Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welche Shunt Type für 230V Wechselspannung?


von Andreas (Gast)


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Hallo,

hat jemand einen Tip für mich, welche Shunt Typen zum Messen von 230V 
Wechselspannung bis etwa 2A gut geeignet sind (10 bis 100mR)?
Ich habe bei den diversen Elektronik Distris nachgeschaut und bin dabei 
auf eine vielzahl unterschiedlicher Ausführungen gestoßen. Alleine von 
Bourns gibt es über 25 verschiedene Serien. Allerdings ist nur im 
Datenblatt der PWR220S die 230V Zähler Anwendung angeführt. Weiters hat 
z.B. Arcol 8W SMD Shunts mit 5kV Surge im Programm.
Für meine Anwendung würde 1W jedoch mehr als ausreichend sein, mir ist 
es im Prinzip auch egal, ob bedrahtet oder SMD.
Kann ich dazu beliebige 1W Typen auswählen, bzw. auf welche Kriterien 
muss ich besonders achten (Aufbau, Material)?
Sind bedrahtete Bauteile zu bevorzugen?
Könnten SMD Teile eher beschädigt werden (Bruch, Durchschlagen)?

Viele Grüße,
Andreas

von mhh (Gast)


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Bei diversen "Lastgeräten" sind Einschaltströme sehr beachtenswert. 
Daran mußt Du denken bei der Auswahl, bzw. Schutzmaßnahmen für den Shunt 
in Betracht ziehen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Andreas schrieb:
> Messen von 230V Wechselspannung bis etwa 2A

Du misst doch den Strom und nicht die Spannung!
An dem Shunt fallen nur wenige mV...V ab, daher hast Du nie ein 
Spannungsproblem am Shunt direkt.

Wenn Du aber den Strom im 230V-Netz messen willst, hast Du ggf. ein 
Problem bei der Potentialtrennung zum Rest Deiner Schaltung, die hier 
allerdings nicht bekannt ist :-(

Gruß Dietrich

von Knut (Gast)


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Ich kann dir Stromtrafos empfehlen. Potentialtrennung und sehr präzise.


Knut

von Harald Wilhelms (Gast)


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Andreas schrieb:
> Hallo,
>
> hat jemand einen Tip für mich, welche Shunt Typen zum Messen von 230V
> Wechselspannung bis etwa 2A gut geeignet sind (10 bis 100mR)?
> Für meine Anwendung würde 1W jedoch mehr als ausreichend sein,

Bei Messwiderständen geht man davon aus, das der Widerstand inner-
halb des Messbereichs nur mit einem Zehntel der Leistung belastet
werden sollte. Das könnte bei 1W-Widerständen knapp werden.
Ansonsten ist es ziemlich egal, was Du für einen Widerstand nimmst.
Hauptsache, er entspricht Deinen Genauigkeitsanforderungen.
Gruss
Harald

von Andreas (Gast)


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Hallo!

Danke erstmal für Eure zahlreichen Antworten.
Das 230V Netz ist bekannt für Störungen und Stromspitzen, nicht umsonst 
gibt es jede Menge Sicherheitsvorschriften dafür. Daher würde mich nicht 
wundern, wenn nicht jeder Shunt dafür geeignet ist...

@ mhh
Hast Du evtl. Beispiele oder Application Notes für die Auswahl der 
Shunts bzw. deren Schutzbeschaltung, die über den Einsatz von MOVs 
hinausgeht?

@ Dietrich L.
Ich rechne auch nicht mit einem Spannungsproblem, eher mit Stromspitzen.
Meine Frage betraf nur die Auswahl eines Shunts in einer 230V Leitung, 
daher habe ich keine Angaben zur Schaltung gemacht, die übrigens 
galvanisch getrennt ist ;-)

@ Knut
Stromtrafos kommen leider aus Platz- und Kostengründen nicht in Frage. 
Weiters sind sie (zumindest die mir bekannten) nicht gut für kleine 
Ströme geeignet.

@ Harald Wilhelms
Danke, das mit den 10% ist ein sehr guter Hinweis. Ist es wirklich egal, 
welche Type, welches Material, Induktivität, Bauform, etc. bei 
netzspannungsführenden Leitungen?

Viele Grüße,
Andreas

von Anja (Gast)


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Andreas schrieb:
> Ist es wirklich egal,
> welche Type, welches Material, Induktivität, Bauform, etc. bei
> netzspannungsführenden Leitungen?

Ganz egal sicher nicht.

Drahtwiderstände (oder Metallbandwiderstände) eignen sich gut für kurze 
Überlasten. Erstere eventuell nicht wenn Du entsprechende Netzoberwellen 
messen willst. Es gibt aber auch bifilar gewickelte niederinduktive 
Drahtwiderstände.

Dann hängt es auch noch von der Sicherung ab die an der Leitung hängt. 
Ein normaler Leitungsschutzschalter (Haussicherung) schaltet bei knapp 
2-facher Überlast (28A bei 16A Sicherung) erst nach ca einer Minute ab.
Wie deine 2A-Sicherung reagiert müßtest Du selbst herausfinden.

Solche Überlasten würde ich mit in die Dimensionierung einkalkulieren 
oder entsprechende Drahtwiderstände mit Lötsicherung verwenden. Ferner 
liegt die "Betriebstemperatur=Drahttemperatur im inneren" bei Nennlast 
bei normalen Drahtwiderständen meist deutlich über dem Schmelzpunkt der 
Lötstellen. Wenn man beides zusammen nimmt (doppelter Strom = 4-fache 
Leistung) + Faktor 2 für Derating von 350 auf maximal 210 Grad 
Drahttemperatur bei 70 Grad Umgebung, ist man schnell auf 10% Nennlast.

Gruß Anja

von Dietrich L. (dietrichl)


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Andreas schrieb:
> Stromtrafos kommen leider aus Platz- und Kostengründen nicht in Frage.

Auch ganz interessant sind auch "Fully Integrated, Hall Effect-Based 
Linear Current Sensor IC", z.B. ACS712 von Allegro. Die sind sehr klein.
Da kostet bei Digi-Key der ACS712ELCTR-05B-T als Einzelstücke 3,48€, bei 
1000 Stck. 1,49€.

Gruß Dietrich

von MCUA (Gast)


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> Ist es wirklich egal,
> welche Type, welches Material, Induktivität, Bauform, etc. bei
> netzspannungsführenden Leitungen?
Es ist total egal!
Denn der Shunt kommt mit Netzspannung gar nicht in Berührung, bzw 
'sieht' die Netzspannung gar nicht.
Der Shunt muss nur so ausgelegt sein, wie sonstige Rs auch (ist auch nur 
n R). (insbes darf der R im Betrieb dauerhaft nat. nicht überlastet 
werden; und Impulsströme, falls vorhanden, sollte er auch verkraften)

von MaWin (Gast)


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Du hast natürlich ein Problem, wenn es auf der 230V Leistung einen 
Kurzschluss gibt. Bevor die meist 16A Sicherung auslöst, können viele 
Bauteile verdampfen.
Aber da du vo 2A redest, wirst du eine 2A Feinsicherung im Gerät haben, 
und dann ist es wieder unkritisch, der Widerstand sollte halt erst nach 
der Sicherung durchschnelzen.
Der OpAmp sollte vor hohen Spannungen im Falle des Kurzschlusses 
geschützt sein, also mindestens 10k Vorwiderstand in jeder Leitung, oder 
antiparallele Leistungsdioden parallel zum Widerstand um mehr als 0.5V 
abzublocken (die ebenfalls stärker sein müssen als die Sicherung).

von Ina (Gast)


Angehängte Dateien:

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Du könntest es so wie im Anhang machen, also mit fetten Panzerdioden, 
wie auch schon Mawin vorgeschlagen hat.

von MCUA (Gast)


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>Du könntest es so wie im Anhang machen, also mit fetten Panzerdioden,
Mit GND am Eingang? Ne.

von Ina (Gast)


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>Mit GND am Eingang? Ne.

Wie meinen?

von Franz (Gast)


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Er meint daß du da eventuell die Phase (L1/L2/L3) als Massepotential 
einbringst, was sich für die Schaltung wohl nicht so besonders eignen 
wird.

von Ina (Gast)


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>Er meint daß du da eventuell die Phase (L1/L2/L3) als Massepotential
>einbringst, was sich für die Schaltung wohl nicht so besonders eignen
>wird.

Du kannst doch den Shunt hinhängen, wo du willst...

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