[OpenKNX-Ready] Schaltaktor, 8-fach, 6 TE REG-/Schaltschrankgehäuse

[abtools]

Hallo Robert,

Hi Andreas, warum verlegst du den 2040 und das ganz schwachstrom zeug auf die Front PCB? Ich habe inzwischen einige Aktoren von innen gesehen und meist ist das komplett getrennt. Evtl würde es sogar noch mehr relais ermöglichen.....

Danke für den Vorschlag, aber ich fürchte, das wird auf der Frontplatine doch eher eng, die du ja auch auf dem Foto im ersten Post siehst:
Dort sind - gut verteilt - bereits die ganzen Buttons, LEDs und IO-Extender drauf. Da bekomme ich den RP2040, Flash & Co. wohl nicht ohne Weiteres zusätzlich unter. Auch die BCU müsste ja dann wohl noch noch auf diese Platine (damit alles beieinander ist).

Auf der Hauptplatine habe ich aber eigentlich alles recht gut unter bekommen:
Vielleicht könnte man mit weiteren Optimierungen noch ein 9. Relais rein quetschen, aber ehrlich gesagt finde ich 8 eigentlich eine ganz gute Zahl, die man zumindest als Entwickler auch als "sehr gerade" empfindet. ;-)

Viele Grüße und trotzdem danke für deinen Vorschlag
Andreas

[abtools]

Hallo Jonas,

also ich mache auf jeden Fall jetzt nicht direkt den strom-/spanunngsmessenden Aktor, aber da wir nun bereits drüber sprechen, bin ich neugierig: :-)

Das wird dann vermutlich beim BL0937 auch ein Thema, der geht schließlich davon aus, dass GND der Schaltung mit N der 230 V Seite verbunden ist, was ja bei Versorgung der Schaltung aus dem KNX auch nicht der Fall ist.

Der BL0937 ist ja selbst, wie ich verstehe, nicht isoliert. Somit müssten seine IOs (SEL, CF1 und CF) ohnehin "irgendwie" isoliert zur MCU (entweder direkt über Koppler oder halt eine zusätzliche MCU per UART, I2C, ... - wie du vorgeschlagen hattest). Für den BL0937 selbst kann dann aber durchaus GND und N verbunden sein, oder? Es liegt ja alles auf der von KNX isolierten Seite.

Oder übersehe ich da etwas?

Viele Grüße
Andreas

[abtools]

Hallo Ben,

Ich finde die Netzteile von Phönix irgendwie ganz cool von den Klemmen: https://www.phoenixcontact.com/de-de...5ptled-1285036
Laut Beschreibung gehen da ohne Adernendhülsen auch bis 2,5qmm rein. Strombelastbarkeit hab ich da jetzt leider nichts gefunden. Aber das Problem mit dem Doppeladerendhülsen wäre gelöst.
Vielleicht kennt ja jemand die verbauten Klemmen?

Wenn ich die Seite richtig verstehe hat dieses Gerät selbst offenbar nur relativ geringe Ströme an seinen Ein-/Ausgängen (wenige A), aber das muss natürlich nicht heißen, dass die Klemmen nicht auch mehr könnten.

Viele Grüße
Andreas

[MarcoLanghans]

Ich denke es sind diese https://www.phoenixcontact.com/de-de...5-4-50-1725328 nur halt in grau

[IPv6]

Der BL0937 ist ja selbst, wie ich verstehe, nicht isoliert. Somit müssten seine IOs (SEL, CF1 und CF) ohnehin "irgendwie" isoliert zur MCU (entweder direkt über Koppler oder halt eine zusätzliche MCU per UART, I2C, ... - wie du vorgeschlagen hattest). Für den BL0937 selbst kann dann aber durchaus GND und N verbunden sein, oder? Es liegt ja alles auf der von KNX isolierten Seite.

So wie das für mich aussieht muss der BL0937 nicht zwingend isoliert sein, zumindest in Anwendungen, bei denen GND auf N-Potential liegt. Dann bekommt der IC zur Spannungsmessung einfach runtergeteilte Netzspannung angelegt, misst diese und alle sind glücklich.
Im KNX ist aber GND nicht auf N-Potential, die Spannung floatet einfach.
Damit funktioniert die Spannungsmessung vom BL0937 nicht, und einfach GND auf N-Potential legen, da das das "SELV" des KNX kaputt machen würde, für SELV darf die Spannung keinen Bezug zu irgendwelchen festen Potentialen haben.

Der BL0937 bräuchte daher eine von der restlichen Schaltung getrennte Betriebsspannung, am einfachsten per isolierten DC/DC Wandler. Dann kann die Betriebsspannung der BL0937 mit ihrem GND auf N-Potential gelegt werden. Als Folge müssen dann natürlich auch die IOs des Bausteins von der restlichen KNX Schaltung galvanisch getrennt werden.

Der BL0937 hat drei IOs, ein Input zum Umschalten zwischen Messung von Strom und Spannung und zwei Ausgänge, einmal Leistung und einmal eben wahlweise Strom oder Spannung.

Soll alles direkt an den µC müssten 16 Outputs und 1 Input (alle BL0937 werden gleichzeitig zwischen Strom/Spannung umgeschaltet) isoliert werden.
Oder man packt eben auf die GND=L-Potential Seite noch einen weiteren µC, der mit den BL0937 spricht und seine Erkenntnisse über eine isolierte Schnittstelle dem Hauptcontroller mitteilt.
Man könnte auch einen 16-fach Multiplexer (HC4067?) verwenden und alle Outputs der BL0937 nacheinander einlesen, dann braucht es noch einen Kanal vom Multiplexer zum Hauptcontroller und 5 Steuerpins (4 für den Multiplexer, einen zum BL0937 umschalten), die es zu isolieren gilt.

Alles in Allem gar nicht so simpel, zwar weder besonders aufwendig noch teuer, aber braucht alles Platz auf der Platine.

Strom alleine würde sich dank Halleffekt "von Haus aus" galvanisch getrennt messen lassen, Melexis wäre ein Hersteller mit ganz interessanten Produkten (MLX91208), aber auch wieder recht hochpreisig und die AD Umsetzung muss noch selber realisiert werden.

[abtools]

Hallo Jonas,

So wie das für mich aussieht muss der BL0937 nicht zwingend isoliert sein

Der von Dominik erwähnte, sehr viel teure ASC37800 hat eine Isolierung integriert, der BL0937 meines Verständnis nach jedoch nicht.
Daher würde ich mich jetzt nicht trauen seine 3 IOs direkt an den RP2040 und damit die KNX-Seite anzuschließen.

Somit ging ich davon aus, dass beim BL0937 eine zusätzliche Isolierung sämtlicher KOs und damit auch vom KNX-GND erforderlich ist.

Der BL0937 bräuchte daher eine von der restlichen Schaltung getrennte Betriebsspannung, am einfachsten per isolierten DC/DC Wandler. Dann kann die Betriebsspannung der BL0937 mit ihrem GND auf N-Potential gelegt werden. Als Folge müssen dann natürlich auch die IOs des Bausteins von der restlichen KNX Schaltung galvanisch getrennt werden.

Genau, das war mein Verständnis. Alle IOs sowie die beiden GNDs sind vollständig voneinander isoliert.

OK, wie gesagt nichts Dringendes, erste Version des Schaltaktors kommt auf jeden Fall ohne Strom-/Spannungsmessung.
Aber wenn ich daran arbeite, werde ich mir auf jeden Fall auch den BL0937 als Alternative ansehen - danke für den Tipp!

Viele Grüße
Andreas

[stratomnaut]

Ich habe noch keinen dieser Energiemess-ICs im Einsatz und die Kennwerte im Detail angesehen. Wollte nur kurz anmerken, dass Shelly bei den neuen Geräten vom BL0937 auf den BL0942 umgestiegen ist.
Dieser hat ein UART/SPI Interface und kann im Gegensatz zum BL0937 auch die Energieflussrichtung erkennen.

[abtools]

Hallo Thomas,

Ich habe noch keinen dieser Energiemess-ICs im Einsatz und die Kennwerte im Detail angesehen. Wollte nur kurz anmerken, dass Shelly bei den neuen Geräten vom BL0937 auf den BL0942 umgestiegen ist.
Dieser hat ein UART/SPI Interface und kann im Gegensatz zum BL0937 auch die Energieflussrichtung erkennen.

Danke für den Tipp - ein integriertes UART-/SPI-Interface wäre auf jeden Fall praktisch und vereinfacht die Isolierung!
Schaue ich mir näher an, wenn ich weiter an der strom-/spannungsmessenden Variante des Schaltaktors arbeite.

Viele Grüße
Andreas

[abtools]

Hallo Marco,

Ich denke es sind diese https://www.phoenixcontact.com/de-de...5-4-50-1725328 nur halt in grau

Danke für's raus suchen, das dürfte sie in der Tat sein!

Leider sind diese ungünstig, weil nur ein 5 mm (anstatt 7,5 mm) Abstand der Kontakte:
Abgesehen davon, dass es nicht möglich wäre diese optional zu den "normalen" Schraubklemmen anzubieten, machen es 5 mm Pin-Abstand auch schwer eine ausreichend "breite" Leiterbahn für wenig Widerstand und gleichzeitig genügend Abstand zwischen den Kontakten zu haben.

Ich habe auch heute noch etwas recherchiert, aber etwas Vergleichbares mit 7,5 mm Abstand konnte ich leider nicht finden.

Es gibt jedoch durchaus Schraubklemmen mit "PlusMinus", wie der andere Marco (traxanos) vorgeschlagen hat, anstatt eines einfachen Schlitz'.
Nicht ganz billig, aber könnte ich, wenn da Interesse besteht, als Option anbieten.

Viele Grüße
Andreas

[IPv6]

Stimmt, SPI könnte man isolieren aber die CS Leitungen müssten trotzdem noch zu jedem IC einzeln und auch isoliert werden.

Anderer Ansatz:
Die komplette Elektronik hinter dem KNX Transceiver isolieren (DC/DC Wandler und isolierter UART) und dann für die ganze Elektronik den GND auf N-Potential legen. Ob das geräteinterne GND auf N-Potential liegt dürfte für die Schutzklasse des Gerätes egal sein, solange die KNX Anschlüsse SELF bleiben - was sie ja dank isoliertem DC/DC Wandler und isoliertem UART tun.
Damit könnten alle Leitungen von den Mess-ICs direkt an den Hauptprozessor angebunden werden.

[abtools]

Hallo Jonas,

Stimmt, SPI könnte man isolieren aber die CS Leitungen müssten trotzdem noch zu jedem IC einzeln und auch isoliert werden.

Anderer Ansatz:
Die komplette Elektronik hinter dem KNX Transceiver isolieren (DC/DC Wandler und isolierter UART) und dann für die ganze Elektronik den GND auf N-Potential legen. Ob das geräteinterne GND auf N-Potential liegt dürfte für die Schutzklasse des Gerätes egal sein, solange die KNX Anschlüsse SELF bleiben - was sie ja dank isoliertem DC/DC Wandler und isoliertem UART tun.
Damit könnten alle Leitungen von den Mess-ICs direkt an den Hauptprozessor angebunden werden.

Stimmt, das ist auch eine Option - habe ich bei meinem LED Dimmer Prototypen auch so gemacht.
Aber all das schaue ich mir dann an, wenn ich die strom-/spannungsmessenden Variante des Schaltaktors angehe. Habe ich durchaus geplant, aber jetzt wird erst einmal der "normale" Schaltaktor fertig, ohne Strom-/Spannungsmessung. :-)

Viele Grüße und nochmals danke für deinen Input
Andreas

[abtools]

Hallo zusammen,

inzwischen habe ich den Schaltaktor-Bausatz wie geplant fertig und basierend auf eurem Feedback hier auch nochmal ein paar Änderungen seit dem ersten Post vor einigen Wochen vorgenommen.

Die wichtigste ist, dass der KNX-Stecker nun "auf der anderen Seite" und damit deutlich weiter entfernt von den Netzspannungsschraubklemmen ist.

Zudem biete ich auf Wunsch die Relais' mit erhöhtem, maximalen Einschaltstrom sowie Schraubklemmen mit Plus/Minus- anstatt Schlitz-Schrauben an.

Alle Infos sowie den Link, wo ihr den Schaltaktor-Bausatz herbekommen könnt, findet ihr im aktualisierten, ersten Beitrag dieses Threads:
https://knx-user-forum.de/forum/projektforen/openknx/1966487-openknx-schaltaktor-8-fach-6-te-reg-schaltschrankgehäuse#post1966487

Da ich mit überschaubarem "Bedarf" rechne, werde ich da nicht viel vorrätig haben.
Wer also Interesse an diesem Projekt hat und konkret ein Teil davon haben möchte, bitte möglichst bis morgen bestellen, dann ist man auf jeden Fall noch beim ersten Versand voraussichtlich Ende des Monats dabei; übermorgen plane ich die entsprechenden Komponenten zu ordern (haben teilweise paar Wochen Lieferzeit).

Viele Grüße
Andreas

[abtools]

Guten morgen zusammen,

nun steht auch ein erstes, offizielles Release der Firmware, selbstverständlich Open Source, auf GitHub zum Download zur Verfügung:
https://github.com/OpenKNX/OAM-SwitchActuator/releases

Viele Grüße
Andreas

[mxcxpx]

bekommt man irgendwo die STL Datei und das Gehäuse selber zu drucken?
danke
----
sieht interessant aus da der Schaltaktor auch das Logic Modul interagiert hat in der ETS.

[MarcoLanghans]

Da auf dem OpenKNX Github nix ist vermutlich nicht, du musst das Produkt denke ich über den Link im ersten Beitrag beziehen