Jos tarvitaan matala jännite kohdassa, missä ei ole kosketeltavissa olevia osia, eikä ulkoisia liitäntöjä, joskus näkee käytettävän teholähdeversiota, jossa ei ole eristystä verkkojännitteen ja matalajännitteen välillä.
Yleiskäyttöön tämä ei sovellu (sähköturvallisuussyistä), vaan sopii vain tilanteisiin, jossa tämän syöttämällä kytkennällä ei ole kosketeltavissa olevia osia, eikä ulkoisia liitäntöjä.
Jos kommunikaatiota ulkomaailmaan tarvitaan, niin se hoidetaan aina optoerottimella, ja optoerotin sellaista tyyppiä, joka on turvallinen vaikka kahden eri puolen välissä vaikuttaisi täysi 230V verkkojännite.
Tässä 2 esimerkkiä tämäntapaisesta kytkennästä:
suomeksi (Karin versio):
http://huhtama.kapsi.fi/ele/index.php?si=ukk&ukk=2190369
englanniksi:
https://www.edn.com/design/power-management/4418393/AC-power-your-circuit-without-a-transformer
Jotenkin tuo Karin versio tuntuisi paremmalta; mieti, mitä tapahtuu, jos sähköverkossa esiintyy äkillinen jännitepiikki: tuo Karin versio pyrkii hoitamaan tilanteen tuolla 820 ohmin vastuksella, mutta miten tuo edn:n versio tämän hoitaa, vai vahingoittuuko se jännitepiikeistä sähköverkossa?
Karin version uskoisin selviävän hyvin lyhytaikaisesta jännitepiikistä, mutta pidempiaikainen jännitepiikki aiheuttaisi sen, että tuo 820 ohmin vastus kuumenisi yli 64 W teholla !
Lisäkysymys:
Entä, jos laittaisi Karin versioon tuon 820 ohmin vastuksen tilalle 230V / 60W hehkulampun?
Normaalikäytössä hehkulampun hehkulanka on huoneenlämpöinen, ja näin kylmänä hehkulangan resistanssi on alhainen, melkein kuin pätkä johtoa.
Jos kohdalle osuu jännitepiikki tai jos 220nF:n polyesterikondensaattori menisi oikosulkuun, niin näissä tilanteissa tuo 60W hehkulamppu syttyy toimien samalla vikaindikaattorina !
Jos sisääntulevaan vaiheeseen kytkee vielä vaikkapa 6x20 mm lasiputkisulakkeen, kytkennän turvallisuus vikatilanteessa paranee entisestään. Makuasia, mitoittaako sulakkeen siten, että jos 60W hehkulamppu jää valaisemaan, niin sulake palaa, vai niinkö, että sulake kestää palamatta 60W hehkulampun toimintavirran.
60W hehkulamppu siis pysyy normaalisti pimeänä, ja:
a) välähtää hetkellisen jännitepiikin yhteydessä
b) syttyy palamaan, jos 220nF:n polyesterikondensaattori menee oikosulkuun.
Tällaista erottamatonta teholähdettä voisi käyttää sellaisessa mittakytkennässä, joka mittaa:
a) verkkojännitettä
ja/tai
b) verkkovirrasta johonkin laitteeseen menevän virran suuruutta.
tiedot esim. mikrokontrollerilla ja A/D -muuntimella digitaalisiksi, ja sitten optoerottimen kautta muualle.
JOS tuollaisessa käytössä olevaa mikrokontrolleria haluaa debugata, niin tällöin on syytä mitata vain vaarattomia suojajännitteitä ja niiden yhteydessä esiintyviä virtoja, tai vaihtoehtoisesti debuggauskaapelin pitää olla optoerottimin erotettu, niin pysyy käyttäjä hengissä ja debuggaukseen käytettävä tietokone ehjänä.
Kannattaa muistaa, että suoraan verkkovirran kanssa tekemisissä oleva mikrokontrolleri on kosketeltuna hengenvaarallinen kaikista liitäntänastoistaan.
Mutta toimisiko 60W / 230V hehkulamppu jopa paremmin kuin 820 ohmin vastus tuontapaisessa kytkennässä?
Yleiskäyttöön tämä ei sovellu (sähköturvallisuussyistä), vaan sopii vain tilanteisiin, jossa tämän syöttämällä kytkennällä ei ole kosketeltavissa olevia osia, eikä ulkoisia liitäntöjä.
Jos kommunikaatiota ulkomaailmaan tarvitaan, niin se hoidetaan aina optoerottimella, ja optoerotin sellaista tyyppiä, joka on turvallinen vaikka kahden eri puolen välissä vaikuttaisi täysi 230V verkkojännite.
Tässä 2 esimerkkiä tämäntapaisesta kytkennästä:
suomeksi (Karin versio):
http://huhtama.kapsi.fi/ele/index.php?si=ukk&ukk=2190369
englanniksi:
https://www.edn.com/design/power-management/4418393/AC-power-your-circuit-without-a-transformer
Jotenkin tuo Karin versio tuntuisi paremmalta; mieti, mitä tapahtuu, jos sähköverkossa esiintyy äkillinen jännitepiikki: tuo Karin versio pyrkii hoitamaan tilanteen tuolla 820 ohmin vastuksella, mutta miten tuo edn:n versio tämän hoitaa, vai vahingoittuuko se jännitepiikeistä sähköverkossa?
Karin version uskoisin selviävän hyvin lyhytaikaisesta jännitepiikistä, mutta pidempiaikainen jännitepiikki aiheuttaisi sen, että tuo 820 ohmin vastus kuumenisi yli 64 W teholla !
Lisäkysymys:
Entä, jos laittaisi Karin versioon tuon 820 ohmin vastuksen tilalle 230V / 60W hehkulampun?
Normaalikäytössä hehkulampun hehkulanka on huoneenlämpöinen, ja näin kylmänä hehkulangan resistanssi on alhainen, melkein kuin pätkä johtoa.
Jos kohdalle osuu jännitepiikki tai jos 220nF:n polyesterikondensaattori menisi oikosulkuun, niin näissä tilanteissa tuo 60W hehkulamppu syttyy toimien samalla vikaindikaattorina !
Jos sisääntulevaan vaiheeseen kytkee vielä vaikkapa 6x20 mm lasiputkisulakkeen, kytkennän turvallisuus vikatilanteessa paranee entisestään. Makuasia, mitoittaako sulakkeen siten, että jos 60W hehkulamppu jää valaisemaan, niin sulake palaa, vai niinkö, että sulake kestää palamatta 60W hehkulampun toimintavirran.
60W hehkulamppu siis pysyy normaalisti pimeänä, ja:
a) välähtää hetkellisen jännitepiikin yhteydessä
b) syttyy palamaan, jos 220nF:n polyesterikondensaattori menee oikosulkuun.
Tällaista erottamatonta teholähdettä voisi käyttää sellaisessa mittakytkennässä, joka mittaa:
a) verkkojännitettä
ja/tai
b) verkkovirrasta johonkin laitteeseen menevän virran suuruutta.
tiedot esim. mikrokontrollerilla ja A/D -muuntimella digitaalisiksi, ja sitten optoerottimen kautta muualle.
JOS tuollaisessa käytössä olevaa mikrokontrolleria haluaa debugata, niin tällöin on syytä mitata vain vaarattomia suojajännitteitä ja niiden yhteydessä esiintyviä virtoja, tai vaihtoehtoisesti debuggauskaapelin pitää olla optoerottimin erotettu, niin pysyy käyttäjä hengissä ja debuggaukseen käytettävä tietokone ehjänä.
Kannattaa muistaa, että suoraan verkkovirran kanssa tekemisissä oleva mikrokontrolleri on kosketeltuna hengenvaarallinen kaikista liitäntänastoistaan.
Mutta toimisiko 60W / 230V hehkulamppu jopa paremmin kuin 820 ohmin vastus tuontapaisessa kytkennässä?
Vastaukset 3
Vanhimmat
Sähköverkossa esiintyy aina yllättäviä jännitepiikkejä ja siihen kytkettyjen laitteiden pitää ne kestää.
Karin kytkennässä ei näytä olevan sulaketta. Jos 220nF tai sen rinnalla oleva vastus jännite/virtapiikin vuoksi palaa oikosulkuun niin kytkennässä kulkeva virta voi kasvaa rajusti ja aiheuttaa kytkennän kuumenemisen. Tuollaisessa kytkennässä pitää käyttää vastuksia, jotka kestävät jännitepiikin rikkoutumatta (vastuksilla on maksimijännitekestoisuus!) ja kondensaattoreita, jotka palavat "auki" eli tuo 220 nF pitäisi olla häiriönpoistokäyttöön tarkoitettu X1-kondensaattori. Ne on speksattu verkkojännitteen yli kytkettäviksi. Mieluummin X1 kuin pienemmällä jännitteellä testattu X2.
Yleensä tuo 820 ohmin vastus on ns. sulakevastus, josta käytetään myös nimiä, palamaton vastus tai leimahtamaton vastus. So hoitelee sulakehommat kotiin.
Kytkennässä olisi oleellista olla led-piirissä myös sarjavastus ja elektrolyyttikondensaattori jotka vaimentaa ylijännitepiikit, mitkä yleensä tuhoaa ledin ukkosilla.
Suojaerotusmuuntaja on harrastajalle halpa henkivakuutus.
Jos pitäisi debugata tuollaisessa paikassa olevaa kytkentää niin se olisi helppoa. Laittaisin sähköverkon ja testattavan laitteen väliin suojaerotusmuuntajan. Sen toisiopuolella voi mihin tahansa YHTEEN pisteeseen kelluvaa verkkojännitteistä kytkentää koskea tai vaikkapa liittää oskilloskoopin proben maan ilman että tulee ongelmia. Toisiopuoli kun ei ole kummastakaan päästä maadoitettu eli voi itse valita minkä kohdan maadoittaa.
Pienet verkkomuuntajat tai verkkohakkurit ovat sen verran huokeita kapistuksia että suosisin harrastekytkennöissä niiden käyttämistä tuollaisten kelluvien härpäkkeiden sijaan.