Hallo. Ich möchte einen esp8266 mit Strom aus einem Klingeltrafo versorgen. Ich habe mich von einigen Beiträgen hier im Forum inspirieren lassen, habe es aber bisher noch nicht zufriedenstellend hinbekommen. Ich habe folgendes Szenario: Ein Klingeltrafo liefert mir nominal 4, 6 oder 8V AC. An diesem soll ein ESP8266 betrieben werden. Ich habe mir eine Schaltung überlegt (siehe Anhang), welche aus einem Brückengleichrichter, einer TVS Diode (12V) (D1) und einem Kondensator (C1) parallel zum DC/DC Wandler Eingang (AMS1117) besteht. Damit die Diode bei Überspannung nicht abraucht, habe ich einen 150 Ohm Widerstand (R1) zwischen Gleichrichter '+' und den Rest der Schaltung gesetzt (gute oder schlechte Idee ?). Einen möglichen Spannungsabfall beim Betätigen der Klingel fängt der Kondensator sehr gut ab, der Überspannungsschutz klappt aber nicht so wie ich es mir vorgestellt hatte: Ich habe zu Testzwecken ein AC Netzteil verwendet und festgestellt, dass sich die Spannung am Eingang des DC/DC Wandlers, auch gerne über die 12V von D1 bewegen kann (warum das, verstehe ich leider nicht). Ich habe dann Testhalber auf Zenerdioden (auch 12V und dann noch einmal 5V) umgestellt, da ich Angst hatte, dass die TVS Diode vom Netzteil gebraten wird. Klappt aber leider auch nicht, wie ich mir das vorgestellt habe. Ist mein Konzept einfach falsch? Danke für eure Hilfe, Blacky
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Blacky schrieb: > Ist mein Konzept einfach falsch? Es ist zumindest nicht sinnvoll. Dein "DC-DC-Wandler" klingt sehr hochtrabend, ist ein einfacher Längsregler. Der kann bis zu 15 V am Eingang aushalten*), d.h. bis zu 10 V~ (real gemessene Spannung – die "8 V" eines Klingeltrafos könnten da schon drüber liegen) dürfen vor dem Gleichrichter sein. *) Du musst natürlich die maximale Verlustleistung des Reglers beachten. Die hängt von seiner Kühlung ab, und wieviel Leistung da verheizt werden muss, hängt vom Laststrom ab. Nun kann man versuchen, Leistung in Widerstand und TVS-Diode zu verheizen, aber besser wäre es dann, die Spannung am Eingang so weit zu reduzieren (dein Klingeltrafo hat ja mehrere Möglichkeiten), dass man gar nicht erst zu viel Überschuss hat.
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Blacky schrieb: > Klappt aber leider auch nicht, wie ich mir das vorgestellt habe. Was klappt denn nicht? Aber wozu der ganze Aufwand mit TVS- oder Z-Diode? Wo soll da viel Überspannung herkommen? Klar, ein Klingeltrafo ist recht weich und hat deshalb eine hohe Leerlaufspannung. Irgend welche Peaks vom Netz jedoch bügelt der Sieb-Elko weg. Also: Trafo - Brückengleichrichter - Sieb-C - dann LM317 (der kommt auch mit mehr als 30V noch klar) und fertig. Natürlich die nach Datenblatt notwendige Kondensatorbeschaltung am Regler. Die 6V-Anzapfung am Trafo sollte für 3.3V Ausgangsspannung reichen. BTW: Als DC-DC-Konverter bezeichnet man meist nur Schaltregler, der AMS1117 ist aber ein Linearregler.
Nach dem wir nicht wissen, was alles noch daran hängen wird (ggf. mit Masseprobleme), würde ich nach einem Brückengleichrichter einen fertigen isolierenden DCDC-Wandler raten zu verwenden.
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Blacky schrieb: > Ist mein Konzept einfach falsch? Ja. Du hast einen normalen Wechselspannungstrafo, aber brauchst du eine normale Gleichrichtung (Einweg oder Brückengleichrichter), Siebelko und Spannungsregler. Deine Schaltung ist nicht mal ein shunt-Regler, dazu müsste mindestens noch eine Gleichrichtung vor deine Transil (3.3V Z-Diode).
MaWin schrieb: > Deine Schaltung ist nicht mal ein shunt-Regler, dazu müsste mindestens > noch eine Gleichrichtung vor deine Transil Das ist seine „Blackbox“ ganz links. (Ja, ich war auch erstmal drauf reingefallen.)
Jörg W. schrieb: > (Ja, ich war auch erstmal drauf reingefallen.) Steht aber laut und deutlich drin! 😀
Blacky schrieb: > Ich möchte einen esp8266 mit Strom aus einem Klingeltrafo versorgen. > ... > Damit die Diode bei Überspannung nicht abraucht, habe > ich einen 150 Ohm Widerstand (R1) zwischen Gleichrichter '+' und den > Rest der Schaltung gesetzt (gute oder schlechte Idee ?). Zu deiner Anwendung sagst du nichts. Dein ESP8266 benötigt normalerweise um die 80mA, beim Senden ins WLAN etwa 350mA. An den 150Ω bedeutet das einen (theoretischen) Spannungsabfall von 12 bzw. 52V. Wo soll diese Spannung her kommen? Der Sendepuls ist kurz (einige ms), d.h. wenn dein Ladekondensator groß genug ist, kann der die Pulsladung liefern, aber du willst den Controller möglicherweise auch mal länger als einig 10 ms im Wachzustand haben wollen, oder nicht?
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Im folgenden möchte ich auf eure Fragen und Kommentare eingehen: Jörg W. schrieb: > Nun kann man versuchen, Leistung in Widerstand und TVS-Diode zu > verheizen, aber besser wäre es dann, die Spannung am Eingang so weit zu > reduzieren (dein Klingeltrafo hat ja mehrere Möglichkeiten), dass man > gar nicht erst zu viel Überschuss hat. HildeK schrieb: > Aber wozu der ganze Aufwand mit TVS- oder Z-Diode? Wo soll da viel > Überspannung herkommen? Ich hätte erwähnen sollen, dass der Klingeltrafo weiterhin die Klingel des Hauses versorgen soll. Bei deren Betrieb habe ich Angst, dass doch einmal eine Spannungsspitze entsteht und den ganzen Aufbau himmelt. Vielleicht mache ich mir aber auch zu viele Sorgen. Die Idee ist nicht, die Spannung dauerhaft mit der Diode zu reduzieren, sondern für den Fall, dass Spannungsspitzen entstehen, diese abzuschneiden. Darum auch die Wahl einer 12V Diode (D1). Leider klappt dies bei meinem Testaufbau aber so scheinbar nicht. HildeK schrieb: > Was klappt denn nicht? Die Spannung wird nicht auf die erwarteten 12V begrenzt und inder Zwischenzeit habe ich es auch schon geschafft die Diode durchbrennen zu lassen. Vielleicht wäre statt R1 eine Polyfuse z.B. 0.6A hilfreich? Jörg W. schrieb: > Das ist seine „Blackbox“ ganz links. (Ja, ich war auch erstmal drauf > reingefallen.) Sorry, da rächt sich meine Bequemlichkeit, kein ordentliches Diagram erzeugt zu haben. Wolfgang schrieb: > Zu deiner Anwendung sagst du nichts. Das stimmt, die Idee ist, ich möchte etwas mehr Komfort für meinen Vater in seiner Wohnung. Er hört schlecht und verpasst regelmäßig, wenn jemand die Türklingel bedient. Ich möchte darum, zusätzlich zur weiterhin funktionierenden Klingel, den esp betreiben, damit der: a) sein Telefon anklingelt (über SIP), welches mit seinem Hörgerät gekoppelt ist b) eine Telegram Nachricht versendet c) den Briefkasten überwacht Ausserdem möchte ich einfach für mich etwas basteln/lernen/üben. Der ESP ist bereits programmiert und funktioniert auf dem Breadboard (a und b, c ist noch in der Planung). Nur die Stromversorgung fehlt. An der Stelle wo ich den Aufbau einbauen möchte, kommt ein 230V Netzteil nicht in Frage und eine Versorgung mit Batterien habe ich schon gebaut, ich möchte aber gerne verstehen, wie es am Klingeltrafo funktionieren könnte. Wolfgang schrieb: > Dein ESP8266 benötigt normalerweise um die 80mA, beim Senden ins WLAN > etwa 350mA. An den 150Ω bedeutet das einen (theoretischen) > Spannungsabfall von 12 bzw. 52V. Oh, das ist natürlich ein absoluter Anfängerfehler. Eigentlich wollte ich mit dem Widerstand den Kurzschlussstrom durch D1 reduzieren, dann vielleicht doch besser eine Polyfuse? HildeK schrieb: > Trafo - Brückengleichrichter - Sieb-C - dann LM317 Interessant, das Bauteil werde ich mir näher ansehen.
Blacky schrieb: > Bei deren Betrieb habe ich Angst, dass doch einmal eine Spannungsspitze > entsteht und den ganzen Aufbau himmelt. Hat denn wirklich noch jemand eine elektromechanische Klingel dran, die richtig Induktionsspannung produziert? Ansonsten: der Brückengleicherichter muss die Spannung aushalten, dahinter folgt ja sowieso der Ladekondensator. Den interessieren ein paar Spannungsspitzen gar nicht, der bügelt die glatt.
Sollte man den GND Anschluss des ESP nicht lieber erden als quer durchs Haus (als parasitäre Antenne) zu verlängern?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Sollte man den GND Anschluss des ESP nicht lieber erden als quer durchs > Haus (als parasitäre Antenne) zu verlängern? Damit wäre ich vorsichtig, denn damit verbindest du die Klingelleitungen mit Erdpotenzial. HF-mäßig ist das eher uninteressant.
Jörg W. schrieb: > Hat denn wirklich noch jemand eine elektromechanische Klingel dran, die > richtig Induktionsspannung produziert? Ist leider ein Altbau und die Klingel hängt auch schon länger dort (vermutlich 50 Jahre oder länger), wie hoch die Induktionsspannung tatsächlich ist, kann ich nicht sagen. Zum Glück ist Trafo ist neueren Datums. > Ansonsten: der Brückengleichrichter muss die Spannung aushalten, > dahinter folgt ja sowieso der Ladekondensator. Den interessieren ein > paar Spannungsspitzen gar nicht, der bügelt die glatt. Ok, ich probiere das mal so aus. Was den Brückengleichrichter betrifft, denke ich der lötet sich eher ab, als dass er kaputt geht. ;)
Blacky schrieb: > HildeK schrieb: >> Was klappt denn nicht? > > Die Spannung wird nicht auf die erwarteten 12V begrenzt und inder > Zwischenzeit habe ich es auch schon geschafft die Diode durchbrennen zu > lassen. Eine 12V-TVS wird nicht so scharf wie eine Z-Diode bei genau 12V begrenzen. Wie hast du es geschafft, die durchbrennen zu lassen? Mit einer angelegten Gleichspannung? Normalerweise verwendet man TVS, wenn kurze, schnelle und hohe Spannungsspitzen zu erwarten sind - wie in deinem Fall durch die alte Klingel. Nicht aber z.B. zur Begrenzung der Leerlaufspannung des Klingeltrafos. Aber eben nicht als Ersatz für eine Z-Diode. Für den vorgeschlagenen LM317 wäre z.B. eine mit ≈25V völlig ausreichend, als Notfallschutz. Im KFZ z.B. werden bei 12V Bordspannung welche mit typisch 36V eingesetzt (gut, die Elektronik muss dort typischerweise bis ca 27V geprüft werden). Zum Schutz des AMS1117 ist eine 12V-Ausführung nicht ideal, mehr solltest du dem AMS1117 jedoch nicht zumuten. Deshalb auch mein Vorschlag zum LM317 und für den brauchst du höchstwahrscheinlich gar keine TVS. Wie schon mehrfach gesagt, der Elko nach dem Gleichrichter fängt solche Spitzen problemlos ab. Auch eine kleine Induktivität mit 50-100µH zwischen Gleichrichter und Siebelko hilft dabei enorm, ebenso wie der Innenwiderstand des typischerweise weichen Klingeltrafos.
So sieht mein Schaltplan meiner Klingel aus. Habe auch eine alte Klingel mit Wagnerschem Hammer. Der Spannungsregler 78SR100 ist ein älteres Teil (Schaltregler, der höhere Spannungen aushält). Ein LM317 mit 5-8V Ausgang sollte auch gehen.
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Eine normale Feinsicherung vor den Brueckengleichrichter, falls mal was kaputt sein sollte und der Rest unbehelligt bleibt, sollte reichen.
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Ich würde einen Vorregler vor den 3,3V-Regler so bauen. Klingeltrafo und großer Elko kann sich beißen, hatte damit schon Probleme.
Blacky schrieb: > dass der Klingeltrafo weiterhin die Klingel > des Hauses versorgen soll. Blacky schrieb: > Klingel hängt auch schon länger dort > (vermutlich 50 Jahre oder länger) Also eine elektromechanische Klingel Blacky schrieb: > Ein Klingeltrafo liefert mir nominal 4, 6 oder 8V AC Wärend des klingelns kann die Spannung deutlich einbrechen.
Helge schrieb: > Klingeltrafo und großer Elko kann sich beißen, hatte damit schon > Probleme. Probleme welcher Art denn? Gerade ein Klingeltrafo als Streufeldtrafo ist ja nun eher „gemütlich“. Sein einziges Problem: unbelastet läuft die Ausgangsspannung schon mal hoch.
Jörg W. schrieb: > Probleme waren Spannungen, Erhitzung. Bei bestimmter Belastung stieg die Trafo-Ausgangsspannung an, als wäre Resonanz, obwohl ja ein Gleichrichter dazwischen war. Der Trafo wurde dann heiß. Eine schlüssige erklärung habe ich nicht, ist mir aber auch bei einem anderen kleinen kurzschlußfesten trafo passiert.
HildeK schrieb: > Eine 12V-TVS wird nicht so scharf wie eine Z-Diode bei genau 12V > begrenzen. > Wie hast du es geschafft, die durchbrennen zu lassen? Mit einer > angelegten Gleichspannung? Zu hohe Spannung angelegt und dann ging es ganz fix. Ist aber nicht schlimm, ich habe noch welche als Ersatz. > Normalerweise verwendet man TVS, wenn kurze, schnelle und hohe > Spannungsspitzen zu erwarten sind - wie in deinem Fall durch die alte > Klingel. Nicht aber z.B. zur Begrenzung der Leerlaufspannung des > Klingeltrafos. > Aber eben nicht als Ersatz für eine Z-Diode. Für den vorgeschlagenen > LM317 wäre z.B. eine mit ≈25V völlig ausreichend, als Notfallschutz. Im > KFZ z.B. werden bei 12V Bordspannung welche mit typisch 36V eingesetzt > (gut, die Elektronik muss dort typischerweise bis ca 27V geprüft > werden). Dann kann sie hier auch nicht schaden, nur habe ich so eine hohe hier gerade nicht zur Hand. Ich könnte aber zwei für 12V in Reihe schalten. > Zum Schutz des AMS1117 ist eine 12V-Ausführung nicht ideal, mehr > solltest du dem AMS1117 jedoch nicht zumuten. Deshalb auch mein > Vorschlag zum LM317 und für den brauchst du höchstwahrscheinlich gar > keine TVS. Wie schon mehrfach gesagt, der Elko nach dem Gleichrichter > fängt solche Spitzen problemlos ab. Auch eine kleine Induktivität mit > 50-100µH zwischen Gleichrichter und Siebelko hilft dabei enorm, ebenso > wie der Innenwiderstand des typischerweise weichen Klingeltrafos. Ok, ich denke, ich besorge mir einen LM317 zum testen und orientiere mich an Helmut -.s Schaltplan. Helge schrieb: > Ich würde einen Vorregler vor den 3,3V-Regler so bauen. Klingeltrafo und > großer Elko kann sich beißen, hatte damit schon Probleme. Auch sehr interessant, diese Schaltung werde ich mir auch einmal genauer ansehen. Dieter D. schrieb: > Eine normale Feinsicherung vor den Brueckengleichrichter, falls > mal was > kaputt sein sollte und der Rest unbehelligt bleibt, sollte reichen. Wäre eine 250V 1A flink ok, so eine habe ich hier, alles andere müsste besorgt werden?
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