Beiträge von thgoebel

Verstanden

Tut mir leid - da habe ich mich offensichtlich zu verkürzt ausgedrückt!

Mir ging es in Beitrag #16 nicht um die fachliche Qualifikation, sondern um folgendes:

Wenn ein Nutzer schildert, bei ihm funktioniere eine bestimmte Lösung ohne zusätzliche Hilfsmittel (Widerstand o.ä.), so wäre es für den Fragesteller wohl hilfreich, wenn das Funktionsprinzip, die in der Anwendung vorhandenen Bauteile (Typ und Hersteller des Türschlosses o.ä.) und Fotos bzw. eine Schaltskizze aufgezeigt würden. Dann könnte der Fragesteller beurte, ob die Lösung für sein Szenario zutrifft oder ob er sich die Umsetzung zutraut…

Zitat

Praktisch habe ich es genau so und ohne Widerstand im Einsatz.

Wenn dem so ist, frage ich mich, wozu dies als Vermutung formuliert ist:

Zitat

Das lässt auf einen potentialfreien Kontakt schließen. Somit kann das richtige Potential (-) geschaltet werden.

Die Sache müsste doch klar wie Kloßbrühe sein…

Willkommen im Forum!

Zur Frage: Die SW-Eingänge des Shelly werden mit Stromfluß aus Klemme SW(x) nach GND aktiviert. Daher muß bei 12V-Signalen ein Widerstand 10kΩ an Klemme SW und GND geklemmt werden, der dafür sorgt, daß OHNE 12V-Signal der Eingang aktiviert wird. Liegen 12V an SW an, so wird der Stromfluß unterbunden - der Eingang wird deaktiviert. Damit die Logik wieder stimmt, muß der Eingang auf „Reverse Input“ konfiguriert werden.

Legt man bei Generation-2 Shellies den Schalter in der WebUI bei „Consumption Type“ auf „Custom“, kann man einen beliebigen Begriff eingeben, auch „light“:

Anlage mit Bus. Mmh…

Da fällt mir nur dies ein:

Thema

Shelly mit Geräuscherkennung (Klingelsignal bei Busanlagen)

In dem Beitrag "Uni mit Haustelefon, keine Klingel/Gong sondern Lautsprecher" wurde gezeigt, wie eine Baugruppe ("Analog Sound Sensor") von Makershop mit einem Shelly UNI gekoppelt werden kann. Nachteilig dabei ist, daß die Baugruppe mit 4 bis 6V DC versorgt werden muß. Ein anderer Nachteil ist, daß es falsch positive Meldungen geben kann, weil das Soundmodul durch spielende Kinder oder einen bellenden Hund getriggert wird. Dies ist bei der Lösung in diesem Thread nicht anders!

Die…

thgoebel

6. Januar 2022 um 13:25

Sicherlich hat schon mal jemand gefragt, ob der Dimmer2 mit Neutralleiter beschaltet ist oder ob er ohne N betrieben wird?

Umso besser, wenn es in der Praxis ohne Widerstand funktioniert! Versuch macht kluch!

Mir gebricht es leider am passenden Schloss, sonst würde ich es probieren…

Schaltertyp „getrennt“ bzw. „detached“ ist erforderlich! Ohne Widerstand wird nichts kaputtgehen. Theoretisch wird es lediglich nicht funktionieren…

Wenn das Schloss 12V DC zur Signalisierung anlegt, ist es wahrscheinlich, daß der SW-Eingang nicht korrekt aktiviert wird. Um dies zu beheben, muß mit einem Widerstand („pull-down“) ein definierter GND-Pegel am SW hergestellt werden. Schaltet das Schloss auf 12V, wird der SW-Eingang deaktiviert. Daher muß „Reverse Input“ konfiguriert werden, damit die Logik stimmt.

Ob der Shelly UNI den Türöffner betätigen kann, muß eruiert werden: Die beiden Ausgänge des UNI können maximal je 100mA schalten. Türöffner ziehen gewöhnlich mehr Strom…

BTW: „all in one“ meint, daß der Shelly 1 sowohl für die Betätigung des Schlosses, als auch für die Erkennung des Schaltzustands genutzt werden kann.

Das sehe ich differenziert:

(a) Das Feature dient IMHO der Sicherstellung des störungsfreien Betriebs beim Abschalten induktiver Lasten. Bekanntlich hat sich insbesondere der Shelly pro 4PM bereits beim Schalten von relativ kleinen Relais "verschluckt". Dies ist mit dem neuen Feature wohl abgestellt.

(b) Auch ohne das "Schalten im Nulldurchgang" kann beim Einschalten induktiver Lasten ein hoher Magnetisierungsstrom auftreten - nur eben vom Zufall abhängig. Mit dem Feature tritt der Effekt immer auf. Die Frage ist jedoch, wie schädlich das für die Relaiskontakte ist. Bislang hatten wir das Einschalten kapazitiver Last mit hohen Einschaltströmen als mögliche Ursache von verschweissten Kontakten auf dem Schirm. Bleibt abzuwarten, ob es zu verschweissten Kontakten bei Shellies mit induktiver Last kommt.

(c) Bei kapazitiven Lasten (Schaltnetzteile) treten immer hohe Einschaltströme auf, egal, zu welchem Zeitpunkt der Halbwelle eingeschaltet wird: Der Kondensator im Gleichstrom-Zwischenkreis will aufgeladen sein. Dagegen hilft nur ein (ohmscher) Einschaltstrombegrenzer.

Nachtrag: Ein Vorschlag, der im Konfigurationsmenü umsetzbar wäre, sieht so aus: Ein Menüpunkt „Induktive Last“ (Relais, Schütz, Transformator, Elektro-Motor) sorgt dafür, daß ein Einschalten im Maximum der Spannung ausgewählt werden kann. Ohne Häkchen (ohmsche bzw. kapazitive Last) wird, wie aktuell realisiert, im Spannungsnulldurchgang geschaltet.

Vielleicht gelangt das ja über das QA-Team gen Bukarest…

Den Shelly 1 wird ohnehin mit Kleinspannung 12V DC betrieben werden müssen, weil sonst die Sache zu gefährlich wäre. Eventuell muß ein Widerstand (10kΩ bis 20kΩ) parallel zu den Klemmen L und SW geschaltet werden, um die Funktion sicherzustellen.

Zitat von thgoebel

Andererseits habe ich noch keine induktive Last oszillografiert…

Was soeben nachgeholt wurde:

An den Meßaufbau (siehe Beitrag #1 und #8) wurde an Stelle der 40W Glühbirne ein Trafo 230/24V 80VA angeschlossen - zunächst im Leerlauf (keine sekundäre Last). Hier die Diagramme:

(SCR261)

Die Last wird im Nulldurchgang der Netzspannung eingeschaltet. Es entsteht ein recht hoher Magnetisierungsstrom (rd. 2A peak in der ersten Halbwelle), der anschließend abklingt. Eine zweite Messung zeigt ähnliche Ergebnisse:

(SCR264)

Ausgeschaltet wird, wie zu erwarten war, im Nulldurchgang des Laststroms:

(SCR262)

Im Ausschaltmoment befindet sich, bei induktiver Last, die Spannung nahezu im Maximum. Dies wird bei einem kleineren Zeitmaßstab (10ms/div.) deutlich:

(SCR263)

Belastet man den Trafo sekundärseitig, wird der Magnetisierungsstrom beim Einschalten noch höher. Ein Widerstand 22Ω wurde als Last angeschlossen, was etwa 26W bedeutet:

(SCR265)

Der Einschaltstrom beträgt in der ersten Halbwelle 5A (peak).

(SCR266)

Beim zweiten Versuch eine noch höhere Spitze des Einschaltstroms (über 10A peak)!

Das Ausschalten des belasteten Transformators unterscheidet sich nicht von dem des unbelasteten:

(SCR267)

Fazit: Wie erwartet, werden induktive Lasten mit dem Feature „Schalten im Nulldurchgang“ beim Nulldurchgang der Spannung eingeschaltet. Damit ergeben sich hohe Magnetisierungsströme in der ersten Halbwelle.

Ein kleiner Nachtrag zu diesem Foto:

Habe übersehen, daß - laut Aufdruck - das Relaismodul vom Shelly 2.5 auch beim Shelly plus 2PM verwendet wird! Es ist somit kein Wunder, daß wir die gleichen Shunt-Widerstände vorfinden (und dieselben thermischen Probleme)…

Während meines Industrie-Praktikums hatte ich solche Versuche mit einem Phasenanschnittdimmer beim Einschalten von Transformatoren gemacht. Ergebnis war, daß sich ein (großer) Trafo am schonendsten im Spannungsmaximum einschalten läßt. So etwas lässt sich natürlich nur dann bewerkstelligen, wenn der Typ und das Verhalten der Last vordem Einschalten bekannt sind. Bei den Shellies ist dies nicht der Fall - man hat offenbar keinen selbstlernenden Prozeß implementiert, mit eine Art „Kalibrierung“ auf die Last vorgenommen wird. Andererseits habe ich noch keine induktive Last oszillografiert…

IMHO ist nicht nur der Schutz der Relais das entscheidende Benefit des Features, sondern die dadurch erzielte Verringerung von Störungen durch Induktionsspannungen auf die Logikkomponenten des Shelly.

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.

Mittlerweile ist Firmware 0.11.2 serienreif und ausgerollt. Wie sich das Feature „Schalten im Nulldurchgang“ an einem Shelly plus 2PM verhält, soll in diesem Beitrag gezeigt werden:

Der Meßaufbau ist identisch mit dem in Beitrag #1 dieses Threads gezeigten:

(Der geneigte Leser möge gedanklich die Bezeichnung „Shelly pro 2PM“ durch „Shelly plus 2PM“ ersetzen.)

Zunächst wurde im „Switch-Mode“ mit Firmware 0.11.2 gemessen:

Einschalten der Last:

(SCR256)

Und ein weiterer Versuch:

(SCR257)

In beiden Fällen erkennt man, daß (fast) im Nulldurchgang der Spannung eingeschaltet wird. Schalten im Nulldurchgang des Laststroms ist in diesem Betriebsfall nicht möglich, weil ja noch kein Strom fließt. Daher ist in beiden Fällen eine Stromspitze, verursacht durch den Kaltwiderstand der Glühlampe, erkennbar.

Ausschalten

(SCR255)

Und noch ein Versuch:

(SCR258)

In beiden Fällen wird im Nulldurchgang des Laststroms ausgeschaltet!

Funktioniert dies auch im „Cover-Mode“?

Hier die Diagramme:

(SCR259)

Einschalten der Last wie im „Switch-Mode“! Ebenso das Ausschalten:

(SCR260)

Fazit: Das Feature „Schalten im Nulldurchgang“ ist auch beim Shelly plus 2PM implementiert worden. Damit scheint sich die Prognose zu bestätigen, daß dieses Merkmal bei allen Shellies der 2. Generation verfügbar ist, die einen „Energy Meter“-Chip der Serien ADE7953 bzw. ADE7880 enthalten.

Zitat von apreick

Achte aber darauf das die 4-Taster keine Elektronik haben und vor allem 230V schalten dürfen. I

Sehr guter Hinweis! Wobei (falls die Taster keine Elektronik haben, wie die Shelly-Schalter) die Taster einen Berührungsschutz für 230V haben müssen: Die Isolationsparameter müssen stimmen! Schalten müssen die Taster nur rd. 3V DC bei minimalem Stromfluß. Man sehe sich die Spezifikation der Shelly-Wall-Serie an…

Die API (192.168.33.1) führt wegen fehlenden Internet-Zugangs nicht zur Cloud! Dort sind die Werte - nicht im Shelly…