Forum: Haus & Smart Home Netzspannungserkennung gesucht, möglichst stromsparend


von Harald K. (kirnbichler)


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In einer Anwendung, in der Stromstoßrelais (à la "eltako") zum Schalten 
diverser netzspannungsbetriebener Elektrogeräte (Beleuchtung o.ä.) 
verwendet werden, möchte ich den aktuellen Schaltzustand mit einem µC 
erfassen, natürlich galvanisch von der Netzspannung getrennt.

Vorwiderstand & AC-Optokoppler kommen mir ungünstig vor.
Bei 1 mA Strom für die LED des Optokopplers sind das 230 mW, die hier 
pro Stromstoßrelais verbraucht würden.
Das erscheint mir zu viel; da es um eine ganze Latte von Stromstoßrelais 
geht, die durchaus auch sehr lange eingeschaltet sein können, summiert 
sich das.

Bin ich bei der Bestromung des Optokopplers zu konservativ, gibt es 
welche, die mit deutlich unter 1 mA bestromt werden können, um noch ein 
brauchbares Ergebnis zu liefern?

Oder ist das der völlig falsche Ansatz und es gibt einen geeigneteren, 
den ich nur noch nicht kenne?

Danke für alle sachdienlichen Hinweise.

von Christian (dragony)


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Harald K. schrieb:
> Oder ist das der völlig falsche Ansatz und es gibt einen geeigneteren,
> den ich nur noch nicht kenne?

Tausch deine Stromstossschalter gegen welche mit eingebauter 
Zustandserkennung aus. Gibt es. Spart dir eine Menge Zeit.

> Danke für alle sachdienlichen Hinweise.

Ich hoffe, diesen Satz hast du nicht vom Trump im IT-Bereich aka fefe. 
Da kommts mir nämlich hoch.

von Harald K. (kirnbichler)


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Christian schrieb:
> Tausch deine Stromstossschalter gegen welche mit eingebauter
> Zustandserkennung aus.

Ist leider keine Option, aber danke für den Vorschlag.

Christian schrieb:
> vom Trump im IT-Bereich aka fefe

Interessanter Vergleich. Nein, "sachdienliche Hinweise" werden von ganz 
anderen Leuten erbeten.

von Hans (ths23)


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Harald K. schrieb:
> Bei 1 mA Strom für die LED des Optokopplers sind das 230 mW, die hier
> pro Stromstoßrelais verbraucht würden.
Der Verbraucher am Relais verbrauch wahrscheilich deutlich mehr, da 
gehen die 230mW schlichtweg unter.

Ein Ausweichmöglichkeit wäre ein induktiver Stromwandler, die allerdings 
recht teuer sind und meist einen Mindeststrom von ca. 0,3A brauchen.
Oder Du nimmst einen Hallstromsensor IC - z.B. ACS712. Solche IC's gibt 
es mit verschiedenen Empfindlichkeiten.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Harald K. schrieb:

> Vorwiderstand & AC-Optokoppler kommen mir ungünstig vor.

Ja.

Ein kapazitiver Spannungsteiler ist da sehr viel sinnvoller.

von Arno R. (arnor)


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Harald K. schrieb:
> es gibt einen geeigneteren, den ich nur noch nicht kenne?

Vielleicht HCPL-4701 bzw. 4731.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Muss das Signal hinter dem Optokoppler wirklich die ganze Zeit anliegen? 
Wenn da ein Mikrocontroller dran ist, würde es dem ausreichen wenn Du 
z.B. mit 100 Hz kurze Pulse über den Optokoppler übertragen bekommst 
wenn der Stromkreis angeschaltet ist. Dann fließt nur in diesen Momenten 
der nötige Strom für den Optokoppler.

Das kannst Du z.B. mit einer Nulldurchgangserkennung umsetzen:
https://dextrel.net/dextrel-start-page/design-ideas-2/mains-zero-crossing-detector

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Hans schrieb:

> Ein Ausweichmöglichkeit wäre ein induktiver Stromwandler

Er will aber garnicht feststellen, ob ein Strom fließt, sondern ob eine 
Spannung geschaltet ist.

von Harald K. (kirnbichler)


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Hans schrieb:
> Der Verbraucher am Relais verbrauch wahrscheilich deutlich mehr, da
> gehen die 230mW schlichtweg unter.

Kommt drauf an, hier geht es auch um Verbraucher, die im ausgeschalteten 
Fall eine geringe Standby-Aufnahme haben. Oh, und es geht um geschaltete 
Steckdosen, da soll auch eine nicht benutzte, aber via Stromstoßrelais 
eingeschaltete Steckdose erkannt werden können.

Daher ist der Stromwandler auch keine Lösung.

Ob S. schrieb:
> Ein kapazitiver Spannungsteiler ist da sehr viel sinnvoller.

Das ist bislang überhaupt nicht meine Materie; magst Du mir das 
erklären?

Ist das dann so etwas wie ein Kondensatornetzteil?
Oder ist das sowas wie das hier:

Beitrag "Re: Optokoppler für 230V"

In welcher Größenordnung liegt bei diesem Aufbau die Leistungsaufnahme?


Arno R. schrieb:
> Vielleicht HCPL-4701 bzw. 4731.

Was den beötigten Strom angeht, gewiss, nur sind das keine 
AC-Optokoppler.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Harald K. schrieb:

> Ist das dann so etwas wie ein Kondensatornetzteil?

Im Prinzip schon, klar. Nur eben auf extrem kleine Leistung optimiert.

von Wolf17 (wolf17)


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Ob S. schrieb:
>> Vorwiderstand & AC-Optokoppler kommen mir ungünstig vor.
> Ein kapazitiver Spannungsteiler ist da sehr viel sinnvoller.

Er meint damit sicher einen X-Kondensator als kapazitive Strombegrenzung 
zu verwenden, weil im Privathaushalt kapazitiver Blindstrom nicht 
bezahlt werden muss.
Mit 47nF bekommt der AC Optokoppler 1,5mA, das verbraucht dann so 2mW.

von Harald K. (kirnbichler)


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Gerd E. schrieb:
> Muss das Signal hinter dem Optokoppler wirklich die ganze Zeit anliegen?

Nein, natürlich nicht. Mit einem µC kann man viel machen.

> Wenn da ein Mikrocontroller dran ist, würde es dem ausreichen wenn Du
> z.B. mit 100 Hz kurze Pulse über den Optokoppler übertragen bekommst
> wenn der Stromkreis angeschaltet ist.

Interessanter Ansatz, vielen Dank für den Hinweis. Wenn ich das richtig 
verstehe, kann man das auf 60 Milliwatt bekommen (unter "noteworthy 
observations" für Netzspannung > 200 V).

Danke!

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Benutze einen Kondensator. Siehe 
http://stefanfrings.de/optokoppler_230v/index.html

von Harald K. (kirnbichler)


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Wolf17 schrieb:
> Er meint damit sicher einen X-Kondensator als kapazitive Strombegrenzung
> zu verwenden, weil im Privathaushalt kapazitiver Blindstrom nicht
> bezahlt werden muss.
> Mit 47nF bekommt der AC Optokoppler 1,5mA, das verbraucht dann so 2mW.

Auch für diesen Hinweis vielen Dank. Gegenüber den mit dem 
Nullgangsdetektor möglichen 60 mW wäre das natürlich noch ... schicker.

Schaltet man da wirklich nur den X-Kondensator in Serie mit der LED des 
Optokopplers?

(Ihr merkt: Ich hab' von dem ganzen Netzspannungskram nicht viel Ahnung, 
aber will dazulernen)

von Harald K. (kirnbichler)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Benutze einen Kondensator.

Auch Dir vielen Dank.

Das Forum funktioniert heute bestens, ich denke, mir sind viele 
wertvolle Hinweise gegeben worden.

Danke an alle!

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Wolf17 schrieb:

> Er meint damit sicher einen X-Kondensator als kapazitive Strombegrenzung
> zu verwenden

Ähem, nein. Wobei natürlich die Verwendung von X-Kondensatoren durchaus 
angezeigt ist. Aber nicht in der Schaltung, in der man sie üblicherweise 
verwendet.

Es geht bei diese X-Sache hauptsächlich darum, auch mal heftige 
Netz-Bursts wegstecken zu können, ohne gleich abzurauchen. Wenn man 
diesen Aspekt erst mal weg läßt und sich primär auf das Prinzip des 
kapazitiven Spannungsteilers konzentriert, wird's klarer.

Wenn man sich also die Schaltung erstmal grundsätzlich ausgedacht hat, 
braucht man nur noch zu überlegen, an welcher Stelle die Verwendung von 
X-Kondensatoren angezeigt wäre. Mit dem Meßprinzip hat das dann aber 
nichts mehr zu tun. Dann geht es nur noch darum, die Schaltung gegen die 
Härten der objektiven Realität bestmöglich abzusichern.

von Peter H. (peterhofbauer)


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Mit Uralt-Technik:
Glimmlampe über 1M und Foto-Widerstand
GrußPeter

von Wolf17 (wolf17)


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Harald K. schrieb:
> Schaltet man da wirklich nur den X-Kondensator in Serie mit der LED des
> Optokopplers?

Man nimmt noch einen Einschaltstrombegrenzungswiderstand dazu wie im 
link.
Meine genannten 47nF für 1,5mA waren falsch, die 22nF im Link stimmen:
Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Benutze einen Kondensator. Siehe
> http://stefanfrings.de/optokoppler_230v/index.html

von Uwe (uhi)


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Es gibt noch die "böse" Variante, die galvanische Trennung wegzulassen. 
Die Controller-Masse auf Schutzleiter legen, und dann mit einer 
Reihenschaltung von mehreren Widerständen zB 4x1MOhm die 230V an den 
Controller, mit passendem Widerstand nach Masse, sodass ungefähr Faktor 
100 geteilt wird.
Dazu Schutzdioden nach Masse und Versorgung, falls der Controller die 
nicht schon intern hat.
Lief bei mir jahrelang an einer Dreiphasen Spannungs- und Strommessung 
mit einem AVR.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Wenn Aufwand keine Rolle spielt...

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Tilo R. schrieb:
> Wenn Aufwand keine Rolle spielt...

Kannst du mal die *.asc Datei anhängen? Danke.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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ja, gerne.
Die Idee ist, den 100n-Kondensator ganz langsam aufzuladen, der Strom 
fließt dabei über eine Transistorbasis, die als Diode wirkt.
Wenn sich die Spannung dann umkehrt, dann wird die Basis des anderen 
Transistors durchgeschaltet und verbindet C1 mit dem Optokoppler, für 
einen kurzen Puls, bis C1 leer ist.

Wenn man C2 durch einen Widerstand ersetzt hat man eine 
Nulldurchgangserkennung.

von Arno R. (arnor)


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Harald K. schrieb:
> Arno R. schrieb:
>> Vielleicht HCPL-4701 bzw. 4731.
>
> Was den beötigten Strom angeht, gewiss, nur sind das keine
> AC-Optokoppler.

Den Dual-Koppler 4731 kann man ganz einfach als AC-Koppler beschalten, 
ohne jeglichen Zusatzaufwand.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Damit werden die Optokoppler nur ganz kurz pulsierend angesteuert. Ist 
kein Showstopper, aber sollte man berücksichtigen.

(Die grüne Kurve zeigt den Spannungsabfall an R7)

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Harald K. schrieb:
> Oder ist das der völlig falsche Ansatz

Es geht ja wohl um eine Hausinstallation. Mit gemeinsamem Nullleiter für 
alle Stromkteise.

Da ist eine Lösung die für 1 Stromkreis taugt dann aber 30 mal aufgebaut 
wird unnotiger Aufwand.

Und du hast bei den Vorschlägen gemerkt: je stromsparender je mehr 
Bauteile.

Nimm EINEN Mikrocontoller und versorge ihn aus einem kleinen PELV 
Netzteil so dass GND mit PE verbunden ist. Lege die verschiedenen 
Eingänge des uC über 1 MOhm Widerstände an die 230V~ Leitungen die du 
überwachen willst. Die Eingangsschutzdioden übernehmen die 
Spannungsbegrenzung. Mehr als den 1 Widerstand braucht es also nicht pro 
Leitung, kein Spannungsteiler nötig.

Der uC soll die Eingänge auswerten und seriell weiterleiten und nur dort 
baust du entweder einen Optokoppler in die Leitung, ode nutzt Funk.

Es kann passieren  dass abgeschaltete Leitungen an denen nichts dran 
hängt, keine Last, nichts steckt in der Steckdose, durch kapazitive 
Einkopplung danebenliegender Leitungen doch eine wahrnehmbare Spannung 
liefern, dann hilft ein Funkentstörkondensator von ca. 22nF vor dem 1 
MOhm Widerstand nach N oder PE.

Gesamtaufwand: 1 uC, 1 Handynetzteil, 1 Ootokopller mit 2 Widerständen, 
1 Widerstand pro Leitung, also ein Bruchteil aller anderen Lösungen.

von H. H. (hhinz)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Damit werden die Optokoppler nur ganz kurz pulsierend angesteuert.

Kann man auch mit einem DIAC machen.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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H. H. schrieb:
> Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
>> Damit werden die Optokoppler nur ganz kurz pulsierend angesteuert.
>
> Kann man auch mit einem DIAC machen.
ja. Aber nicht mit nur 25mW Verbrauch.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Die von mir verlinkte Schaltung nimmt nur ca. 6 mW auf und ist 
einfacher.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Die von mir verlinkte Schaltung nimmt nur ca. 6 mW auf und ist
> einfacher.

Deine Schaltung verwendet 22nF und 2.2kOhm in Reihe.

Die Schaltung von Tilo 3.3nF und 1 Meg in Reihe.

Welche nimmt da wohl weniger Strom auf?

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Gerd E. schrieb:
> Welche nimmt da wohl weniger Strom auf?

Meine. Bei mir hast du an R1

1,5 mA * 2,2 kΩ = 3,3V

An den Dioden fallen im Mittel ca 1V ab, somit ist die Leistungsaufnahme

1,5 mA * 4,3V = 6,5 mW


Tilo hat für seine Schalung 25 mW genannt, was mir plausibel erscheint, 
denn ich komme mit LtSpice an R4 auf

160 V / 1 MΩ = 160 µA
160 µA * 160 V = 26 mW

Dazu kommt noch die Leistungsaufnahme der Halbleiter, die wir hier 
vermutlich vernachlässigen dürfen.


PS: Wer Rundungsfehler findet, darf sie gerne behalten

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


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Es gibt oszis, da wird der Netzfrequenztrigger mit einem 
herumgewickelten drähtchen kapazitiv von der isolierten netzleitung 
abgenommen. Das ginge auf leiterplatten z.b. mittels zweier 
gegenüberliegender leiterbahnen, im Elektroverteiler ist es zu 
empfindlich gegen kapazitive einkopplungen auf der leitung. Der 
Energieumsatz ist jedoch sehr nahe null.

Etwas mehr strom fließt, wenn man einen Y1-Cap nimmt und damit über 
etwas schutzbeschaltung auf einen Digitaleingang geht. Dann kommen die 
bereits genannten varianten mittels Hochohmigem Spannungsteiler 
(5-10MOhm, so wird es üblicherweise gemacht) und 
Kondensatornetzteil+Optokoppler, und zuletzt der 
Vorwiderstand+Optokoppler.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Tilo R. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
>>> Damit werden die Optokoppler nur ganz kurz pulsierend angesteuert.
>>
>> Kann man auch mit einem DIAC machen.

> ja. Aber nicht mit nur 25mW Verbrauch.

Mit weit weniger!

von Rainer W. (rawi)


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Harald K. schrieb:
> ..., natürlich galvanisch von der Netzspannung getrennt.

Wenn es möglichst stromsparend sein soll, gib die Forderung nach 
galvanischer Trennung auf und verwende zwei ausreichend spannungsfeste 
Widerstände von 470 kΩ in Serie.
Bei 230VAC beträgt der Strom dann maximal gerade einmal 0.3 mA, ist also 
fast einen Faktor 100 kleiner als der Auslösestrom des FIs.

von Bauform B. (bauformb)


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Rainer W. schrieb:
> Wenn es möglichst stromsparend sein soll

KM12: Null mW, nur ein Bauteil, Potentialtrennung mit min. 4kV 
Prüfspannung...

von Uuu B. (hansdampf2)


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In der von Sherlock verlinkten Schaltung 
([http://stefanfrings.de/optokoppler_230v/index.html]) kann man den 
PC817 auch durch einen AC-tauglichen OK ersetzen - z.B. SFH620A-3. Die 
Diode D1 entfällt dann und der Kriechstrom-Abstand ist wesentlich 
größer. Allerdings würde ich C2 auf 10µF vergrößern, er ist mit 4,7µ 
etwas zu knapp bemessen. Der Aufwand würde sich so insgesamt in Grenzen 
halten, so wie vom TO gefordert.

von Hans (ths23)


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Ob S. schrieb:
> Hans schrieb:
>
>> Ein Ausweichmöglichkeit wäre ein induktiver Stromwandler
>
> Er will aber garnicht feststellen, ob ein Strom fließt, sondern ob eine
> Spannung geschaltet ist.
Wo Du recht hast hast Du Recht.

Die Frage ist halt ob da immer Verbraucher dran hängen, dann geht es mit 
Stromüberwachung recht simpel und es wird keine zusätzliche Leistung 
verbraten.
Andererseits sind die 230mW recht wenig, zumal sie ja nur verbraucht 
werden wenn das Relais eingeschalten ist.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Gerd E. schrieb:
> Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
>> Die von mir verlinkte Schaltung nimmt nur ca. 6 mW auf und ist
>> einfacher.
>
> Deine Schaltung verwendet 22nF und 2.2kOhm in Reihe.
>
> Die Schaltung von Tilo 3.3nF und 1 Meg in Reihe.
>
> Welche nimmt da wohl weniger Strom auf?
Die von Sherlock (wurde ja schon vorgerechnet).

Die Schaltungen nutzen beide ein Kondensatornetzteil.
Man kann sich aussuchen, wie viel Spannung man verlustfrei am C, und wie 
viel man verlustbehaftet am R abfallen lässt. Ich könnte z.B. R auf 15k 
und C auf 1,5nF ändern.

Die untere Grenze für R ergibt sich daraus, wie die Schaltung auf 
Überspannungspeaks im Netz reagieren soll. Für Geräte mit Stecker gilt 
die Überspannungskategorie 2 mit 2500V. Fest montiert gilt Kategorie 3, 
4000V.
Beim Optokoppler PC817 stehen im Datenblatt immerhin 1A. Wollte man 4kV, 
müsste man in Sherlocks Schaltung R auf 4k7 vergrößern.

Auch ist zu diskutieren, wie viel Strom der Optokoppler braucht.
Der sehr sparsame HCPL-4701 mit 40uA wurde schon genannt. Meine 
Schaltung könnte man damit auf ein halbes mW Verbrauch tunen.

Letzten Endes sind die Diskussionen in der Größenordnung aber 
akademisch: So hochohmig reichen kapazitive Kopplungen in Leitungen für 
falsch-positive Anzeigen. Andersrum können Verschmutzungen und 
Flux-Reste bei hoher Luftfeuchtigkeit Strom stehlen, dann geht's auch 
nicht.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Peter H. schrieb:
> Mit Uralt-Technik:
> Glimmlampe über 1M und Foto-Widerstand
> GrußPeter

Foto-Widerstand mit Cadmium geht nicht mehr wegen des Cd-Verbotes.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Frueher wurde auch mit einem Unjunktion-Transistor ein Optokoppler 
gepulst.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Was auch ginge, waere mit dem Transistor MPSA44 eine Schwingkreis zu 
bauen, der 0,5mW verbraucht. Jeder schwingt auf einer anderen Frequenz. 
Über Ferritübertrager (Doppeldrossel) wird das Signal übertragen.
Mit FFT wird das Summensignal vom Controller ausgewertet.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Gerd E. schrieb:
> Deine Schaltung verwendet 22nF und 2.2kOhm in Reihe.

Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Meine. Bei mir hast du an R1
>
> 1,5 mA * 2,2 kΩ = 3,3V

Bei deiner Schaltung wären mir die Widerstände zu klein. Wenn der 
Kondensator leitend würde, fließt da zu viel Strom. Ich habe bei einer 
ähnlichen Schaltung um Faktor 10 größere Widerstände. So dass es selbst 
bei sonst völlig geschlossenem Stromkreis keine Probleme gibt.

Außerdem gibt es AC Optokoppler, dabei fällt die Diode weg (z.B. EL814).

von Rainer W. (rawi)


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Bauform B. schrieb:
> KM12: Null mW

Wer´s glaubt ...

Cyblord -. schrieb:
> Außerdem gibt es AC Optokoppler, dabei fällt die Diode weg (z.B. EL814).

Naja, die ist im Optokoppler eingebaut - sinnigerweise in Form einer 
IR-LED.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Dieter D. schrieb:
> Frueher wurde auch mit einem Unjunktion-Transistor ein Optokoppler
> gepulst.

Heute wuerde das an 240V mit dieser Schaltung realisiert werden:

https://www.elektronik-labor.de/Notizen/NPNkipp.html

Fuer den Vorwiderstand sollten die Werte 220k oder 270k ausreichend 
sein.

von Otto K. (opto_pussy)


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Harald K. schrieb:
> Bei 1 mA Strom für die LED des Optokopplers sind das 230 mW, die hier
> pro Stromstoßrelais verbraucht würden.
> Das erscheint mir zu viel; da es um eine ganze Latte von Stromstoßrelais
> geht

Diese Schaltung verbraucht nur ein 40stel von einem Milliampere! Es sind 
insgesamt vier Stück 2M2 Widerstände also insgesamt 8,8 Megaohm vor zwei 
antiparallel geschalteten LEDs geschaltet. Allerdings haben die LEDs 
eine Leuchtkraft von 20000 mcd.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Otto K. schrieb:
> Es sind insgesamt vier Stück 2M2 Widerstände also insgesamt 8,8 Megaohm

Da wäre interessant, bis zu welchem Wert sich die Schaltung noch 
funktioniert:

https://www.elektronik-labor.de/Notizen/NPNkipp.html

Mit 2M2 Widerständen blitzt diese auch noch.

von Harald K. (kirnbichler)


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Otto K. schrieb:
> Diese Schaltung verbraucht nur ein 40stel von einem Milliampere!

Das ist schön für sie, nur fehlt da die Hälfte - da soll nicht jemand 
davorsitzen und draufglotzen, ob die LEDs auch brav leuchten, sondern 
die LEDs sollen in einem Optokoppler verbaut sein ...

Dennoch danke fürs Nachdenken.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wobei die Lösungen eigentlich für ein µC-Forum (wenn nicht unter 
Analogtechnik gepostet) unwürdig wäre. ;)

Angebracht wäre daher dies mit einem ATtiny13 zu lösen. Dazu wird eine 
RC-Kombination gewählt, deren Zeitkonstante bei 1s liegt zur Versorgung. 
Wenn genügend Spannung anliegt, startet der Prozessor. Nach einer kurzen 
Wartezeit, bevor auch die Spannung zu hoch wird (z.B. 4,0V, AD-Wandler 
des Chips misst die Eingangsspannung), wird eine LED angesteuert bis die 
Spannung einen unteren Schwellwert (2,7V) erreicht. Es wird dann immer 
wieder nach 20ms der µC geweckt und mit der LED als Last der Kondensator 
bis zur unteren Spannungsschwelle entladen.

Zum Beispiel mit Stromaufnahme im unteren µA-Bereich:
Beitrag "Ultra Low Power LED Flasher mit Padauk PFS154"

Hier der Trick zur Spannungsmessung (weil der Padauk keinen AD-Wandler 
hat):
https://www.elektronik-labor.de/Projekte/Padauk3.html

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Hier wäre noch eine Schaltung, wenn es reicht die LED im OK blinken zu 
lassen mit kurzen Lichtblitzen:

Beitrag "Re: LED-Blinker: Welche Schaltung ist das?"

von Manfred P. (pruckelfred)


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Otto K. schrieb:
> Diese Schaltung verbraucht nur ein 40stel von einem Milliampere! Es sind
> insgesamt vier Stück 2M2 Widerstände also insgesamt 8,8 Megaohm vor zwei
> antiparallel geschalteten LEDs geschaltet. Allerdings haben die LEDs
> eine Leuchtkraft von 20000 mcd.

"20000 mcd" bei 5° Öffnungswinkel?

Erkläre mir, welchen Optokoppler Du mit 26µA(eff) zuverlässig 
durchschalten willst. Nett wäre auch, wenn der Optokoppler eine 
zertifizierte Isolation aufweist!

Realistisch ist das (mehrfach genannte) Kondenstprnetzteil. Mit 33nF und 
27k ergeben sich rund 2,3mA bei 160mW Wirkleistung, die niemandem weh 
tun.

Selbst da muß man den Optokoppler zügig abtasten, da er dank AC nicht 
dauerhaft durchgeschaltet ist.

von Georg M. (g_m)


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Nur 1nF.

Ungeprüft, nur LTspice Simulation.

(Achtung: keine Zero-Crossing Detection)

von Wolf17 (wolf17)


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Manfred P. schrieb:
> Mit 33nF und 27k ergeben sich rund 2,3mA bei 160mW Wirkleistung,
> die niemandem weh tun.
Ein billiger LTV844 hält 50mA aus, da reichen 6k8 gegen Einschaltspitzen 
bei 230V x 1,41.
Wo liegt der Vorteil mit 27k Leistung zu verschwenden?

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Wolf17 schrieb:
>> Mit 33nF und 27k ergeben sich rund 2,3mA bei 160mW Wirkleistung,
>> die niemandem weh tun.
> Ein billiger LTV844 hält 50mA aus, da reichen 6k8 gegen Einschaltspitzen
> bei 230V x 1,41.
> Wo liegt der Vorteil mit 27k Leistung zu verschwenden?

Aus dem Bauch heraus mit großzügig Reserve. Es gibt billige LED-Lampen 
mit Kondensatornetzteil, die wochenlang leuchten und in dem Moment 
versterben, wo man sie kurz von Netz trennt.

Der böse Fall: Der Konndensator ist noch mit 320V geladen und das Netz 
kommt mit der gegenteiligen Phasenlage zurück. Dann haben wir kurzzeitig 
650 Volt, also könnten wir uns auf minimal 15k einigen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Es gibt noch eine weitere Technologie zur Signalübertragung:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Kapazitiver_Koppler

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Hier sind noch ein paar Ideen zu finden:
Beitrag "Optokoppler an 230VAC"

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Der böse Fall:

Richtig. Der wurde in anderen Threads auch schon genannt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Genial einfach waere auch die Variante des Optokopplers hinter 
Kondensatornetzteil, wobei dieser jeweils zur Messung über einen 
Optokoppler (auch als Fotokoppler bezeichnet) mit TRIAC- und SCR-Ausgang 
vom Controller kurz eingeschaltet würde.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> 160mW

mal über 8000h pro Jahr ergeben 1,4kWh/a, bei 30ct/kWh sind das fast 
20ct oder 2 Euro in 10J.

D.h. die Privatinsolvenz rückt immer näher. ;)

von Udo K. (udok)


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Harald K. schrieb:
> Oder ist das der völlig falsche Ansatz und es gibt einen geeigneteren,
> den ich nur noch nicht kenne?

2 Kondensatoren (oder Y-C) in Reihe, auf einen Pin vom uC mit 
Frequenzerkennung.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Der böse Fall: Der Konndensator ist noch mit 320V geladen und das Netz
> kommt mit der gegenteiligen Phasenlage zurück. Dann haben wir kurzzeitig
> 650 Volt, also könnten wir uns auf minimal 15k einigen.

Den noch böseren Fall gab es bei mir an einer Steckdosenleiste. Dort 
sind einige Geräte mit Schaltnetzteil und eines mit Trafo dran. Beim 
Ausschalten während der negativen Phase sorgt der Trafo dafür, dass der 
Kondensator über 500V in negativer Richtung geladen wird. Beim 
Zuschalten im Maximum der positiven Halbwelle sorgen die Einngangselkos 
der Schaltnetzteile mit der Induktivität der Zuleitung, dass der Peak 
auf 500V hoch geht für einen Bruchteil der Phase. In dem Falle haben wir 
kurzzeitig über 1000V am Widerstand hinter dem Kondensator. Das 
überstieg die Spannungsfestigkeit des kleinen SMD-Widerstandes. Naja, 
wenn man einen 0603 SMD-Widerstand nimmt, der nur für 75V spezifiziert 
war.

Aus dem Grunde sollte man auch den Gesamtwiderstand durch mehrere 
Widerstände in Reihe aufbauen.

Zusätzlich muss einer der Widerstände ein Sicherungswiderstand sein, der 
sich opfert und durchgebrannt nicht niederohmig wird.

von Harald K. (kirnbichler)


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Dieter D. schrieb:
> mal über 8000h pro Jahr ergeben 1,4kWh/a,

Dir scheint entgangen zu sein, daß das um mehrere Stromkreise (> 10) 
geht. Das skaliert. Und da möchte ich, aus reiner technischer Eitelkeit, 
nicht unnötig Strom verbrauchen, auch wenn ich es mir problemlos leisten 
könnte.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Harald K. schrieb:
> Dir scheint entgangen zu sein, daß das um mehrere Stromkreise (> 10)
> geht.

Nein, das ist es ganz sicher nicht. Daher auch ";)"

Harald K. schrieb:
> Und da möchte ich, aus reiner technischer Eitelkeit,
> nicht unnötig Strom verbrauchen,

Durchaus habe ich das angenommen und damit Du noch weitere Optionen zur 
Auswahl hast, hatte ich noch die anderen Threads herausgekramt und 
verlinkt. Die Qual der Wahl, was Du mit Deinem Equippment und Praxis am 
erfolgreichsten realisieren kannst, kann Dir hier keiner abnehmen.

Dieter D. schrieb:
> Genial einfach waere

Wobei mir die Lösung mit jeweils einem normalen Optokoppler und einem 
zweiten mit Triac je Messtelle gut gefällt, dass ich das zuerst 
versuchen würde, wenn eine Messung pro Sekunde ausreichend wäre.

von Bauform B. (bauformb)


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Harald K. schrieb:
> Dir scheint entgangen zu sein, daß das um mehrere Stromkreise (> 10)
> geht.

Deswegen finde ich den Vorschlag mit ATtiny mit Abstand am besten. 
Allerdings würde ich GND mit N und nicht mit PE verbinden. Welchen 
Vorteil hätte PE, außer, dass es unübersichtlicher wird? Das alles ist 
fest installiert, da kommt kein Schukostecker ins Spiel.

Alle sparsamen Schaltungen brauchen pro Kanal viele Bauteile auf 
Netzpotential und entsprechend viel Platz für die Kriechstrecken. Mit 
einem uC braucht man nur an einer Stelle die Potentialtrennung, für 
beliebig viele Eingänge.

Ein kapazitiver Spannungsteiler aus 22n+100R und 2u2 produziert 0.3mW 
Abwärme. 22n+100R deshalb, weil das die kleinste P409-Kombination ist. 
Damit braucht man keinen weiteren Widerstand für höhere Spannung. Der 
2u2 kann ein 63V-Typ sein, allerdings nicht gerade der billigste, Epcos 
MKT ist impulsfest. Nur diese beiden Bauteile werden bei Überspannungen 
gestresst.

Dahinter geht's mit 47k,0805 (oder so) auf 74HC4051. Die haben 
Schutzdioden, die mit 20mA spezifiziert sind. Man braucht also nur 3 
Bauteile pro Kanal und einen 4051 pro acht Kanäle. Und man könnte den 
ATtiny aus einem Trafonetzteil mit Linearregler versorgen und wäre immer 
noch sparsamer ;)

Übrigens: die kapazitive Kopplung von mehreren Leitungen sollte man 
nicht vergessen. Deshalb muss relativ viel Strom fließen (hier 1.7mA mit 
22n). Aber das ist Blindstrom und sogar "guter" Blindstrom und der 
kostet für privat (noch?) nichts.

: Bearbeitet durch User
von Otto K. (opto_pussy)


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Dieter D. schrieb:
> https://www.elektronik-labor.de/Notizen/NPNkipp.html
> Mit 2M2 Widerständen blitzt diese auch noch

Der Vorteil bei einer periodischen Kippschwingung ist, dass der 
Kondensator durch den hohen 2M2 Widerstand Zeit genug hat sich an 
gleichgerichteten 230V aufzuladen, bevor er sich dann zum Beispiel 
abrupt über eine Optokoppler LED entlädt. Nachteil ist dass die 
Schaltung nicht mit jedem Transistor funktioniert und dadurch 
unzuverlässig erscheint.

von Otto K. (opto_pussy)


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Bauform B. schrieb:
> Allerdings würde ich GND mit N und nicht mit PE verbinden.

Bedeutet das etwa, dass dann kein Optokoppler mehr im Spiel ist? Das 
wäre für meinen Geschmack zu gefährlich!

von Otto K. (opto_pussy)


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Die Lösung ist eine aktive Abfrage der Netzspannungserkennung durch 
einen ATtiny13. Alle 10 Sekunden wird mit PB1 über einen Optokoppler die 
Abfrage gestartet und mit PB5 über einen zweiten Optokoppler das 
Vorhandensein der Netzspannung erkannt.

Der 100nF Kondensator benötigt aber nach der Abfrage eine Aufladezeit 
von etwa 5 Sekunden:

10.000.000 Ohm x 0,0000001F = 1 Sekunde = 1 Tau

5 Tau (99% aufgeladen) = 5 Sekunden

von Bauform B. (bauformb)


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Otto K. schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Allerdings würde ich GND mit N und nicht mit PE verbinden.
>
> Bedeutet das etwa, dass dann kein Optokoppler mehr im Spiel ist?

Ja und nein. Zwischen Netz und uC ist keiner, zwischen uC und dem Rest 
der Welt kann man sogar einen besseren spendieren. Man hat ja mehr Platz 
und es sind nur zwei bzw. ein SO-8.

> Das wäre für meinen Geschmack zu gefährlich!

Ja, es ist gefährlicher als ohne uC, weil der programmiert werden muss. 
Der Rest ist sogar ungefährlicher, weil weniger Bauteile mit dem Netz 
verbunden sind. Es sogar nur 1 Pin (und die Anschlussklemme) wirklich 
gefährlich, der Rest ist N plus/minus wenige Volt.

Allerdings können moderne uC über die serielle Schnittstelle 
programmiert werden. Man würde also garkeine Programmier-Pins oder gar 
-Stecker vorsehen, sondern über die sowieso vorhandene 
potentialgetrennte Schnittstelle programmieren.

von Rainer W. (rawi)


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Harald K. schrieb:
> Netzspannungserkennung gesucht, möglichst stromsparend

Hans schrieb:
> Oder Du nimmst einen Hallstromsensor IC - z.B. ACS712. Solche IC's gibt
> es mit verschiedenen Empfindlichkeiten.

Dir ist schon bewusst, dass es einen Unterschied zwischen Strom und 
Spannung gibt?
Selbst der empfindlichste ACS712 liefern nur 185 mV/A.

von Flip B. (frickelfreak)


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Das impulsgetue und ein zweiter prozessor klingt nicht einfach.

Was spricht denn gegen

Flip B. schrieb:
> man einen Y1-Cap nimmt und damit über
> etwas schutzbeschaltung auf einen Digitaleingang geht.

?

Die Kondensatoren sind für die Überwindung der Netztrennung spezifiziert 
und bewährt, halten viele kV aus. Auch bei parallelschaltung einiger 
Dutzend bleibt der Ableitstrom auf dem PE im Rahmen. Mit einem 
Zusätzlichen Keramikkondensator könnte man gleich Tiefpassfiltern, das 
geht aber auch in Software.

von Otto K. (opto_pussy)


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Flip B. schrieb:
> Was spricht denn gegen...

Ganz einfach, das ist keine echte galvanische Trennung! Auch wenn 100pF 
und 10MOhm gut funktionieren würden, aber ich habe nun mal Schiss vorm 
Strom und das muss jetzt auch mal jeder akzeptieren!

Allerdings bin ich nicht der TE. Die Frage ist, ob der TE genauso viel 
Schiss vorm Strom hat wie ich?

Nebenbei fängt man sich noch eine gehörige Portion Störungen ein, falls 
das Stromnetz mal verseucht sein sollte!

von Bauform B. (bauformb)


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Flip B. schrieb:
> Was spricht denn gegen
>
> Flip B. schrieb:
>> man einen Y1-Cap nimmt und damit über
>> etwas schutzbeschaltung auf einen Digitaleingang geht.

Der Missbrauch des Schutzleiters.

Und die angehängte Schaltung ist so hochohmig, dass du "ein" und "aus" 
nicht unterscheiden kannst. Das könnte man mit 22n oder 47n vom Eingang 
nach N beheben. Aber dann sparst du kaum noch Platz. Und dann die 
Leckströme auf der Platine... 100nA an 10MΩ sind schon ein ganzes Volt. 
Da stört schon ein feuchter Fingerabdruck.

von Rainer W. (rawi)


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Otto K. schrieb:
> Auch wenn 100pF und 10MOhm gut funktionieren würden, aber ich habe
> nun mal Schiss vorm Strom und das muss jetzt auch mal jeder akzeptieren!

Hast du dir schon einmal ausgerechnet, wieviel Strom dabei durch den 10 
MΩ maximal fließt würde?
Dein FI löst erst bei dem rund 1000-fachen Wert aus.

von Otto K. (opto_pussy)


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Rainer W. schrieb:
> Dein FI löst erst bei dem rund 1000-fachen Wert aus.

Trotzdem habe ich Schiss! Allein die Vorstellung, dass zwischen den 
beiden Widerstandsanschlüssen keine Luft ist, sondern eine leitende 
Schicht oder Draht oder Kohlewendel oder sonst was, das löst in meinem 
Gehirn zychischen Stress aus.

Und da kann ein Herr Hinz noch so oft sagen, dass ich meine Pillen 
einnehmen soll, das nützt bei mir in diesem Fall nichts!

🚑

: Bearbeitet durch User
von Achim H. (pluto25)


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Irgendwo wird es am Netz angeschlossen. Wenn dort 10 MOhm und eine 
Z-Diode verbaut werden kommt nur noch eine Ader raus die man locker 
berühren kann. Selbst mit der Zunge kann man kaum unterscheiden ob 
Spannung drauf liegt oder eine Litze kratz ;-) Um völlig potential frei 
zu sein könnte im Netzbereich (wie schon vorgeschlagen) ein µC sitzen 
der alle Phasen überwacht und Bericht an einem Optokoppler ausgibt. Den 
dann noch in einer Trennwand einkleben damit kein Erdbeben, 
Wasserschaden oder kleines Tier da irgendwie doch noch das Netz 
drauflegt. Denn egal wie die Schaltung aussieht die 5mm des Kopplers 
bleiben die Schwachstelle.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Otto K. schrieb:
> Trotzdem habe ich Schiss!

Dann musst du wohl auch die meisten Smartphone-Netzteile wegwerfen, denn 
die haben einen Kondensator zwischen einem Netzteingang unf GND-Ausgang.

Das betrifft praktisch alle Geräte mit Schaltnetzteil ohne Erdung.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Das betrifft praktisch alle Geräte mit Schaltnetzteil ohne Erdung.

Das hat schon Frauen mit Smartphone am Ladegeraet in der Badewanne das 
Leben gekostet.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Otto K. schrieb:
> Allein die Vorstellung, dass zwischen den
> beiden Widerstandsanschlüssen keine Luft ist, sondern eine leitende
> Schicht oder Draht oder Kohlewendel oder sonst was, das löst in meinem
> Gehirn zychischen Stress aus.

Sehr gut, ehrlich. Jetzt stell dir das gleiche bei einem normalen 
Optokoppler vor.

Seriöse Y1-Kondensatoren haben mindestens RM10 und jeder einzelne wird 
mit 4kV geprüft. Optokoppler haben mindestens doppelt so viele Pins und 
meistens RM7.5 und nicht einmal ein gefälschtes Prüfzeichen. Ja, 
natürlich gibt es bessere Optokoppler, aber wer kauft freiwillig mehr 
als 10 Stück davon?

Dieses gesagt habend, muss ich leider zugeben, dass mein Bauch der 
C-Lösung auch nicht traut. Warum eigentlich?

Edit: Die eigentliche Isolation zwischen LED und Fototransistor ist bei 
guten Optokoppler 0.4mm dick, bei den beliebten Digitalkopplern 0.017mm 
(z.B. ADuM3160, ISO7021).

: Bearbeitet durch User
von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Dieter D. schrieb:
> Das hat schon Frauen mit Smartphone am Ladegeraet in der Badewanne das
> Leben gekostet.

Schade, dass FI Schutz-Schalter unbezahlbar teuer sind (ab 20 Euro). Da 
muss man leider weiter in Angst und Schrecken leben.

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


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Harald K. schrieb:
> Vorwiderstand & AC-Optokoppler kommen mir ungünstig vor.
> Bei 1 mA Strom für die LED des Optokopplers sind das 230 mW, die hier
> pro Stromstoßrelais verbraucht würden.

Selbstgemachte Optokoppler kommen mit moderne Low-Current LED auf 100 
Mikroampere für zuverlässige Erkennung, selektiert auch mit 50uA pro LED 
aus.

Wenn das noch zu viel für Dich ist, wird es kaum eine weitere 
zuverlässige Option mit Isolationsforderung geben.
Denn kapazitiv gekopplete Erkennung ist störanfällig.

Und 2 polige Stromstossrelais einzusetzen um es zu separat zu melden: 
ISt relativ hochpreisig mit ca. 25€ je SR. mal xy Messstellen .-)

von Dirk F. (dirkf)


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Harald K. schrieb:
> Bei 1 mA Strom für die LED des Optokopplers sind das 230 mW,

Dann Kondensator, R und Optokopler in Reihe.
Dann wird deutlich unter 230 mW  werden (Kondensator als 
Blindwiderstand)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Das hat schon Frauen mit Smartphone am Ladegeraet in der Badewanne das
>> Leben gekostet.
>
> Schade, dass FI Schutz-Schalter unbezahlbar teuer sind (ab 20 Euro). Da
> muss man leider weiter in Angst und Schrecken leben.

Tja, wenn halt die Kippen wichtiger sind als alles andere. Wenn Frau vom 
kurzen Stromschlag mit FI-Auslösung unglücklich stürzt, macht diese das 
auch nie mehr.

von Otto K. (opto_pussy)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn Frau...

Ich wollte nur kurz Bescheid sagen, es gibt nicht nur Frauen auf der 
Welt, auch Männer sitzen mit Zigarette in der Badewanne und können einen 
Stromschlag kriegen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Andrew T. schrieb:
> Selbstgemachte Optokoppler kommen mit moderne Low-Current LED auf 100
> Mikroampere für zuverlässige Erkennung, selektiert auch mit 50uA pro LED
> aus.

Selbstgemachte Optokoppler. Hmm.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Otto K. schrieb:
> Ich wollte nur kurz Bescheid sagen, es gibt nicht nur ...

Oh je, und danke, wie konnte ich diese nur vergessen.
Die "Diversen" fehlten noch und ergänze ich hiermit.

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


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Ich muss sagen, das Thema stromsparende galvanische Trennung ist auch 
interessant im Bezug auf batteriebetriebene Geräte. Wenn man da mit 
wenigen uA im schnitt auskommen mag, bin ich bisher stets bei Funk 
gelandet. Toll wäre eine art Bistabiler Optokoppler, oder eine diskrete 
Lösung zur kapazitiven Kopplung, die aber recht störfest sein sollte. 
Kleine Signaltrafos sind auch leicht zu bekommen, müssen aber 
entsprechend angesteuert werden.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Harald K. schrieb:
> Selbstgemachte Optokoppler. Hmm.

Das geht durchaus. Mit LED und Phototransistor in einem dunklen Röhrchen 
gegenüber eingebaut plus zusätzliche Nachverstärkung.

Es gab allerdings hier im Forum einen Thread, da zeigten die LED im 
unteren Bereich nach wenigen Jahren "Ausfallerscheinungen".

von Manfred P. (pruckelfred)


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Dieter D. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> 160mW
> mal über 8000h pro Jahr ergeben 1,4kWh/a, bei 30ct/kWh sind das fast
> 20ct oder 2 Euro in 10J.
> D.h. die Privatinsolvenz rückt immer näher. ;)

Wenn es denn "über 8000h pro Jahr" wären, müsste kein Relaiszustand 
überwacht werden. Ich denke, dass die Betriebszeiten deutlich unterhalb 
liegen.

Bauform B. schrieb:
> Seriöse Y1-Kondensatoren haben mindestens RM10

Bist Du sicher?

> Optokoppler haben mindestens doppelt so viele Pins und
> meistens RM7.5 und nicht einmal ein gefälschtes Prüfzeichen.

Weshalb schrieb ich:
Manfred P. schrieb:
> Nett wäre auch, wenn der Optokoppler eine
> zertifizierte Isolation aufweist!

von Carypt C. (carypt)


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Könnte man eine Gasentladungsröhre (Glimmlampe) als Z-diode verwenden, 
worüber eine kleine Testspannung an Netzpotential abgeführt würde ?

von Christian W. (orikson)


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Dieter D. schrieb:
> Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:
>> Das betrifft praktisch alle Geräte mit Schaltnetzteil ohne Erdung.
>
> Das hat schon Frauen mit Smartphone am Ladegeraet in der Badewanne das
> Leben gekostet.

Ich korrigier deine Aussage mal:

Das hat schon Frauen mit Smartphone am BILLIGEN Ladegeraet MIT EBENSO 
BILLIGEN BAUTEILEN, DIE ÜBER IHRE SPEZIFIKATION LÜGEN, in der Badewanne 
das Leben gekostet. ;)

von Arno R. (arnor)


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Andrew T. schrieb:
> Selbstgemachte Optokoppler kommen mit moderne Low-Current LED auf 100
> Mikroampere für zuverlässige Erkennung, selektiert auch mit 50uA pro LED
> aus.

Da muss man gar nichts selbst bauen, die Standard-OK können das auch. 
Nur weil die Hersteller idR keine Angaben zu solch kleinen Strömen 
machen, heißt das ja nicht, daß da nichts mehr geht.

von Bauform B. (bauformb)


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Arno R. schrieb:
> die Standard-OK können das auch.

Für Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie Datenblatt zum Dunkelstrom. 
Mit einem typischen CTR von 40% und 0.1mA kommen nach ein paar Jahren 
hinten vielleicht noch 10uA raus. Ich rechne aber mit 100uA Leckstrom 
wenn das Teil warm wird.

von Bauform B. (bauformb)


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Flip B. schrieb:
> Ich muss sagen, das Thema stromsparende galvanische Trennung ist auch
> interessant im Bezug auf batteriebetriebene Geräte. Wenn man da mit
> wenigen uA im schnitt auskommen mag...

...könnte man die ISO7021 oder 7041 in Erwägung ziehen: max. 7.8µA @ 
125°C pro Kanal. Na gut, bei 1Mbit 153µA.

von Arno R. (arnor)


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Bauform B. schrieb:
> Ich rechne aber mit 100uA Leckstrom wenn das Teil warm wird.

Ja, wenn man sich die Fakten passend hinbiegen muss...

Das Bild ist aus dem gleichen Datenblatt wie vorhin, und der Leckstrom 
etwa um den Faktor 1000 niedriger als deine Angabe.

von Arno R. (arnor)


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Bauform B. schrieb:
> Mit einem typischen CTR von 40% und 0.1mA kommen nach ein paar Jahren
> hinten vielleicht noch 10uA raus.

Du meintest wohl ein paar Millionen Jahre? Halber Strom vervierfacht die 
Lebensdauer etwa. Bei 5mA 95% vom Ausgangswert nach 25 Jahren, bei 2,5mA 
nach 100Jahren, bei 1,25mA nach 400Jahren... (Und das alles bei 80°C)

Bildquelle: Würth

von Bauform B. (bauformb)


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Arno R. schrieb:
> Bauform B. schrieb:
>> Ich rechne aber mit 100uA Leckstrom wenn das Teil warm wird.
>
> Ja, wenn man sich die Fakten passend hinbiegen muss...

...weil man möchte, dass es auch morgen noch zuverlässig funktioniert

> Das Bild ist aus dem gleichen Datenblatt wie vorhin, und der Leckstrom
> etwa um den Faktor 1000 niedriger als deine Angabe.

Einigen wir uns auf den Faktor 10, also 10µA. Bei 25°C sind es 100nA und 
bei 75°C gut 100 mal mehr (laut deinem Diagramm).

Arno R. schrieb:
> Halber Strom vervierfacht die Lebensdauer etwa.

OK. Den Bonus hatte ich vergessen.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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von Christian W. (orikson)


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Dieter D. schrieb:
> Ein Fall war mit teurem Markengerät.

Wenn die Quelle dazu dazu genauso schlecht ist wie die von deinem 
Weidezaun, behalte sie lieber...

Mal abgesehen davon dass dazu auch noch weitere Faktoren stimmen müssen. 
Was passiert z.B. wenn man einen Fön in die Wanne wirft in der man 
sitzt? Genau, erst mal gar nichts, außer die Wanne (oder deren 
Zu-/Abläufe) sind irgendwo mit PE verbunden (was man heutzutage nicht 
mehr macht).

1. Link: Ein HERZKRANKER Mann ist durch den Stromschlag eines 
elektrischen Weidenzauns ums Leben gekommen => Tragisch ja, aber das 
vorgeschädigte Herz ist bei einem Stromschlag nicht förderlich
2. Link: Frau fällt am Weidezaun in OHNMACHT => Das ist nicht Tot...

Mal abgesehen davon dass ein Weidezaun ein etwas anderes Kaliber als ein 
USB-Ladegerät ist und ein normaler Mensch ohnehin nicht an einen 
Weidezaun fasst...

von H. H. (hhinz)


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Christian W. schrieb:
> Mal abgesehen davon dass dazu auch noch weitere Faktoren stimmen müssen.
> Was passiert z.B. wenn man einen Fön in die Wanne wirft in der man
> sitzt? Genau, erst mal gar nichts, außer die Wanne (oder deren
> Zu-/Abläufe) sind irgendwo mit PE verbunden (was man heutzutage nicht
> mehr macht).

In Hollywood klappt das aber immer...

von Thomas S. (thommi)


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H. H. schrieb:
> In Hollywood klappt das aber immer...

...Sogar mit Funkenflug und Feuerschein :-)

von Thomas S. (thommi)


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Wenn du nicht à la Eltako, sondern die echten nimmst, dann gibt es dafür 
Hilfskontakte namens KM 12, welche aber sauteuer sind, so zwischen 
14...18 €.

Andere Stromstossrelais haben sowas bestimmt auch als Zubehör.

Damit meine ich nicht, dass du die Hilfskontakte kaufen musst, aber 
irgendwie werden die ja auch betätigt. Dem KM 12, welches links von dem 
Eltako montiert werden muss, sieht man auf der rechten Seite nichts an, 
was auf eine kraftschlüssige mechanische Betätigung hinweist.

Vielmehr vermute ich, dass da eine magnetische Kopplung statt findet.

Wenn dem so wäre, habe leider keins zur Hand, um es zu prüfen, dann 
könntest du den Schaltzustand ohne Hilfsspannung, wie sie über 
Optokoppler oder dergleichen benötigt wird, ganz einfach mit einem 
Reedschalter abfragen.

Hätte dann aber den Schönheitsfehler, dass du die Eltakos nicht mehr 
direkt nebeneinander setzen kannst, sondern immer einen Abbruch von dem 
Abdeckstreifen dazwischen setzen musst.

Wäre eben eine andere Möglichkeit, welche garantiert keine galvanische 
Verbindung zur Auswertelektronik hat.

Vielleicht kannst du dich damit anfreunden.

von Harald K. (kirnbichler)


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Thomas S. schrieb:
> Vielleicht kannst du dich damit anfreunden.

Danke für den Hinweis, aber nein, danke.
Das Thema ist für mich mit einer der vorgeschlagenen 
Optokopplervarianten schon ausreichend gut gelöst.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian W. schrieb:
> => Das ist nicht Tot...

Das Mädchen .. aus ... bekam einen Schock und starb,  hat sich im 
Internet mit dem Recht auf Vergessen löschen lassen. Die kann ich nicht 
hier posten.

Christian W. schrieb:
> wenn man einen Fön in die Wanne wirft ...

Das kommt auf die Konstruktion des Föns an. Ein alter Fön hat das Gitter 
vor und nach der Heizspirale auf PE, weil dreipoliges Kabel. Da passiert 
in der Regel nichts. Ein anderer Fön hat beide Anschlüsse innen in der 
Heizwendel. Außen sind daher nur U/2 also 120V.

von Harald K. (kirnbichler)


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Dieter D. schrieb:
> Ein alter Fön hat das Gitter
> vor und nach der Heizspirale auf PE, weil dreipoliges Kabel.

Fön mit Schukostecker. Hmm. Ist mindestens sehr, sehr, sehr unüblich. 
Die haben Konturenstecker, seit Jahrzehnten.

Verwechselst Du da was mit der Heißluftpistole?

von Manfred P. (pruckelfred)


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Harald K. schrieb:
> Das Thema ist für mich mit einer der vorgeschlagenen
> Optokopplervarianten schon ausreichend gut gelöst.

Zeige uns bitte den Aufbau samt Bauteilewerten und ein paar Wochen 
später, ob es erwartungsgemäß zuverlässig funktioniert.

von Mani W. (e-doc)


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DEM Dieter gehts in diesem Thread wieder schön durch...

von R. L. (roland123)


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Harald K. schrieb:
> Fön mit Schukostecker. Hmm. Ist mindestens sehr, sehr, sehr unüblich.
> Die haben Konturenstecker, seit Jahrzehnten.

nicht nur unüblich, Geräte für die Haut- und Haarbehandlung müssen seit 
langem in Schutzklasse 2 ausgeführt sein

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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R. L. schrieb:
> nicht nur unüblich,

Sehr altes Geraet aus der Zeit, wo viele noch nicht mal in den Windeln 
lagen.

Hier steht was zu PE bei Föhns:
https://www.baua.de/DE/Angebote/Publikationen/Berichte/Gd69.pdf?__blob=publicationFile&v=3

Haartrockner neue staatliche Vorgabe
Beitrag Mittwoch 13. Mai 2020
https://www.diesteckdose.net/viewtopic.php?t=17597

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Mal drei Fragen zum besseren Verständnis des ursprünglichen Themas:

1. kann man sich bei den geschalteten Verbrauchern auf einen gewissen 
Mindeststrom verlassen? Wenn ja, in welcher Höhe? (Grund: Wie gewinne 
ich die notwendige Energie zur Benachrichtigung)

2. In welcher zeitlichen Auflösung wird die Nachricht benötigt, ob Strom 
fließt oder nicht? (Grund: Wie oft benötige ich die entsprechende Info)

3. Über welche Fläche bzw. Volumen erstreckt sich das zu überwachende 
Stromnetz? (Grund: Auf welchem Wege übermittle ich die Nachricht)

Meine erste Idee, die ich prüfen würde, wäre die, eine Ader der 
Stromzuleitung zum Verbraucher mit ca. 5...10 Windungen um einen 
Ferritstab oder Ringkern zu wickeln, das dürfte als Widerstand quasi 
kaum messbar sein.

Sekundär einige dutzend oder hundert Windungen und dann so einen 
Spezialchip für Energy Harvesting. Der stellt aller paar Sekunden bzw. 
Minuten genügend Energie bereit, so dass z.B. ein Funk-, WLAN- oder 
Powerline-Adapter eine entsprechende Nachricht wegbeamt ...

- 100% potenzialfrei
- keine zusätzliche Stromversorgung
- keine zusätzliche Signalleitung

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Frank E. schrieb:
> 1. kann man sich bei den geschalteten Verbrauchern auf einen gewissen
> Mindeststrom verlassen? Wenn ja, in welcher Höhe? (Grund: Wie gewinne
> ich die notwendige Energie zur Benachrichtigung)

Der Hintergedanke meiner Fragestellung ist unter anderem der, eine Art 
fernsteuerbare Steckdosenleiste zu konstruieren, bei der jeder 
Verbraucher individuell geschaltet werden kann.

Da in einer Mehrfachsteckdose auch Verbraucher mit extrem geringer 
Stromaufnahme eingesteckt sein können, kann hier nicht von einem 
Mindeststrom ausgegangen werden.

Moderne USB-Steckernetzteile wie z.B. Ikea Sjöss sind mit einer 
Standbyleistungsaufnahme von < 0.05 W spezifiziert, das zu messen dürfte 
einiges an Aufwand erfordern, insbesondere, wenn der Aufbau auch 1 kW 
Leistung verdauen können soll.

In meinem Arbeitszimmer gibt es viel Geraffel, das am Netz hängt, und 
das keinen Netzschalter hat. Rein mechanische Schalter an eienr 
Steckdosenleiste erfordern deren Zugänglichkeit, was platztechnisch 
ungünstig ist; eine fernsteuerbare Steckdosenleiste kann ihre Aufgabe 
auch irgendwo neben einem Schrank oder auch unter einem Tisch erfüllen, 
an die gesteckten Netzkabel muss man ja nicht so oft ran.
Und das für manche Zeitgeister auch genügende Konzept "Steckdose im 
Sichtbereich, Kabel rausrupfen" kommt für mich nicht in Frage.

Die Fernsteuerung soll kabelgebunden irgendein simpler µC übernehmen, an 
einem Ende hängt ein kleines Bedienpanel mit z.B. acht Tasten und acht 
LEDs, die den Betriebszustand anzeigen, und am anderen Ende halt die 
Steckdosenleiste.

Die ursprüngliche Idee, hier elektronische "Relais" zu verwenden 
(https://www.littelfuse.com/products/power-semiconductors-control-ics/solid-state-relays/ac-power-relays) 
zerschlug sich aus genau diesem Grund, denn auch diese "Relais" 
benötigen einen Mindeststrom.
Wenn so etwas auch nur 5 A schalten können soll, beträgt der schon 100 
mA; ich habe diverse Verbraucher, die da drunter liegen, die ich aber 
nicht dauerhaft am Netz hängen haben will.

Also sind Stromstoßrelais à la Eltako gegeben, aber aus Platz- und auch 
Kostengründen scheiden z.B. Hutschienenmodelle aus.

Das ist eine der Anwendungen, derentwegen ich diesen Thread eröffnet 
habe, es gibt aber auch andere, deswegen habe ich zu Beginn nur das 
relevante Detail beschrieben.

Wie sich gezeigt hat, war das ausreichend; die zahlreichen sehr 
hilfreichen Beiträge hier haben das bestätigt.

Dafür nochmal ein großes DANKESCHÖN an alle Beteiligten.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Nutze doch einfach das EEPROM des Mikrocontrollers, um dir den letzten 
Schaltzustand der Relais zu merken.

Oder wenn du eine Batterie verwendest, kannst du dazu auch das RAM 
nutzen. Die meisten STM32 sind dafür perfekt vorbereitet, man kann da 
eine CR2032 direkt an den VBat Pin abschließen und Daten im RAM der RTC 
ablegen. Aber auch bei AVR ist eine Batteriepufferung kein Hexenwerk.

Das ist hier wieder so ein typischer Fall, wo 100 Beiträge lang an der 
sinnvollsten Lösung vorbei diskutiert wird, weil der TO den Fokus auf 
seinen Lösungsansatz richtet, anstatt auf das zu lösende Problem.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Schaltzustand merken? Das soll eine "richtige Lösung" sein?

Sorry, aber ... nee. Das ist keine "richtige Lösung", das ist ein 
Notbehelf.

von Flip B. (frickelfreak)


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Normal nimmt man direkt bistabile relais, und wenn man sichergehen will, 
gibt man beim softwarestart nochmal einen schaltimpuls. darauf kann man 
sich ohne rückmeldung verlassen.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Harald K. schrieb:
> Schaltzustand merken? Das soll eine "richtige Lösung" sein?
> Sorry, aber ... nee. Das ist keine "richtige Lösung", das ist ein
> Notbehelf.

Warum? Wennn wir deine Bedürfnisse besser verstehen, dann können wir 
besser darauf eingehen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Harald K. schrieb:
> Rein mechanische Schalter an eienr Steckdosenleiste erfordern deren
> Zugänglichkeit, was platztechnisch

Das waere besser, weil das fit halten wuerde. Desto mehr Du dich dabei 
verrenken musst, desto besser fuer den Erhalt der Beweglichkeit. Die 
viel teuere altersgerechte Gymnastik bei einer Phisiotherapeutin kannst 
Du damit einsparen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Dieter D. schrieb:
> Das waere besser, weil das fit halten wuerde.

Danke, das war der bislang wirklich dämlichste Kommentar.

von Harald K. (kirnbichler)


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Flip B. schrieb:
> Normal nimmt man direkt bistabile relais

Das kann natürlich auch eine Lösung sein. Danke für die Anregung.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Harald K. schrieb:
> Danke, ...

A votre service.
Quelqu’un était tombé sur l’ironie.

von H. H. (hhinz)


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Dieter D. schrieb:
> Quelqu’un était tombé sur l’ironie.

Ton traducteur est inadéquat.

von Harald K. (kirnbichler)


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Nicht nur sein Übersetzer.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn Ihr glaubt, dass ich der CEO wäre, will ich Euch nicht davon 
abhalten. Das gibt sonst nur Dispute im Thread.

von H. H. (hhinz)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn Ihr glaubt, dass ich der CEO wäre, will ich Euch nicht davon
> abhalten. Das gibt sonst nur Dispute im Thread.

Du bist natürlich nicht der Chefarzt, sondern langjähriger Patient.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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H. H. schrieb:
> Du bist natürlich ...

Genie und Wahnsinn sind eng verbunden. Edgar Allan Poe (1809 - 1849)

Bei den Bauteilen zeigt sich das Genie.

Wenn ein Genie etwas glaubt, soll man ein Genie beim Glauben lassen. Das 
gibt sonst nur Dispute im Thread.

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