Beiträge von thgoebel

Tried to use your own sketch (scissors were badly needed):

Zitat von thgoebel

Grundsätzlich: Die verwendete Beschaltung der i3 ist nicht den Regeln entsprechend: Dies muß nicht funktionieren! Weil jedoch eine Funktion (in einem Fall) gegeben ist, lohnt es sich, nachzuforschen. Im übrigen ist die Verwendung eines i3 für die Erkennung nur eines Schaltkontakts eher suboptimal…

Jetzt haben wir ein Problem: Beide Lampen mit BWM sind gleich beschaltet - dennoch funktioniert eine, obwohl sie das nicht sollte! Dazu fällt mir nichts mehr ein…

Klar, daß es eine Zumutung wäre, zu erwarten, daß andere User für mich Schaltpläne zeichnen. Daher jetzt drei Visualisierungen:

(a) Lecküberwachung

Die größte Herausforderung ist, sich die Elektroden zu basteln: Ein Blick in Mutters Nähkästchen fördert ganz gewiß Stecknadeln zu Tage, die man als Elektrode nutzen kann. Drei davon in einen Korken oder ein Stück Weichplastik gesteckt sollten genügen. Warum drei? Weil das mechanische System dann "bestimmt" ist - es wackelt nicht! Zwei der Nadeln mit einem Pol verbunden, die dritte mit dem anderen. Das ganze etwas beschwert und fertig...

Zum Schaltplan ist noch zu sagen:

Anmerkung 1): Der Shelly 1 kann auch mit 12V DC versorgt werden. Dann muß allerdings der Jumper umgesteckt werden und ganz sorgfältig auf die Polung der Kleinspannung geachtet werden: Es gibt in Stellung 12V DC keinen Verpolungsschutz!

Anmerkung 2): Der Relaiskontakt kann ein Ruhekontakt sein (NC), falls vorhanden. Andernfalls muß der Shelly 1 auf "reverse inputs" parametriert werden.

Das Erdungssymbol sagt uns, daß die Klemme L (Minuspol/GND der Kleinspannungsversorgung) vorteilhafterweise auf Erdpotential (Fundamenterder, PE) gelegt werden kann. Für die Funktion ist es nicht erforderlich.

(b) Trockenlaufschutz Pumpe

Wie bei (a), sind auch hier zwei Elektroden erforderlich. Bei meiner Zisterne habe ich dazu das Saugrohr genutzt, das ich aus 22mm Cu-Rohr hergestellt habe. Mit handelsüblichen Fittings gelingt es, am unteren Ende des Saugrohrs eine Halterung für eine Cu-Elektrode zu realisieren, die gegenüber dem Saugrohr isoliert ist. An dieser Elektrode wird ein (gummi-isoliertes) Kabel angeklemmt und mit Silikon isoliert. Am oberen (trockenen) Ende des Saugrohrs wird ebenfalls ein Kabel befestigt. In einer Beton-Zisterne wird das Regenwasser leicht alkalisch, was die Cu-Rohre bestens vor Korrosion schützt (meine Zisterne wird seit 1995 problemlos betrieben).

Anmerkung 1): Der Shelly 1 kann auch mit 12V DC versorgt werden. Dann muß allerdings der Jumper umgesteckt werden und ganz sorgfältig auf die Polung der Kleinspannung geachtet werden: Es gibt in Stellung 12V DC keinen Verpolungsschutz!

(c) Flüssigkeitsstand-Überwachung

Eine Minimum-/Maximum-Überwachung gelingt mit einem Shelly i3. Hier ist wichtig, daß der "Schaltflächen-Typ" (button type) bei den beiden genutzten Eingängen auf "toggle" parametriert wird, damit die long/short-Logik außer Kraft gesetzt wird. Bei Wellen auf der Flüssigkeitsoberfläche käme es sonst zu unvorhergesehehen Aktionen.

Im übrigen gilt das im ersten Beitrag gesagte: Der Überwachungsstrom ist in allen drei Fällen ein Gleichstrom, der zwar sehr klein ist (rd. 34 mikroA), aber langfristig dennoch zu galvanischen Effekten, wie Korrosion an den Elektroden führen kann. Im Fall (a) Lecküberwachung ist das unkritisch, denn der Zweck der Lösung ist ja, daß die Elektroden trocken bleiben. Bei der Flüssigkeitsstand-Überwachung/Trockenlaufschutz sind die Elektroden jedoch überwiegend dem Wasser ausgesetzt.

Zitat

(Anderer Ort --> andere WLAN-Bedingungen )

Es ist uns doch klar, daß bereits der Anschluss eines externen Netzteils wegen der benötigten Drähte die WLAN-Bedingungen verändern wird?!

Wenn ich einen „wackligen“ DW habe, könnte ich den auch mal etwas entfernt vom eigentlichen Einsatzort per Netzteil fremdspeisen?!

Zitat von DIYROLLY

Tests wüsste ich jetzt bei dem Typ nicht, da gibt es sicherlich

Und wenn man einen DW mit Netzteil statt mit Batterie speisen würde? Könnte evtl. zur Klärung beitragen, oder?

Der Shelly 1 schaltet an SW, wenn ein Stromfluß AUS der Klemme SW nach Klemme L(-) zustande kommt. Daher ist ein Schalter oder Taster zwischen den Klemmen SW und L(-) anzuschließen. Ohne Beschaltung muß zwischen den Klemmen SW und L(-) ein Potential von rd. 3V zu messen sein.

Die Erklärung: Bauteil-Verfügbarkeit! Der (für den Entwurf günstigere) TLP172AM ist erst im November 2021 wieder lieferbar (jedenfalls bei Mouxxx). Die TVS-Dioden mit 40V Begrenzung waren offenbar bereits eingelagert und sollten für den TLP172AM passen. So ist man wohl auf den Hochvolt-Typ TLP172GM umgestiegen und hat die Spezifikation für den Shelly UNI angepasst: Strom I(on) jetzt max. 110mA…

Sind da nicht im vergangenen Jahr zwei Halbleiter-Werke in Asien abgebrannt?

Zitat von macwalta

Ist vermutlich eine Kostenfrage.

Leider scheint es nicht so einfach zu sein! Der „schwächere“ Koppler TLP172AM mit 60V U(off) und 0,5A I(on) ist um 3 Cent günstiger, als der verwendete TLP172GM. Preisvergleich bei einem großen Distributor (Mouxxx), jeweils für das einzelne Stück…

Sorry, wenn ich da leider noch eins drauflegen muß: Studiert man die Datenblätter für „Photo Relays“. verschiedener Hersteller, offenbaren sich die Unterschiede zwischen den Optokopplern mit MOSFET-Ausgang: Die Typen mit max. Betriebsspannung bis 60 oder 80V haben i.d.R. on-Widerstände von rd. 3 Ohm; bei den Hochvolt-Typen (max. Spannung bis 300V) liegen die on-Widerstände um den Faktor 10 höher! Entsprechend verhalten sich die zulässigen Verlustleistungen in den Optokopplern und die zulässigen Betriebsströme: Bei den Typen mit Betriebspannungen bis 80V dürfen etwa 0,5A geschaltet werden!

Fazit: Setze ich einen Optokoppler mit 350V Auslegungsspannung ein und „bremse“ ihn mittels TVS-Dioden auf 40V herunter, vergeude ich Geld und erreiche schlechtere Werte in meinen Produktspezifikationen. Ich baue somit ein schlechteres Produkt!

Du hast Recht, DIYROLLY! Bei 18V und 720 Ohm Spulenwiderstand verschwindet knapp ein halbes Watt in der Spule. Das ist recht viel…

Das Relais verträgt auch 18V:

Danke für das Datenblatt, DejaWuest! Jetzt weiß ich auch, das Shellies mit KFZ-Stromversorgung funktionieren. Eine TVS-Diode mit 18V Durchbruchspannung und eine Sicherung davor genügen…

Im UNI sind die beiden Schaltausgänge mit Optokopplern TLP172GM realisiert:

Der Hersteller Toshiba nennt diese Bauteile „photo relay“:

(Quellenangabe: Datenblatt der Fa. Toshiba)

Zwei MOSFET mit optisch empfindlichem Gate sind in Serie geschaltet, eine LED aktiviert diese. Die Daten sagen uns: Strom im on-Zustand max. 110mA, max. Spannung im off-Zustand 280V (empfohlen, Grenzwert bei 350V), Verlustleistung max. 300mW, R(on) max. 35 Ohm. Das sind ordentliche Werte. Parallel zu den beiden Ausgängen der Optokoppler wurden zwei Suppressordioden (TVS) angeordnet, die die Optokoppler vor Überspannungen schützen sollen. (Gegen zu hohe Ströme schützen die TVS natürlich nicht, auch nicht gegen zu hohe Verlustleistung der Optokoppler.)

Diese Suppressordioden (D7/D8, SMD-Bezeichung YP) haben (leider!) eine Nennspannung von 36V. Das wollte ich zunächst nicht glauben und habe die Teile mit meinem Kennlinienschreiber „unter Spannung“ gesetzt:

(Horizontaler Maßstab: 5V/div.)

In entgegengesetzter Polarität:

(Gleicher Maßstab)

Man erkennt, daß die TVS bei rd. 38V leiten!

Hier noch ein Foto der Meßanordnung:

Was heißt das für uns als Anwender des Shelly UNI? Wir werden „ausgebremst“, können die Leistung, die die Optokoppler bieten, nicht ausnutzen! Nicht mal der Betrieb an 48V, wozu ich noch „Kleinspannung“ sage, ist möglich. Die Optokoppler wären sogar für die Schaltung eines kleinen Schützes mit 230V AC-Spule durchaus geeignet - wären da nicht die Schutzabstände! Wie man aus den beiden Fotos von Vorder- und Rückseite des UNI erkennen kann, wurden (ohne Not!) keine ausreichenden Abstände eingehalten. Eigentlich schade…

Nello one nutzt einen „SuperCap“, das ist ein sehr großer Kondensator, zum Speichern von elektrischer Energie. Man lädt den SuperCap aus der Gegensprechanlage in Zeiten, in denen die Klingel NICHT läutet oder die Türöffner NICHT betätigt wird, indem man einen sehr kleinen Strom entnimmt. Ist der SuperCap ausreichend geladen, wird die WLAN-Verbindung mit der gespeicherten Energie aufrechterhalten. Das nennt man „Energy Harvesting“.

Im diesem Forum gibt es einen Thread, in dem ähnliches unter Verwendung eines Shelly UNI vorgeschlagen wird. DIYROLLY ist der Urheber, er wird Dich gerne beraten!

So, der Lötversuch am Shelly UNI ist beendet: Der Schutzlack ist problemlos lötbar und stinkt sehr wenig !

Muß gestehen, daß es mir bei meiner Frage weniger um die Gewährleistung ging, als um die grundsätzliche Frage der Lötbarkeit am Shelly UNI. Klar werde ich das ausprobieren („Versuch macht kluch“). Aber es hätte ja die Möglichkeit bestanden, daß es bereits Erfahrungen gibt…

Weshalb ich so dumme Fragen stelle: Habe eine (defekte) Blitzleuchte für Alarmsignalisierung für den Außenbereich, deren Leiterplatte mit einem derart hartnäckigen Schutzlack überzogen ist, daß die Elektronik nicht reparabel ist! Man kann nicht einmal vernünftig messen, so zäh ist dieser Lack…

Werde in Kürze berichten!

Danke für den Hinweis aus der Praxis, funkenwerner! Dann werde ich mal den Lötkolben anwerfen…

Nachtrag: Wenn ich mir die Signatur von funkenwerner anschaue, muß ich erkennen, daß er überhaupt keinen UNI im Einsatz hat. Wie ich jetzt den „Praxistipp“ bewerten soll?

Die Leiterplatte des Shelly UNI ist mit einem Schutzlack überzogen. Behindert dieser Lack das Löten, z.B. an den Lötpunkten für den Anschluß der Drähte an den beiden Ausgängen? Möchte die Drähte durch Steckhülsen ersetzen, um den UNI ähnlich einer Mezzanin-LP auf eine Grundleiterplatte aufzustecken. Einen Lötversuch habe ich bisher nicht unternommen, um keine "Brandwunden" zu erzeugen, die die Gewährleistung evtl. gefährden könnte.

Vielen Dank für allfällige Hinweise!

Zitat von DejaWuest

Stabile 3,3 Volt für den ESP8266 sind mit den gewählten step-down Reglern in einem Schritt über

den weiten Eingangsspannungsbereich wohl nicht zu erreichen.

Der ESP reagiert sehr sensibel auf Spannungsschwankungen und nimmt je nach WLAN Aktivität

kurzzeitig ein Vielfaches des statisch gemessenen Stromes auf

(die Folge sind Spannungseinbrüche mit Neustart bei instabiler Versorgung).

Zur Untermauerung der These von DejaWuest hier noch zwei Oszillogramme:

Dargestellt wird die Stromaufnahme (blaue Kurve; 10mA/div.) eines Shelly 1 im Betrieb an 24V DC. Das Relais war nicht aktiviert und wurde während der Messung auch nicht aktiviert. Wir erkennen einen der häufigen "kurzen" Stromimpulse (Näheres dazu hier und folgende Beiträge), der zu einem Spannungseinbruch (rd. 250 mV) auf der 12V-Zwischenkreisspannung führt: Der erste Regler (Buck Converter LNK304) kann den kurzen Strombedarf nicht ausreichend ausregeln. Das schadet nicht wirklich, denn das aus den 12V gespeiste Relais des Shelly 1 nimmt dieses kurzes "Zucken" nicht wahr. Wichtig ist, daß der ESP8266 stabil mit 3,3V DV versorgt wird. Daß dies der Fall ist, sieht man im nachfolgenden Diagramm:

Hier ist wieder eine ähnliche Stromspitze, wie im ersten Oszillogramm zu sehen (blau). Die 3,3V-Versorgungsspannung (gelb) bleibt jedoch stabil, sieht man von dem andauernden Ripple mit der Schaltfrequenz des zweiten Schaltreglers ab.

Diese stochastischen Stromschwankungen des Shelly 1 sind bei allen Stromversorgungsarten (12V DC, 24V DC und 230V AC) zu beobachten. Sie entstehen durch die Netzwerk-Aktivität des ESP8266 und haben verschiedene Ausprägungen (siehe hier).

(Strommessung mit Tektronix-DC-Stromzange A6302.)