Konzept für einen 230V Unterputz-/Aufputz-Schaltaktor mit AskSinPP

[TomMajor]

Ich habe unlängst beim Nachkaufen des HM-LC-SW1-FM leider feststellen müssen dass die Preise für derartige HM Classic Teile ganz schön angezogen haben, ca. 60€ für den 1-Kanal Aktor.

Der HmIP-FSM Bausatz für 20€ weniger wäre eine mögliche Option, allerdings muss es bei mir nicht unbedingt HmIP sein, habe noch keine solche Geräte und die ganzen Konfigurationsmöglichkeiten des HmIP-FSM mit zig Kanälen in Verbindung mit der integrierten Messung sind für meine Belange für einen einfachen Schaltaktor zu viel.

Die 230V Projekte auf der AskSinPP Seite sind recht übersichtlich, und leider sind auch alle Platinen dort, die sich zumindest für einen Aufputz-Schaltaktor eignen würden, keine Open Source vom HW-Design und Verfügbarkeit der Gerber-Dateien (Gelegenheitsbastler, Ronny).

Ich spiele also mit dem Gedanken selbst einen AskSinPP 230V Unterputz-/Aufputz-Schaltaktor zu entwickeln und wollte mir dazu hier etwas Feedback einholen.
Wenn ich es angehe würde ich gleich auf kompakte Bauweise zielen so dass er in einer Unterputzdose passen würde. Aufputz Einsatz z.B. in einem Verteilerkasten wäre dann natürlich auch möglich.

Die Spannungswandlung ist eins der zentralen Themen dabei, habe mir verschiedene Möglichkeiten der Versorgung angeschaut.

Momentan favorisiere ich den im Bild unten dargestellten Meanwell AC/DC Konverter wegen seiner geringen Leerlaufverluste von < 0,075W laut Datenblatt. Den würde ich vermutlich auch gerade so unterbringen.
Der Meanwell kommt mir etwas hochwertiger als die oft in Schaltungen zu sehenden HLK-PM01 von Shenzhen Hi-Link Electronic vor und gerade an der AC/DC Stelle möchte ich Sicherheit und Robustheit, siehe C26 Thematik unten. Dafür würde ich auch die ca. 6€ pro Meanwell Konverter ausgeben.

Ein Miniaturtrafo z.B. von Block (+ Gleichrichter/Glättung) fände ich auch nicht schlecht im Sinne der elektronischen Robustheit, allerdings stört mich die im Datenblatt angegebenen Leerlaufverluste von 0,9W für die EI-30 Größe doch etwas.

Auf keinen Fall möchte ich das 230V Schaltnetzteil mit diskreten Bauteilen selbst aufbauen wie eQ-3 das bei ihren Schaltaktoren macht, Stichwort "C26", das ist die im Bild rot durchgestrichene Schaltung.
Pfriemler hat hier Warum stirbt der C26 gerade im HM-LC-Sw1PBU-FM so oft? eine hervorragende Abhandlung über die "C26" Probleme und über die Wirkungsweise der Schaltnetzteile bei den eQ-3 Schaltaktoren verfasst.

Auf den AskSinPP/Controller Teil gehe ich hier nicht ein, der ist relativ klar. Die Controller Platine soll under der Leistungsplatine sitzen und mit einer Zwischenplatte aus dem 3D-Drucker isoliert werden, so macht eQ-3 das auch z.B. bei ihrem HM-LC-Sw1PBU-FM Bausatz.

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Ich würde mich über Feedback zum 230V Teil freuen. Z.B. habe ich den 1k Sicherheitswiderstand aus der HM-LC-Sw1PBU-FM Schaltung, die Bauanleitung schreibt dazu "schützt vor Gefahren eines Fehlers im Schaltnetzteil", ich vermute beim Meanwell Konverter würde der auch nicht schaden?

Sollte ich das Projekt wirklich machen bräuchte ich außerdem Unterstützung beim Gehäuse, vielleicht einer von euch @Alveran @Asselhead oder @der-pw - aufgrund unserer guten Zusammenarbeit bei früheren Projekten bzgl. Gehäusen - falls ihr Intresse an einem solchen Aktor haben solltet.
Das Gehäuse muss natürlich auch dem Berührungsschutz dienen.

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Zum Schluss noch die obligatorische Warnung bei 230V Projekten:

- Aufgrund der im Gerät frei geführten Netzspannung und des Netzspannungsanschlusses darf die Installation nur von Fachkräften durchgeführt werden, die aufgrund ihrer Ausbildung dazu befugt sind.
- Die einschlägigen Sicherheits- und VDE-Bestimmungen sind unbedingt zu beachten. Durch eine unsachgemäße Installation können Sach- und Personenschäden verursacht werden, für die der Errichter haftet.
– Installationsarbeiten sowohl am primärseitigen Netzanschluss als auch am Sekundäranschluss dürfen nur im stromlosen Zustand erfolgen. Dabei sind alle einschlägigen Vorschriften des Installationshandwerks zu beachten!

[Martin62]

Also ich habe schon einige Projekte auf 230V umgesetzt. Rolloaktoren und Schaltakoren. Bei den Rollos sogar mal eigene Platine entworfen und anfertigen lassen. Aber ich habe den Umgang mit Spannungen jenseits der 50V gelernt und arbeite Täglich damit. Weiß also auch was und wie man absichern muss, Berührungsschutz usw. Das ist einer der Hauptgründe warum du kaum Projekte zum Thema 230V findest. Wer es kann und sich das zutraut braucht eigentlich keine Anleitung, die Anderen sollten davon die Finger lassen. Ist meine Meinung.

[jp112sdl]

Ja, ist so eine Sache.
Ich habe ganz zu Anfang auch mal 1-2 Um-/Aufbauten zu 230V Geräten gezeigt und dann die verbale Moral-Keule zu hören bekommen.
Selbst wenn man darauf hinweist, dass man das auf eigene Gefahr macht, etc...

Von daher halte ich mich da inzwischen gänzlich raus.
Soll sich jeder in seinem Kämmerlein was zurechtbauen. Das ganze zu veröffentlichen... bin ich nach wie vor zwiegespalten.

[Martin62]

Genau, ein Ausgang dahingehend zu beschalten, dass man 230V schalten kann, sollte ein Fachmann hin bekommen. Das Problem bei mir, den Ausgang dazu bringen genau das zu tun. Aber dafür haben wir ja dich Jérôme.
Würde meine 230V Platinen auch nie veröffentlichen oder verkaufen. Ist damit irgendwas heißt es "Wer war das?" Ist auch so, wenn man an einer bestehende Installation was ändert "Wer war als letzter dran?" Da hat sich inzwischen auch schon einiges verbessert aber ...
Bitte Tom nicht falsch verstehen, prinzipiell sind Projektvorstellungen willkommen.

[jp112sdl]

Es geht nicht mal um das "wer war das", sondern darum, dass auf einmal jeder, der das Nachbauen will, meint, Elektriker zu sein
Siehe analog meinen Beitrag zum Fliesenlegen viewtopic.php?f=65&t=65906&p=648800#p648800

[Pfriemler]

In den Meanwells wird sicher nicht gezaubert. Letztlich werde dort ähnliche Komponenten wie in den eQ3-Geräten werkeln. Letztlich sind die eQ3-Teile ja nicht schlecht, gerade bewusst "weiche" Netzteile, die eine gute Anzugspannung für Relais liefern und dann moderat einbrechen, weil für das Halten des Relais weit weniger Leistung benötigt wird, finde ich durchaus gelungen.
Für den Bastler ergibt sich freilich der unschätzbare Vorteil, hier eine erprobte und sichere Blackbox für den wirklich riskanten Teil der Arbeit einzukaufen. Ich würde solche Sachen immer favorisieren. Kleinst-Print-Trafos sind aus meiner Sicht eben wegen der Leerlaufverluste absolut nicht mehr zeitgemäß. Man darf sich nicht von den 0,0 W mancher Handynetzteile & Co blenden lassen: Diese arbeiten intern mit Deaktivierung bei Unterlast, springen im Leerlauf also nur für kürzeste Zeiten an um den Pufferelko sekundär "aufzupumpen". Mit moderater Last ermittle ich immer wieder Wirkungsgrade zwischen 70 und maximal 85 %. Das liegt im Übrigen noch immer deutlich über allem, was kleine Trafos inkl. sekundärer Linearregelung bieten.
Schmelzsicherungen im Primärkreis sehe ich kritisch, solange Last darüber läuft. Der Schutz nachgeordneter Komponenten sollte anders passieren. Eher wäre ich für eine solide Auslegung der stromführenden Bahnen. Hingegen finde ich einen Schutzwiderstand (statt Sicherung) vor der Elektronik günstiger (es gibt dafür spezielle Bauteile, also nicht "irgendeinen" nehmen). Bei guter Auslegung (in Abhängigkeit von der normalen Belastung) fällt er thermisch nicht auf, wirkt aber im Fehlerfall so moderat begrenzend, dass ein kontrolliertes "Abrauchen" ohne Explosion zu erwarten ist (was auch immer der Vorteil von gekapselten Sicherungen gegenüber den oft noch zu findenden Glasröhrchen ist, wenn sie nicht mit Sand gefüllt wurden, was wiederum andere Gründe hat). Denkbare Defekte sind interne Kurzschlüsse in Gleichrichter, Pufferelko(s) oder Wandler-IC, und eine Strombegrenzung für diesem Fall hat durchaus Vorteile.
Ich vermute aber, dass die Meanwells für den Fall des Defekts primärer Komponenten selbst vorgesorgt haben und ein externer Schutz - wenn er nicht im Datenblatt vorgeschlagen wird - entbehrlich. Schaden tut er - bis auf die zusätzliche thermische Last - natürlich nicht.

Im Übrigen bin ich durchaus froh, dass man über solche Dinge auch diskutiert. Es gibt auch Nachbauanleitungen für Bomben im Internet und dennoch würde da nie einer auf die Idee kommen den Bauplanhersteller zu belangen, wenn beim Mixen was schiefläuft. Auch gegen eine Veröffentlichung von Platinenlayouts und entsprechenden Dateien hätte ich wenig. Jeder, der selbst solche Dinge baut und einsetzt, steht mit einem Bein im Knast, egal woher er sein Wissen dafür hat.

[Martin62]

Es gibt auch Nachbauanleitungen für Bomben im Internet und dennoch würde da nie einer auf die Idee kommen den Bauplanhersteller zu belangen, wenn beim Mixen was schiefläuft.

Naja, so mancher Staatsanwalt hat da schon Interesse dran. Spätestens bei Schadensfall grübelt die Versicherung drüber.

[HMSteve]

Schmelzsicherungen im Primärkreis sehe ich kritisch, solange Last darüber läuft. Der Schutz nachgeordneter Komponenten sollte anders passieren. Eher wäre ich für eine solide Auslegung der stromführenden Bahnen.

Warum findest Du Schmelzsicherungen kritisch? Die finden sich ja oft in kommerziellen Designs. Die im eq3-Teil fuer UP-Schalter tausche ich sogar oefter, das ist zwar eigene Nachlaessigkeit bei der Nutzung einer geschalteten Steckdose, finde ich aber besser, als Leiterbahnen langsam zu schmelzen. Ist es nicht gerade der begrenzte Platz im vorgesehenen Projekt, der ein „solides“ Auslegen schwierig macht?

Viele Gruesse,
Stephan

[TomMajor]

Danke für Euren Input.

Ich bin mir der 230V Problematik bewusst, deshalb auch der Warnhinweis, der auch bei der ELV Bauanleitung für den HM-LC-Sw1PBU-FM an markanter Stelle platziert ist.
Dort wird übrigens auch eine Schmelzsicherung eingesetzt.

Ich würde dieses Design hier auch nie selbst vertickern wollen, no way.
Aber eine offene Diskussion, wo sich Experten entsprechend einbringen um als Resultat ein sauberes und gelungenes Design zu erhalten, was dann auch Open Source ist, wäre m.E. eine gute Sache.
Die Entscheidung das zu bauen und einzusetzen liegt dann bei jedem selber, ähnlich wenn man z.B. den HM-LC-Sw1PBU-FM Bausatz kauft, lötet und anklemmt.

Idealerweise kommt hier ein Design raus, das robuster und langlebiger als das eQ-3 Design ist, siehe C26. Das wäre auch mein Ziel. (und von den Bauteilen nur 1/3 kostet).
Mir ist auch klar das bei Meanwell auch nur mit Wasser gekocht wird und der Konverter eine Blackbox ist.
Mit etwas Glück ist dort aber mehr Know-How als beim ELV Schaltnetzteil eingeflossen, schwer zu sagen, die C26 Probleme sind m.E. jedenfalls kein Ruhmesblatt für deren Design.

[Horbi]

Vermutlich bekomme ich für meine Meinung sowieso gleich die Keule drüber gebraten

Ich würde mir einen Unterputz Schaltaktor auf Basis dieser Einchip Netzteile, wie dem MP150 https://www.mouser.de/datasheet/2/277/MP150-1383937.pdf, wünschen.

Ich habe einige Schaltsteckdosen umgerüstet (GosundSP1, https://www.blitzwolf.com/Wifi-Smart-So ... p-244.html) die den Chip onboard haben. Die Verrichten gut ihren Dienst, haben einen sehr geringen Standby Verbrauch und werden nicht ansatzweise warm. Der umgerüstete Logik läuft seit ewigen Zeiten stabil vor sich hin.

Unterputzaktoren werden berührungssicher verpackt und man müsste halt darauf achten, dass keine Metallteile von außen zugänglich sind.
Klar ist das dann eher was für geübte Bastler, aber das lässt sich durch einen Warnhinweis sicherstellen.
Ihr könnt ja mit einem Meanwell auch nicht verhindern das Jemand die Platine anfasst, oder mit einer Kupferlitze in die Steckdose seinen Testaufbau betreibt.