Hallo, per Zufall bin ich auf diesen Link http://busware.de/tiki-index.php?page=PMF-S gestoßen, und da ich selbst einige dieser billigen Funksteckdosen habe, die allesamt 433MHz-OOK-typisch komplett unzuverlässig sind, finde ich die Idee natürlich ganz schick. Da ich leider keine weitere Doku dazu gefunden habe (außer zu dem Funkmodul), habe ich angefangen, über ein eigenes Design nachzudenken: Zur Steuerung ein ATMega + RFM12, damit bin ich vertraut. Beim Netzteil und den Relais ist es komplizierter: Ich möchte so viel wie möglich aus der ursprünglichen Schaltung recyclen. Teils, weil manchmal nur dieser eine Typ von Relais ins Gehäuse passt, und natürlich auch, weil ich nicht Krösus bin, und in jede blöde Funksteckdose ein Schaltnetzteil für 20€ einbauen kann. In den meisten sind billige resistive Netzteile verbaut, die ich durch kapazitive mit Brückengleichrichtung ersetzen will, aber mein Problem dabei sind die Relais: Mal werden 48V-Relais benutzt, mal 24V: Ich verstehe, dass man bei höheren Spannungen weniger Strom braucht, aber ist nicht die verbrauchte Leistung am Ende die selbe? Und vor allem: Die verwendeten µCs laufen doch idR mit viel geringeren Spannungen wie 3.3 oder 5V. Was für eine Art von Spannungsregler bringt denn 48V mit halbwegs akzeptablem Wirkungsgrad auf 5V? Bei denen mit den 24V-Relais ist ein 7805 drauf, der vermutlich noch hinter einem Spannungsteiler sitzt, aber verheizt das nicht jede Menge Strom? Fragen über Fragen, aber die für mich entscheidende Frage ist diese: Wie baue ich ein Kapazitives Netzteil mit Brückengleichrichtung, aus dem ich möglichst sparsam (sowohl was Bauteile als auch den Verbrauch betrifft) zwei Spannungen (24 oder 48V für die Relais und 3.3V für µC und Funk) kommen? Bin für jede Hilfe Dankbar! Gruß, Alexander
> In den meisten sind billige resistive Netzteile verbaut Nein, kapazitive. > die ich durch kapazitive mit Brückengleichrichtung ersetzen will, Falls nötig. > aber mein Problem dabei sind die Relais: > Mal werden 48V-Relais benutzt, mal 24V: Ich verstehe, dass man bei > höheren Spannungen weniger Strom braucht, aber ist nicht die verbrauchte > Leistung am Ende die selbe? Aber der Strom niedriger, und weil ein Kondensatornetzteil nach dem maximalen Strom ausgelegt werden muß, ist die höhere Spannung besser. > Was für eine Art von Spannungsregler bringt > denn 48V mit halbwegs akzeptablem Wirkungsgrad auf 5V? Ein Linearregler, denn es geht im Schnitt um 100uA, und wenn mal kurzzeitig 50mA gezogen werden, sorgt der 24V/48V Pufferelko für genügend Reserve selbst wenn das Kondensatornetzteil gar nicht so viel liefern kann. Natürlich ist das Linearnetzteil ein Kompromiss, und daher wählen manche Steckdosen absichtlich 24V statt 48V, weil es dann IN DER SUMME besser wird. Das solltest du für dein Gerät auch ausrechnen. Ein Schaltregler lohnt bei 100uA nicht.
Das ging ja schnell! MaWin schrieb: > Nein, kapazitive. Mag sein, dass das für die Mehrheit der insgesamt verfügbaren Funksteckdosen gilt, aber in den meisten, die bei mir rumschwirren, sind resistive Netzteile drin. >> die ich durch kapazitive mit Brückengleichrichtung ersetzen will, > > Falls nötig. Beziehst Du die Notwendigkeit auf die Sauberkeit der Ausgangsspannung? Ich dachte nur, es sei doch viel effizienter als nur eine Halbwelle gleichzurichten. > Aber der Strom niedriger, und weil ein Kondensatornetzteil nach dem > maximalen Strom ausgelegt werden muß, ist die höhere Spannung besser. OK, Das macht Sinn. > Ein Linearregler, denn es geht im Schnitt um 100uA, und wenn mal > kurzzeitig 50mA gezogen werden, sorgt der 24V/48V Pufferelko für > genügend Reserve selbst wenn das Kondensatornetzteil gar nicht so viel > liefern kann. Dann macht der 7805, den ich da gefunden habe, ja Sinn. > Natürlich ist das Linearnetzteil ein Kompromiss, und daher wählen manche > Steckdosen absichtlich 24V statt 48V, weil es dann IN DER SUMME besser > wird. > > Das solltest du für dein Gerät auch ausrechnen. > > Ein Schaltregler lohnt bei 100uA nicht. Ich muss mich wohl noch mal eingehender mit dem Unterschied zwischen Linear- und Schaltregler befassen, aber verstehe ich das richtig: Wenn am Linearregler keine Last hängt, verbraucht er auch selbst nichts oder vernachlässigbar wenig? Ich rede jetzt nicht vom gesamten Netzteil, das verbraucht ja in dieser Bauart immer gleich viel.
Alexander schrieb: > In den meisten sind billige resistive Netzteile verbaut, Was verstehst Du darunter genau? In meinen Steckdosen wird der Strom über einen Widerstand geführt, der den Einschaltstromstoß begrenzt. Dann folgt ein Kondensator, der als kapazitiver Vorwiderstand den Betriebsstrom festlegt und zuletzt kommt ein Brückengleichrichter, hinter dem z. B. 24 V Gleichspannung liegen. Die Stabilisierung erfolgt mit einer Zenerdiode. Damit wird sichergestellt, dass immer der gleiche Strom fließt. Entweder fließt der Strom durch das Relais oder eben durch die Zenerdiode. Der RFM 12 braucht leider mehr Strom als die bisherige Steckdose. Wenn man wirklich Energie sparen möchte, muss man das Relais in Reihe mit der übrigen Elektronik schalten. Beim Ausschalten des Relais wird das Relais kurzgeschlossen und die Betriebsspannung fällt, was den Energiebedarf reduziert. Man muss immer vor Augen haben, dass die Schaltuing im Konstantstrombetrieb arbeitet. Gruß Joachim
Alexander Meyer schrieb: > Mag sein, dass das für die Mehrheit der insgesamt verfügbaren > Funksteckdosen gilt, aber in den meisten, die bei mir rumschwirren, sind > resistive Netzteile drin. Hmm, wie gross ist denn dieser Widerstand? Dann müsste Deine Steckdose aber deutlich warm werden. Gruss Harald
Joachim Börke schrieb: > Was verstehst Du darunter genau? Das dritte Design auf dieser Seite: http://www.daycounter.com/Circuits/Transformerless-Power-Supplies/Transformerless-Power-Supplies.phtml > Der RFM 12 braucht leider mehr Strom als die bisherige Steckdose. Ja, beim Senden will er gute 30mA. Das macht er ja aber nur ~5ms lang, und wie MaWin schrieb, sollte das der Pufferelko abfangen können. Im Standby (Ich habe das Datenblatt so verstanden, dass er dabei generell empfangsbereit ist) will er 3mA und beim Empfang ~15mA, IIRC, und der Empfang dauert ja auch nur ein paar ms (habe ich noch nicht gemessen). Das alles ist aber immer noch weit weniger als die 1.1W, die Steckdosen jetzt verbrauchen. > Wenn man wirklich Energie sparen möchte, muss man das Relais in Reihe > mit der übrigen Elektronik schalten. Beim Ausschalten des Relais wird > das Relais kurzgeschlossen und die Betriebsspannung fällt, was den > Energiebedarf reduziert. > Man muss immer vor Augen haben, dass die Schaltuing im > Konstantstrombetrieb arbeitet. Eben. Allerdings finde ich die Idee mit der Reihenschaltung doch etwas gruselig, und ich glaube, sie enthält auch einen Denkfehler: Du sagst ja, dass das Netzteil eigentlich eine Konstantstromquelle ist. Das bedeutet doch aber im Umkehrschluss, dass es völlig wurscht ist, ob ich auf der "Sekundärseite" mehr oder weniger verbrauche. Verbrauche ich mehr als das Netzteil leistet, bricht die Spannung ein, verbrauche ich aber weniger, passiert gar nichts. Der Strom wird doch hauptsächlich in dem Widerstand und der Zenerdiode verheizt, oder irre ich mich? Gruß, Alexander
Harald Wilhelms schrieb: > Hmm, wie gross ist denn dieser Widerstand? Dann müsste Deine Steckdose > aber deutlich warm werden. Das sind 22k, IIRC, und ja, das Ding wird warm. :) So warm tatsächlich, dass sich Platine und Gehäuse verfärbt haben und die Ringe auf dem Widerstand kaum noch lesbar sind. Das war auch mein Grund das Netzteil neu zu dimensionieren und dabei gleich einen effizienteren Designansatz zu verwenden. Die Designs und Berechnungen stammen übrigens von hier, bzw. der dort erwähnten Application Note von Microchip: http://www.daycounter.com/Circuits/Transformerless-Power-Supplies/Transformerless-Power-Supplies.phtml Gruß, Alexander
Harald Wilhelms schrieb: > Hmm, wie gross ist denn dieser Widerstand? Dann müsste Deine Steckdose > aber deutlich warm werden. Widerstände müssen nicht unbedingt deutlich warm werden. In der anliegenden Schaltung findest Du die Dimensionierung: http://www.mikrocontroller.net/attachment/69398/Schaltung_Funksteckdose.pdf Der 560 Ohm Widerstand begrenzt den Einschaltspitzenstrom auf unter 600 mA. Im Betrieb liegt die Verlustleistung des Widerstands bei ca. 300 mW. Die Frage, was die Wortneuschöfpfung "resistives Netzteil" zu bedeuten hat ist immer noch offen? Gruß Joachim
Wir haben uns mit unseren Beiträgen überholt... Das "resistive Netzteil" würde ich einfach mit Vorwiderstand übersetzen. Alexander Meyer schrieb: > Du sagst ja, dass das Netzteil eigentlich eine Konstantstromquelle ist. > Das bedeutet doch aber im Umkehrschluss, dass es völlig wurscht ist, ob > ich auf der "Sekundärseite" mehr oder weniger verbrauche. Verbrauche ich > mehr als das Netzteil leistet, bricht die Spannung ein, verbrauche ich > aber weniger, passiert gar nichts. Der Strom wird doch hauptsächlich in > dem Widerstand und der Zenerdiode verheizt, oder irre ich mich? Wenn ich eine hohe Spannung mit einem großen Vorwiderstand nehme, wird der Strom eingeprägt. Das bedeutet, dass bei hohem Strombedarf, die Spannung einbricht und bei niedrigem Strombedarf steigt. Die Zenderdiode gleicht das aus und übernimmt den überschüssigen Strom. Die Quelle liefert also immer den gleichen Strom. Da im Kondensator keine Leistung umgesetzt wird, wird die Leistungsaufnahme der Schaltung nur vom Strom und von der sekundären Betriebsspannung bestimmt. (Abgesehen vom Entladewiderstand und von der Einschaltstrombegrenzung) Die Spannungsreduzierung erfolgt durch die Phasenverschiebung, die durch den Kondensator bewirkt wird. Gruß Joachim
Hallo Joachim alle Netzteilevarianten auf der Seite www.daycounter.com sind nicht für den unbedarften Bastler geeignet. Sie haben nämlich einen großen Nachteil, sie sind nicht netzgetrennt. Egal was Du anlangst, Du bekommst einen Schlag. Oder z.B. einmal das Progammierkabel vergessen und schon ist der PC hinüber. Auch der Wirkungsgrad ist unterirdisch. Warum wird sowas dann gemacht? Weil es billig und Geiz geil ist. Es gibt einige sehr schöne Lösungen z.B. von Power Integrations mit Trafo zur Netztrennung auch für kleine Leistungen, Stichwort TOPSWITCH, PEAKSWITCH. Damit entfällt die Platinenheizung, immerhin 3W Dauerleistung nur durch den Widerstand, und es steht genug Ausgangsleistung zur verfügung, zudem erhöht sich der Wirkungsgrad. Manfred
Hallo, > alle Netzteilevarianten auf der Seite www.daycounter.com sind nicht für > den unbedarften Bastler geeignet. Sie haben nämlich einen großen > Nachteil, sie sind nicht netzgetrennt. Egal was Du anlangst, Du bekommst > einen Schlag. Oder z.B. einmal das Progammierkabel vergessen und schon > ist der PC hinüber. Das ist bei Steckdosen-Schaltungen aber allgemein so, da hat man weder Platz, noch wirklich Bedarf für eine Netztrennung. Ich hoffe, dass jemand der an solchen Schaltungen baut, sich der Gefahren bewusst ist und zumindest einen Trenntrafo verwendet.
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Was auch noch eine Möglichkeit sein könnte: Ich habe hier im Büro einen Karton voller 5V/1A Schaltnetzteile von VoIP-Phones rumliegen, die ich dafür schlachten könnte. Die Vorteile liegen auf der Hand: - Galvanische Trennung (Der Punkt macht mir bei den rein kapazitiven Netzteilen die meisten Sorgen - Ich kenne mich ja, irgendwann vergesse ich die Gefahr und hänge einen Logic-Analyzer oder irgendwas an das laufende Teil und brate mein Laptop oder mich gleich mit.. Habe ich erwähnt, dass ich Schiss vor Strom habe? ;)) - Unschlagbare Effiziez: Verbraucht halt nur, was auch verbraucht wird. Dagegen spricht leider auch einiges: - Mögliche Platzprobleme (Ich muss mal eins von den Dingern aufdremeln um zu sehen, ob das überhaupt passen könnte) - Selbst wenn es passt, hätte ich eine zweite Platine in der Steckdose, das stört mein ästhetisches Empfinden. ;) Ernsthaft: gerade wo Netzspannung unterwegs ist, mag ich es gerne aufgeräumt. - Ich bräuchte definitiv andere Relais: Zum einen ist das wieder eine Mehrausgabe, zum anderen muss ich erst mal welche finden, die passen. - Eigentlich will ich das ganze Ding selbst designen und es würde meinen Schöpferstolz schon etwas schmälern, den "easy way out" zu nehmen und den Teil, der mir (zu Recht?) Angst macht, einfach als Fertigteil zu nehmen. Außerdem habe ich bereits viel umhersimuliert und ganz vielversprechende Werte für R und C gefunden (siehe Screenshot). Durch die schöne Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung komme ich auf einen Durchschnittsverbrauch von ~0.17W (vorausgesetzt, ich habe richtig gerechnet). Gruß, Alexander
Alexander Meyer schrieb: > Ja, beim Senden will er gute 30mA. Das macht er ja aber nur ~5ms lang, > und wie MaWin schrieb, sollte das der Pufferelko abfangen können. > Im Standby (Ich habe das Datenblatt so verstanden, dass er dabei > generell empfangsbereit ist) will er 3mA und beim Empfang ~15mA, IIRC, > und der Empfang dauert ja auch nur ein paar ms (habe ich noch nicht > gemessen). da bist du leider auf dem Holzweg, in Empfangsbereitschaft braucht das Ding ca. 15mA (Datenblatt RX_Mode). Bei den 3mA läuft fast nur der Oszillator. Um den Empfänger sparsam zu bekommen musst du den Low-Duty-Cycle-Mode verwenden. Sascha
Sascha Weber schrieb: > da bist du leider auf dem Holzweg, in Empfangsbereitschaft braucht das > Ding ca. 15mA (Datenblatt RX_Mode). Bei den 3mA läuft fast nur der > Oszillator. Hmm. Das wäre ja schade. Ich dachte, RX wäre, wenn er auch wirklich was empfängt. Wozu wäre denn dann der Standby-Mode überhaupt gut, wenn es noch einen Sleep-Mode gibt, in dem er nur 0.3µA verbraucht? Oder ist der Standby-Mode, der, aus dem er mit seinem eigenen Timer selbst aufwachen kann? > Um den Empfänger sparsam zu bekommen musst du den Low-Duty-Cycle-Mode > verwenden. Also ihn per Timer alle paar ms aufwecken und in Empfangsbereitschaft gehen? Das klingt aber auch nicht gerade verlässlich.. PS: Als ich schrieb, ich sei mit der Combo ATMega+RFM12 vertraut, meinte ich damit, ich weiß, wie man die zusammen baut und Sachen machen lässt. In die Geheimnisse des Ultra-Low-Power-Betriebs bin ich noch nicht herabgestiegen (zumindest nicht, wenn dabei etwas empfangen werden soll). Gruß, Alexander
Alexander Meyer schrieb: > Sascha Weber schrieb: >> da bist du leider auf dem Holzweg, in Empfangsbereitschaft braucht das >> Ding ca. 15mA (Datenblatt RX_Mode). Bei den 3mA läuft fast nur der >> Oszillator. > > Hmm. Das wäre ja schade. Ich dachte, RX wäre, wenn er auch wirklich was > empfängt. Wozu wäre denn dann der Standby-Mode überhaupt gut, wenn es > noch einen Sleep-Mode gibt, in dem er nur 0.3µA verbraucht? Oder ist der > Standby-Mode, der, aus dem er mit seinem eigenen Timer selbst aufwachen > kann? Im Standby-Mode kannst du ihn als Taktgenerator nutzen >> Um den Empfänger sparsam zu bekommen musst du den Low-Duty-Cycle-Mode >> verwenden. > > Also ihn per Timer alle paar ms aufwecken und in Empfangsbereitschaft > gehen? Das klingt aber auch nicht gerade verlässlich.. das klappt sogar recht gut, hab ich bei einem Empfänger für meine Standheizung im Auto mit RFM22B, soll ja auch 'keinen' Strom brauchen. Deinen µC kannst du schlafen legen, der RFM weckt sich selbst, und deinen µC wenn erst wenn er wirklich was empfängt. Sascha
Sascha Weber schrieb: > Im Standby-Mode kannst du ihn als Taktgenerator nutzen meh. > das klappt sogar recht gut, hab ich bei einem Empfänger für meine > Standheizung im Auto mit RFM22B, soll ja auch 'keinen' Strom brauchen. > Deinen µC kannst du schlafen legen, der RFM weckt sich selbst, und > deinen µC wenn erst wenn er wirklich was empfängt. Ist der RFM22B ein Tippfehler? Den habe ich bei HopeRF nicht gefunden. Und magst Du da vielleicht die entscheidenden Code-Schnipsel posten? Das wäre mir eine große Hilfe. Gruß, Alexander
Alexander Meyer schrieb: > Ist der RFM22B ein Tippfehler? > Den habe ich bei HopeRF nicht gefunden. nein - hab ich bei http://www.octamex.de gekauft, ist aber auch von HopeRF - keine Ahnung warum die die nicht auf der eigenen Website haben. > Und magst Du da vielleicht die entscheidenden Code-Schnipsel posten? Das > wäre mir eine große Hilfe. das wird dir für den RFM12 nicht viel nützen, da die Module einen anderen Chipsatz haben und die Register anders heißen. Vom Prinzip her sieht die Sache so aus, das du mit dem Wakeup-Timer die Zeit einstellst, so das das Modul z.B. alle 1000ms aufwacht. Mit dem LDC-Command stellst du dann ein wie lange das Modul dann in Empfangsbereitschaft ist. Die Zeit muss 1.5 bis 2x so lang sein wie die Übermittlung eines Datenpakets das du sendest dauert. Am Sender musst du dann dein Datenpaket für 1000ms ununterbrochen wiederholen, so das der Empfänger innerhalb der Zeit 1x empfangen kann. Sascha
Alexander Meyer schrieb: > > Außerdem habe ich bereits viel umhersimuliert und ganz vielversprechende > Werte für R und C gefunden (siehe Screenshot). Durch die schöne > Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung komme ich auf einen > Durchschnittsverbrauch von ~0.17W (vorausgesetzt, ich habe richtig > gerechnet). > Das hast Du (dir) schön gerechnet, Du hast einen Wirkungsgrad von fast 100%, gratuliere, und das nur mit passiven Komponenten. Allerdings sollte es dir zu denken geben dass vorher noch niemand auf dieses stromsparende Netzteil gekommen ist. Wenn Du dann die Schaltung aufgebaut hast und die Werte nachmisst (aber schnell bevor R2 durchbrennt) dann wirst Du feststellen dass die Schaltung mindestens 2W aufnimmt und einen realen Wirkungsgrad von <10% hat. Glaub es, diese Netzteile sind Müll, wenn Du es "richtig" machen willst nimm ein Schaltnetzteil oder einen Kleintrafo. Manfred
> Wenn am Linearregler keine Last hängt, verbraucht er auch > selbst nichts oder vernachlässigbar wenig? Na ja, je nach Modell, ein 7805 kann schon 5mA benötigen, ein LP2950 kommt mit 120uA aus, und ein MCP1702 mit 2uA, aber die meisten Schaltregler brauchen viele Milliampere.
Sascha Weber schrieb: > das wird dir für den RFM12 nicht viel nützen, da die Module einen > anderen Chipsatz haben und die Register anders heißen. Dem entnehme ich, dass Du direkt mit dem Teil redest. Mein Software-Background ist leider nur mäßig, deshalb benutze ich diese Library, bzw. den Vorgänger davon: https://github.com/jcw/jeelib > Am Sender musst du dann dein Datenpaket für 1000ms ununterbrochen > wiederholen, so das der Empfänger innerhalb der Zeit 1x empfangen kann. Wenn ich das mal so umgesetzt bekomme, dass der Sender dabei auch noch zwischendurch noch was anderes machen kann, das klingt nach Gefrickel.. Trotzdem Danke für die Anregung! Gruß, Alexander
MaWin schrieb: > [...] aber die meisten Schaltregler brauchen viele Milliampere. Wie kommt's, ich dachte, deren Vorteil sei gerade, dass sie so sparsam wären? Meinem Halbwissen nach ist doch der Unterschied in der Arbeitsweise der, dass ein Schaltregler die Gleichspannung erst mal auf 50-100kHz "wechselrichtet", diese Wechselspannung dann umsetzt (wie eigentlich, per PWM?) und dann wieder glättet, während ein Linearregler die überschüssige Spannung einfach verheizt. Stumpf gesagt wäre doch eine Zenerdiode und ein Widerstand schon ein Linearregler. Liege ich damit so falsch?
Manfred H. schrieb: > Das hast Du (dir) schön gerechnet, Du hast einen Wirkungsgrad von fast > 100%, gratuliere, und das nur mit passiven Komponenten. Allerdings > sollte es dir zu denken geben dass vorher noch niemand auf dieses > stromsparende Netzteil gekommen ist. Da war ich mir eben die ganze Zeit schon nicht richtig sicher ob das so stimmen kann. > Wenn Du dann die Schaltung aufgebaut hast und die Werte nachmisst (aber > schnell bevor R2 durchbrennt) dann wirst Du feststellen dass die > Schaltung mindestens 2W aufnimmt und einen realen Wirkungsgrad von <10% > hat. Magst Du da vielleicht noch ein wenig ins Detail gehen? Ich habe nämlich immer noch nicht so richtig verstanden, wo mein Fehler liegt. > Glaub es, diese Netzteile sind Müll, wenn Du es "richtig" machen willst > nimm ein Schaltnetzteil oder einen Kleintrafo. Wenn das mal so einfach wäre. Die weiter oben erwähnten Schaltnetzteile von den VoIP-Telefonen, die optimal gewesen wären, passen leider nicht ins Gehäuse der Steckdosen. Die beliebten TRACO-Bausteine sind mir in der benötigten Anzahl zu teuer, und danach wird die Luft ja auch schon dünn, oder übersehe ich was offensichtliches?
Hallo Alexander wenn man mal die eigentliche Schaltung zur Versorgung wegläßt (an der soll ja nur konstant eine Spannung von ca. 10V abfallen) so besteht das ganze aus einer Reihenschaltung eines Kondensators und eines Widerstands. Der Strom errechnet sich aus dem kompexen Widerstand der beiden Elemente und die Spannungen an den Elementen wiederum aus den vektoriellen Teilspannungen. Siehe auch hier: http://www.elektroniktutor.de/grundlg/z_diagr.html#rcreihe Bei Z = 2,2k +j5,6k ergibt sich Z = 6kOhm. Wenn Du nun 220V (grob 10V mal abgezogen die am Brückengleichrichter und der Z-Diode abfallen) bei 6 kOhm nimmst kommst Du auf einen Strom von ca. 36mA. Der Widerstand verheizt damit P = R*I*I = 2,9W !!! Damit ist schon eine ordentliche Größe nötig. Das ist auch der Grund warum die Leiterplatten immer so braun werden. Die "Nutzleistung" die Du dieser Konstruktion entnehmen kannst wird bei idealen Verhältnissen bei 180mW liegen, eher weniger und Standby kennt das Ding auch nicht. Daher Wirkungsgrad <<10% Von der Größe her sollte es kein Problem sein die Leiterplatte eines billigen USB-Netzteils (gibts bei e*** für unter 5 Euro) einzubauen und man hat 5V mit sauberer Trennung und massig Strom bei gutem Wirkungsgrad. Manfred
Zu der vorstehenden Rechnung muss man jedoch anmerken, dass es sich um die willkürlich gewählten Daten aus der oben aufgeführten Simulation handelt. Eine praktisch ausgeführte Steckdose (Link zur Schaltung s.o.) kommt zu etwas günstigeren Verbrauchswerten. Der Verbrauch liegt bei 1,1 W. Um diesen Wert zu optimieren, mus man erst einmal ermitteln, wo die Energie umgesetzt wird. Es gibt drei relevante Punkte: 1.) der Widerstand zur Einschaltstrombegrenzung (560R). An diesem Widerstand werden ca. 300 mW verheizt. Da der Energiebedarf quadratisch mit dem Strombedarf der Schaltung wächst, lohnt es sich, den Betriebsstrom möglichst gering zu wählen. 2.) der Entladewiderstand des Phasenverschiebungskondensators. Hier fallen ca. 200 mW an. Bei gleichbleibender Entlade-Zeitkonstante kann man den Widerstand (220 k) erhöhen, wenn die Kapazität des Kondensators verringert wird. Auch das spricht für eine Verringerung des Betriebsstroms. Dieser Schutzwiderstand ist in EN60950 gefordert. Wenn der Kondensatoraufdruck jedoch unter 100nF liegt, kann der Entladewiderstand ganz entfallen. 3.) der Energiebedarf der Schaltung, der bei der analysierten Steckdose bei etwa 600 mW liegt. Das lässt sich weiter unterteilen: 3a.) die Ansprechleistung des Relais, die bei der Beispielsteckdose 360 mW beträgt (15 mA, 24V). Hier gibt es deutlich effektivere Relais oder man benutzt ein bistabiles Relais. 3b.) die Verluste durch Zenerdioden und den Vorwiderstand im 5V-Zweig 3c.) der Energiebedarf für die Logik Auf 3b und 3c entfallen ca. 8 mA Mit diesen Daten könnte man den Netzteilkondensator auf 82nF festlegen. Der Strom reduziert sich damit deutlich. Den Strombegrenzungswiderstand kann man dann sogar noch etwas erhöhen, wenn man im Brückengleichrichter mit kleineren Dioden arbeiten möchte. Bei einem geschätzten Bedarf 3,3 V / 35 mA könnte man die Spannung nach dem Brückengleichrichter auf 20 - 24 V festlegen und dann mit einem Schaltregler auf 3,3 V reduzieren. Die Lösungen mit dem separaten Netzteil oder dem Trafo bieten den Vorteil der Schutztrennung. Die Schutztrennung ist aber nicht erforderlich, weil die ganze Schaltung gekapselt ist. Bei wirtschaftlicher betrachtung wird sich die Optimierung niemals rechnen. Interessant sind dagegen die zusätzlichen Möglichkeiten. - Die Steckdose könnte einen Schaltbefehl quittieren. - Die Steckdose könnte Schaltbefehle an andere Steckdosen weiterleiten und damit die Reichweite erhöhen. - Die Steckdose könnte Ihre Schaltstellung auf Anfrage mitteilen. Insgesamt sicher ein reizvolles Projekt. Joachim
Hallo Joachim, ich habe gerade ein paar kleine Probleme, mich in Deinem Post zu orientieren: Joachim Börke schrieb: > Zu der vorstehenden Rechnung muss man jedoch anmerken, dass es sich um > die willkürlich gewählten Daten aus der oben aufgeführten Simulation > handelt. vorstehende Rechnung = Bei Z = 2,2k +j5,6k ergibt sich Z = 6kOhm? oben aufgeführte Simulation = mein Screenshot? > Eine praktisch ausgeführte Steckdose (Link zur Schaltung s.o.) kommt zu > etwas günstigeren Verbrauchswerten. Der Verbrauch liegt bei 1,1 W. Jetzt bin ich raus. Den Link zur Schaltung finde ich beim besten Willen nicht, und ohne den verstehe ich den Rest des Posts leider nicht wirklich. Gruß, Alexander
Hallo Alexander, Alexander Meyer schrieb: > vorstehende Rechnung = Bei Z = 2,2k +j5,6k ergibt sich Z = 6kOhm? > oben aufgeführte Simulation = mein Screenshot? Der Wert für Z, nähmlich 2,2k +j5,6k entstammt der folgenden Nachricht, Alexander Meyer schrieb: > Außerdem habe ich bereits viel umhersimuliert und ganz vielversprechende > Werte für R und C gefunden (siehe Screenshot). Durch die schöne > Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung komme ich auf einen > Durchschnittsverbrauch von ~0.17W (vorausgesetzt, ich habe richtig > gerechnet). und zwar genau dem Screenshot, in dem ein Widerstand von 2,2k und ein Kondensator von 560 nF verwendet wurden. Gemäß Deiner Beschreibung hast Du die Werte durch Simulation gefunden. Aus meiner Erfahrung mit mehreren verschiedenen Funksteckdosen halte ich den Wert von 560 nF für recht groß. Üblich sind m. E. 330 nF oder 390 nF. Der Widerstand von 2,2 k ist m. E. ebenfalls recht groß und sorgt deshalb für eine enorme Verlustleistung, die knapp dreimal so hoch ist, wie der Gesamtbedarf meiner Steckdose. Joachim Börke schrieb: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/69398/Sc... In dem angesprochenen Link verweise ich auf eine Anlage, die ich in einem früheren Beitrag gepostet hatte. Ich hielt es einfach für ökonomischer, das Dokument nicht ein zweites Mal auf dem Server abzulegen. Gruß Joachim
Joachim Börke schrieb: > Aus meiner Erfahrung mit mehreren verschiedenen Funksteckdosen halte ich > den Wert von 560 nF für recht groß. Üblich sind m. E. 330 nF oder 390 > nF. Das deckt sich mit dem, was ich so gefunden habe (teilweise sogar noch kleiner, 220n für 24V) > In dem angesprochenen Link verweise ich auf eine Anlage, die ich in > einem früheren Beitrag gepostet hatte. Ich hielt es einfach für > ökonomischer, das Dokument nicht ein zweites Mal auf dem Server > abzulegen. Den Link hatte ich in Deinem vorigen Post nicht gefunden. Jetzt kann ich mir das ganze mal in Ruhe zu Gemüte führen, vorausgesetzt, es ruft nicht noch jemand an und nervt mit richtiger Arbeit. ;) Gruß, Alexander
Hallo Joachim, Joachim Börke schrieb: > [...] > Bei wirtschaftlicher betrachtung wird sich die Optimierung niemals > rechnen. Zu dem Schluss bin ich jetzt auch gekommen. Dazu das Unbehagen, mit einer nicht netzgetrennten Schaltung zu hantieren, und wie Manfred weiter oben schon meinte, gibt es winzige USB-Steckernetzteile für 2€90 zu kaufen, mit denen ich mir den ganzen Ärger sparen kann und etwas Anständiges® habe. > Interessant sind dagegen die zusätzlichen Möglichkeiten. > > - Die Steckdose könnte einen Schaltbefehl quittieren. > - Die Steckdose könnte Schaltbefehle an andere Steckdosen weiterleiten > und damit die Reichweite erhöhen. > - Die Steckdose könnte Ihre Schaltstellung auf Anfrage mitteilen. Genau das alles war der Plan (OK, auf die Idee mit dem Weiterleiten bin ich nicht gekommen. Ich komme aber auch mit den RFM12(B)-Modulen durch die ganze Wohnung). Danke noch mal allen für die Anregungen und Erklärungen! Alexander
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Hi, ich hab es heute doch mal in "richtig" gemacht, hatte die Steckdose defekt bekommen. Es werkelt ein PIC und ein RFM12B. Ein kleiner Trafo sorgt für die galvanische Trennung. Das Relais wurde der defekten Steckdose entnommen. Das empfangene Kommando wird als Empfangsbestätigung zurückgesendet. Mal sehen wie stabil das ganze über einen längeren Zeitraum ist, auch bzgl. größerer Lasten. Wirtschaftlich ist es nicht, aber die Bauteile flogen hier eh rum und es war eine schöne Wochenendbastelei. Holger
Hallo Holger, sieht ganz gut aus. Hast du zufällig davon einen Schaltplan?
Das sieht wirklich gut aus. Mich würd mal interessieren, wie hoch der eigenverbrauch deiner Lösung ist. Besonders im vergleich zur 0815 Funksteckdose.
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Hallo, hier noch einige Informationen. Einen Stromlaufplan gibt es nicht. Die Schaltung ist ja recht simpel und die Pins kann man am PIC abzählen. Das Layout ist so gezeichnet, dass man auf die Leiterseite schaut, die dann aber nach unten eingebaut wird. Macht das Layouten einfacher. Im Anhang das Sprintlayout als JPG, wenn interesse besteht kann ich auch das .lay einstellen. Die Platine muss aber noch etwas überarbeitet werden. Die Steckdose ist/war eine ELRO für Aussen. Beim Relais hab ich mich allerdings gründlich verhauen, dieses hat dem Mittelanschluß für den Wechsler mitten zwischen den 12 Volt Anschlüssen (wer entwirft denn sowas ?!). Dort hab ich kurzerhand eine Leitung direkt unter dem Relais gezogen (auf der Platinenoberseite), anders war das nicht mehr möglich. Für einen neuen Entwurf müsste man das Relais um 90 Grad drehen. Auch am Spannungsregler musste ich etwas tricksen, hier habe ich das "mittlere Bein" mit einem Stück Draht auf die Platine gezogen und nicht den großen Kühlanschluß verwendet. Der PIC war gerade da und ausserdem habe ich für die 18F2550,2620, 26k20 usw. meine RFM12 Routinen fertig in der Schublade, damit sind schon zahlreiche Projekte entstanden. Einen 3,3V PIC hatte ich gerade nicht da. Die Steckdose erwartet folgende Steuersequenzen: Command senden: |AnzahlBytes|CMD |Sender|Empfänger|Befehl ein-aus|PRFZ1|PRFZ2| Anfrage senden: |AnzahlBytes|ASK |Sender|Empfänger|PRFZ1|PRFZ2| Antwort: |AnzahlBytes|INFO|Sender|Empfänger|aktuellerStatus ein-aus|PRFZ1|PRFZ2| Jeder Wert zwischen den || ist ein Byte, Prüfziffer besteht aus 2 Bytes. Das passt in das Konzept meiner kleinen Wohnungssteuerung gut hinein. Was ich noch ändern würde für eine neue Platine - anderen Spannungsregler, auch andere Bauform, low drop, dann 3,3 V - 3,3V PIC - evtl. anderes Relais bzw. vorhandenes Relais drehen - an den verbleibenden Anschlüssen vom PIC könnte man ein Mäuseklavier für versch. Adressen unterbringen, dann müsste man diese aber auch von aussen zugänglich machen. Evt. zweiseitige Platine, oben ist ja noch Platz. Stromverbrauch hab ich mal gemessen, allerdings weiss ich nicht was die Steckdose vorher verbraucht hat: 8,5mA bei 230V Durch Austausch PIC/Spannungsregler wäre vielleich noch was drin. Holger
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