Hallo, ich möchte einen Datenlogger bauen, der via ESP-Controller Daten zur Netzspannung misst. Der soll im Dauerbetrieb zuverlässig fest installiert laufen, Zugänglichkeit im Fehlerfall ist auch eher so meh. Als Stromversorgung brauche ich 5V mit ~0,5A (eine ESP8266-Platine mit Tasmota und deren Peripherie, mehr nicht), da würde ich z.B. ein Meanwell IRM-05-5 (5V 1A) benutzen wollen. Und 12V mit wenigen zig mA, da wirds dann ein IRM-02-12. Fragen dazu: - Welche Absicherung vorher? Meine Idee wäre ein S14K275-Varistor, dazu eine 1,6AmT-Sicherung, gemeinsam vor beide Netzteile. Passen die Werte, und brauchts noch mehr? Installation im Haushalt. - Die 12V sind zur Versorgung von PZEM-004T-Modulen gedacht. Die haben original ein Kondensatornetzteil auf 12V, das würde ich ausbauen und durch eben die 12VDC aus dem Meanwell ersetzen. Die Spannung ist aber Netzgebunden, d.h. das Netzteil hat DC-Minus an N (Zuordnung L/N ist durch feste Installation gegeben). Ist das ok? Die Netzteile sind sekundär getrennt. Ich wollte mehrere PZEM-Module einsetzen, dank Modbus kann Tasmota das. Die hätten/haben alle den gleichen N (und damit DC-Minus), aber verschiedene L, aber da wird nur per Widerstand die Spannung gemessen. Isolation zum ESP via Optopkoppler ist Standard. Berührung ausgeschlossen. Zudem würde ich den 1206-Spannungsmessvorwiderstand ersetzen durch 3 bedrahtete 0207er im Schrumpfschlauch, um auch da einen "Blitzschutz" zu bekommen. Meinungen dazu?
Meanwell IRM-05-5 (5V 1A etc.) brauchbar wohl für 230V ohne extra Schutz vor Überspannung, EMV, Einschaltstromstoss und Sicherung denn im Datenblatt stehen eingehaltene Normen ohne Zusatzbeschaltung. Recom RAC03E erfüllt ohne Zusatzschaltung die Anfordengen an 230V~ Anschluss weil Sicherungswiderstand und Netzfilter eingebaut.
Jens M. schrieb: > Als Stromversorgung brauche ich 5V mit ~0,5A (eine ESP8266-Platine mit > Tasmota und deren Peripherie, mehr nicht), da würde ich z.B. ein > Meanwell IRM-05-5 (5V 1A) benutzen wollen. > Und 12V mit wenigen zig mA, da wirds dann ein IRM-02-12. Lohnt das? Also direkt von Netzspannung sowohl 5V als auch 12V zu erzeugen? Ich würde z.B. nur ein 12V-Netzteil von Netzspannung nehmen und dann irgendeinen kleinen Schaltregler von 12V auf 5V runter. Ist kleiner und billiger. Mein Controller der Wahl dafür wäre Silergy SY8113B, gibt da aber eine sehr große Auswahl an Alternativen. Wenn der Strombedarf bei 12V wirklich nur sehr gering ist, könnte es auch günstiger sein die 12V mit einem Stepup aus den 5V zu erzeugen. Z.B. MT3608. Müsstest Du die Wirkungsgrade aus den Datenblättern abschätzen und vergleichen. Edit: Oder sollen die 5V und 12V galvanisch getrennt sein, damit Du die 5V-Teile mit Schutzkleinspannung nutzen kannst?
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Gerd E. schrieb: > Wenn der Strombedarf bei 12V wirklich nur sehr gering ist, könnte es > auch günstiger sein die 12V mit einem Stepup aus den 5V zu erzeugen. Wäre auch meine Idee.
Das PZEM würde ich lassen wie das ist. Das hat vor dem Optokoppler überall Netzbezug. Alles was rausgeht, also nach dem OK macht Sinn mit 5V zu versorgen.
Gerd E. schrieb: > Lohnt das? Also direkt von Netzspannung sowohl 5V als auch 12V zu > erzeugen? Das lohnt nicht, aber die 5V sind für den Mikrocontroller und isoliert, auch wenn nicht unbedingt anfassbar. Die 12V dagegen sind am Netz (Minus ist N) und die Schaltung ist nicht anfassbar. Die PZEM-Module sind im eigenen Gehäuse, den Netz-Teil dazu würde ich auch noch mal extra abschirmen im Gesamtgehäuse. Nicht das ich mir in 5 Jahren die Finger verbrenne wenn ich da nochmal reinschaue. Gerd E. schrieb: > Mein Controller der Wahl dafür wäre Janöööö, ein Einzelstück. Da werde ich kein Schaltnetzteil selbst entwerfen. Das IRM gibts für 6-8€ fertig. Gerd E. schrieb: > Oder sollen die 5V und 12V galvanisch getrennt sein, damit Du die > 5V-Teile mit Schutzkleinspannung nutzen kannst? Ja und nein. Ich will das isoliert halten für den Fall das ich da noch mal dran muss, aber es ist letztendlich vollständig gekapselt. Aber die Messmodule haben die Datenverbindung per Optokoppler, die sollen ja nicht nutzlos sein ;) Armin X. schrieb: > Das PZEM würde ich lassen wie das ist. Das hat vor dem Optokoppler > überall Netzbezug. Ich hab Hoffnung, das so ein 12V-Modul von Meanwell länger funktioniert wie der billige Kondensator (von dem ich ja auch noch mehrere hätte) im PZEM. Außerdem gefällt mir nicht, das die Netzspannung nur über einen einzigen 1206er SMD-Widerstand gemessen wird, den Teil werde ich sowieso anfassen. Mein Ziel ist so ein bissel "fire and forget", ich hoffe das ich da jahrelang nicht mehr dran muss.
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Sagt ein Schaf zum anderen: "Mäh"! Sagt das andere: "Mäh du zuerst"!
Uwe E. schrieb: > Bedeutet? Das derjenige der es gelesen und nicht verstanden hat nicht sprechen kann. Wenn man es spricht ist dass das Meh, das man macht wenn man jemandem erklärt wie man an das Gerät herankommt aber ausdrücken will das man es lieber nicht versuchen würde wenn es nicht absolut unbedingt sein muss. Oder auch: aus technischen Gründen ist das ganze in einem Vollkunststoffgehäuse gekapselt (liegt dann auf Fliesen/Beton, rundum ist Luft die sich sogar bewegen kann), und dann werden vermutlich der optischen Unansehnlichkeit wegen Möbel davorgestellt, die man durchaus kurzfristig wieder entfernen kann wenn man mal dranmuss, aber ist halt Aufwand: Inhalt ausräumen, Schrauben losmachen, das Ding mit zwei Mann hochheben weil es am/im Boden festklebt, Platz machen wo man es hinstellt usw. usf. Meh halt. Ein anderer Zugang bzw. eine andere Unterbringung ist aus Stromkreistechnischen Gründen nicht machbar, entweder bau ich es da hin oder gar nicht. Also: - die Netzteile sollten (im Gegensatz zum Kondensatornetzteil) keine eingebaute Ablaufzeit haben - die Messeingänge sollten mit den üblichen Unbillen des realen Netzes klarkommen - die Wärmeentwicklung und Verlustleistung soll gering sein, weil Dauerbetrieb über Jahre angestrebt wird (der schlechten Zugänglichkeit wegen) Beim letzten Punkt vermute ich, das ein Schaltnetzteil letztendlich weniger am Zähler dreht als (mehrere) Kondensatornetzteile. Platz ist kein Problem, Kosten in dem Sinne auch nicht weil es ein Einzelstück wird. Muss jetzt nicht aus Gold, sollte aber Zuverlässig und Qualität sein. Daher meine geplanten Modifikationen.
Falls es interessiert: Bei mir läuft seit dem Jahre 2001 ununterbrochen ein 386sx MSDOS Laptop zum Loggen der Daten meiner Wetterstation. Der wird von dem zugehörigen 12V Brick-NT bei abgeschalteten LCD mit einer 0.5A DauerLast beansprucht. Lief soweit komplett störungsfrei. Und ja, der LT hat eine IDE SSD 64MB Festplatte, um Festplattenverschleiss zu vermeiden;-) Datenübertragung zum PC mit Client/Server SW über die Parallel Schnittstelle. Ich würde für den TO auch vorschlagen, irgendeine gute 12V Wandwarze und folgenden 5V Schaltregler zu verwenden. Man könnte auch ein überzähliges nicht mehr gebrauchtes Switch- oder Router 5V SMPS verwenden und die Sache hat sich. Es muß nicht immer alles selbst gebaut werden. Auch wenn solche Netzteile nicht ewig halten, ist es in ein paar Sekunden ausgetauscht. Solche Netzteile hat wahrscheinlich mittlerweile fast jeder überzählig herum liegen. Also ist Voyager langlebige Bauweise nicht wirklich notwendig;-) Gerhard
Jens M. schrieb: > Oder auch: aus technischen Gründen ist das ganze in einem > Vollkunststoffgehäuse gekapselt Der Kunststoff muss selbstverlöschend sein. Die grösste Gefahr von Elektroinstallationen ist Feuer und nicht Stromschlag. Gerade die Varistoren sind da gefährlich. Besser ist ein geerdetes Metallgehäuse. Jens M. schrieb: > - die Netzteile sollten (im Gegensatz zum Kondensatornetzteil) keine > eingebaute Ablaufzeit haben > - die Messeingänge sollten mit den üblichen Unbillen des realen Netzes > klarkommen > - die Wärmeentwicklung und Verlustleistung soll gering sein, weil > Dauerbetrieb über Jahre angestrebt wird (der schlechten Zugänglichkeit > wegen) Wenn du eine Lösung suchst, die dich überlebt: Nimm einen Trafo mit 12 Volt Ausgang. Die 5 Volt kannst du mit einen Step-Down machen. Der Varistor ist beim Trafo überflüssig, wenn du einen Netzfilter brauchst, dann nimm keramische X1 Kerkos und keine Film. Der Trafo schützt deine Elektronik gut vor Spannungsspitzen (Blitz in der Nähe). Ein kleiner Ringkerntrafo hat Leerlaufverluste von weniger als 0.5 Watt und ein Printtafo macht dich auch nicht arm.
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Udo K. schrieb: > Der Kunststoff muss selbstverlöschend sein. Das ist eine Stromverteilerbox, die sollte alle entsprechenden Normen einhalten. Udo K. schrieb: > Ein kleiner Ringkerntrafo hat Leerlaufverluste von > weniger als 0.5 Watt. Ist das Ringkernspezifisch? Normale Trafos sind ja eher sehr warm, auch die kleinen, da sind die Verluste sicher größer als bei einem Schaltnetzteil...
Jens M. schrieb: > Udo K. schrieb: >> Ein kleiner Ringkerntrafo hat Leerlaufverluste von >> weniger als 0.5 Watt. > > Ist das Ringkernspezifisch? Ja.
Jens M. schrieb: > Ist das Ringkernspezifisch? Normale Trafos sind ja eher sehr warm, auch > die kleinen, da sind die Verluste sicher größer als bei einem > Schaltnetzteil... Wenn es auf wirklich langlebig, aber dennoch einigermaßen effizient, ankommt, kann man 2 Trafos in Reihe schalten. Also sowohl primär als auch sekundär. Die Folge ist dass der Trafo nur die halbe Spannung sieht und das reduziert die Leerlaufverluste deutlich. Aber kommt dennoch bei weitem nicht an ein modernes Schaltnetzteil ran was die Effizienz angeht. Wenn der Platz und der Preis nicht das oberste Kriterium sind, sondern es um ein Einzelstück geht, dann würde ich mal nach den Hutschienennetzteilen von Meanwell schauen. Die sind zum einen schon fertig aufgebaut mit allen Schutzvorrichtungen etc., zum anderen aber auch auf langlebig hin konstruiert. Also z.B. HDR-15-12. Hab ich mehrere davon seit >5 Jahren ohne Probleme im Einsatz. Nen Vorgängermodell von Meanwell seit ~12 Jahren. Was die PZEM-Module angeht würde ich zusätzlich zu dem angesprochenen Widerstandstausch noch nach was gegen Überspannung am Spannungsmesseingang schauen. Also z.B. eine TVS-Diode hinter dem Spannungsteiler. Sollte eine mit niedriger Kapazität sein um nicht die Messung zu verfälschen.
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Gerd E. schrieb: > Also z.B. eine TVS-Diode hinter dem > Spannungsteiler. Sollte eine mit niedriger Kapazität sein um nicht die > Messung zu verfälschen. Bei 1M zu 750R ist da kaum was, was man dioden könnte. Ich komme bei 350V Spitzenspannung auf ~260mV am Spannungsteiler. Auch da war mein Plan eine Sicherung und einen Varistor anzubauen, plus eben die spannungsfesteren Widerstände. Den Rest werden die vermutlich vorhandenen Dioden im Chip hinbekommen, und welbst wenn nicht: bis zur Betriebsspannung von 3,3V ist noch ne Menge Platz.
Gerd E. schrieb: > Wenn es auf wirklich langlebig, aber dennoch einigermaßen effizient, > ankommt, kann man 2 Trafos in Reihe schalten. Also sowohl primär als > auch sekundär. Die Folge ist dass der Trafo nur die halbe Spannung sieht > und das reduziert die Leerlaufverluste deutlich. Das liest man immer wieder, also habe ich mal vor einiger Zeit zwei ältere, kleine Trafostecknetzteile bei halber Spannung (115V) nachgemessen. Die genauen Messwerte habe ich nicht mehr parat, aber bei zumindest diesen beiden waren die Ergebnisse so enttäuschend, dass ich das Konzept "Trafo in Reihe" mental in die Schublade "lohnt überhaupt nicht" gesteckt habe. Ich denke, diese Mini-Trafos sind so unglaublich knapp auf Kante genäht und in sich miserabel, da holt man einfach kaum was raus.
Jens M. schrieb: > Bei 1M zu 750R ist da kaum was, was man dioden könnte. > Ich komme bei 350V Spitzenspannung auf ~260mV am Spannungsteiler. Ich kenne diese Module bisher nicht, weiß daher nicht was die für Spannungsteiler verwenden. Wenn das wirklich 1M zu 750R ist dann hast Du Recht. Die Frage ist dann halt wie es mit der Genauigkeit aussieht. Bei 260mV Peak wird halt nicht mal 10% des Messbereichs eines 3,3V-ADCs ausgenutzt. Das ginge dann schon arg auf die Genauigkeit von dem Ding.
Michael schrieb: >> Wenn es auf wirklich langlebig, aber dennoch einigermaßen effizient, >> ankommt, kann man 2 Trafos in Reihe schalten. > > Das liest man immer wieder, also habe ich mal vor einiger Zeit zwei > ältere, kleine Trafostecknetzteile bei halber Spannung (115V) > nachgemessen. > > Die genauen Messwerte habe ich nicht mehr parat, aber bei zumindest > diesen beiden waren die Ergebnisse so enttäuschend, dass ich das Konzept > "Trafo in Reihe" mental in die Schublade "lohnt überhaupt nicht" > gesteckt habe. Ich hab das vor ~15 Jahren bei 2 Geräten für Dauerbetrieb mal gemacht und damals auch vermessen. Auch ich hab die Daten nicht mehr zur Hand, es war aber klar besser als ein Trafo alleine. Das waren kleine Printtrafos, Markenteile, so für etwa 5 VA. Die Geräte laufen seit dem durch, wie zu erwarten keinerlei Probleme. Hängt also vermutlich von den konkret verwendeten Trafos ab ob das sich lohnt oder nicht.
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Gerd E. schrieb: > Die Frage ist dann halt wie es mit der Genauigkeit aussieht. Angeblich Strom und Spannung mit 0,5%, und das mit dem Spannungsteiler. Der Strom wird via Stromwandler gemessen, 100A Messbereich. Mir wären 25A mit besserer Auflösung auch lieber, aber 100mV und 1mA Auflösung sind auch so genug. Was immer "Mindeststrom" meint, der ist mit 20mA angegeben. Der Chip soll ein Stromzählerbaustein sein und ist als ASIC für diese Anwendung spezialisiert. Anders hab ich keine Möglichkeit gefunden, mehrphasig Strom und (!) Spannung (und damit Leistung und Leistungsfaktor) mittels Tasmota zu messen. Es gibt die klassischen Steckdosen mit einer Phase und Spezialdingse mit mehreren Stromwandlern aber nur einer Spannungsmessung. Also selber machen. Und die PZEM sind sehr verbreitet, gut unterstützt und günstig.
Jens M. schrieb: > Der Chip soll ein Stromzählerbaustein sein und ist als ASIC für diese > Anwendung spezialisiert. Hast Du zufällig eine Artikelnr. und/oder Datenblatt von dem ASIC? Gerne auch auf Chinesisch.
Gerd E. schrieb: > Hast Du zufällig eine Artikelnr. und/oder Datenblatt von dem ASIC? Gerne > auch auf Chinesisch. Habs selbst gefunden: Vango V9881D https://blog.danman.eu/wp-content/uploads/2020/12/v98xx.pdf Der ADC hat +- 200mV Eingangsbereich. Also nen spezieller ADC, vermutlich mit nem Verstärker davor oder so. Sieht soweit ganz nett aus, die 1,6 kHz Bandbreite scheinen mir aber ziemlich limitierend zu sein. Gängige Schaltnetzteile takten Faktor 10 bis 100 höher, das macht dann schon was aus, vor allem wenn sie bei Teillast nur sehr kurz an sind. Der MCP3909 hat z.B. 14 kHz Bandbreite. Das scheint mir besser zu passen.
Der chip heißt V9881D. Findest du heraus wie man den kalibriert?
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