L2 eine Wechselspannung von 200mV 1kHz einspeist, > dann wird die Empfindlichkeit besser. Ja klar, auf diesen "Profitip" haben wir alle gewartet. Logorhö-Dieter mal wieder . . .
Beim Plundermaxe gab es vor gut 10 Jahren mal etwas, dessen Funktion durchaus verbesserungswürdig war. Das Transformatörchen im Lastkreis 15x16mm hat nur ein U aus ca. 1mm Draht, keine komplett geschlossene Windung. Da wird wohl der Stromtrafo auf Spannung ausgewertet, merkwürdiger Ansatz. Ich habe damals etwas damit gespielt und keine sinnvollen Werte gehabt. Dort hat sich jemand Mühe gemacht, das Ding umzubauen: https://loetmeister.de/Elektronik/ausschalter_230v_mottai_multi_mod.htm
Andrew T. schrieb: > Wenn Du Glück hast, haben deine Kollegen eine sog. Master Slave > Steckdosenleiste, und schrauben die Mal mit dir suf-- genau dort sind > nämlich derartige Schaltungen verbaut und du kannst es dir Mal Real > ansehen Nee. Die gehen meist nicht. Zumindest die Billigen. Da ist der Masterkreis meist nur für 1 - 2A ausgelegt! In diesen Leisten ist ein Widerstand mit ca 100Ohm als Stromfühlerwiderstand eingebaut welcher gegen zu hohen Spannungsabfall zwei antiparallele 3A oder vielleicht noch 6A Dioden beigestellt bekommen hat. Besondere Kühlung der Dioden Fehlanzeige.
Falk B. schrieb: > Ich glaube jetzt hab ich es verstanden. Siehe Anhang. > > Ich simuliere einen Stromwandler AC1005 mit 1000:1 Übersetzung. Die > Primär-und Sekundärinduktivität stimmt grob, hab ich gemessen. Der > Primärkreis ist auf 16A rms bei 230V ausgelegt. Die Spannungsquelle B1 > wird über eine Rampe von V1 linear in der Amplitude erhöht, mit 32,5V/s > bzw. durch R1 ergeben sich 2,16A/s. Der Lastwiderstand R1 und die > Primärwicklung L1 bilden einen komplexen Spannungsteiler. 10uH sind > 3,15mOhm bei 50Hz (induktiv). Es ist also ein Teilerfaktor von ca. > 5000:1. Der Stromwandler arbeitet im Leerlauf wie ein normaler Trafo und > transformiert die Spannung mit Faktor 1000. Als Kettenschaltung hat man > also einen Übertragungsfaktor von 1000/5000=0,2. Das ist die simulation mit idealen trafo, mit k faktor als kopplung gehen nur idealen trafos, es gibt eine anleitung wie man trafo mit hysterese behafteten kern mit ltspice simuliert Das ergebnis ist deutlich anders wenn der kern erst mal korrekt parametriert ist
Falk B. schrieb: > Ja klar,... Das Chopperverfahren zur Messung von langsamen kleinen Wechselspannungen mit Brückengleichrichter zur Überwindung der Diodenschwellenspannungen ist ein alter Hut. Die Chopperfrequenz, hier 1kHz, muss mit einem Notchfilter bei der weiteren Signalverarbeitung unterdrückt werden.
Wichtig ist allerdings, dass die Stromerkennung in die Phase muss und nicht in den Neutralleiter. Weil sonst auf einem Gerät Netzspannung sein könnte, wenn seine Schaltung durch einen Fehler eine Unterbrechung im Neutralleiter verursacht. Bei dem niedrigen Wissensstand des TO an 230V zu basteln, ist eigentlich ein Vorhaben, wo man eigentlich hier davon abraten sollte.
Wenn der TO eine Last mit einem EMI-Filter am Eingang anschließt, dann kann es sein, dass bei einem stark oberwellenbehafteten Netz die Erkennung fälschlicherweise reagiert. Daher wird wird ein Tiefpass nicht vermieden werden können um hier mehr Störsicherheit zu bekommen.
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