Hallo,
Wir sind gerade in der Ideen-Findungsphase. Angedacht sind > 20 Temperatursensoren auszulesen mit möglichst einfacher Verkabelung. Also 2 Draht und Verpolungssicher. Dazu kommt ein Master mit Display. Die Sensoren brauchen einen uC somit ~10mA/3,3V Netzteil. Der Master braucht ein ~30mA/3,3V Netzteil.
Die Idee wäre jetzt eine Dali Hardware ohne Protokoll Konformität und die Versorgung aus dem Bus zu nehmen. Ein Standard 250mA DALI PSU soll die Versorgung übernehmen. Der Master ist dort "direkt" max 2m Kabel angeschlossen die Sensoren dann in einer Kette.
Zwei prinzipielle Fragen ergeben sich da erstmals:
1.) Nachdem alle Teilnehmer vom Bus versorgt sind und der Master relativ viel Strom braucht klappt das mit der Bus-Versorgung oder sind mit Spannungseinbrüchen oder Bus-Fehler zu rechnen.
2.) Nachdem alle Teilnehmer vom Bus versorgt sind gibt es nur am Netzteil eine galvanische Trennung vom 230V Netz sonst befindet sich alles auf einem Potential aber räumlich sehr stark getrennt. Kann es hier trotzdem zu Potentialproblemen kommen?
Hallo,
Wir sind gerade in der Ideen-Findungsphase. Angedacht sind > 20
Temperatursensoren auszulesen mit möglichst einfacher Verkabelung. Also
2 Draht und Verpolungssicher. Dazu kommt ein Master mit Display. Die
Sensoren brauchen einen uC somit ~10mA/3,3V Netzteil. Der Master braucht
ein ~30mA/3,3V Netzteil.
Naja, das sind ja die Stöme bei 3,3V, in Summe 230mA. Dank der Erfindung von DC/DC Wandlern sind das bei 12V und geschätzen 80% Wirkungsgrad nur noch ~75mA.
Die Idee wäre jetzt eine Dali Hardware ohne Protokoll Konformität und
die Versorgung aus dem Bus zu nehmen. Ein Standard 250mA DALI PSU soll
die Versorgung übernehmen. Der Master ist dort "direkt" max 2m Kabel
angeschlossen die Sensoren dann in einer Kette.
Kein Problem.
Zwei prinzipielle Fragen ergeben sich da erstmals:
1.) Nachdem alle Teilnehmer vom Bus versorgt sind und der Master relativ
viel Strom braucht klappt das mit der Bus-Versorgung
Ja
oder sind mit
Spannungseinbrüchen oder Bus-Fehler zu rechnen.
Nein, siehe oben.
2.) Nachdem alle Teilnehmer vom Bus versorgt sind gibt es nur am
Netzteil eine galvanische Trennung vom 230V Netz sonst befindet sich
alles auf einem Potential aber räumlich sehr stark getrennt. Kann es
hier trotzdem zu Potentialproblemen kommen?
Nein, der Bus ist robust genug. Und es fließt nicht viel Strom.
Mir scheint der Dalibus etwas viel Strom zu verbraten. Das sollte mit viel weniger gehen. Meine Bustreiber sind mit 40uA standby spezifiziert. Bei hinrechend niedriger Baudrate kann man die Terminierung auch hoeher waehlen.
Wir sind gerade in der Ideen-Findungsphase. Angedacht sind > 20
Temperatursensoren auszulesen mit möglichst einfacher Verkabelung. Also
2 Draht und Verpolungssicher.
Die
Sensoren brauchen einen uC somit ~10mA/3,3V Netzteil. Der Master braucht
ein ~30mA/3,3V Netzteil.
Wieso braucht jeder Sensor seinen eigenen µC?
Und man muss die Sensoren ja nicht ständig versorgen. Heizt auch nur zusätzlich.
Also: Sensor 1 aktivieren, messen, Sensor 1 deaktivieren, Sensor 2 aktivieren ...
Sind 40mA.
Hat er doch geschrieben.
Und da mir scheint, dass das gar nicht auf Dich zutrifft, wundere ich mich ein wenig darüber, dass Du darauf reagierst, meine Fragen jedoch nicht beantwortest.
Wir nehmen für solche Sachen schon seit vielen Jahren für unsere industrielle Kunden fix und fertig einen DT8x DataTaker mit CEM20 Multiplexer für bis zu 40 Sensoreingäne pro MUX. Eingänge sind galvanisch getrennt. Kann loggen, hat Ethernet, USB und Seriell. Auch kann man weltweit übers Internet darauf zugreifen. Wenn es schnell gehen soll, dann ist das eine gute, wenn auch nicht ganz billige Lösung. Die Programme lassen sich als Anfänger relativ schnell schreiben und fernsteuertechnisch bei Bedarf verändern. Da relativieren sich die Anschaffungskosten.
Wenn es sich um die DS18B20 handelt, dann kannst 2-Draht mit 300 Meter vergessen. Dann bringen die Dinger Dir dann hin und wieder Temperaturen zurück, die bei 84 Grad liegen. Was natürlich nicht stimmt.
Bei solchen Längen nicht mit parasitärer Versorgung arbeiten, sondern 3-Draht, und hin und wieder einen 10 uF Elko parallel zum Sensor.
Wir wollen das ja alles mit EINEM 2 Draht Kabel erfassen. Damit kommen wir über uC und digital nicht herum.
Der Sensor ist somit egal. Analog oder I2C am uC.
Vielleicht ist M-Bus als Grundlage für dich passend.
Danke für den Hinweis. An sich auch ein Thema. Der Aufwand (Elektrisch) vor allem auf der Masterseite und Einkauf-Chip auf der Slave Seite (eigentlich gibt es nur von TI zwei Chips) sind da eher ein kritisches Thema. Gerade weil nicht klar ist wieviele Sensoren angeschlossen werden. (Aber ist wohl lösbar)
Dali hätte den Charme, das die HW einfacher ist und an sich als kritischer Punkt nur die Stabilität der Versorgung der Teilnehmer bleibt. Hier vor allem der Master.
Wir müssen hier wohl einmal simulieren, wie groß die COs werden müssen und welche Nachladeströme sich da ergeben wenn > 20 Teilnehmer nach einem 0x00 Byte am Bus dann ihre COs wieder aufladen.
Die Signalisierung auf dem DALI-Bus basiert darauf, dass der Bus für eine logische Null kurzgeschlossen wird. Das muss man bei der Auslegung der Stromversorgung der Slaves berücksichtigen, wenn man die aus dem Bus versorgen möchte.
Die Signalisierung auf dem DALI-Bus basiert darauf, dass der Bus für
eine logische Null kurzgeschlossen wird. Das muss man bei der Auslegung
der Stromversorgung der Slaves berücksichtigen, wenn man die aus dem Bus
versorgen möchte.
Die Signalisierung auf dem DALI-Bus basiert darauf, dass der Bus für
eine logische Null kurzgeschlossen wird.
Das ist ja auch etwas ungeschickt, für Elektriker aber wohl notwendig.
Würde es doch reichen, die Spannung um die Hälfte abzusenken. Da hat man immer noch eindeutige Pegel nebst hinreichender Versorgungsspannung.
Mit Schaltreglern an den Sensoren und niederiger Stromaufnahme könnte man die Verkabelung auch dünner gestalten.
So hätte ich mir das gedacht. Netzteil ist ein Standard Osram DALI PSU. Bei den Temperatursensoren mache ich mir wenig Gedanken. Der Master mit 100mA vom Bus könnte zum Problem werden.
Das ist ja auch etwas ungeschickt, für Elektriker aber wohl notwendig.
Würde es doch reichen, die Spannung um die Hälfte abzusenken. Da hat man
immer noch eindeutige Pegel nebst hinreichender Versorgungsspannung.
Höherer Aufwand
Mehr Leistung die verbraten werden muss
An unterschiedlichen Stellen auf dem Bus hat man unterschiedliche Spannungen
...
So hätte ich mir das gedacht. Netzteil ist ein Standard Osram DALI PSU.
Bei den Temperatursensoren mache ich mir wenig Gedanken. Der Master mit
100mA vom Bus könnte zum Problem werden.
Wozu brauchst du 100mA bei 12V, das sind 1,2W? Das ist für einen Controller heutzutage Starkstrom. Erst recht, wenn der nur den Bus mit 1200 Baud abklappern muss.
7 Zoll Display und ESP32 mit WLAN. Ist Bestand und könnte vielleicht
geändert werden. Zum Start würde ich es aber gerne benützen.
Und warum muss der vom DALI versorgt werden? DORT kann man ein normales Netzteil dran hängen!
Wozu der Transistor für das DALI-RX? Der invertiert außerdem? Wenn man es richtig machen will (tm), nimmt man einen Spannungsteiler und dahinter einen echten Schmitt-Trigger mit ausreichend Hysterese.
Um die Signale von DALI von der Phantomspeisung zu trennen, wären die Induktivitäten eigentlich zu klein.
Es gäbe noch die Variante zu einem Dreileitersystem für die Signale aufzubohren, wenn die Sensoren geerdet würden. Nachteilig wäre, dass das Ganze keinen Blitzeinschlag in der Nähe aushält und keine elektrischen Schienenfahrzeuge in der Nähe auch nicht leiden kann.
Hallo,
Wir sind gerade in der Ideen-Findungsphase. Angedacht sind > 20
Temperatursensoren auszulesen mit möglichst einfacher Verkabelung. Also
2 Draht und Verpolungssicher. Dazu kommt ein Master mit Display. Die
Sensoren brauchen einen uC somit ~10mA/3,3V Netzteil. Der Master braucht
ein ~30mA/3,3V Netzteil.
Wo ist hier jetzt das Problem?
Sensoren brauchen einen uC somit ~10mA/3,3V Netzteil.
Warum ein Netzteil für jeden uC? Warum nicht gleich eine Leitung 220V?
Ansonsten:
Wen ihr in der Ideen-Findungsphase seit, warum wollt ihr nicht mal sowas richtig selber "durchdenken"?
RK19 ist zu niederohmig, alleine deswegen verbraucht die Schaltung 10mA. Wenn man TB1 durch einen PNP ersetzt, mit dem Emitter an +5V, fließt im Ruhezustand kein nutzloser Strom mehr und man spart die Zenerdiode. Der Strom durch den Spannungsteiler fließt in die 5V. OK, man braucht eine Diode (oder 2. Transistor) antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke.
Weil der uC schätzungsweise weniger als 1mA braucht, kann man auch einen Linearregler verwenden. Dann reicht der DALI-Strom auch für das Display.
RK19 ist zu niederohmig, alleine deswegen verbraucht die Schaltung 10mA.
Wenn man TB1 durch einen PNP ersetzt, mit dem Emitter an +5V, fließt im
Ruhezustand kein nutzloser Strom mehr und man spart die Zenerdiode. Der
Strom durch den Spannungsteiler fließt in die 5V. OK, man braucht eine
Diode (oder 2. Transistor) antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke.
Dafür ist ja noch RK8 hier sollte nur 1mA sein. Das mit dem Ruhestrom/invertiertem Signal ist richtig, vor allem weil die uC SCI Unit das gar nicht könnte umdrehen. Kannst du mir deinen Vorschlag kurz skizzieren.
Strom durch den Spannungsteiler fließt in die 5V. OK, man braucht eine
Diode (oder 2. Transistor) antiparallel zur Basis-Emitter-Strecke.
Dafür ist ja noch RK8 hier sollte nur 1mA sein.
Nö, RK8 hat nahezu keine Wirkung bezüglich des Spannungsteilers, denn der liegt parallel zu Basis-Emitter Diode von TB1.
Das mit dem
Ruhestrom/invertiertem Signal ist richtig, vor allem weil die uC SCI
Unit das gar nicht könnte umdrehen. Kannst du mir deinen Vorschlag kurz
skizzieren.
Weil der uC schätzungsweise weniger als 1mA braucht, kann man auch einen
Linearregler verwenden
Mit 1mA komme ich nicht aus. Bei max. 10mA wären das mit einem LDO aber
wieder 7mA vom Bus Verlustleistung zusätzlich.
Nö, denn ein LDO (Low Drop Out Regulator) ist auch nur ein Linearregler. Dessen Eingangsstrom ist IMMER größer als der Ausgangstrom, wenn gleich der Eigenverbrauch sehr klein sein kann.
Falk B. schrieb:
Und warum muss der vom DALI versorgt werden? DORT kann man ein normales
Netzteil dran hängen!
Das wäre die Notlösung aber "verkompliziert" den Aufbau (und OC beim
Master).
Nö, denn ein LDO (Low Drop Out Regulator) ist auch nur ein Linearregler.
Dessen Eingangsstrom ist IMMER größer als der Ausgangstrom, wenn gleich
der Eigenverbrauch sehr klein sein kann.
Aber die Verlustleistung von (16V-5V)*0,01A des LDO (quiescent current vernachlässigt) setzt er ja trotzdem in Wärme um welche zusätzlich vom Bus gezogen werden?
Aber die Verlustleistung von (16V-5V)*0,01A des LDO (quiescent current
vernachlässigt) setzt er ja trotzdem in Wärme um welche zusätzlich vom
Bus gezogen werden?
Ja, natürlich. Aber der Fehler sind ja die 10mA ;)
Der LTC3642 ist sicher ein Sahnestück, aber irgendwie eine Perle vor die Sau. Wofür braucht der uC so viel Strom?
Nö, denn ein LDO (Low Drop Out Regulator) ist auch nur ein Linearregler.
Dessen Eingangsstrom ist IMMER größer als der Ausgangstrom, wenn gleich
der Eigenverbrauch sehr klein sein kann.
Aber die Verlustleistung von (16V-5V)*0,01A des LDO (quiescent current
vernachlässigt) setzt er ja trotzdem in Wärme um welche zusätzlich vom
Bus gezogen werden?
Sicher. Ein LDO ist genau so ineffizient wie ein NICHT-LDO Linearregler. Der einzige Vorteil ist, daß er bei kleinen Spannungsdifferenzen arbeiten kann, z.B. 3.3V aus 5V stabil regeln. Ein 7805 kann das nicht, der braucht da eher 6-7V. Bei solchen großen Spannungsdifferenzen und ganz sicher, wenn es effizient sein soll, nimmt man Schaltregler. Die erreichen 80-95% Wirkungsgrad, teilweise noch mehr.
Nö. Das ist zwar ein Schmitt-Trigger, aber dessen Schaltschwellen passen vermutlich nicht so ganz. Kann reichen, muss nicht. Ich würde einen echten Komparator nehmen, z.B. TLC3701 und passend beschalten. Warum 4 Widerstände (als Array) für den Spannungsteiler? Zwei 0603er tuns auch. Warum jetzt ein Linearregler?
Warum 4 Widerstände (als Array) für den Spannungsteiler?
Ein Bauteil weniger...
Zwei 0603er tuns auch.
Die hätten den Vorteil, dass man die Schaltschwelle passend machen könnte. Ich hab' nämlich gerade den /richtigen/ Inverter gefunden: 74HC7014 von Nexperia.
Warum 4 Widerstände (als Array) für den Spannungsteiler?
Ein Bauteil weniger...
Klar, bei den MILLIONEN, die der OP produzieren wird!
Zwei 0603er tuns auch.
Die hätten den Vorteil, dass man die Schaltschwelle passend machen
könnte. Ich hab' nämlich gerade den richtigen Inverter gefunden:
74HC7014 von Nexperia.
Nö. Weder braucht der OP 6 Stück davon noch mit der Geschwindigkeit noch mit den Schaltschwellen. Es hat schon seinen Grund, warum ich MEHRFACH einen echten Komparator als TLC3702 oder TLV1805 oder was ähnliches empfohlen habe. Damit kann man nämlich die Hysterese optimal definieren, nicht nur +/-5%VCC.
Vermutlich liegen davon noch mehr als genügend herum.
Damit der Stromfluss bei der Übertragung mit Linearregler gleichmäßiger bleibt, könnte man sich überlegen, ob man nur bis U/2 die Spannung durch die Pulse zusammenbrechen läßt.
Einfach mal erwähnt, auch wenn es sicher deutlich zu komplex ist für nur
eine Temperaturmessung: 10 Base T1L Ethernet mit Power over Data Lines
So etwas gibt es wirklich.
Eine Halle voll Maschinen für die man ein eigenes Umspannwerk braucht. RS422 fing zu viele Störungen ein. Einfache Lösung :) RS422 über TCP/IP tunneln. TCP wiederholt die Pakete solange, bis eines durchkommt.
Du bist ein echter Künstler! Was zum Geier willst du mit DEM EXOTEN? Du braucht keinen ULTRAsparsamen 1,5uA Komparator! Selbst der TLC3702 mit seinen 20uA ist mehr as sparsam genug, selbst wenn man den 2. Komparator gar nicht braucht! Und die interne Referenz brauchst du auch nicht. Die 5V Versorgungsspannung ist für diese Anwendung genau genug, um damit die Schaltschwellen zu definieren.
Der Dali-Bus hat gegenüber RS-485 sogar einen Vorteil: Mit einer Schmelzsicherung vor dem Gleichrichter wäre ein Slave mit einem internen Kurzschluss viel leichter zu finden, gerade bei 300 Meter Radius.
Mal angenommen, das Netzteil hat eine gute Strombegrenzung bei 240 bis 320 mA. Für eine 80mA-Sicherung ist das der 3- bis 4-facher Nennstrom. Damit lösen z.B. die Schurter 0034.6604 oder 0034.3106 in weniger als 10s aus.
Die Antwort vom Slave bestehe aus 3 Byte (16 Bit Daten + CRC), also 25ms; praktisch fließt für max. 20ms Strom. Die 0034.3106 hält beim 4-fachen Nennstrom mindestens 40ms, die 0034.6604 sogar 150ms.
Schneller als 1 Mal pro Sekunde kann der Slave sowieso nicht antworten, also fließen im Mittel 320 * 0.02 + 10 mA.
Das ist ja auch etwas ungeschickt, für Elektriker aber wohl notwendig.
Würde es doch reichen, die Spannung um die Hälfte abzusenken. Da hat man
immer noch eindeutige Pegel nebst hinreichender Versorgungsspannung.
Mit Schaltreglern an den Sensoren und niederiger Stromaufnahme könnte
man die Verkabelung auch dünner gestalten.
Wenn man nicht alles selber macht ;-)
Dafür ist das ein exotisches Spezialkabel. NYM von der großen Trommel liegt auf jeder Baustelle rum und wen interessiert die Kupferverschwendung wenn's billig ist. Übrigens nicht nur wegen zu großem Querschnitt, die PE-Ader wird ja auch nicht benutzt. NYM ohne PE wäre ja genauso exotisch wie EIB-Kabel.
KNX-Kabel exotisch??
Du hast noch nie eotische Kabel gesehen :-)
Immerhin ist KNX-Kabel ein ganz normales YStY 2x2x0,8 mit verstärkten Mantel. Sowas findet sich auf fast jeder Baustelle.
