Spannungsspitzen und Störungen am Klingeltaster

[Dietmar S. (Gast)]

Mit welchen Spannungsspitzen kann ich an einem Klingeltaster rechnen? 
Daran hängt eine klassische Türglocke mit Unterbrecherkontakt. Beim 
Drücken und Loslassen des Tasters funkt es ja ordentlich und sonst 
werden sicher auch eine Menge Störungen auf der Leitung sein. Ein 
bisschen was dazu habe ich schon im Forum gelesen.

Auf dem Bild ist ein ERSTER Entwurf meiner Schaltung für einen 
Besuchermelder zu sehen. Klingelt jemand, blinkt die LED. Klingelt es 
nochmal, blinkt sie zweimal hintereinander, usw.

Es fehlt mir im Grunde nur noch die Eingangsbeschaltung gegen die 
Störspitzen.

Erläuterung der Schaltung:

Die Versorgung für den AVR möchte ich über dem Klingeltaster abgreifen. 
Wenn der Klingelknopf gedrückt wird, fehlt die Spannung an PB1 und es 
wird ein klingeln registriert und gespeichert. In dieser Zeit puffert 
ein Elko den AVR. D2 ist wegen dem Elko notwendig. Mit dem Taster S2 
kann ich das Blinken zurücksetzen.

Das Programm ist schon fertig und funktioniert. Gegen Sturm klingeln 
habe ich eine Zeitsperre drin und schalte gleichzeitig noch die LED ab, 
um Strom zu sparen. (Damit ich den Pufferelko möglichst klein halten 
kann).

Bevor Gemecker kommt: Für D3 hatte ich nicht das richtige Symbol. Der 
Schaltplaneditor kann nur als JPG exportieren.

[MaWin (Gast)]

Dietmar S. schrieb:
> Mit welchen Spannungsspitzen kann ich an einem Klingeltaster rechnen?

Ja, ordentlich.

Ich habe nach einem 100nF HF Abblockkondensator einen 
Brückengleichrichter aus schnellen (BA157) Dioden an einem (470uF) Elko 
genommen, dann war die Spannung geplättet und ein 7805 konnte überleben.

Ein VDR war nicht mehr nötig weil der Brückengleichrichter am Pufferelko 
bidirektional Überspannungsimpulse abfängt.

[Micha E. (Firma: privat) (bmsr-techniker)]

An PB1 liegt aber eine hohe Spannung an, ob das Dein AVR überlebt?
Und wird der Kondensator an PB1 auch wirklich entladen, wenn Du den 
Klingelknopf drückst?

[Anja (Gast)]

Dietmar S. schrieb:
> Mit welchen Spannungsspitzen kann ich an einem Klingeltaster rechnen?

So als Faustformel rechnet man etwa das 10(-20) fache der 
Versorgungsspannung an der Induktivität. Wobei der tatsächliche Wert 
auch abhängig von der Entfernung zwischen Klingel und Taster ist.

R1 muß entsprechend Spannungsfest sein. (notfalls in mehrere Widerstände 
aufteilen).

In die beiden Zuleitungen würde ich noch irgendwelche dicken Drosseln 
einbauen z.B.
https://www.reichelt.de/stehende-induktivitaet-09hcp-ferrit-470-h-l-09hcp-470--p138662.html?&nbc=1
oder ähnlich.

Direkt am Regler je ein 100nF am Ein und Ausgang ist bei mir 
Standardbeschaltung. Am Prozessor fehlt auch noch ein 100nF 
Abblockkondensator. C2 wäre bei mir am Prozessor plaziert.

Gruß Anja

[Stefan F. (Gast)]

Dietmar S. schrieb:
> Mit welchen Spannungsspitzen kann ich an einem Klingeltaster rechnen?

Eon paar hundert Volt.

Du hast mit R1 und C1 aber einen Tiefpass, der das weg filtert. Die 
Diode D3 kannst du dir sparen.

D1 kannst du auch weg lassen, wenn R2 hochohmig genug ist (z.B. 47kΩ).

Halte dich bei C1/C2 and die Vorgaben vom Datenblatt. Viele 
Spannungsregler wollen da einen Kondensator im nF Bereich sehen, keinen 
Elko. Eingangsseitig brauchst du zusätzlich zu dem im Datenblatt 
angegebenen Kondensator natürlich einen großen Elko, der den Ausfall der 
Versorgungsspannung überbrückt.

Der Mikrocontroller braucht einen eigenen Abblock-Kondensator an 
VCC/GND, es sei denn du hast so einen schon am Spannungsregler und die 
sitzen direkt nebeneinander mit kurzen Leitungen (ich würde sagen max. 
2x 2cm).

Dietmar S. schrieb:
> Gegen Sturm klingeln
> habe ich eine Zeitsperre drin und schalte gleichzeitig noch die LED ab

Ergibt sich das nicht von ganz alleine, weil die Stromversorgung durch 
C1 irgendwann erschöpft ist?

[Stefan F. (Gast)]

Micha E. schrieb:
> An PB1 liegt aber eine hohe Spannung an, ob das Dein AVR überlebt?

Tut er, die internen ESD Dioden leiten den Strom ab.

[Dietmar S. (Gast)]

Super, danke! Die vielen Tipps helfen mir sehr weiter.

Micha E. schrieb:
> An PB1 liegt aber eine hohe Spannung an, ob das Dein AVR überlebt?

Die internen Schutzdioden können (ich habs jetzt vergessen) 0,5 oder 1mA 
vertragen.

> Und wird der Kondensator an PB1 auch wirklich entladen, wenn Du den
> Klingelknopf drückst?

Vermutlich nicht ohne weiteren Widerstand.


Anja schrieb:
> In die beiden Zuleitungen würde ich noch irgendwelche dicken Drosseln
> einbauen z.B.
> 
https://www.reichelt.de/stehende-induktivitaet-09hcp-ferrit-470-h-l-09hcp-470--p138662.html?&nbc=1
> oder ähnlich.

Danke, da war ich mir nämlich überhaupt nicht schlüssig welchen Wert die 
haben sollen.


Stefan ⛄ F. schrieb:
> Du hast mit R1 und C1 aber einen Tiefpass, der das weg filtert. Die
> Diode D3 kannst du dir sparen.

R1 kann ich vermutlich nicht sehr groß machen. Ich muss erst mal die 
Trafospannung messen.

Den Trafo habe ich übrigens noch nicht gefunden, obwohl ich hier schon 
10 Jahre wohne. Er befindet sich weder im Sicherungskasten noch bei der 
Klingel. Ich vermute dass er Anno 1964 irgendwo in die Wand versenkt und 
übertapeziert wurde. Zumindest will ich den alten Trafo einmal gesehen 
haben, bevor ich da was anschließe.

> Ergibt sich das nicht von ganz alleine, weil die Stromversorgung durch
> C1 irgendwann erschöpft ist?

Der lädt sich ja wieder auf, außer ein Scherzkeks klemmt ein Streichholz 
rein. Als Spannungsregler will ich z.B. einen NJW4181-xx nehmen mit 
geringem Ruhestrom. Ein 7805 würde den Elko ja gleich aussaugen.

[Dietmar S. (Gast)]

Nachtrag: 12 Volt Leerlauf über die Klingel, also mehr als genug 
Spielraum. Der Trafo befindet doch im Klingelgehäuse, also Trafo und 
Klingel aus einem Guss. Gut dass ich mal rein gesehen habe, die 
Schrauben von den 230V fielen fast raus.