Wie sieht es im Innern des Shelly plus 2PM aus? Wieviel Leistung verbraucht er? Das ist das Thema dieses Threads…
Allterco ist es gelungen, den äußerst dichten Aufbau des Shelly 2.5 noch kompakter zu gestalten. Die frei gewordene Leiterplatten-Fläche wurde dazu genutzt, die WLAN-Antenne als Leiterbahn auszuführen. So konnte die problematische Einklebe-Antenne des Shelly 2.5 entfallen!
Entfernt man die Klemmleiste, wird der Blick auf die Unterseite des Relais-Moduls frei. Leider sind die sehr kleinen Shunt-Widerstände mit 4mΩ, die bereits beim Shelly 2.5 zu finden waren, auch hier verbaut: Bei Nennstrom 10A fällt an einem dieser Shunts eine thermische Leistung von 400mW ab. Bei zwei Kanälen können das 800mW werden. Das wird sehr warm im kleinen Gehäuse!
Eine Nahaufnahme des Relaismoduls. Die Kapton-Folie rechts soll vor Kurzschlüssen beim Ansprechen der Picofuse schützen und die Auswirkungen eines Defekts so klein wie möglich halten.
Auf der Unterseite der Basis-Leiterplatte sind vier ICs untergebracht: Der Prozessor ESP32-U4WD, der „Energy Meter“-Chip ADE7953, der Primärregler BP2522 und der 3,3V-Regler S478.
Auf der Oberseite der Basis-LP findet sich im wesentlichen SMD-„Hühnerfutter“, so z.B. links die Schaltungsteile für die beiden SW- Eingänge (Transistoren Q1 und Q2). R32 und R33 (rechts) dienen als Spannungsteiler für die Leistungsmessung mit dem ADE7953. Der Uhrenquarz für den ADE7953 ragt mittig senkrecht auf.
Das Netzteil ist in Standard-Schaltung ausgeführt:
Als Sekundär-Regler für die 3,3V Versorgung des Prozessors und des „Energy Meters“ dient ein S478 (von dem leider noch kein Datenblatt verfügbar ist). Ganz sicher ist jedoch, daß der Shelly plus 2PM auf Versorgung mit 12V DC modifiziert werden kann - wie das geht, wurde bereits für den Shelly 2.5 gezeigt.
„Für die Akten“ das Schaltbild des Relais-Moduls:
(Die schwarzen Punkte stellen die Lötverbindungen zur Basis-LP dar.)
Die Beschaltung der SW-Eingänge ist unverändert zur Generation 1 geblieben - alle bekannten Schaltungstricks sind auch beim Shelly plus 2PM anwendbar!
Zum Leistungsverbrauch: Wie üblich, wurde mit Gleichspannung gemessen, um den Verfälschungen durch den hohen Crest-Faktor des Stroms zu entgehen:
ECO-Mode aus, beide Relais in Ruhe: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 3,6mA, Leistungsaufnahme 720mW
ECO-Mode aus, ein Relais aktiv: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 5,1mA, Leistungsaufnahme 1,02W
ECO-Mode aus, beide Relais aktiv: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 6,6mA, Leistungsaufnahme 1,32W
ECO-Mode ein, beide Relais in Ruhe: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 1,8mA, Leistungsaufnahme 360mW
ECO-Mode ein, ein Relais aktiv: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 3,8mA, Leistungsaufnahme 760mW
ECO-Mode ein, beide Relais aktiv: Spannung 200V DC, Stromaufnahme 5,1mA, Leistungsaufnahme 1,02W
Bei Speisung mit 24V DC wird die Leistungsaufnahme etwas kleiner:
ECO-Mode aus, beide Relais in Ruhe: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 26mA, Leistungsaufnahme 624mW
ECO-Mode aus, ein Relais aktiv: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 38,4mA, Leistungsaufnahme 922mW
ECO-Mode aus, beide Relais aktiv: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 51,5mA, Leistungsaufnahme 1,24W
ECO-Mode ein, beide Relais in Ruhe: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 12,5mA, Leistungsaufnahme 300mW
ECO-Mode ein, ein Relais aktiv: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 24mA, Leistungsaufnahme 576mW
ECO-Mode ein, beide Relais aktiv: Spannung 24V DC, Stromaufnahme 35mA, Leistungsaufnahme 840mW
Der Shelly bootet ab 19V sicher.
Fazit: Wegen der gegenüber dem Shelly 2.5 unveränderten Gestaltung der Shunt-Widerstände für die Strommessung kann nicht empfohlen werden, den Shelly plus 2PM an seiner Leistungsgrenze (10A Nennstrom) zu betreiben! Hohe Innentemperaturen mit entsprechender thermischer Belastung der Bauteile (Elkos!) wären die Folge.
