Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nullpunkterkennung im Kochfeld reparieren (RC Vorwiderstand berechnen)


von Simon S. (simschmid)


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Hallo Leute

Also, heute wollten wir kochen. Das Keramikfeld zeigt die Heizstufe, 
aber heizt nicht. Feld ausgebaut geöffnet und siehe da:

Die Steuerelektronik läuft über das erste Phasenpasar L1-L2 via einem 
400V:5V Trafo und 4700uF Elko. Scheint alles ok.
Doch am zweiten Phasenpaar L1-L3 hängt ein Optokoppler in Serie zu C7 
und R14 auf den 400V. Dieser Optokoppler ist mit der Steuerelektronik 
verbunden. C und R sind massiv durchgeschmort. Optokoppler scheint zu 
funktionieren.

Wie ich unterdessen vermute, handelt es sich dabei um eine 
Nulldurchgangserkennung (wohl zum festlegen, wann die Relais die 
Heizkreise zu- und wegschalten) mit kapazitivem Vorwiderstand.

Da die Teile komplett verschmort sind, kann ich die Werte weder messen 
noch ablesen. Könnt ihr mir bei der Berechnung helfen?

Die 10k SMD-Widerstanf, Optokoppler (CNY17F-3) und SMD-Gegendiode 
(1N4148) scheinen ok (mit dem Voltmeter gemessen).

Das Gerät ist von V-ZUG. Auf der Steuerplatine steht: Brandt C7340-1361. 
Baujahr scheint 2002.  Ersatzteile und Unterlagen sind laut V-Zug 
Service nicht mehr vorhanden. Die Anfrage bei der Groupe Brandt ist noch 
unbeantwortet.

Besten Dank aus der Schweiz

von Simon S. (simschmid)


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Ich kann noch anfügen, dass Widerstand R14 der Kondensator C7 ein 
Rastermass von 15mm haben müssen.
Damit kommen gemäss Conrad bei MKP X2 R Kondensatoren nur Werte zwischen 
0,033uF und 0,15uF in Frage.

Stimmt diese Rechnung:

Uf Optokoppler = 1.56V
Ifmax Optokoppler = 60mA
R14 (Annahme) = 1Ohm


UXc = UNetz-Uf = 400V - 1.56V = 398.34V
Xc = UXc/Ifmax = 398.34V/60mA - R14 = 6638Ohm

C7 = 1/(F*Xc) = 1/(50Hz * 6638Ohm) = 3uF
=========================================

Da geht doch was nicht auf! Ich glaube die Formel ist falsch! Folgender 
Rechner http://www.sengpielaudio.com/Rechner-XLC.htm spuckt mir 0.48uF 
aus, was mir schon besser gefällt, aber immer noch zu hoch ist.

Oder muss ich den R14 so gross (im Kiloohmbereich) wählen, dass ich mit 
C7 auf 0,15uF komme? Dann kann ich das C ja gleich weg lassen. Oder muss 
ich gar mit 100Hz rechnen, wegen der 2. Halbwelle, diese wird doch aber 
von der Dioden in Gegenrichtung getilgt!

Danke für eure Hilfe!

von Viktor (Gast)


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C7 = 1 / ( 2  Pi  50 Hz * 6638 Ohm) = 479,5 nF

von Viktor (Gast)


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Der Widerstand könnte als Spannungsteiler dienen, damit Kondensator 
nicht ganze 400 Volt bekommt, oder Schutz gegen hochfrequenten 
Spannungsspitzen im Netz sein. Sollte dann entsprechend groß gewählt 
werden, eventuell den ausgelöteten Widerstand durchmessen, kann noch in 
Ordnung sein. Optokoppler wird bestimmt mit kleinerem Strom als 60 mA 
schon funktionieren, deswegen muss auch Kapazität nicht so groß sein, 
auf die Spannungsfestigkeit muss auf jeden Fall geachtet werden.

von Viktor (Gast)


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Damit der Optokoppler, einen Blitzeischlag noch überlebt sollte R14 ca. 
1KOhm haben, Kondensator muss nicht größer als 0,15 µF sein. R14 
verbrennt dabei ca. 0,4W, es sollte mindestens 1W-Widerstand sein.

von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> Optokoppler

Was für einer, und was hängt an dessen Empfängerseite an Last?

von Simon S. (simschmid)


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Der Optokoppler ist ein CNY17F-3. Dahinter hängt irgendwann der 
Mikroprozessor mit Vcc 5V.

von hinz (Gast)


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Viktor schrieb:
> C7 = 1 / ( 2  Pi  50 Hz * 6638 Ohm) = 479,5 nF

Viel zu viel! Der Baugröße nach hat der Kondensator 22-33nF.

von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> Der Optokoppler ist ein CNY17F-3. Dahinter hängt irgendwann der
> Mikroprozessor mit Vcc 5V.

Und der Arbeitswiderstand?

von Simon S. (simschmid)


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Danke für die bisherigen Antworten. Das tönt doch schonmal besser?

von Viktor (Gast)


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hinz schrieb:
> Viktor schrieb:
>> C7 = 1 / ( 2  Pi  50 Hz * 6638 Ohm) = 479,5 nF
>
> Viel zu viel! Der Baugröße nach hat der Kondensator 22-33nF.

Mir ging es um die richtige Formel: C = 1 / (w * Xc) mit w = 2Pi*f.

von Simon S. (simschmid)


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hinz schrieb:
> Und der Arbeitswiderstand?
Meinst du "Sekundärseitig"?
Muss ich nachschauen gehen. Ist das relevant?

von Simon S. (simschmid)


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Viktor schrieb:
> Der Widerstand könnte als Spannungsteiler dienen, damit Kondensator
> nicht ganze 400 Volt bekommt, oder Schutz gegen hochfrequenten
> Spannungsspitzen im Netz sein. Sollte dann entsprechend groß gewählt
> werden, eventuell den ausgelöteten Widerstand durchmessen, kann noch in
> Ordnung sein.

Der Widerstand ist leider verschmort und hat unterbruch?. Der Mist ist, 
diese Schaltung hängt permanent an Netz = Standbyverbrauch!

von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Und der Arbeitswiderstand?
> Meinst du "Sekundärseitig"?

Ja.

> Muss ich nachschauen gehen. Ist das relevant?

Ja, sogar sehr relevant.

von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> Standbyverbrauch!

Ach je, die paar Milliwatt Wirkleistung bringen dich nicht ins 
Armenhaus.

von Viktor (Gast)


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hinz schrieb:
> Simon S. schrieb:
>> Standbyverbrauch!
>
> Ach je, die paar Milliwatt Wirkleistung bringen dich nicht ins
> Armenhaus.

Genau. Die Verlustleistung am 1 KOhm Widerstand, die ich angegeben habe 
bezieht sich auf ein 0,15 µF Kondensator, bei 22-33 nF sind es nur ca. 
10 mW.

von Ralph B. (rberres)


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R und XC kann man nicht einfach addieren, sondern muss es geometrisch 
addieren, da die Spannungen an R und C in diesem Fall eine 
Pasenverschiebung von 90° haben.

Also Z = SQR(R+Xc)
Dann kann man bei gegebener Spannung auch den Strom ausrechnen nämlich

I= U/Z

Dann fällt an dem Widerstand die Spannung U=I+R ab und an dem 
Kondensator
U=I*Z

Ralph Berres

von hinz (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> R und XC kann man nicht einfach addieren, sondern muss es geometrisch
> addieren, da die Spannungen an R und C in diesem Fall eine
> Pasenverschiebung von 90° haben.

Man braucht hier gar nicht zu addieren, |X_C| >> R und R >> ESR_C.

von Simon S. (simschmid)


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Danke Leute für die vielen Inputs. ich merke, meine 
Audio-Video-Elektronikerlehre ist einfach zu lange her. Und zugegeben, C 
und L gehörten nie zu meinen Steckenpferden.

Nun ich spüre, wir sind der Lösung schon sehr nahe und das wird auch 
aller höchste Eisenbahn, denn langsam schmecken mir die kalten Ravioli 
nicht mehr und meine Frau und Kinder drohen ins Hotel auszuwandern, wenn 
der Herd nicht bald wieder heizt ;-)

OK, Spass bei Seite.

Nehmen wir an, ich setzte als R14 einen 1kOhm, 1W Metallfilm Widerstand 
ein (z.B. Conrad.ch  1474472 - 62), dazu wechsle ich den Optokoppler 
CNY17F-3 aus (Conrad.ch 1127394 - 62 mit 1.45V und 60mA) welchen 
Kondensator würdet ihr mir dann empfehlen/errechnen?

Danke für eure Hilfe, ihr rettet meine Familie quasi vor dem verhungern.

von Simon S. (simschmid)


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hinz schrieb:
> Simon S. schrieb:
>> Der Optokoppler ist ein CNY17F-3. Dahinter hängt irgendwann der
>> Mikroprozessor mit Vcc 5V.
>
> Und der Arbeitswiderstand?

Der Ausgang des Optokoppler geht via 47kOhm an einen LP339M und 10kOhm 
auf Vcc 5V. Der andere Ausgang des Optokopplers geht an Masse.

von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> Der Ausgang des Optokoppler geht via 47kOhm an einen LP339M und 10kOhm
> auf Vcc 5V. Der andere Ausgang des Optokopplers geht an Masse.

Mach 22nF X2 (darf auch X1 sein) mit wenigstens 440VAC rein.

von Simon S. (simschmid)


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hinz schrieb:
> Simon S. schrieb:
>> Der Ausgang des Optokoppler geht via 47kOhm an einen LP339M und 10kOhm
>> auf Vcc 5V. Der andere Ausgang des Optokopplers geht an Masse.
>
> Mach 22nF X2 (darf auch X1 sein) mit wenigstens 440VAC rein.

Herzlichen Dank hinz!

Ginge auch 33nF und ein CNY17F-1 anstelle des CNY17F-3 die wären gerade 
an Lager.

https://www.distrelec.ch/de/x2-kondensator-33-nf-440-vac-kemet-r474i23305001k/p/30032899

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Simon S. schrieb:
> Ginge auch 33nF und ein CNY17F-1 anstelle des CNY17F-3

Wird vermutlich auch gehen.

von Peter D. (peda)


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Simon S. schrieb:
> Wie ich unterdessen vermute, handelt es sich dabei um eine
> Nulldurchgangserkennung

Eher nicht, bei Relais ist das witzlos.
Es wird einfach nur ne Spannungsüberwachung sein, daß auf L3 auch Saft 
anliegt.

von hinz (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Simon S. schrieb:
>> Wie ich unterdessen vermute, handelt es sich dabei um eine
>> Nulldurchgangserkennung
>
> Eher nicht, bei Relais ist das witzlos.

Man kann das Relais schon etwas entlasten.


> Es wird einfach nur ne Spannungsüberwachung sein, daß auf L3 auch Saft
> anliegt.

Gut möglich.

von Oliver S. (oliverso)


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Das wird eine Phasenerkennung sein, mit dem das Kochfeld erkennt, wie 
viele Phasen verfügbar sind. Sowas lässt sich ja üblicherweise 
1/2/3-phasig anklemmen, mit daran angepassten internen 
Leistunsgbeschränkungen.

Oliver

von hinz (Gast)


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Oliver S. schrieb:
> Das wird eine Phasenerkennung sein, mit dem das Kochfeld erkennt,
> wie
> viele Phasen verfügbar sind. Sowas lässt sich ja üblicherweise
> 1/2/3-phasig anklemmen, mit daran angepassten internen
> Leistunsgbeschränkungen.

In der Schweiz ist so manches anders...

Du wirst häufig einen Herdanschluss mit 3LPE finden, also ohne N. Und 
die Heizelement haben dann eben 400V Nennspannung.

von Simon S. (simschmid)


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hinz schrieb:
> > In der Schweiz ist so manches anders...
>
> Du wirst häufig einen Herdanschluss mit 3LPE finden, also ohne N. Und
> die Heizelement haben dann eben 400V Nennspannung.

In der Tat es sind total 6 Kreise die je zu 3. auf die drei Phasen L1-L3 
und L2-L3 aufgeteilt sind. Also je 400V. N ist gat nicht angehängt, nur 
die Erde am Gehäuse und zur Erkennung der Touchtasten.


Danke Leute, seit heute Abend können wir wieder kochen. Ich habe nun 
einen MKP X2 33nF 400V, einen 1kOhm 2W (war vorher wohl ein 0.5W) und 
einen CNY17F-2 eingebaut.

Dieses Forum ist genial!

von Piter K. (kurczaq)


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Da es ein X2 Kondensator ist, nehme ich mal an es ist ein Teil eines 
Kondensatornetzteils... Suche nach online Berechnung für 
Kondensatornetzteile, je nach Imax kommt dort ein bestimmter C Wert 
rein. Meist etwas zwischen 220nF-680nF

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