Kondensatormotor stört RS485 verbindung

[Besserwessi]

Das Layout ist ungeeignet für den Betrieb am 230 V Netz. Die Abstände sind viel zu gering: das reicht nicht einmal für einen zuverlässigen Betrieb, von den Anforderungen an die Sicherheit ganz zu schweigen. Sofern die µC Seite irgendwie zugänglich ist, sollten da je nach Verschmutzung mindestens 8 mm Abstand auf der Platine sein - selbst die Pinabstände bei den Optokopplern sind da schon zu klein, wenn der Teil mit dem µC nicht noch an PE hängt.
Bei dem Wissensstand sollte man besser die Finger von so einer Schaltung lassen, solange noch nichts passiert ist.


Der Teil mit der Erkennung ob Strom fließt sollte eher nicht funktionieren - die LED bekommt nicht genug Spannung. Das müsste man also auch noch anders lösen.

Die Kondensatoren (100 nF) für die Versorgungsspannung gehören dich an das jeweilige IC - 3 Stück auf einen Haufen bringen nicht viel. Das Layout für den µC-Teil ist halt auch nur so gerade so das es geht, aber halt nicht störrfest.

[demmy]

Das ist ja auch nicht das endgültige Layout!!!

Also die Stromerkennung funktioniert bisher einwandfrei so wie es gelöst ist!? Was wäre wenn ich noch eine eine Diode dazunehme? Dann sind es nochmal 0,7V mehr!
Nur weill ich nicht so erfahren bin im erstellen von Layouts soll ich gleich den Hut an den Nagel hängen? Ich bin gerne für Hilfe und Anregungen offen.

Wo sollen denn jetzt genau die 8mm Abstand hin? zwischen Lastteil und Steuerungsteil??
Und was is denn nun mit meiner Schutzbeschaltung des Relais? Bzw. dem Snubber?

Ich hätte halt ganz gerne zuerst die Funktion eindeutig geklärt und dann das Layout überarbeitet.

[Besserwessi]

Der 8 mm Abstand sollte zwischen die Teile mit Netzspannung und den Niederspannungsteil. D.h. die Leiterbahnen auf der Platine sollten sich nicht näher kommen. Für die 230 V Leitungen untereinander sollte auch ein gewisser Mindestabstand bleiben - die Leitung zwischen den Pins am Relais sollte man also lieber vermeiden. Bei den Abständen geht es um die Sicherheit, da darf man gerade als Anfänger keine Kompromisse machen. Wenn man den Teil nicht kann muss halt das ganze wenigstens einer kontrollieren, der sich damit auskennt, bevor da Netzspannung ran kommt.

Das mit dem Snubber am Relais sollte an sich nicht nötig sein für die Funktion. Wenn der µC Teil gut aufgebaut ist, sollte es auch ohne gehen. Bei einem Kondensatormotor (1-Phasen Asynchronmotor mit Kondensator) verursacht der Motor selber keine HF Störungen, den Klappferrite kann man sich da also sparen. Beim Snubber muss man auf die Art des Kondensators achten, nicht das der im Fehlerfall Feuer fängt.

Wenn man die Stromerkennung mit den Dioden machen will, dann eher ohne den Gleichrichter - der Optokoppler gibt so aber ein gepulstes Signal 50 Hz Signal - das sollte dem µC reichen. Die Alternative wäre sonst ein Stromsensor mit einem Ferritering.
Um nicht so viele Störungen einzufangen wären etwas niederohmigere Widerstände als die Internen Pullups und dazu ggf. noch Kondensatoren sinnvoll. Die meisten Störungen kann man aber auch in Software unterdrücken also nicht nur auf einen Interrupt warten, sondern auch noch mal nachsehen, ob das Signal wirklich etwas länger (z.B. 1 ms) da ist.

Beim Layout ist eine vernünftige, kurze und logische Führung der Masseleitungen um den µC schon wichtig. Danach kommen dann die Abblockkondensatoren und erst dann kommen in der Prioritätenliste die Leistungen für die Versorgung und die Daten. Der µC straht dann weniger HF Störungen ab, und lässt sich auch nicht so leicht stören.

[Klebwax]

Vorsicht mit der Snubber-Schaltung !

Bei einem Kondensatormotor liegt am offenen Anschluß (hier also über dem offenen Relais) ca. die doppelte Versorgungsspannung. Mal ein AC-Voltmeter im 500V Bereich oder größer anschließen und messen. Dazu kommen noch die Spitzen beim Abschalten des Motors durch die Endlagenschalter. Diese schlagen auf dem offenen Kontakt, also über dem Snubber mit mehr als 1000V auf, je nach Phasenlage. Dies läßt sich leider nicht beeinflussen, da der Endlagenschalter im Motor und damit nicht zugänglich ist.

MfG Klebwax

[demmy]

So also ich habe jetzt aufgrund eurer Anregungen das Layout ein wenig überarbeitet.

Ich habe die Stromerkennung ohne den Brückengleichrichter realisiert und auf der Transistorseite des Optokopplers noch einen Kondensator platzieirt. So könnte ich doch evtl. das pulsierende Signal wegbekommen? Nach meiner Berechnung (Laut Datenblatt Interner Pullup des Atmega ca. 20KR
), brauch der Kondensator 120ms um auf 3V geladen zu werden. 3V wäre für den Atmega ein Highsignal. Da dürfte er aber nie hinkommen, da er ja theoretisch alle ca. 10ms für ca. 10ms entladen wird.

Auf den Snubber würde ich zum entstören irgendwie ungerne verzichten, da soweit ich weiss der Abreisfunke beim Abschalten auch auf die Spulenseite überschlagen kann.
Der Kondensator den ich verwenden möchte, ist ausgelegt für 440V AC und ein Typ X1. Das sollte reichen oder?

Da der Kondensator allerdings ein rießen Teil ist, wäre es da möglich dass ich ihn von des Spannungsfestigkeit etwas kleiner Dimensioniere und noch einen Varistor parallel zu dem Snubber lege?

Ich habe auch alle Kondensatoren neu platziert.

Würdet ihr bitte vorläufig nochmal über alles drüber schauen?
Wie darf ich denn den Teil mit den Masseleitungen verstehen? Da bin ich noch nicht so ganz schlüssig geworden was damit gemeint ist!?

Ich habe jetzt auch die Möglichkeit der Bestückung eines externen Quarzes mit eingeplant, der aber momentan nicht bestückt werden soll, da mir der Interne Oszillator des µC von der Genauigkeit ausreichend ist. Ich möchte mir diese Option aber dennoch offen halten.

[Besserwessi]

Das Layout sieht schon besser aus, aber 8 mm sind das immer noch nicht. Die Leitung unter dem Optokoppler geht nicht - da ist auch so schon nicht ganz genug Abstand (d.h. etwas andere Pinanordung mit etwas mehr Abstand wählen, und nach innen kein Kupfer. Der Platz bei den Steckern reicht auch nicht - die Anschlüsse dürfen entsprechend nicht so dicht zusammen. Auch bei der Sicherung und den Relais fehlt da noch etwas Abstand. Ein 230 V Teil läßt sich nun mal nicht so klein hinbekommen.
Der Kondensatortyp X1 ist schon mal gut - weniger Spanungsfestigkeit lieber nicht, wegen der möglichen Induktionsspannung.
Wenn der Platz knapp wird kann eher die 100 nF Kondensatoren oder einige Widerstände am µC als SMD Ausführung (z.B. Bauform 0805) nehmen. Auch die Kondensatoren für den Quarz gibt es kleiner.

Das Layout für den µC sieht schon ganz gut aus. Da wo es geht sollten die Leitungen, vor allem für GND noch deutlich dicker sein. Für den µC wäre ggf. noch ISP Stecker sinnvoll - wenn die Standard Bauform nicht passt ggf. auch eine andere Form (z.B. 6 Pins in einer Reihe). Es geht aber zur Not auch mit Programmierung über Bootloader (RS485). Die GND Leitung zwischen µC und dem Max485 ist reichlich lang, aber das ist ja nur ein digitales Signal. Das sollte noch gehen, auch wenn es keine ideale Verbindung ist - als Gewisser Ersatz ggf. die VCC Leitung etwas dicker machen und noch einen Abblockkondensator dicht am MAX. Das mit dem Elko am Optokoppler könnte hinkommen, die Pulse ließen sich aber auch in Software berücksichtigen. Nur der Widerstand an der LED Seite des Optokopplers sollte kleiner werden, die Spannung ist mit 2 Dioden (ca. 1,2-1,5 V) sowieso schon sehr knapp. Die extra Diode muss nicht unbedingt, denn 1,5 V als Sperrspannung kann der Optokoppler ab.

[demmy]

Also ok, das heißt ich brauche für die 230V größere Schraubklemmen um weiter auseinander zu kommen?

Was meinst du genau mit noch einem Abblockkondensator dicht am MAX485?

Sind an dem Optokoppler aber nicht nur 1,4V, bezüglich der Leitung die unter Ihm verläuft? Oder geht es dabei um die galvanische trennung?

ISP usw. hatte ich eigentlich nicht vorgesehen, da ich die Software auf einem Testboard geschrieben habe, und diese soweit auch funktioniert.

Ich werde das jetzt noch mal weiter überarbeiten und melde mich dann wieder! Ich habe noch eine Idee wie ich etwas mehr Platz für die 230V raushandeln kann!

Vielen Dank schonmal soweit.

[demmy]

Ich hoffe ich habe jetzt alles berücksichtigt bei dem Layout!

Als Abstand zwischen den 230V Leitungen habe ich als Referenz den Pinabstand der Relais genommen, denn die geben mir ja den kleinsten Abstand vor.
Abstand zu den Datenleitungen habe ich jetzt mal grob nachgemessen, müssten überall ca. 8mm sein!

Am Max habe ich noch einen Abblockkondensator angebracht und die zusätzliche Diode am Optokoppler entfernt. Ich habe extra nochmal im Datenblatt nachgeschaut "Max Reverse Peak Voltage" sind 6V! Das müsste wirklich genügen!

Was haltet ihr jetzt davon?