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Summary

Details

Page properties
Content
... ... @@ -31,10 +31,12 @@
31 31  
32 32  Der 6-fach Aktor passt in ein 6 TE Gehäuse. Um den Bus mit der Stromaufnahme bei Schaltvorgängen nicht außerordentlich zu belasten, wird Schaltenergie in großen Kondensatoren zwischengespeichert und die Relais werden mit einer ladungsabhängigen PWM geschaltet. Damit können auch viele Aktorkanäle einer KNX-Installation gleichzeitig geschaltet werden, ohne dass das KNX-Netzteil überfordert wird.
33 33  Als Controller kommt ein 4TE Top-Controller mit ARM LPC1115 zum Einsatz, der gleichzeitig auch die Taster und LEDs für die Handbedienung trägt.
34 -Das Konfigurationsinterface dieses Gerätes ist kompatibel zum SA/S 8.16.6.1 von ABB. Nur die Kanäle A bis F sind mit Funktion und nur in der Betriebsart "Schaltaktor" (kein Heizungsaktor).
34 +Das Konfigurationsinterface dieses Gerätes ist kompatibel zum SA/S 8.16.6.1 von ABB (Version 3.2). Nur die Kanäle A bis F sind mit Funktion und nur in der Betriebsart "Schaltaktor" (kein Heizungsaktor).
35 35  
36 36  [[image:Icons.WebHome@icon_warning_128.png||height="70" width="70"]]
37 37  
38 +**Vorsicht beim Arbeiten an 230V Netzstrom, es ist lebensgefährlich!**
39 +
38 38  Die Ausgangskanäle sind für bis zu 230V Wechselspannung ausgelegt. Dies gilt sowohl für die Strommessung, als auch für die Trennung der Kanäle untereinander. Bei Gleichstrom funktioniert die Strommessung nicht.
39 39  Die Spannungsbegrenzung auf 230V erlaubt kein Schalten von unterschiedlichen Phasen auf benachbarten Kanälen. Ebenso darf keine Schutzkleinspannung einerseits und Netzspanungs andererseits an Nachbarkanälen anliegen.
40 40  Der Schaltkontakt stellt bei offenem Kontakt nur eine Funktionsisolierung her, das heißt zum sicheren Abschalten beispielsweise bei Arbeiten an der Installation muss die vorgeschaltete Sicherung abgeschaltet werden. (Dies gilt übrigens bei nahezu allen Schaltgeräten, ob käuflich oder Selbstbau.)
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72 72  * der 100µF Elko C7 bleibt unbestückt
73 73  * LED1 mit R3 als Betriebsanzeige sind optional
74 74  * Taster S1, S5 sind unbestückt
77 +* Alle Taster müssen sorgfältig mittig auf ihrer Bestückposition eingelötet werden. Ansonsten kann es sein, dass sie später im Deckel klemmen
75 75  * die LEDs LED2, LED6 mit R6 und R10 sind für den Betrieb nicht notwendig, sie geben jedoch Debug-Informationen aus: LED6 leuchtet, wenn eine Applikation programmiert wurde. LED2 leuchtet, wenn der Schaltaktor im Normalbetrieb ist (Applikation programmiert, Spannungen stimmen, Startverzögerung abgelaufen)
76 76  * für die Rückmessung der Busspannung wird der Lötjumper in Stellung 1-2 geschlossen. Das ist eine Brücke vom mittleren zu dem Anschluss, der in Richtung Mikrocontroller zeigt. R16 36kR 1%, R17 3kR 1%, D15 unbestückt, C11 10nF
77 77  * S9, LED10 und R27 bleiben unbestückt
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82 82  
83 83  == Aufbau out6-cs-ctrl ==
84 84  
88 +(((
89 +|(((
85 85  Bei der mittleren Platine des Sandwich, out6-cs-ctrl genannt, werden die Stromwandler T1 bis T6 erst später beim Zusammenbau der Platinen eingelötet. Auch die Elkos C14, C15 und C16 sollten vorerst noch nicht eingelötet werden.
91 +)))|(((
92 +[[image:Ctrl_Base.jpg||width="800"]]
93 +)))
94 +)))
86 86  
87 87  == Aufbau out6-cs-base ==
88 88  
... ... @@ -92,10 +92,21 @@
92 92  
93 93  == Zusammenbau und Bestückung der Stromwandler ==
94 94  
95 -Als erstes werden die Abstandshalter in die Platine out6-cs-ctrl eingeklipst. Der quaderförmige "Fuß" des Abstandshalters ist dann auf der Unterseite der Platine, der Rest auf der Oberseite. In die obere Ebene der Abstandshalter wird später die Controller-Platine eingeklipst. Der untere Teile der Abstandshalter bestimmt den richtigen Abstand zu den Relais. Dennoch sollte jetzt kontrolliert werden, ob genügend Abstand vorhanden ist: Wenn man die Platinen händisch zusammenhält, sollte zwischen den Betätigern der Relais und der Platine ein sichtbarer Spalt sein. Böse Falle: Beim HFE10 steht der Betätiger ein wenig weiter aus dem Gehäuse heraus, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Das ist die Schaltstellung zu den Spulenanschlüssen hin. Sollte der Platz zu knapp sein, hilft z.B. die Zwischenlage von Isolierband.
96 -Jetzt werden die Stromwandler vorbereitet: Wie in der "out6_cs-base V1.1 BOM.csv" steht, werden je Wandler ein 64mm Stück Aderleitung 1,5mm² benötigt. An den Enden werden 6mm abisoliert. Über die Aderleitung wird ein 52mm Stück Isolierschlauch gezogen. Das ist notwendig, um eine ausreichende Isolierung zwischen der Netzspannung und dem KNX-Bus zu erreichen.
104 +Als erstes werden die Abstandshalter in die Platine out6-cs-ctrl eingeklipst. Dies sind in SLS-3D-Druck hergestellte Teile aus Polyamid. Der quaderförmige "Fuß" des Abstandshalters ist dann auf der Unterseite der Platine, der Rest auf der Oberseite. In die obere Ebene der Abstandshalter wird später die Controller-Platine eingeklipst. Der untere Teile der Abstandshalter bestimmt den richtigen Abstand zu den Relais. Dennoch sollte jetzt kontrolliert werden, ob genügend Abstand vorhanden ist: Wenn man die Platinen händisch zusammenhält, sollte zwischen den Betätigern der Relais und der Platine ein sichtbarer Spalt sein. Böse Falle: Beim HFE10 steht der Betätiger ein wenig weiter aus dem Gehäuse heraus, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Das ist die Schaltstellung zu den Spulenanschlüssen hin. Sollte der Platz zu knapp sein, hilft z.B. die Zwischenlage von Isolierband.
105 +
106 +(% style="text-align:center" %)
107 +[[image:Trafos-Draehte.jpg||width="400"]]
108 +
109 +Jetzt werden die Stromwandler vorbereitet: Wie in der "out6_cs-base V1.1 BOM.csv" steht, werden je Wandler ein 64mm Stück Aderleitung 1,5mm^^2^^ benötigt. An den Enden werden 6mm abisoliert. Über die Aderleitung wird ein 52mm Stück Isolierschlauch gezogen. Das ist notwendig, um eine ausreichende Isolierung zwischen der Netzspannung und dem KNX-Bus zu erreichen.
97 97  Zum Biegen des Drahtes wird ein kleines Hilfsmittel benötigt. Benutzt man nur die Stromwandler, um den Draht zu biegen, kann die Isolierung beschädigt werden. Betrachtet man die Stromwandler, so hat das Durchsteckloch auf einer Seite abgerunde Kanten, auf der anderen ist es jedoch scharfkantig (auf der beschrifteten Seite). Hier würde der Druck beim Zurechtbiegen des Drahtes die Isolierung beschädigen. Als sinnvoll hat sich ein Hilfsmittel aus einem Stück Platinenbasismaterial herausgestellt: Von einem kleinen Stück wird an einer Seite eine Seite zu einem Viertelkreis rundgefeilt. Die andere Seite wird nur kurz entgratet.
111 +
112 +|[[image:Biegehilfe.jpg||alt="Biegehilfe"]]Biegehilfe aus einem Stück Basismaterial|[[image:Stromwandler.jpg||width="530"]]Stromwandler mit zurechtgebogenem Draht
113 +
98 98  Beim Biegen wird dieses Stück Platine dann auf der beschrifteten Seite des Stromwandlers aufgelegt und der Draht über die abgerundete Kante gebogen. Am Anfang braucht es etwas Übung, um das Platinenstück, den Stromwandler und das Drahtstück zu halten und zu biegen. Letztendlich sollten beide Enden des Drahtes nahezu gleich lang sein. Jetzt sollten die beiden Drahtenden noch parallel zueinander sein. Damit sie in die Platine passen, müssen sie noch seitlich etwas verbogen sein. Hier sollte man sorgfältig sein: Wenn die einzelnen Drähte und Stromwandler sauber ausgerichtet sind, lässt sich das Platinensandwich leicht zusammensetzen.
115 +
116 +(% style="text-align:center" %)
117 +[[image:Trafos eingesteckt.jpg||width="400"]]
118 +
99 99  Dazu werden die 6 Stromwandler mit ihren gerade gebogenen Drähten in die untere Platine eingesetzt. Dabei sollten die beschriftete Seite der Wandler bei allen in eine Richtung zeigen, welche ist jedoch egal. Dann wird die mittlere Platine out6-cs-ctrl aufgesetzt und die Pins aller Stromwandler eingefädelt. Zur Stabilisierung wird das Ganze mit Klebeband fixiert. Nun werden die Stromwandler, bei den äußersten angefangen, in die Platine out6-cs-ctrl eingelötet. Damit jeder einzelne Stromwandler sauber auf der Platine aufliegt, kann man von unten gegen die Drähte drücken, die auf der Platine out6-cs-base noch nicht verlötet sind. Jetzt wird die Ausrichtung der Platinen noch mal kontrolliert und nachjustiert. Liegen die Platinen sauber übereinander? Die Stromwandler sollten direkt an den Relais anliegen. Die Platinen sollten seitlich bündig enden, keine überstehen.
100 100  Nun werden noch die dickeren Drähte zum Transport der Relaisspannung zwischen den beiden Platinen eingelötet: Auf der out6-cs-ctrl ist das an den Lötpunkten P3, P4, P5. Hierfür kann man den nackten Draht aus der Aderleitung benutzen - oder auch einen leicht dünneren.
101 101  Nach einer letzten Kontrolle der Ausrichtung der Platinen werden die ganzen Drähte der Stromwandler auf der unteren Platine verlötet. Sauber verlötet ist so eine Verbindung, wenn auch auf der anderen Seite der Lötung das Lötzinn das Pad bedeckt hat, das Zinn also durch das ganze Lötauge gekrochen ist.
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103 103  Die Elkos C14, C15 und C16 werden jetzt eingelötet. Dafür werden die Beinchen zurechtgebogen und schon vor dem Einlöten so gekürzt, dass sie nur ein wenig unten aus der Platine herausgucken. Der Elko C16 liegt auf den Elkos C14 und C15, braucht also längere Beinchen. Verlötet werden müssen sie von der Bestückungsseite aus, in den Spalt unten wird man kaum mit dem Lötkolben hineinkommen.
104 104  
105 105  Der Platinenstapel ist damit fertiggestellt. Abschließend sollten noch die stromführenden Leiterbahnen auf der Relaisplatine mit Kupferdraht verstärkt werden. Auch bei Verwendung von Platinen mit 70µm Kupferbeschichtung ist die Erwärmung bei Maximallast ansonsten grenzwertig. Die entsprechenden Leiterbahnen sind nicht mit Löststopplack abgedeckt, zusätzlicher Draht kann also leicht aufgelötet werden.
106 -Als sinnvoll hat sich folgende Variante herausgestellt: Alle Leiterbahnen, die von den Schraubklemmen abgehen, werden mit 1mm² Kupferdraht verstärkt bis zum Lötauge des Stromwandlers bzw. bis zum Relais. Bei den kurzen Leiterbahnstücken zwischen Stromwandler und Relais ist dies nicht notwendig. Wem ein 1mm² mit 1,1mm Durchmesser zu sperrig ist, kann auch zwei 0,5mm² Drähte mit 0,8mm Durchmesser parallel löten. Dann ist auch sichergestellt, dass sich die Platine sauber in das Gehäuse einlegen lässt.
126 +Als sinnvoll hat sich folgende Variante herausgestellt: Alle Leiterbahnen, die von den Schraubklemmen abgehen, werden mit 1mm^^2^^ Kupferdraht verstärkt bis zum Lötauge des Stromwandlers bzw. bis zum Relais. Bei den kurzen Leiterbahnstücken zwischen Stromwandler und Relais ist dies nicht notwendig. Wem ein 1mm^^2^^ mit 1,1mm Durchmesser zu sperrig ist, kann auch zwei 0,5mm^^2^^ Drähte mit 0,8mm Durchmesser parallel löten. Dann ist auch sichergestellt, dass sich die Platine sauber in das Gehäuse einlegen lässt.
107 107  
108 108  Es werden noch zwei Flachbandkabel benötigt, die Verbindung zum Controller und eine zur Relaisplatine.
109 109  Alle Quetschverbinder werden ohne Zugentlastung eingesetzt, diese würde die Bauhöhe zu stark erhöhen.
110 110  
111 -Für die Verbindung der Controller-Platine bis dem out6-cs-Stapel wird ein kurzes Stück Flachbandkabel benötigt. Hierbei werden die Pfostenbuchsen auf unterschiedliche Seiten des Flachbandkabels aufgequetscht. Auf die Polung achten! Die Länge des Kabels ist etwas knifflig, hat es die falsche Länge, sitzt nachher die Controller-Platine seitlich versetzt und die Bohrungen des Deckels passen unter Umständen nicht. Hier hilft Sorgfalt und evtl vorsichtiges Zurechtbiegen des Kabels. Das Kabel sollte von der Mitte eines Steckverbinders zum anderen etwa 26mm lang sein.
131 +Für die Verbindung der Controller-Platine bis dem out6-cs-Stapel wird ein kurzes Stück Flachbandkabel benötigt. Hierbei werden die Pfostenbuchsen auf unterschiedliche Seiten des Flachbandkabels aufgequetscht. Auf die Polung achten! Die Länge des Kabels ist etwas knifflig, hat es die falsche Länge, sitzt nachher die Controller-Platine seitlich versetzt und die Bohrungen des Deckels passen unter Umständen nicht. Hier hilft Sorgfalt und evtl vorsichtiges Zurechtbiegen des Kabels. Das Kabel sollte von der Mitte eines Steckverbinders zum anderen etwa 26mm lang sein. Nach dem Anquetschen der Verbinder kann es noch geschlitzt werden, um es etwas flexibler zu machen: Dazu wird das breite Flachbandkabel in mehrere, jeweils 4polige aufgetrennt, von Stecker zu Stecker.
112 112  Weder der Steckverbinder am Controller, noch der auf der Platine out6-cs-ctrl haben Schutzkragen, die ein falsches Einstecken des Kabels verhindern. Also besser zweimal kontrollieren, ob der Verbinder nicht versetzt aufgesteckt wurde!
113 113  
114 114  Wenn alles passt, kann als letzter Schritt die Controller-Platine einfach in die Abstandshalter eingeklipst werden.
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115 115  
116 116  == Gehäusebearbeitung ==
117 117  
118 -In die Frontplatte müssen noch die Löcher für die Taster und LEDs gebohrt werden. Am einfachsten geht dies mit der Bohrschablone out6_cs-drill-aid. Sie wird mit den Pfeil nach rechts zeigend in den Frontplattenausschnitt des Deckel geklemmt, dann geben die markierten Bohrungen die richtigen Positionen für die Löcher vor. Die Schablone kann umgedreht werden, die eine Seite hat kleine Löcher zum Vorbohren, die andere die großen Löcher. Neben den Löchern steht der richtige Bohrdurchmesser für das endgültige Loch. Vorsicht: Es sind Löcher für alle Taster und LEDs der Controller-Platine vorhanden. Jedoch werden nicht alle benötigt. Also vorher überlegen, welche von den Löchern benötigt werden. Für die Taster wird ein etwas exotischer Bohrdurchmesser benötigt: 3,7mm Im Baumarkt wird man den kaum finden, eher im Werkzeughandel oder halt Online. Für den Programmiertaster kann man noch ein kleines Feature einbauen: Benutzt man hier einen flachen Taster und bohrt durch die Frontplatte nur ein kleines Loch, z.B. 2mm, so hat man einen gewissen Schutz gegen ungewolltes oder auch unbefugtes Betätigen. Es ist dann allerdings notwendig, das kleine Loch von der Innenseite des Deckel noch mal zum Teil größer aufzubohren. Ansonsten klemmt Programmiertaster.
138 +In die Frontplatte müssen noch die Löcher für die Taster und für kleine Lichtleiter bei den LED-Positionen gebohrt werden. Am einfachsten geht dies mit der Bohrschablone out6_cs-drill-aid. Sie wird mit den Pfeil nach rechts zeigend in den Frontplattenausschnitt des Deckel geklemmt, dann geben die markierten Bohrungen die richtigen Positionen für die Löcher vor. Die Schablone kann umgedreht werden, die eine Seite hat kleine Löcher zum Vorbohren, die andere die großen Löcher. Neben den Löchern steht der richtige Bohrdurchmesser für das endgültige Loch. Vorsicht: Es sind Löcher für alle Taster und LEDs der Controller-Platine vorhanden. Jedoch werden nicht alle benötigt. Also vorher überlegen, welche von den Löchern benötigt werden. Für die Taster wird ein etwas exotischer Bohrdurchmesser benötigt: 3,7mm. Im Baumarkt wird man den kaum finden, eher im Werkzeughandel oder halt Online. Für den Programmiertaster kann man noch ein kleines Feature einbauen: Benutzt man hier einen flachen Taster und bohrt durch die Frontplatte nur ein kleines Loch, z.B. 2mm, so hat man einen gewissen Schutz gegen ungewolltes oder auch unbefugtes Betätigen. Es ist dann allerdings notwendig, das kleine Loch von der Innenseite des Deckel noch mal zum Teil größer aufzubohren. Ansonsten klemmt Programmiertaster.
119 119  
140 +Mit einem Extra kann man dafür sorgen, dass das Gerät nicht nur die Features eines gekauften hat, sondern auch fast so aussieht: Einer in 3D-Druck gefertigten Aufnahme für die Standard-EIB-Steckverbinder. Andererseits kann auf der Platine auch eine normale Schraubklemme bestückt werden, dann wird das Buskabel geschraubt.
141 +
142 +[[image:Out6-cs komplett.jpg]]
143 +
120 120  = Häufige Fragen =
121 121  
122 122  * Warum diese großen Relais?
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131 131  * Wann gibt es eine Variante mit der Funktion als Heizungsaktor?
132 132  Das ist vorst nicht geplant. Hat jemand Bedarf für diese Funktion? Findet sich vielleicht sogar jemand, der diese Funktionalität ergänzen will?
133 133  
134 -.
158 += Downloads =
159 +
160 +[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Firmware>>url:https://github.com/selfbus/software-arm-incubation/tree/master/actuators/outputs/out-cs-bim112]]
161 +
162 +LPC1115 4TE Top-Controller
163 +
164 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Controller/lpc1115_4te_top/LPC1115_4TE_TOP%20V1.1.sch]]
165 +
166 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Controller/lpc1115_4te_top/LPC1115_4TE_TOP%20V1.1.brd]]
167 +
168 +[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Controller/lpc1115_4te_top]]
169 +
170 +Out6_cs Kontrollplatine
171 +
172 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-ctrl%20V1.1.sch]]
173 +
174 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-ctrl%20V1.1.brd]]
175 +
176 +[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Apps/out6_cs]]
177 +
178 +Out6_cs Relaisplatine
179 +
180 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_eagle_22.png]] Schaltplan V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-base%20V1.1.sch]]
181 +
182 +[[[[image:Main.Icons_22@icon_board_22.png]] Board V1.1>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/raw/master/Apps/out6_cs/ou6_cs-base%20V1.1.brd]]
183 +
184 +[[[[image:Icons_22.WebHome@icon_database_22.png]] Github-Projekt>>url:https://github.com/selfbus/hardware-incubation/tree/master/Apps/out6_cs]]
Biegehilfe.jpg
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Out6-cs komplett.jpg
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Trafos eingesteckt.jpg
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Trafos-Draehte.jpg
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