Hallo,
Mir ist noch nicht klar in welchem Umfeld das eingesetzt werden soll?Zitat:
Zitat von demmy
Deine Schaltung hat keinen Schutz gegen Verpolung und Spannungsspitzen.
MfG Peter(TOO)
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Hallo,
Mir ist noch nicht klar in welchem Umfeld das eingesetzt werden soll?Zitat:
Zitat von demmy
Deine Schaltung hat keinen Schutz gegen Verpolung und Spannungsspitzen.
MfG Peter(TOO)
Ich habe gestern die Eingangsbeschaltung analysiert.
Die erste Karte ist eine Siemens Optokopplerkarte SMP-E217:
Leds sind spezielle, wenn man nach der Karte sucht findet man einige Fotos.
Die beiden 910Ohm Widerstände sind stärkere, das ist die Fehlerquelle der Karte (habe ich schon 2 mal Repariert indem ich diese nachgelotet habe), das sind die roten auf den Fotos.
D1 und D2 ist eine einzelne BAW56, deswegen habe ich 2 Kanäle gezeichnet.
Optokoppler sind SFH610-3
Die zweite Karte ist eine 6ES5 482-8MA13 (2 Eingangsports und 2 Ausgangsports), Bauteile sind alles in SMD:
Was D1 für eine Diode ist weiß ich nicht, könnte eine 1N4148 sein.
Was R2 ist weiß ich nicht, schaut aus wie eine Diode, hat aber ca. 500Ohm (in beide Richtungen), steigt dann bei Temperaturerhöhung auf ca. 1k2 an und sinkt dann wieder etwas ab. Getestet mit Lötkolben, gemessen im eingebauten Zustand.
Parallel zu R4 ist die Kontrollled, habe ich vergessen einzuzeichnen.
U1 ist ein Quad OP AU2902D
Die Versorgung für den OP bzw Spannungsteiler kommt vom Rückwandbus, welche Spannung diese hat weiß ich nicht, nicht gemessen.
MfG Hannes
Hey super,
vielen Dank für die ganzen Informationen.
Also mein Einsatzgebit hat keine besonders rauen Umgebungsbedingungen. Es ist eher mit sehr geringen bis keinen Störeinflüssen zu rechnen.
Als Verpolschutz könnte man noch eine Diode vorsehen. An was hast du denn bei dem Überspannungsschutz gedacht?
In der PDF ist der Verpolschutz einmal die parallele Diode zum Optokoppler und bei der 2ten Schaltung die Diode in Serie.
Ich habe es einmal so gemacht. Eingang Widerstand Zener Diode Masse, parallel zur Zener Diode widerstand Diode vom Optokoppler Masse
Somit hast du auch einen Überspannungsschutz. Eventuell noch eine polyfuse damit der Strom nicht zu groß wird.
MfG Hannes
Hi,
was würdest du von dieser Schutzbeschaltung halten?
Anhang 30903
Entweder D1 oder D2. Beides ist überflüssig. Ich weiß nicht ob das mit dem hochohmigen Widerstand funktioniert. Eventuell musst du etwas heruntergehen. Dann musst du aber aufpassen das die Verlustleistung nicht zu groß wird. Sonst musst du das auf mehrere Widerstände aufteilen (wie bei der Siemens OK Karte).
MfG Hannes
Hallo,
Nichts!Zitat:
Zitat von demmy
D2 leitet Ströme bis 30A ab, da bleiben von D1 nur noch die Anschlussdrähte übrig, die ist für 150mA gedacht.
D1 kann also weg.
Hast du dich bei R1 etwas verrechnet? da fliessen nur 2mA @24V ?
MfG Peter(TOO)
Also eine Z Diode bis 200 mA und 25 V. Der Widerstand auf 1kOhm. Dann schauts doch gut aus. Oder ist dann noch was im Argen?
Hallo,
25V sind etwas knapp, wegen den Toleranzen.Zitat:
Zitat von schorsch_76
Eine +/-5%-Typ hat eine Z-Spannung zwischen 23.7V und 26.2V.
Zudem fehlt noch eine Strombegrenzung für die Z-Diode.
Besser wäre, D1 mit 560R zu ersetzen und R1 auch mit 560R.
Die Z-Spannung liegt dann um die 14V.
MfG Peter(TOO)
Hi zusammen,
also die P6KE30A hat eine Durchbruchspannung zwischen 28.5V un 31.5V nominal 30V das ist doch das entscheidende. Sie kann maximal einen Strompuls von 100A ableiten, aber da kommt es ja nicht drauf an.
Den Strom müsste man eben noch mit einem Widerstand begrenzen.
Mehr als 2mA dürfen nicht über die LED fließen, die ist mit 2mA Nennstrom angegeben. Laut Datenblatt des PC817 müssten die 2mA aber ausreichend sein um den µC mit internem Pullup auf Masse zu ziehen.
Der interne Pullup hat ja im ungünstigsten Fall 50K das heißt es kann max. ein Strom von 100µA fließen den ich mit dem PC817 schalten muss. Oder sehe ich das falsch?
ich könnte doch D1 entfallen lassen und Stattdessen R1 an die Stelle von D1 platzieren um den Strom für die Schaltung und für die TVS- oder Z-Diode zu begrenzen?
Richtig!Zitat:
Zitat von demmy
Aber was nutzen dir die 30A, wenn D1 da als Schmelzsicherung fungiert? Die 30A müssen ja durch D1 fliessen, oder wo sollen die her kommen?
Spätestens, wenn jemand etwas über 32V an den Eingang legt, wird der Strom nur durch die entsprechende Spannungsquelle begrenzt, bzw. das schwächste Glied im Strompfad, und dies ist D1.
Da du keinen Typ für die LED angibst, weiss man nichts von den 2mA Max.Zitat:
Zitat von demmy
Beim PC817 macht es noch einen Unterschied, welcher Buchstabe da folgt. Je nachdem liegt der minimale Übertragungsfaktor zwischen 50% und 200%.
Aber bei 50% liegt der Ic immer noch bei mindestens 1mA.
Welcher µC ist es nun eigentlich, dazu finde ich gerade keine Aussage von dir??Zitat:
Zitat von demmy
Irgendeiner hat mal den ATmega8 in die Diskussion geworfen, aber PullUps sind nicht Standardisiert!
Beim ATmega8 liegt der Wert zwischen 20k und 50k.
Bei 20k sind das 250µA da sollte 1mA auch noch reichen.
Der Dunkelstrom des PC817 liegt bei maximal 1µA, da erzeugen die 50k (100µA) auch noch eine schöne logische 1.
Das geht eben nicht!Zitat:
Zitat von demmy
Deine D2 leitet dann erst ab 30V Ströme ab. Wenn aber 30V an LED1 und OK1 anliegen, raucht da schon was :feuer
Eine Lösung habe ich die schon in #49 gegeben!
Bei dieser Lösung kannst du 40V am Eingang anlegen und es fliessen dann 46mA, allerdings liegt dann die Leistung im Widerstand D1 bei 1.6W
Mit einer P6KE10A läge die Spannung zwischen 9.5V und 10.5V, nominal bei 10V
D1 würden dann 24V-10V=14V abfallen.
An der Diode von OK1 fallen maximal 1.4V ab, von LED1 fehlen die Daten, setze ich auch mal mit 1,4V an.
10V-2.8V = 7.2V
7.2V/2mA=3,6k, also würde man da 3k9 als Normwert wählen.
Für D1 ergeben sich dann 14V/2mA =7k, Normwert 6k8.
Bei 40V am Eingang liegt dann die Verlustleistung in D1 maximal bei:
(40V-9.5V)2/6k8=136mW
Die Worst-Case Berechnung kannst du selbst durchführen.
1. Bei maximaler Spannung an D2 und minimalen Spannungen an LED1 und OK1 darf der Strom durch LED1 nicht über deren Maximalwert liegen.
2. Bei minimaler Spannung an D2 und maximaler an LED1 und OK1, muss der Strom noch reichen um den Pin sicher nach 0 zu ziehen.
3. Entsprechend muss man noch den Widerstand für D1 nachrechnen.
MfG Peter(TOO)
Wenn ich mich dunkel erinnere, ist ja schon 50 Posts und 10 Tage her, gings mal darum, aus 24V 5V zu machen.
Warum um alles in der Welt will man dann
MfG KlebwaxZitat:
Bei dieser Lösung kannst du 40V am Eingang anlegen
Hallo Klebwax,
Das ist der kleine Unterschied zwischen Schönwetter-Elektronik und robuster Industrieelektronik!Zitat:
Zitat von Klebwax
Das fängt schon bei den 230V an der Steckdose an, die sind auch nur auf +/-10% garantiert.
Allerdings gibt es da auch Transienten, da kommt auch mal eine 1kV Spannungsspitze vor, nicht nur bei einem Gewitter. Alle paar Monate kann so ein Transient auch mal 10kV aufweisen.
Bei einer Unterbrechung des Neutralleiters im 3-Phasen-Netz, können an einer 230V Steckdose bis zu 400V anliegen. Das geht auch, wenn du in deiner Wohnung nur ein 1-Phasen-System hast, der Hausanschluss ist fast immer 3-Phasig.
Bei einem Kurzschluss löst zwar der Leitungsschutzschalter (LS) aus, aber der braucht ein paar Halbwellen. Die Ströme liegen da im Bereich von 100-200A, was zu entsprechenden Spannungsabfällen führt. Findet der Kurzschluss gegen die Schutzerde (PE) auf, können entsprechend hohe Spannungen zwischen den PE verschiedener Steckdosen auftreten. Sind jetzt zwei Geräte an diesen Steckdosen angeschlossen, welche über irgendeine Signalleitung miteinander verbunden sind, hast du diese Spannung auch auf den Eingängen.
Auch wenn der LS auslöst, sind die Geräte am betroffenen Stromkreis noch miteinander verbunden. Induktive Verbraucher (Trafos, Motoren, Netzfilter usw.) erzeugen dann, durch die Gegeninduktion eine, Spannungsspitze, welche sich locker im kV-Bereich bewegt. Deshalb auch die Freilaufdiode in der Elektronik. Heute gehen in diesem Fall, dadurch auch andere Geräte defekt, als dasjenige, welches den Fehler verursacht hat. Auch wenn beim EVU eine Sicherung fällt, hast du das selbe Problem, allerdings hast du dann die ganzen Verbraucher aus deiner Strasse gegen dich.
Bei einem Blitzschlag ergeben sich durch die hohen Ströme entsprechende Magnetfelder. Jeder Draht wirkt dann als Windung eines Trafos, der Blitz braucht also nur in der näheren Umgebung einzuschlagen um Gerätedefekte zu erzeugen.
Auch Kapazitive Kopplung zwischen parallel verlegten Drähten führt zu Störspitzen.
Manch einer hört in seinen Lautsprechern, wenn sich der Kühlschrank ein-/ausschaltet oder jemand im Keller das Licht an-/aus macht.
Auch ein stabilisiertes Netzgerät kann ausfallen und zuerst einmal eine Überspannung ausgeben, bis dessen Sicherung durchbrennt.
Und dann gibt es noch die dummen Fehler.
Wir hatten in einer Fabrik, mit sehr gestörtem Netz, einen Spannungsstabilisator für 230VAC eingebaut um vor allem Messgeräte zu versorgen.
Aus irgendeinem Grund haben die Elektriker diesen versetzt und falsch angeschlossen. Die Geräte erhielten dann 440VAC anstatt der normalen 220V (ist schon eine Weile her, deshalb die 220V). Da hat dann keines der Messgeräte mehr funktioniert. Bei meinen Geräten war eine Schmelzsicherung und ein Varistor hinter dem Netzfilter eingebaut, da musste man die Sicherung austauschen. Andere Geräte hatten einen Totalschaden.
Die Elektronik ist da auch nicht anders als das tägliche Leben, beides hält sich nicht immer an Normen!
MfG Peter(TOO)
Natürlich nicht. Du hast aber noch vergessen, Vulkanausbrüche und Meteoriteneinschläge zu erwähnen.Zitat:
Die Elektronik ist da auch nicht anders als das tägliche Leben, beides hält sich nicht immer an Normen!
Es geht also dem demmy nicht darum, ein 24V Signal mit seinen µC auszuwerten, sondern eine möglichst robuste Eingangsschaltung für eine Elektronik bzw einen µC zu entwickeln. Prima Sache, muß man aber nicht entwickeln sondern kann man kaufen: nennt sich dann SPS. Und nicht nur von einem Hersteller, der Markt ist schon vergeben.
Ich hät schon vor 10 Tagen angefangen, mich mit der Software auf dem µC auseinander zu setzen. Und sollte da mal ein µC abrauchen, ist der Ersatz immer noch billiger als die Entwicklung des ultimativen Interfaces.
Ich dachte immer "german overengineering" wäre ein deutsches Problem
MfG Klebwax
Hallo zusammen,
nach kurzer Unterbrechung würde ich gerne nochmal versuchen die Diskussion in die richtige Richtung zu lenken.
Also die Aufgabenstellung war ja nach Möglichkeit eine optimale Eingangsbeschaltung zu finden um nach IEC von 15V - 30V einen sicheres Eingangssignal zu erhalten.
Ich habe nichts dagegen, auch wenn das zunächst nur für ein privates Projekt ist, nach der besten / sichersten Möglichkeit zu suchen, um den Zweck optimal zu erfüllen.
Man kann dabei nur lernen.
Dafür lasse ich mich auch gerne von erfahrenen Leuten leiten und überzeugen. Ich denke jedoch, Naturkatastrophen können wir erst mal außen vor lassen. ;)
Nichts desto trotz habe ich mir jetzt alle eure Beiträge nochmals durchgelesen und bin zu folgendem Lösungsansatz gekommen.
Ich würde nun wenn Ihr erstmal nichts mehr einzuwenden habt die Eigangsbeschaltung so aufbauen. Ich hoffe ich habe alle Beiträge richtig erfasst und in die Schaltung einfließen lassen.
Anhang 30957
Was sagt Ihr dazu?
Ich würde mit r3 etwas heruntergehen. Mit 3k6 bist du bei ca. 1,9mA. Achte bei R1 darauf das du fast ein halbes Watt Verlust hast. Entweder einen 1W Widerstand nehmen oder auf mehrere aufteilen.
MfG Hannes
Hallo Hannes,
du hast natürlich recht, 3K6 für R3 ist die bessere Wahl.
Theoretisch könnte ich doch auch mit R1 noch etwas rauf gehen auf 1K. Dann wäre bei U=15V, Iz noch ca. 3mA das sollte doch funktionieren? oder gibt es für Iz auch ein mindestwert?
Konnte im Datenblatt nix zu finden.
Das ist in deiner Schaltung nicht so genau. Soweit ich weiß gibt es einen Mindeststrom. So kann es zwar sein das die Spannung etwas von der Nennspannung abweicht, das ist aber nicht so genau (wird ja nicht als Referenz o.Ä. genutzt).
MfG Hannes
Hallo,
Parallel zu D3 würde ich noch einen Kondensator vorsehen, so 0,1 bis 1µF.
Falls es Probleme mit Störungen gibt, kann man diese dann bestücken.
MfG Peter(TOO)