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Gestern wurde mein Shelly plus i4 geliefert (im Folgenden „i4“ genannt). Wie üblich, wird das Teil erstmal geöffnet. Zu bemerken war, daß die beiden Halbschalen des Gehäuses erheblich schwerer zu öffnen sind, als die „alten“ Shelly-Aktoren.
Ein Blick ins Innere:
Man erkennt sofort eine weitere Neuigkeit: Weißer Silikonkleber wurde benutzt, um die Leiterplatte auf der Unterschale zu fixieren! Ansonsten sieht das Innere recht aufgeräumt aus - kein Wunder, es sind ja keine Relais drinnen…
Die Unterseite der Leiterplatte. Die beiden L-Klemmen sind verbunden - keine wirkliche Neuigkeit. Aber an der Seite entdeckt man an Stelle des 10Ω-Sicherungswiderstands, der bei den Shellies der Generation 1 das Netzteil schützen soll, eine Sicherung mit dem Aufdruck „500mA“:
Die Schaltung von Netzteil und Schalteingängen:
Die Sicherung liegt direkt an Klemme N. Ihr Gleichstrom-Widerstand beträgt nur 0,25Ω. Damit erreicht man einen wesentlich niedrigeren Spannungsabfall: Am 10Ω-Widerstand fallen bei Betrieb mit 24V DC etwa 1,2V am Sicherungswiderstand ab, die direkt von der minimalen Betriebsspannung abgehen. Erreicht wird durch die niederohmige Sicherung mehr Betriebssicherheit bei Betrieb mit Kleinspannung. Ulkig nur, daß der i4 dafür „ab Werk“ nicht vorgesehen ist…
Wie schon der alte i3 hat der i4 eine zweistufige Spannungsregelung mit einem 12V Zwischenkreis.
Die SW-Eingänge haben die übliche Schaltung: Aktiviert wird der Eingang über einen Strom von 34μA (DC), der aus Klemme SWx nach Klemme L fließt. Alle bisher veröffentlichten Schaltungstricks („Bukowski-Widerstand“) sind daher auch beim i4 anwendbar. Auch Erfahrungen mit dem i3 lassen sich übertragen: Wird der i4 (entgegen der Empfehlung des Herstellers) dauerhaft gegen N-Potential geschaltet, wird er wegen der Verlustwärme an den 4 Eingangswiderständen (47kΩ) recht heiß. Die aufgedruckte Anschalteskizze auf der Oberschale zeigt die korrekte Anschlussweise klipp und klar.
Der i4 kann ohne weitere Modifikation mit 24V DC betrieben werden: wie üblich, wird der Pluspol der Betriebsspannung an Klemme N gelegt; Minus/GND kommt an Klemme L. Die Stromaufnahme des i4 bei Betrieb mit 24V DC:
24V: 30mA
19V: 37mA
Unterhalb von 19V bootet der i4 nicht mehr.
Wegen des 12V-Zwischenkreises kann der i4 auch auf Betrieb mit 12V DC umgebaut werden: Die Betriebsspannung wird direkt am 330μF-Kondensator eingespeist, unter Umgehung des Primärreglers, der rückstromfest ist. Es empfiehlt sich, eine Schutzdiode gegen Verpolung der Speisespannung anzuordnen - die entbehrliche Sicherung bietet Platz für den Einbau der Diode und ermöglicht den Anschluss der 12V DC am Klemme N. Hier ein Beispiel eines Umbaus:
Die Sicherung wird ausgelötet, an ihre Stelle tritt eine Standard-Diode (hier 1N4148):
Die Kathode der Diode (Strichmarkierung) wird mit dem Pluspol des 330μF-Kondensators verbunden:
…und der Deckel entsprechend beschriftet:
Die Stromaufnahme bei Betrieb mit <=12V DC:
12V: 47mA
10V: 56mA
9V: 60mA
8V: 67mA
7V: 75mA
6V: 87mA
5,5V: 94mA
Unterhalb von 5,2V stoppt der i4 den Betrieb: Die Stromaufnahme beträgt dann >100mA, was den 3,3V-Regler zum Abschalten zwingt. Das ist etwas schade, weil ein Betrieb mit 5V DC wünschenswert gewesen wäre! Die Spannungswerte dieser Tabelle sind übrigens ohne Schutzdiode ermittelt worden. Mit Schutzdiode sollte man 0,8V addieren. D.h., der mit Schutzdiode umgebaute i4 hat eine untere Spannungsgrenze von 6V.
Nachtrag: Schaltbild (Auszug) mit dem Umbau auf 12V-Stromversorgung:
Die Diode ist vorteilhafterweise ein Schottky-Typ (z.B. 1N5817), wie von DIYROLLY angeregt, um einen geringeren Spannungsabfall zu erreichen.
