230V Input Mikrocontroller

Allgemeines

Ich hatte schon öfter den Fall, dass bei einem Signalgeber nur eine 230V Schaltspannung zur Verfuegung stand. Im EIB-Umfeld habe ich dann mehrfach einen 230V Input-Baustein eingesetzt.

Wenn ich aber nicht den "Umweg" ueber den EIB gehen moechte bieten die hier vorgestellten Module eine schoene Moeglichkeit ein 230V-Signal mit einem Mikrocontroller oder z.B. Siemens LOGO! zu verarbeiten.

Grundlage

Die 230VAC-Eingangsmodule bestehen im Wesentlichen aus 2 Einheiten. Die erste Einheit sieht einen Betrieb einer LED an 230V Wechselspannung vor. Die zweite Einheit ist eine an die LED über einen Fototransistor optisch angekoppelte Schaltstufe. Die Strecke, bzw der optische Uebergang von der LED zum Fototransistor stellt die galvanische Trennung zwischen den 230V des Versorgungsnetzes und der Schutzkleinspannungen der Mikrocontrollerschaltungen dar. Abgesehen von der Tatsache, dass fuer die Versorgungsreinichtung der Automatisierung ebenfalls Schutzvorkehrungen getroffen werden muessen, ist bei dem Eingangsmodul nur die optische Strecke im Fehlerfall maszgebend. Die Durschschlagsspannung, bzw. Durchschlagsfestigkeit von Luft liegt in der Regel ueber 100V pro mm (Abstand). Sind also LED und Fototransistor z. B. 1 cm entfernt, in einem Gehaeuse gechuetzt gegen Streulicht, liegt die Spannungs, die im Fehler ueberschritten werden muss bereits bei ueber 1000V. Bei einem Blitzschlag, in unmittelbarer Naehe des Installationsortes, ist dieser Abstand zwar nicht ausreichend, aber der Schaden in diesem Fall vermutlich weitreichender als durch den Durchschlag durch die galvanische Trennung.

In den vorliegenden Modulen ist an Stelle der LED-Fototransistor-Einheit ein Optokopler verbaut. Das Datenblatt gibt Aufschluss ueber die Isolationsspannung. Der in der Schaltung eingesetzte EL 817 besitzt eine Isolationsfestigkeit bis 5 kV.

Die Schaltungsvarianten ergeben sich im Wesentlichen durch die Art der eingesetzten LED/Optokoppler (Low Current) und dem Schaltvermoegen der Transistorschaltstufe.

Bei einem Elektronikversender habe ich mal 3 verschiedene Bausaetze zum Testen geordert.

Bausatz 1

230V/AC LED Vorschaltplatine Standard

Bausatz 2

230V/AC LED Vorschaltplatine Low Current

Bausatz 3

Vorschaltplatine zum Betrieb von LEDs an 230V/AC