DualKNX (MicroBCU) HAT für RaspberryPi mit DC/DC-Netzteil

[carbonarius]

Ich hätte auf jeden Fall Interesse. Ein RPi 4 ist gerade bestellt (die MicroBCU habe ich erst vor kurzem hier im Forum entdeckt).
Bin dabei!

[Ing-Dom]

gut, da haben wir dann ja einen Alpha-Tester! Schön.

Würdest du das integrierte Netzteil verwenden wollen,also den RPi aus 24 oder 30V versorgen?
Wenn ja, brauchts eine bestückte Platine, da man den LM (Schaltregler) nicht mit dem Lötkolben löten können wird. (große Masseflächen zur Kühlung)
Wenn nein, dann bräuchtest du ein PCB ohne LM, weil den abzulöten ist auch nicht trivial - und nur so kann man 5V direkt übers HAT einspeisen.

Wie siehts mit deinen Lötskills aus? SOIC ein Problem?

[carbonarius]

Ich würde das ganze über ein Hutschienen-Netzteil (5V) direkt für den RPi betreiben wollen.
Lötfähigkeiten und Equipment sind vorhanden (LQFP128, 0603, ... alles schon gelötet ;-))
Für Bauteile mit großer Massefläche hätte ich eventuell auf Arbeit die Möglichkeit das mit Heißluft zu löten. Aber fürs erste den Schaltregler einfach mal weglassen.

[jayem0]

Ing-Dom Du fragtest ja mal danach, welche Anwendungsfälle es noch für das HAT geben könnte. Wenn das HAT einfach ein TPUART "Grundboard" ist, könnte man statt der "KNX-mBCU" natürlich auch "RS232- bzw. RS485-mBCUs" entwerfen.

Hiermit könnte man imt 2 HATs dank der Lötbrücken bis zu vier I/Os in beliebiger Kombination per TPUART realisieren:

- KNX
- RS232 für bspw. *CAN, MODBUS
- RS485 für bspw. DMX

... oder halt "plain RS232 bzw. RS485".

Und das ganze so flexibel, dass man sich die individuelle Lösung zusammenstecken könnte. Das wäre schon klasse.

[Ing-Dom]

genau diese Idee hatte ich auch bereits. Eine RS485-BCU zu machen. Problem ist allerdings, dass man idr mit 2 Leitungen nicht auskommt, RS485 braucht noch eine GND-Leitung, und weiterhin hat z.B. auch RS485 kein Energieversorgung - die braucht es aber für die galvansiche Trennung. Da müsste man dann mit isolierten Wandlern arbeiten, das wäre aber alles nicht pinkompatibel machbar.

Ich würde das ganze über ein Hutschienen-Netzteil (5V) direkt für den RPi betreiben wollen.
Lötfähigkeiten und Equipment sind vorhanden (LQFP128, 0603, ... alles schon gelötet ;-))

Dann wärst du ein Kandidat für das nackige PCB.
Wenn du mir versprichst dass du ernsthaft testet und es nicht in einer Schublade vergammelt, dann würde ich dir eins schicken sobald es soweit ist.
Bauteile kriegst du alle bei Reichelt. Dauert aber noch ein wenig, schätze mal 3-4 Wochen.

[carbonarius]

Wenn du mir versprichst dass du ernsthaft testet und es nicht in einer Schublade vergammelt, dann würde ich dir eins schicken sobald es soweit ist.
Bauteile kriegst du alle bei Reichelt. Dauert aber noch ein wenig, schätze mal 3-4 Wochen.

Wenn es für dich ok, ist, dass das ganze erst mal auf einem Testbrett werkelt und nicht in einer "großen" Installation? Dann auf jeden Fall
Zeitrahmen ist kein Problem. Der RPi ist erst bestellt (bei Reichelt, hätte ich die anderen Komponenten gleich mitbestellen können ;-))

[Ing-Dom]

ne muss ja nicht zwangsläufig eine Produktivumgebung sein.
Aber evtl. auch mal die UART-Umschaltung ausprobieren und ernsthaft testen. Damit man halt bei der nächsten Serie guten Gewissens ein paar mehr ordern kann - dann wird das von den Kosten erträglich. So ein Einzelstück-Prototyp kostet auch in China.
Da fällt mir ein, du brauchst ja eh eine oder 2 Micro BCUs, die werden auch noch dauern. Da sind wir eher bei 7-8 Wochen.

[fsl]

Habe leider keine Zeit, das zu testen.

Würdest du das integrierte Netzteil verwenden wollen,also den RPi aus 24 oder 30V versorgen?
Wenn ja, brauchts eine bestückte Platine, da man den LM (Schaltregler) nicht mit dem Lötkolben löten können wird. (große Masseflächen zur Kühlung)
Wenn nein, dann bräuchtest du ein PCB ohne LM, weil den abzulöten ist auch nicht trivial - und nur so kann man 5V direkt übers HAT einspeisen.

Zu diesen Fragen wollte ich einfach mal eine neulich von mir für ein Hat gewählte Lösung vorstellen.

Bildschirmfoto 2021-01-29 um 14.19.34.png

Q1 ist Verpolungsschutz, dazu ist dieser Mosfet recht gut geeignet. Als Spannungsregler habe ich mir ein LM7805 pinkompatibles Kompaktmodul herausgesucht. Nicht teuer, einfach zu löten und bringt immerhin 2A.

Q3 und Q4 entsprechen der von der Raspberry Pi-Foundation empfohlenen Schaltung bei "back powering" über den GPIO-Header.

U1 ist ein interessanter Chip, mit dem man über einen Taster ein- und ausschalten kann. /INT/ und /KILL/ gehen zum GPIO-Header und da gibt es dann eine Software, die man auf Raspbian laufen lässt, so dass man bei laufendem Raspberry PI den Shutdown über PB auslöst und das ganze dann - wenn ich mich recht erinnere - bei KILL auch den Strom wegnimmt. Mangels Zeit habe ich das noch nicht ausprobiert (gelötet ist es, aber ich hatte noch keine Muße, die Software in den Griff zu bekommen). (Der Kommentar zu LED+R bezieht sich auf den Header, mit dem diese angeschlossen wird.)

[Ing-Dom]

Als Spannungsregler habe ich mir ein LM7805 pinkompatibles Kompaktmodul herausgesucht. Nicht teuer, einfach zu löten und bringt immerhin 2A.

Das mEZD71202A ? Nicht schlecht, sehr kompakt. Ich fände jedoch 30V Input gut (unverdrosseltes KNX-Netzteil) und 2A ist je nach Quelle etwas schwach für den Pi4.

Ehrlich gesagt verstehe ich die Q3/Q4 Schaltung nicht.. was macht die, für was ist die gut?

Die 1A Sicherung wird beim Pi4 sicher auch fliegen, wenn nicht gleich, dann irgendwann.

[fsl]

Das mEZD71202A ? Nicht schlecht, sehr kompakt. Ich fände jedoch 30V Input gut (unverdrosseltes KNX-Netzteil) und 2A ist je nach Quelle etwas schwach für den Pi4.

Klar, daran habe ich natürlich jetzt nicht gedacht. Bis 36V ginge noch das mEZD72402A-G, aber auch maximal 2A (was doch ordentlich ist). Wenn ich es recht sehe, hat Monolithic nichts in der Bauform mit mehr Strom (siehe hier).

Ehrlich gesagt verstehe ich die Q3/Q4 Schaltung nicht.. was macht die, für was ist die gut?

Siehe hier.

Die 1A Sicherung wird beim Pi4 sicher auch fliegen, wenn nicht gleich, dann irgendwann.

Kann man ja einfach größer wählen.

[fsl]

Q1 ist Verpolungsschutz, dazu ist dieser Mosfet recht gut geeignet.

...

U1 ist ein interessanter Chip, mit dem man über einen Taster ein- und ausschalten kann. /INT/ und /KILL/ gehen zum GPIO-Header und da gibt es dann eine Software, die man auf Raspbian laufen lässt, so dass man bei laufendem Raspberry PI den Shutdown über PB auslöst und das ganze dann - wenn ich mich recht erinnere - bei KILL auch den Strom wegnimmt. Mangels Zeit habe ich das noch nicht ausprobiert (gelötet ist es, aber ich hatte noch keine Muße, die Software in den Griff zu bekommen). (Der Kommentar zu LED+R bezieht sich auf den Header, mit dem diese angeschlossen wird.)

Kleine Korrektur nach nochmaliger Durchsicht. Q1 dient natürlich hier nicht nur dem Verpolungsschutz (macht er aber auch), sondern wird von U1 als Schalter benutzt.

[Ing-Dom]

Klar, daran habe ich natürlich jetzt nicht gedacht. Bis 36V ginge noch das mEZD72402A-G, aber auch maximal 2A (was doch ordentlich ist). Wenn ich es recht sehe, hat Monolithic nichts in der Bauform mit mehr Strom (siehe hier).

Ja der wäre schon gut. Hätte ich den gefunden, BEVOR ich mich ans Auslegen des LM2596 gemacht hätte, hätte ich den wahrscheinlich genommen. Ich bin ja erst mit einem 1A, dann 1,5A Baustein ähnlicher Bauform ins Rennen gegangen, weil es so schön einfach ist.
Gerade beim Pi4 sollen 2A aber eben ggf. nicht reichen, in dem von dir verlinkten Artikel verlangt die Pi Foundation auch 2,5A.
Die Verfügbarkeit bei dem mezd ist auch nicht ideal. Versandkosten bei Digikey und co sind ja nicht ohne.

Kann man ja einfach größer wählen.

ja, die Frage ist obs die wirklich braucht. Zumindest der EZD hat ja eine short circuit protection.


Das mit den idealen Dioden war mir auch neu! Again what learned, Danke!

[Ing-Dom]

Wichtig für mich ist, dass es mit dem PoE-Adapter im Reg-Gehäuse auch funktioniert. Thermisch mache ich mir bei der aktuellen Variante sorgen. Daher der Test erstmal mit 1x. Und warum 2x MicroBCU2?

Ich denke mit dem PoE Adapter müsste es passen. Mit Schaltregler könnte es an den beiden 10x20 Elkos scheiter.
Ohne sind die MicroBCUs am höchsten, die bauen 15mm auf mit normalen Buchenleisten. Direkt eingelötet bekommt man auch 9mm hin.
Wenn man dann statt dem 100µF Elko einen 47uF Tantal nimmt (sollte überhaupt kein Problem sein, es muss ja nur der Adum versorgt werden) dann kommt man nochmal 1.5 mm runter.
Ja warum 2x ? Die Kollegen hier im Thread fanden ja 2 nicht genug und wollten sogar 4 Die Antwort ist einfach: Weil der Platz da war und ich die Idee hatte dass man so einen LK realisieren könnte.
Es kostet ja nix, der Adum muss ja nicht bestückt werden.

Das mit dem thermisch musst dir nochmal erklären? Bei meinem HAT oder dem PoE Adapter oder einem anderen KNX HAT ?

[Ing-Dom]

https://gitlab.com/knx-makerstuff/kn...roBCU_RaspiHat

[Udo82]

Hallo,
habe gerade eine Spende unter anderem für den MicroBCU HAT getätigt und wollte die BOM list "as is" by Reichelt bestellen und hab den Kommentar gesehen "Parts not available at reichelt: 47uH power inductor FXL1360-470-M". Ich bin absoluter Anfänger und habe keine Ahnung wo man das Teil am besten alternativ bestellt? Oder gibt es andere Möglichkeiten um Versand zu sparen? Bin für einen Tipp dankbar 😊