Brückengleichrichter fällt aus, wenn AC-Eingänge kurzgeschlossen sind

Sie sollten nicht versuchen, Ihren Stromrichter zu betreiben, indem Sie ihn über den Türklingelschalter in den Stromkreis stecken. Stattdessen sollten Sie direkt über den Ausgang des Türklingeltransformators verkabeln.

So wie Sie es jetzt haben, versorgen Sie Ihren Konverter über die Impedanz der vorhandenen Türklingel. Sogar Sie beschreiben das als Solenoid, das eine induktive Last ist. Wenn der Türklingelknopf losgelassen wird, besteht eine gute Chance, dass eine induktive Hochspannungsspitze die Dioden in Ihrer Brücke zerstört.

Dies ist ein Diagramm, wie die Verkabelung für den Stromkreis verdrahtet werden sollte, anstatt über den vorhandenen Türklingelknopf zu klopfen. Selbst mit diesem korrigierten Design wäre es ratsam zu prüfen, ob beim Loslassen des Schalters Spannungsspitzen vorhanden sind, und eine geeignete Hochspannungsspitzenklemmung in Ihren Adapterschaltkreis einzubauen.

Es ist (kaum) möglich, dass der Brückengleichrichter aufgrund der Induktivität der Türklingelspule mehr Spannung erhält, als er am Eingang aushalten kann, wenn der Schalter losgelassen wird. Es wäre viel wahrscheinlicher, wenn der Brückengleichrichter für 200 V ausgelegt wäre.

In jedem Fall können Sie ein bipolares Fernsehgerät über den Eingang legen und solche Spitzen klemmen. So etwas wie 50-100 V ist in Ordnung. Z.B. 1.5KE82CA

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Tatsächlich sollte der 100-uF-Kondensator, den Sie dort haben, jede Spitze absorbieren, daher bin ich nicht davon überzeugt, dass dies tatsächlich das Problem ist. Vielleicht gibt es einen zusätzlichen Boden oder ähnliches. Ihre hinzugefügte Erdung kann ein Problem verursachen, wenn sie geerdet ist und etwas anderes Ähnliches vom selben Transformator läuft.

Ich würde mich sehr über jeden Einblick freuen, warum der Brückengleichrichter ausfällt und wie die Schaltung modifiziert werden könnte, um den Ausfall zu verhindern.

Vermutlich durch den induktiven "Kick" beim Öffnen des Schalters.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. (a) Die grundlegende Türklingel. (b) Die beleuchtete Deluxe-Türklingel. (c) Der überwachte Deluxe-Klingeltaster.

Mit dem Hinzufügen einer Lampe und eines LDR (lichtabhängiger Widerstand) erhalten Sie, was Sie benötigen, ohne die Probleme, zwei Stromversorgungen miteinander zu verbinden, Wechsel- und Gleichstrom zu mischen und eine Magnetspule mit einem empfindlichen Mikrocontroller-Eingang zu verbinden.

Sie müssten einige Tests durchführen, um zu sehen, ob der LDR den Schalter am richtigen Punkt ziehen würde - bei Nacht und hellem Sonnenlicht prüfen, ob die Möglichkeit besteht, dass der Sensor Umgebungslicht ausgesetzt wird.

Der Kondensator dient dazu, das Flackern der Lampe herauszufiltern, ist jedoch aufgrund der thermischen Reaktion einer Glühlampe und der trägen Reaktion des LDR wahrscheinlich nicht erforderlich.

Es ist fast sicher, dass der indikative Tritt des Solenoids Ihren Brückengleichrichter tötet, wie andere darauf hingewiesen haben.

Sie müssen jedoch verstehen, warum Sie genug Energie erhalten können, um die Brückengleichrichterdioden zu töten.

Der einfache Punktkontaktschalter, der in der Türklingel verwendet wird, springt und sein Öffnen und Schließen hängt überhaupt nicht mit dem Wechselstromnetzzyklus zusammen. Bedenken Sie, dass der Taster gedrückt ist und beim Loslassen der Stromfluss durch die Magnetspule maximal ist. Dies bedeutet viel Energie und sicherlich genug, um die Sperrspannung der Dioden zu überschreiten.

Eine einfache Möglichkeit, um sicherzustellen, dass die im Solenoid gespeicherte Energie beim Loslassen der Taste minimal ist, besteht darin, einen kleinen Triac zu verwenden (Sie könnten sogar einen MOC 3021 verwenden). Ich würde davon ausgehen, dass der Solenoidstrom maximal einige hundert mA beträgt, sodass es kein Problem gibt, Ihre MCU in Reihe mit einem Solenoid zu betreiben. Viele Klingeltaster sind beleuchtet, was ohnehin zu Strom durch die Magnetspule führt.

Die folgende Schaltung sollte einfach mit Zugriff nur auf die beiden Drähte implementiert werden, die zum Taster führen (was meiner Meinung nach ein einschränkender Faktor für Sie sein kann).

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Der Druckknopf löst den Triac an jedem Punkt in der Wechselstromwelle aus, aber sobald er leitend ist, schaltet sich der Triac nur aus, wenn der Strom des Solenoids nahe Null erreicht. R3/C1 bilden einen Snubber und daher sollte es fast keinen induktiven Kick geben, da der Triac einen sehr niedrigen Haltestrom haben kann (typischerweise im Bereich von 0,5 bis 4 mA, je nachdem, was Sie verwenden).

Es ist erwähnenswert, dass die Versorgung Ihrer MCU möglicherweise auf einen Brownout abfällt, wenn der Knopf geschlossen gehalten wird. Ich nehme an, Sie sind davon nicht betroffen, aber Sie könnten sicherlich den Wert des Kondensators erhöhen, um eine längere Haltezeit bereitzustellen.

Hier gibt es kein Problem mit der Freisetzung von Induktorenergie! da es von den Transformatorwicklungen absorbiert wird.

Das Problem ist, dass nach dem Kurzschluss (erzeugt durch Schließen des Schalters) kein Strom mehr zum Eingang des Brückengleichrichters gelangt. Um dies zu lösen, bewegen Sie einfach den Schalter über die Eingangsklemmen des Brückengleichrichters und schließen Sie einen Widerstand und einen Kondensator über den Schalter an, sodass der Brückengleichrichter immer von der Sekundärseite der Transe versorgt wird. Der Widerstand absorbiert alle Spitzen, entlädt den Kondensator und die Kappe versorgt weiterhin den Gleichrichter, während die Klingeltaste gedrückt wird.

Sie schließen Ihr Wechselstromnetz kurz, um Ihren Stromkreis auszulösen. Wenn die Taste gedrückt wird, entlädt die Schaltung die Leistung in Ihrem Glättungskondensator zurück durch Ihren Brückengleichrichter, wodurch die Spannung über den Dioden verdoppelt wird. Sie benötigen im Grunde ein neues Schaltungsdesign.

Nicht offensichtlich, warum die Brücke elektrisch ausfallen würde (siehe Anmerkungen am Ende) - sie sollte ungefähr 60 V haben, selbst wenn der Schalter öffnet.

In Ihrer Anordnung fällt die Stromversorgung aus, wenn der Schalter gedrückt wird.

Der Serien-Zener unten bedeutet, dass Sie immer noch Strom erhalten, wenn die Taste gedrückt wird.

Sie brauchen wirklich keine Brücke, vorausgesetzt, Ihr Stromabfluss ist klein, eine Halbwelle (einzelne Diode) reicht aus. Es muss ein 1N4007 (1000 V) sein, da beim Öffnen des Schalters (+ve) ein böser Rücklaufspannungsimpuls auftreten kann. Wenn der Schalter bei -ve Halbzyklen öffnet, geht die Rücklaufenergie in C1, das groß genug sein muss, um sie zu absorbieren, ohne dass die Spannung zu hoch ansteigt. Überprüfen Sie dies, bevor Sie den Regler anschließen.

Beachten Sie, dass die Glocke genügend Strom ziehen muss, um Ihre Last zu versorgen. Wenn es sich um eine elektronische "Klingel" handelt, ist dies möglicherweise nicht der Fall, und Sie müssen eine Lampe oder einen Widerstand über die Klingel legen, um sicherzustellen, dass genügend Strom zur Last fließt.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Beachten Sie, dass Klingeltransformatoren eine sehr hohe Streureaktanz L1 haben, damit sie sicher ohne Überstrom kurzgeschlossen werden können. Im Gegensatz zu normalen Transformatoren haben sie also eher einen konstanten Strom als eine konstante Spannung.

Zum Flyback:

Wenn der Schalter öffnet, fließt der Glocken- + Streureaktanzstrom auf dem gleichen Niveau weiter. Wenn es beim Öffnen des Schalters 1 A beträgt, bleibt es bei 1 A und nimmt von dort ab. Es wird nicht auf magische Weise zu einem Hochstromstoß. Mit einer Brücke fließt es in die 100uF-Kappe, egal ob +ve oder -ve.

Jetzt ist die 100-uF-Kappe möglicherweise zu klein und Vcap steigt zu hoch an, aber dies beschädigt C oder den Regler, nicht eine 600-V-Brücke.

Bei einem Halbwellengleichrichter ist der Rücklauf eine sehr hohe -ve-Spannung, wenn der Schalter bei -ve-Halbzyklen öffnet. Bei +ve-Zyklen fließt es wie oben durch die Diode in C1.

Hier ist eine Variante mit einem einfachen Regler, wenn Ihr Drain niedrig ist, z. B. 10 mA. Da ich 1 Zener für zwei Funktionen verwende - bei unterschiedlichem Strom steigt die Spannung, wenn die Taste gedrückt wird. Daher ist es möglicherweise besser, 5 V für ein LDO auf Ihrer MCU-Platine zu erzeugen, als direkt 3,3 V zu erzeugen.

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