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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik (schonwieder) 230V an AVR


Autor: Sascha Biedermann (Gast)
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Hallo!

Dieses Thema wurde zwar schon oft behandelt, aber mir tut sich hier
noch eine Frage auf:

In diesem Thread wird beschrieben, dann man an die 230V einen
Gleichrichter, Wiederstand und Optokoppler hängen soll.

http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-14598.html#14688

>Brückengleichricher =300V/800MA z.B.
>Widerstand für 230V =100K
>Widerstand für 12V (Test) 10K
>Optokoppler 4N25

Sowas wollte ich mir nun basteln. Im Datenblatt des Optokopplers steht,
dass man die LED mit 60mA betreiben kann. Nun meine Rechnung:
I = U/R
I = 230/100k
I = 2,3mA
Kann das denn stimmen??

für R = 4k
kommen knapp 60mA raus. Aber dann das für mich nächste Problem
P = U * I
P = 230 + 0,060
P = 13,8 Watt
Das wird doch ein riesiger Widerstand?!


Ich würde es schon gern nach dieser Methode aufbauen, denn es soll
möglichst günstig sein. Und >2€ für ein Relais ist mir zuviel.

So... ich hoffe ihr könnt bei mir ein wenig Klarheit verschaffen.

Schnmal Danke!

MfG
Sascha

Autor: thomas b (Gast)
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Nur mal ne Frage, wenn schon Optokoppler, warum dann nicht mit
Glimmlampe oder falls es doch LED sein soll ein Kondensator als
Vorwiderstand?
Noch eine Frage, wie soll der AVR mit Energie versorgt werden, etwa
über ein Netzteil??? Das würde den Vorwiderstand naürlich reduzieren.

Zu empfehlen ist auch die Variante eine Leuchtstoffröhre zu betreiben
und das 100Hz flimmern auszuwerten :-)

cu tb

Autor: Sascha Biedermann (Gast)
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ähmm... ja?!

g
Ich hab' wohl vergessen zu sagen, dass ich von Elektronik nicht
allzuviel Ahnung hab'. Eigentlich mein Wissen nach 5V Gleichspannung
auf ;-)
Wäre also schön, wenn mir jemand sagen könnte, wie ich kostengünstig
zum Ziel komme.

MfG
sascha

Autor: crazy horse (Gast)
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Wenn Impulse ausreichend sind, kann man den Vorwiderstand für die
Spitzenspannung auslegen. Dazu dann ein möglichst empfindlicher
Optokoppler, ich verwende gerne den H11L1, der ist mit weniger als 1mA
zufrieden. Die Rechnung sieht dann freundlicher aus:
R=U/I=300V/1mA=300k.
Verlustleistung: hier ist dann die Effektivspannung von 230V
anzusetzen:
P=U²/R=52900/300000=0,18W´.
Wird dazu noch eine Diode in Reihe geschaltet, halbiert sich die
Verlustleistung nocheinmal.
Und zum Optokoppler-Eingang eine einfache Diode antiparallel schalten,
sonst wird die Sperrspannung überschritten.

Autor: thomas b (Gast)
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Meine Vorschläge:

1. Falls die Schaltung über ein Netzteil verfügt, dann wäre dass
einfachste mit einer Diode(zb:1n4007) eine Halbwelle der
Sekundärspannung gleichzurichten und mit einem Widerstand (1k-100k) und
einder Z-Diode (5,1V) zu begrenzen. Je nach dem ob Du Impulse auswerten
willst, oder ein Gleichspannungssignal wäre4 noch ein kleiner
Kondensator notwendig.

oder

2. Eine Glimmlampe (der Vorwiderstand ist im allg. schon angelötet) und
ein Fotowiderstand mit schwarzen Klebeband schön einwickeln, fertig ist
der 100-500V-AC/DC-Optokoppler.

oder

3. Nimm ein kleines Steckernetzteil, zb. Handylader, und werte dessen
Ausgangsspannung aus.

Die Varianten bieten alle eine galvanische Trennung.

cu tb

Autor: Sascha Biedermann (Gast)
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Hi!

Danke für die Hinweise!

Ich glaube ich werde den Trick mit der Glimmlampe und dem
Fototransistor versuchen. Da bin ich mir wenigstens sicher, wie das
funzt.
...und nur wenn man es versteht, kann es nicht zu lebensgefährlichen
irrtümern kommen.

MfG
Sascha

Autor: crazy horse (Gast)
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Probier es aus - ich glaube aber, dass du Probleme bekommen wirst.
Der Dunkelstrom eines LDR ist relativ hoch, bei der geringen
Beleuchtungsstärke einer Glimmlampe ist der Unterschied zwischen hell
und dunkel auch nicht besonders doll, dazu kommen starke
Exemplarstreuungen und grosse Temperaturabhängigkeit. Direkt auf einen
digitalen I/O wirst du nicht gehen können, eher auf den
Analog-Komparator.
Berichte mal, wie es ausgegengen ist.

Autor: Sascha Biedermann (Gast)
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hm... das ist nicht so gut, denn ich brauche so 5-8 Eingänge. Da ich
keine Lust hab bei mehreren Versandhäusern zu bestellen, kann ich den
oben erwähnten Optokoppler nicht bestellen. (gibt's nicht bei
Reichelt)

Wie war denn das mit dem Kondensator und der Diode? Also die Schaltung
wird mit
230V -> Printtrafo (6V) -> Gleichrichter -> Festspannungsregler 5V
versorgt.

Eine kleine Schalt-Skizze wäre nett.

Autor: Lars Harms (Gast)
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Ich würde das Ganze nicht so kompliziert machen. Die angehängte
Schaltung löst dein Problem sehr preisgünstig. Der Optokoppler kann
auch ein TIL111 sein (gibts bei Reichelt). Bei eingeschalteter 230V
Versorgung liefert die Schaltung am Ausgang VOut einen Low-Pegel.

Die Widerstände im Eingang lassen einen Strom von ca. 0.5mA durch den
Optokoppler fließen. Es müssen allerdings zwei in Reihe geschaltete
Widerstände sein, wegen der maximal zulässigen Spannung von 250V pro
Widerstand. Die parallel geschaltete Diode "vernichtet" das andere
halbe mA.
Durch den Optokoppler wird nur eine Halbwelle übertragen, so daß an der
Basis von Q1 Lichtimpulse auftauchen. Der Kondensator C1 glättet diese
Lichtpulse und VOut liefert einen sauberen Low-Pegel.

Autor: crazy horse (Gast)
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Ja, so gehts auch, ist allerdings eben mit zusätzlichem Bauteilaufwand
verbunden.
Zum Thema Spannungsfestigkeit Widerstand: bedrahtete
Metallschichtwiderstände Bauform 0207 haben i.a. eine
Spannungsfestigkeit von 350V, Kohleschicht jedoch weniger.
Anbei die Schaltung mit dem H11L1, der pullup am AVR-Eingang muss
aktiviert sein, da der H11L1 OC-Ausgang hat. Ergibt L-Impulse von etwa
5ms, 15ms H-Zeit. Die auszuwerten, sollte keinem MC Probleme machen.
Falls jemand Bedarf an diesen Optokopplern hat, ich habe etliche
Tausend davon da.

Autor: Sascha Biedermann (Gast)
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@Lars
Deine Variante gefällt mir schon mal ganz gut.

Aber eine paar Fragen hätte ich da noch:
1. Wie kommst du auf 0,5mA ?
I = U/R
I = 230V / 200kOhm
I = 1,15 mA ??

2. Im Datenblatt vom TIL 111 Steht: "Input Diode Current" 10µA.
Da macht er doch 50µA nicht all zu lang mit, oder?

3.
Könnte ich mir die Schaltung nach dem Optokoppler sparen, wenn ich
vorher Gleichrichter -> Widerstand -> Kondensator -> Optokoppler mache?
...müßte ich natürlich erst ausrechnen, was billiger kommt.

MfG
Sascha

Autor: Lars Harms (Gast)
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1. Da nur eine Halbwelle durch die Diode im Optokoppler geleitet wird,
halbiert sich der Strom den du berechnet hast auf ca. 0.5mA. Die andere
Hälfte fließt durch die antiparallel geschaltete Diode.
Deine Rechnung ist also richtig, aber du darfst nur eine Halbwelle der
sinusförmigen Wechselspannung betrachten.

2. Den Strom von 10uA ist ein Reverse Current, also ein Leckstrom in
Sperrichtung der Diode. Für die Belastung zählt jedoch der Continous
Forward Current oder der Forward Current Peak. Der Dauerstrom ist mit
100mA angegeben, der Spitzenstrom bei 300us Pulsen und 2%
Tastverhältnis sogar mit 3A. Der Diodenstrom beträgt bei der
vorgeschlagenen Dimensionierung aber nur 0.5mA (500uA). Also besteht
hier keine Gefahr.

3. Technisch habe ich mir das noch nicht überlegt. Ich glaube nur
nicht, daß du hierbei Geld sparst. Wenn du eine Lösung mit wenig
Bauteilen anstrebst, würde ich die Lösung von Crazy Horse nutzen. Ist
allerdings auch eher eine Entscheidung aus dem Bauch heraus, da ich
gerne wenig Bauteile auf der 230V Seite habe.

Autor: el torro (Gast)
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hi
sorry das ich ein altes thema neu belebe

jedoch brauche ich die schaltung für einen andern zweck

sie soll das aufladen eines elkos bei einem ladestand von 160v beenden
und ihn nicht schnell entladen
also DC

frage dazu:
1) funzt der H11L1 auch mit DC
2) bei wieviel mA schaltet er H11L1 Ein/Aus

thx et

Autor: ulrich strobel (Gast)
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dann mach doch das ganze mit einem op, als komperator und einem MOS-FET
als elektronischen Schalter.

Autor: Spider (Gast)
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Hallo,

@ Lars Harms


(1. Da nur eine Halbwelle durch die Diode im Optokoppler geleitet
wird,
halbiert sich der Strom den du berechnet hast auf ca. 0.5mA. Die
andere
Hälfte fließt durch die antiparallel geschaltete Diode.
Deine Rechnung ist also richtig, aber du darfst nur eine Halbwelle der
sinusförmigen Wechselspannung betrachten.)


Wieso kommt man auf 0.5mA????
Ich habe doch 230V*1.414/200k=1,626mA!
Der Strom "muß" doch da durch?!?!
das habieren darf ich doch nicht, nur der strom der anderen Halbwelle
fließt nicht durch den optokoppler, sondern durch die diode.
Der maximale Strom bertägt demnach 1,626 mA. Oder?

Danke,

Spider

Autor: mode (Gast)
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Die 1,4141 musst du weglassen da im mittel ja 230V anliegen und nicht
mehr. wir haben ja nix gleichgerichtet und stabilisiert.
das sowohl der strom fuer die diode und den optok durch die R muss
stimmt.

Autor: Hannes Hering (Gast)
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Hallo,

der maximale Strom durch den Optokoppler beträgt aber bei der max.
Amplitude (325V) eben die 1,626... mA. Der Effektivwert durch die Diode
is klar 0,5mA, aber der Zeitliche verlauf ändert sich eben! ;) Ich würd
da schon auf den maximalen Strom aufpassen, weil wenn der überschritten
wird, dann raucht einem irgendwann mal was ab, dann raucht's und
stinkts und wenn man Pech hat braucht man nen Feuerlöscher!

MFG

Hannes

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