Ich übernehme keine Gewähr für das einwandfreie Funktionieren der Schaltungen und Programme. Ich übernehme ebenfalls keinerlei Haftung für entstehende Personen- oder Geräteschäden, die auf Grund eines Nachbaus entstehen könnten. Diese Schaltungen dürfen nur in einem isolierenden Gehäuse betrieben werden (nicht auf dem Tisch liegen lassen). Arbeiten mit 230V Wechselspannung dürfen nur von besonders ausgebildeten Personen durchgeführt werden, die sich der Gefahren voll bewußt sind!

Um den Schaltzustand der Solarpumpe und die vorhandene Netzspannung erfassen zu können, muss die C-Control 230VAC messen. Das 230VAC-Modul von CCTools kann in meinem Projekt nicht eingesetzt werden, weil meine Solarpumpe mit PWM gesteuert wird und das CCTools-Modul dort keinen stabilen Digitalausgang liefert. Ich habe deshalb eine eigene Schaltung entwickelt, welche sowohl mit statischen als auch gepulsten Wechselspannungen (PWM = Pulsweitenmodulation) zurecht kommt.

Meine Schaltung basiert auf einem Kondensatornetzteil. Über den Blindwiderstand C1 fällt ein Großteil der Wechselspannung ab. Es muss ein X2-Typ eingesetzt werden, der bei Durchschlag selbstheilend ist. Die Sicherung F1 muss unbedingt bestückt werden, sie dient der Sicherheit bei einem Kurzschluß in C1. Der Widerstand der Sicherung mit Halter liegt bei etwa 20 Ohm und ist in der Schaltung einkalkuliert.

R1 und R2 sind in Serie geschaltet, um die notwendige Spannungsfestigkeit zu erhalten (Ein einzelner Widerstand hält gerade mal 250VAC aus). Sie dienen der Entladung des Kondensators, wenn die Netzspannung ausgeschaltet wird. Widerstand R3 dient der Stromstoßbeschränkung, wenn die Netzspanung an ihrem Scheitelwert eingeschaltet wird. Der Brückengleichrichter liefert beide Halbwellen, welche von C2 geglättet werden. Die Zenerdiode D1 ist als Spannungsbegrenzung eingebaut.

Der Optokoppler PC817 erhät einen Widerstand R4 zur Strombegrenzung (ausgelegt auf 20mA). Auf der rechten Seite des Optokopplers kann über J1 gewählt werden, ob dessen Ausgang direkt verwendet oder über ein nachtriggerbares Monoflop NE555 geleitet werden soll. Zwei Leuchtdioden D2 und D4 dienen der Signalisierung der Ausgänge des Optokopplers und des NE555. Die LEDs sind so auf der Platine plaziert, dass sie durch die Schraubklemmenlöcher des Hutschienengehäuses ragen. Es muss nur eine der beiden LEDs eingelötet werden, um Strom zu sparen. Welche, hängt von der Jumperstellung J1 ab.

Auf der linken Seite der Platine ist der 230VAC-Teil aufgebaut, in der rechten Hälfte der Niederspannungsteil. Beim Hochspannungsteil wurde auf ausreichende Abstände der Bauteile geachtet. Die Platine darf nur im geschlossenen Gehäuse betrieben werden.

Das 3D-Modell aus Target3001 zeigt die Bestückung plastischer (wenn auch bei C1 und C5 das 3D-Modell fehlt).

230VAC Statische Schaltzustände erfassen

Um feststellen zu können, ob eine Netzspannung ein- oder ausgeschaltet ist, wird diese Variante verwendet:

Gestrichelt gezeichnete Bauteile werden nicht bestückt:

	Um 230VAC zu erfassen, bei denen die Spannung lediglich mit einem Schalter ein- und ausgeschaltet wird, genügt der Eingangsschaltungsteil ohne den Timer NE555. Bei der Platinenbestückung können diese Bauteile weggelassen werden: R7, R8, D3, D4, IC2, C3, C4, C5. Der Jumper muss in Stellung 2-3 gesteckt werden.

Oszillogramme der wichtigsten Spannungen Für die Messung auf der Wechselspannungsseite muss ein Trenntrafo für das Oscilloscope verwendet werden!

Wechselspannung beim Einschalten über der Sicherung F1 gemessen.

Spannung beim Einschalten über dem Gleichrichterausgang (+/-) gemessen. Die gleichgerichtete Spannung wird durch C2 geglättet.

230VAC Gepulste Spannungen erfassen

Bei Pulspaketsignalen muss der Timer NE555 als nachtriggerbares Monoflop verwendet werden:

Gestrichelt gezeichnete Bauteile (C2, R6, D2) werden nicht bestückt:

Oszillogramme der wichtigsten Spannungen Für die Messung auf der Wechselspannungsseite muss ein Trenntrafo für das Oscilloscope verwendet werden!

Spannung über der Sicherung F1. Die Solarpumpe wird mit einem Duty Cycle von etwa 40% betrieben (40% Wechselspannung, 60% Pause).Die Sicherung hat etwa 20 Ohm Widerstand, im Betrieb fällt eine Spitzenspannung von 750 mV darüber ab.

Spannung über dem Wechselspannungseingang des Gleichrichters BR1. Dort ist eine Spitzenspannung von etwa 6,7 Volt zu messen.

Spannung über der Gleichspannungsseite des Gleichrichters. Durch die Vollwellengleichrichtung erhält man in den aktiven Phasen 100 Hz Spannungspulse. Die Spitzenspannung beträgt etwa 5,7 V.

Spannung am Optokopplerausgang von IC1. Mit diesem Signal wird IC2 gespeist. Duch das retriggerbare Monoflop wird am Ausgang von IC2 eine Gleichspannung ausgegeben, welche auch die 60% Impulspause überbrückt.

Auf der Platine sind alle Positionen ausser C2, D2 und R6 bestückt werden. Der Jumper J1 muss in Stellung 1-2 stehen. Auf der Hochspannungsseite fehlt jetzt der Glättungskondensator, der Optokoppler wird mit Halbwellen versorgt (100 Hz). Auf der Niederspannungsseite wird der NE555 ständig nachgetriggert, solange 230VAC anliegen. Die Wahl von R7 und C5 ist auf etwas über 100 Millisekunden ausgelegt. Die Werte müssen evtl. an eigene Anforderungen angepasst werden. Im SolarLogger habe ich für C5 einen 100uF/16V verwendet, dann ergibt sich eine Zeit von etwas über einer Sekunde.

Klemmenbelegung Modul

Die AC-Input-Module werden in einem Hutschienengehäuse mit 2 TE untergebracht. LED D2 und D4 ragen durch die Schraublöcher 7 und 8 heraus und können dadurch leicht beobachtet werden.

Die Unterlagen für dieses Modul stehen im Downloadbereich zur Verfügung.