Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ssr und esp32, ssr schaltet aber erst sicher mit 5V. Hilfeee


von Hermann G. (flyover1974)


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Hallo Leute,

Wie die Überschrift schon sagt, schaltet mein ssr 40da nicht mit den 
3,3V des esp32.
Es soll einen 1 kw Heizstab pulsen zur Leistungsregelung, der esp wied 
über Home Assistant in die PV Anlage eingebunden wo wiederum der HA über 
mqtt die Daten ausliest.

Wie kann ich das am günstigsten umsetzen?
Mit Optokoppler LM815 boards? Schon da rumliegen hätte ich einen IRLZ44N 
Mosfet, aber bin jetzt nicht so das Genie... löten aber kann ich :))

Lg Hermann

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von Dieter S. (hotsystems)


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Mach es mit dem Optokoppler, das wird am einfachsten sein.

von Nemopuk (nemopuk)


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Hänge die Anode (+) des SSR an eine 5V Versorgung und die Kathode (-) an 
den Ausgang des ESP. Der Spannungsabfall an der internen LED des SSR 
sorgt dafür, dass dein ESP nicht mit den vollen 5V überlastet wird.

Du musst eventuell die Konfiguration von HA ändern, weil der Verbraucher 
nun durch LOW Pegel eingeschaltet wird.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Hermann G. schrieb:
> Mit Optokoppler LM815 boards?

Meinst du vielleicht LTV815?

Nein, zwei Optokoppler hintereinander sind nun wirklich mehr als 
überflüssig.

Ein IRLZ44N zum Ansteuern einer kleinen LED mit wenigen Milliampere (das 
Datenblatt des SSR spricht von max. 20mA) wirkt ETWAS übertrieben.
Besitzt du irgendeinen kleinen NPN BJT?

Im Prinzip wird dein Thema in dem Artikel Relais mit Logik ansteuern 
behandelt, wobei als Vereinfachung beim Abschalten einer LED keine 
Induktionsspannung auftritt, d.h. eine Freilaufdiode erübrigt sich.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Dieter S. schrieb:
> Mach es mit dem Optokoppler, das wird am einfachsten sein.

Bitte sag, daß das ein Witz sein sollte! Ein SSR ist ein Optokoppler.

Hermann G. schrieb:
> Wie die Überschrift schon sagt, schaltet mein ssr 40da nicht mit den
> 3,3V des esp32

Ein SSR verhält sich eingangsseitig wie ein Optokoppler. Allerdings sind 
die meisten SSR für Dummys wie dich gemacht, weswegen sie am Eingang 
nicht nur die nackte IR-LED presentieren, sondern Schutzbeschaltungen um 
die LED herum enthalten. Etwa eine Diode als Verpolschutz und einen 
Vorwiderstand. Und deswegen schalten sie erst bei 5V oder gar 12V und es 
reichen nicht schon 1.3V (plus das, was am Vorwiderstand abfällt) wie 
für eine IR-LED.

Du kannst jetzt entweder ein anderes SSR nehmen, was mit 3.3V schon 
schaltet. Oder wenn du sowieso schon 5V zur Verfügung hast, einen 
Transistor oder MOSFET zur Ansteuerung des Relais verwenden.

Ganz Verwegene würden das SSR öffnen und eingangsseitig modifizieren.

von Michael B. (laberkopp)


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Hermann G. schrieb:
> Wie kann ich das am günstigsten umsetzen

Dein ESP wird doch sicher mit 5V versorgt und regelt selbst auf 3.3V, 
nimm die 5V

Nemopuk schrieb:
> Der Spannungsabfall an der internen LED des SSR sorgt dafür, dass dein
> ESP nicht mit den vollen 5V überlastet wird.

Viele pins des ESP überleben sogar die 5V.

"Dafür sind die GPIO beim ESP8266 und ESP32 5V tolerant (Z-Diode nach 
Masse, open drain mit pull up nach +5V möglich) laut Teo Swee Ann (CEO 
von Expressiv) ziehen und liefern aber bis 3uA je nach Spannungspegel, 
sind also nicht so hochohmig."

Aber wenn du dich nicht traust, nimm einen MOSFET wie AO3400 oder 
IRLML2502.
1
       +--SSR-- 5V
2
       |
3
GPIO--|I MOSFET
4
       |S
5
      GND

Hermann G. schrieb:
> Es soll einen 1 kw Heizstab pulsen zur Leistungsregelung, der esp wied
> über Home Assistant in die PV Anlage eingebunden

Ach du Kacke. Erst wenn deine PV 1kW mehr liefert als du aktuell 
verbrauchst, kannst du sie zuschalten, dann aber dauerhaft (bis eben 
wieder Strom aus dem Netz gezogen wird).

Denn das pulsen mit erlaubten 4s ist langsamer als der Stromzähler 
misst.

Jeder weiss inzwischen, dass man Sinusdimmer nutzen muss.

: Bearbeitet durch User
von Dieter S. (hotsystems)


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Axel S. schrieb:
> Bitte sag, daß das ein Witz sein sollte! Ein SSR ist ein Optokoppler.

Warum ?
Für jemand, der sich mit Elektronik nicht auskennt, ist das der 
einfachste Weg. Sicher ist da ein Transistor deutlich einfacher, aber 
def. nicht direkt an 5 Volt.
Ich habe noch kein ESP Datenblatt gelesen, indem etwas von 5Volt 
tolerant steht. Zumindest wäre das kein Tipp, den ich abgeben würde.

von Nemopuk (nemopuk)


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Ich habe eine Stellungnahme von Espressif (über den ESP8266) so in 
Erinnerung: Deren I/O Pins werden durch etwas ähnliches wie eine 
Zenerdiode nach GND geschützt. Negative Spannungen werden wie üblich 
nach GND abgeleitet.

Positive Überspannungen werden ebenfalls nach GND abgeleitet, und zwar 
unabhängig von der Versorgungsspannung.

Die Grenzspannung unterliegt Materialstreuungen im Bereich 4-6 Volt. 
Garantiert wird jedoch nur, daß sie größer als 3,6V ist.

von Heinz R. (heijz)


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imer wieder der gleiche Unsinn mit Heizstab , PV  es funktioniert so 
nicht

angenommen Deine PV liefert 500W, Du schaltest einen 2kW-Heizstab eine 
SInuswelle lang an, 3 Wellen aus - Dein Stromzähler misst dann nicht 
500W

Der oben genannte Sinusdimmer - vergiss es, zum einen sehr teuer
Sinusdimmer ind eher für Filmaufnahmen, Licht bei Veranstaltungen,... da 
geht es um einen vernünftigen Sinus am AUsgang, nicht am EIngang

Was Du brauchst ist ein Heizstab mit z.B. 3 Kreisen, diese geschickt in 
Reihe / parallel verschaltet mit 2 Relais


Ich habe hier so was mit einem 3fach 2kW Heizstab am laufen, ich kann so 
wahlweise 1000W  2000W  3000W
(große PV-Anlage mit 25kWp ist vorhanden)

Die Erfahrung zeigt jetzt hier das es absolut ausgereicht hätte nur 
einen einzigen Heizstab mit 1000W zu haben

: Bearbeitet durch User
von Hermann G. (flyover1974)


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Danke für die Erläuterungen.
Was gibt es (gerne auch gebraucht) bzw. Was muss ich suchen um einen 3p 
Heizstab mit 3600 W stufenlos ansteuern zu können ?

von Ralf X. (ralf0815)


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Hermann G. schrieb:
> Danke für die Erläuterungen.
> Was gibt es (gerne auch gebraucht) bzw. Was muss ich suchen um einen 3p
> Heizstab mit 3600 W stufenlos ansteuern zu können ?

Du solltest erst einmal schildern, woher Du die Leistung beziehen 
willst.
Ist das eine On- oder Off-Grid-PV-Anlage?
Welche Maximalleistung ist von der zu erwarten?
usw...

von Nemopuk (nemopuk)


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Hermann G. schrieb:
> Was muss ich suchen um einen 3p Heizstab mit 3600 W stufenlos ansteuern
> zu können ?

Ich nehme an, du willst dir sowohl den Pufferakku sparen, und auch das 
Netz als Puffer vermeiden.

Ohne Pufferakku nützt dir eine pulsierende Ansteuerung gar nichts, denn 
die Stromaufnahme der einzelnen Impulse ist genau so hoch, wie im 
Dauerbetrieb. Wenn du jedoch mehr Strom aufzunehmen versuchst, als das 
Solarpanel liefern kann, bricht die Spannung zusammen.

Ein Schaltnetzteil kann Spannung und Strom (auch ohne Akku) reduzieren, 
wenn es passend angesteuert wird. Nur sind solche Geräte in dieser 
Größenordnung nicht handelsüblich, daher sehr teuer.

Bedenke auch, daß du an den Sonnigen Tagen nur wenig Bedarf nach heißem 
Wasser hast. Das Thema wurde hier schon dutzende male durch gekaut, due 
Rechnung geht nicht auf. Nutze das Geld lieber vernünftig.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Aus Sicht des Wirkungsgrades ist das Aufheizen von Wasser mit PV-Strom 
sowieso grottig schlecht, egal ob da noch ein paar Watt herausoptimiert 
werden. Wer hier auf hohen Wirkungsgrad Wert legt, nutzt besser 
Solarthermie und verwendet dann PV-Strom allenfalls zum Nachheizen.
Entscheidend ist, ob sich der Mehraufwand bei der Installation der 
Solarthermie wirtschaftlich gegen den Wirkungsgradgewinn gegenüber 
PV-Stromheizung lohnt.

: Bearbeitet durch User
von Hermann G. (flyover1974)


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Das ist eine 6kwp Anlage mit 3kwp 70 grad geneigt SO und 3kwp 20 Grad 
geneigt SW.
Es ist ein Deye Hybrid Inverter mit Nulleinspeisung realisiert mit 5 kwh 
Batterie.
Alles in Eigenleistung unter 3000 Euro errichtet.
Die Anlage steht NICHT in Deutschland und liegt auf 1500m Meereshöhe, da 
braucht es immer Warmwasser. Der Heizstab, aktuell 1kw über Shelly und 
Home Assistant angesteuert ist on/off und in einem 1000L Puffer. 
Priorität ist Eigenverbrauch - Batterie - Heizstab.
Mir geht die Rechnung sehr wohl auf, nur möchte ich eben noch mehr 
Ausnutzung durch eine stufenlose Regelung erzielen.
Hoffe eure Fragen beantwortet zu haben.
Lg Hermann

von Hardy F. (hflor)


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Michael B. schrieb:
>
> Denn das pulsen mit erlaubten 4s ist langsamer als der Stromzähler
> misst.
>
Wo ist das für moderne Messeinrichtungen definiert?

von Michael B. (laberkopp)


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Hermann G. schrieb:
> Die Anlage steht NICHT in Deutschland

Dann weiss keiner, welche Art von Netzanschluss (1 ode 3 Phasen), Zähler 
(saldierend, Rücklaufsperre), und Abrechnungsmodalitäten (pauschal, 
Einspeisevergütung) du hast.

Aber klar, das ist ja auch alles drecksirrelevant.

von Nemopuk (nemopuk)


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Hermann G. schrieb:
> Mir geht die Rechnung sehr wohl auf, nur möchte ich eben noch mehr
> Ausnutzung durch eine stufenlose Regelung erzielen.

Füge die Kosten für das Spezial-Netzteil hinzu. Geht die Rechnung dann
immer noch auf? Ich kann das nicht einschätzen, ich wüsste nicht mal, wo 
man so ein Ding kaufen kann.

> Priorität ist Eigenverbrauch - Batterie - Heizstab

Als könnte man eventuell einfach den Heizstab einschalten, wenn das 
Batterie-Ladegerät "voll" meldet. Der bekommt ungeregelt, was die 
Solarzellen hergeben. Wenn sie weniger als die 1000 Watt liefern, dann 
ist das halt so. Heizen wird er trotzdem - nur weniger.

By the way: Hier wurde öfters darauf hingewiesen, das nicht jeder 
Heizstab für DC geeignet ist. Hat wohl mit Korrosion zu tun.

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Beitrag #7924518 wurde vom Autor gelöscht.
von Re (r42)


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Dieter S. schrieb:
> Warum ?
> Für jemand, der sich mit Elektronik nicht auskennt [...]

... liefert das in diesem Fall recht zu konsultierende Dartenblatt 
eindeutige Gewissheit, was das Bauteil will und was nicht.

| 
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/download/1132455/FOTEK/SSR-40DA-H.html


Und da steht was von
| Operating Voltage: 3-32V
| Trigger-Current: 7.5mA @12V
| und eine Zeichnung mit Opto-Isolation.

3.3V für den ist aber etwas auf Kante genäht, insbesondere bei mehren mA 
Triggerstrom.


Hermann G. schrieb:
> Schon da rumliegen hätte ich einen IRLZ44N

Der würde wohl vermutlich dafür funktionieren, das Datenblatt garantiert 
es aber erst ab 4V, nicht 3v3. Nix für Serie, aber für schnell übers 
Wochenende wird der die paar mA für den Optokoppler mit etwas Glück auch 
bei 3.3V sicher herausbekommen. Musst Du eben am vorhandenen Exemplar 
nachmessen.

| https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/DS_IRLZ44N-IR.pdf


Für die Ansteuerung des SSR von kleinen Betriebsspannungen würde ich 
eher sowas

| https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/DS_IRLML6344-IR.pdf
| https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/IRLML2502PBF-IR.pdf

empfehlen.

HTH (re)

: Bearbeitet durch User
von Hermann G. (flyover1974)


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Michael B. schrieb:
> Hermann G. schrieb:
>> Die Anlage steht NICHT in Deutschland
>
> Dann weiss keiner, welche Art von Netzanschluss (1 ode 3 Phasen), Zähler
> (saldierend, Rücklaufsperre), und Abrechnungsmodalitäten (pauschal,
> Einspeisevergütung) du hast.
>
> Aber klar, das ist ja auch alles drecksirrelevant.

Der Netzanschluss ist wie in Deutschland (falls du dich auf die VDE 4105 
beziehst), ich habe 3P, Zähler ist saldierend, Abrechnungsmodalitäten 
ist ganz normaler Stromanschluss da Nulleinspeisung, der Deye ist nicht 
an dem Load Ausgang dran, somit auch keine Notstromfunktionalität, da 
ich das nicht brauche.
Die Abrechnungsmodalitäten sind für dich "drecksirrelevant", wenn wir 
schon so grob reden müssen.
Denn für meine Frage ist das so "drecksirrelevant" wie wenn in China ein 
Sack Reis umfällt.

An alle anderen ein großes Dankeschön für die Hilfe.

Lg Hermann

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Hermann G. schrieb:
> Denn für meine Frage ist das so "drecksirrelevant" wie wenn in China ein
> Sack Reis umfällt.

Das gilt allerdings auch für dich, insgesamt.

von Heinz R. (heijz)


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Hermann G. schrieb:
> "drecksirrelevant"

alleine mit diesem Wort hast Du Dich hier komplett disqualifiziert

von Schwierig (ruelps)


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Warum? Er hat damit nur den Obersülzer rezitiert; das kam also gar nicht 
von ihm.

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