Termostat de camera alimentat prin linia de semnal

[Vizitator Liviu Gelea]

Salut. Vreau sa creez un termostat de camera inteligent pentru o centrala de apartament.

 

Situatia este simpla. Din centrala ies 2 fire legate la panoul de control potrivit manualului. La aceste fire se leaga in mod normal un  termostat mecanic. Daca circuitul este inchis, centrala porneste (arzatorul se aprinde).

Ce ma intereseaza pe  mine este sa aflu cat curent pot trage din aceste fire fara a declansa aprinderea centralei si daca pot folosi aceasta energie pentru a alimenta un controller pe care l-am programat deja. Deasemenea, incerc sa proiectez un circuit care sa permita aprinderea centralei de catre acesta

 

Pentru a-mi da seama de primul aspect am legat rezistoare de diferite dimensiuni  pana cand am gasit cea mai mica valoare pentru care centrala NU se aprinde.

Aceasta valoare este de 1,09 kOhm.

Dat fiind că tensiunea pe fir este de 22.1V iar pe rezistorul de mai sus masor o cadere de tensiune de 4,3V, deduc valoarea curentului de declansare: I = 4,3 V / 1,09 kOhm = 3,94 mA . (Rezistenta interna a alimentarii pare asadar sa fie 4,576 kOhm). Aceasta valoare se verifica, multimetrul meu aratand un curent de 3,7 mA.

 

Acum gandirea mea este astfel: Atata timp cat trag mai putin de 3.5 mA (ca sa fim siguri), pot alimenta cu acest curent un dispozitiv care masoara temperatura in camera si decide in functie de un program intern daca sa porneasca centrala sau nu.

 

Intrebarea 1: Este rationamentul meu corect pana aici?

 

Intrebarea 2: Acum ca stiu cat curent pot trage din circuit, fac optimizarile necesare pentru a ma incadra sub aceasta limită si ma pregatesc sa inchid circuitul. Acum am nevoie de o sarcina nouă declansata probabil printr-un tranzistor sau mosfet. Noua sarcina insa imi modifica insa curentul prin controller. Cum pot face sa pastrez curentul prin el constant? Cum ar arata un astfel de circuit?

 

Multumesc anticipat pentru sugestii.

 

[validae]

Ar trebui în acel caz ca alimentarea microcontrollerului să fie făcută în impulsuri, fiindcă la deschiderea tranzistorului alimentarea lui practic s-ar anula. La un curent așa mic e destul de greu de realizat ce vrei să faci, dar nu imposibil. Metoda asta se utilizează deja în întrerupătoare cu microcontroller, cu doar două fire.Dar nu cred că și centrala va ,,aprecia,, modul de lucru pulsatoriu, e pericol s-o defectezi astfel....trebuie văzut dacă pe circuitul ei de comandă există sau se poate adăuga un integrator care poate considera o serie de impulsuri dese ca pe o comandă fermă de aprindere.

Editat Octombrie 3, 2018 de validae

[Vizitator Liviu Gelea]

Din fericire cand aprind centrala pot trage oricat de mult curent ma lasa. singura limitare este ca atunci cand o vreau oprita sa nu depasesc acei 3 mA. Ma gandesc ca probabil o sa pun arduino in deep sleep si il trezesc odata la 10 minute ca sa faca operatiunile. In restul timpului probabil o sa incarc un condensator mare ca sa permita aprinderea intermitenta a lui Arduino.

DIn pacate insa cei 3mA imi  sugereaza ca pot sa imi iau adio de la afisaj lcd si butoane pentru reglat temperatura.

[validae]

Afișajul iese din calcul, poate doar unul transreflexiv, fără iluminare ar putea fi folosit.Dar cred că numai curentul cerut de driverul lui ar putea reprezenta jumătate din maximul disponibil...

[costi002]

De ce vrei neaparat sa alimentezi din centrala?

Poate e mai simplu sa pui 2 dispozitive legate prin LIN, alimentate dinspre centrala(banuiesc ca nu vrei fire suplimentare prin camera ) Unul il pui in camera. celalt langa centrala.

Eu nu as trage curent din centrala, cine stie ce erori pot aparea intern si te trezesti cu gazul deschis.

Toate bune.

[amudsen]

De ce nu pui pur si simplu un cronotermostat din comert alimentat la o baterie de 1,5v ? Aia 3 mA  mi se par din domeniul sf-ului ........ 

[sesebe]

Unii vor sa reinventeze apa calda. 

Crezi ca dacă s-ar fi putut face asa ceva și ar fi fost și fiabil în funcționare nu s-ar fi găsit deja de cumpărat de la ciainezi? 

[Vizitator Liviu Gelea]

25 minutes ago, sesebe said:

Unii vor sa reinventeze apa calda. 

Crezi ca dacă s-ar fi putut face asa ceva și ar fi fost și fiabil în funcționare nu s-ar fi găsit deja de cumpărat de la ciainezi? 

Nu sunt electrician. Daca voiam doar sa am un termostat de camera cumparam unul cu 50 lei si scapam de problema. Fac asta pentru ca imi place. Ce alte proiecte sa fac? sa montez prize?

 

[validae]

Ideea nu e rea, dar merge numai la becuri, că alea nu se supără dacă li se întrerupe scurt timp alimentarea.La centrală va trebui inevitabil ca după câteva secunde cel mult să se întrerupă șuntul creat de deschiderea tranzistorului, pentru a se reîncărca condensatorul de filtraj al alimentării controllerului.În acel moment centrala se va opri și va reporni iar rapid, lucru dăunător pentru circuitul de aprindere și nu numai....

[Dxxx]

Vali, chiar nu cred ca o centrala uzuala rezista la astfel de comutari succesive in functionare continua, pentru ca la orice pornire/oprire se misca ceva mecanic de genul robinete cu actuator motor sau solenoid.

Deci ar ramane ce spuneam mai sus, adica in momentul comenzii de pornire montajul sa comute la borne sa zicem doua diode inseriate, deci la borne se va duce tensiunea la 1,4V ceea ce pare suficient de mic incat sa ai comutarea ferma.

 

Singura problema ramane ca orice controller ar face el - sa poata continua sa functioneze nestingherit cand el este alimentat cu numai 1,4V.

 

Si asta s-ar rezolva simplu cu un circuit boost, dar nici asta nu merge daca tensiunea poate sa urce si la 21V si mai rau curentul maxim permis sa fie absorbit este sub 3 mA...

 

 

Cred ca suntem in situatia pildei <nu fac nici o aluzie la persoanele de fata, dar pilda asa se numeste> cu prostu' care arunca o piatra in lac si 10 destepti nu pot s-o scoata...

Probabil ca OP doreste sa puna aici sarade, si probail ca noi ar fi mai bine sa nu ne angrenam in discutii inutile.

Editat Octombrie 3, 2018 de Dxxx

[sesebe]

Nu trebuie sa gindit chiar asa de negativist. Teoretic s-ar putea face ceva de genul dar trebuie o disponibilitate de curent mult mai mare, minim 15-20mA.

Problema este ca acea interfață de comanda nu a fost gindita pt asa ceva și deci este aproape imposibil de realizat, oricum nu cu un arduino. 

Editat Octombrie 3, 2018 de sesebe

[Dxxx]

Sesebe, s-ar putea si la curenti mici, sa zicem senzorul termic cu jonctiuni diode siliciu inseriate, unde poti sa dimensionezi curentul prin senzor la microamperi / un MCP 607 / un LM4040 si ai consum total sub 1mA, problema ramane cum limitezi curentul la o variatie a tensiunii de intrare intre 2 si 21V.

 

Dar problema mare este ca si in cazul acestor componente tensiunea minima de functionare este 2,5V, ceea ce o fi mai mic de 3,94 dar nu cred sa  fie ecart suficient pentru functionare sigura.

 

Basca ca mai ai si problema unui mosfet care sa fie complet deschis cu tensinea pe grila de numai 2,5V . Bun cu charge-pump s-ar putea rezolva, dar alea consuma ceva curent la randul lor... desi am gasit LM2665 care consuma ~1mA.

Editat Octombrie 3, 2018 de Dxxx

[Ticu]

Cand temperatura e mare, contactul fiind deschis, ai putea incarca cu 2 mA un mic acumulator de 6V, printr-o dioda si o rezistenta de cativa kohmi  (valoare care trebuie experimentata, as estima 4-6k).
Cum centrala "sta" cam jumatate din timp, obtii o incarcare de 12ore x 2mA =24 mAh intr-o zi.
Montajul permanent alimentat ar trebui deci sa consume max. 24mAh/24h =1 mA din acumulator.
Daca insa montajul "se trezeste" doar 1-2 secunde la intervale de 3 minute, consumul in acele secunde poate fi de 100 de ori mai mare.
Centrala poate fi comandata de contactele unui releu polarizat de 6V (releu care nu consuma decat in acele 1-2 secunde). Varianta de releu cu 2 bobine. Fiecare alimentata printr-un tranzistor npn, comandat la randul lui de cate o iesire a controllerului, printr-o rezistenta de 1k.
Iesirea 1 sa fie SUS cand temperatura este peste limita de sus, tranzistorul conduce, bobina din colector este alimentata cu 100mA, contactul se deschide si ramane asa urmatoarele 3 minute. Atunci starea releului poate fi mentinuta sau nu, in functie de noua temperatura citita.
Iesirea 2 sa fie SUS cand temperatura este sub limita de jos. Este alimentata cealalta bobina,  contactul se inchide si porneste incalzirea.

Editat Octombrie 4, 2018 de Ticu

[gabiz_ro]

Eu spun ca totusi te complici inutil.

Oricum tragi un cablu,ca are doua fire sau mai multe devine irelevant (mai multe inseamna 3-4 nu zece)

Cablu de telefon cu patru fire,doua fire la contactele de termostat ale centralei iar pe celelalte doua cuplezi un alimentator mic sau un incarcator de telefon de exemplu,asa ai si alimentare pentru termostat.

 

In functie de cum e conexiunea termostatului (presupun ca e fata de masa) poti alimenta termostatul direct din alimentarea placii centralei,probabil e disponibil acolo un 24V si 12V si 5V totusi pentru a nu influenta cumva alte etaje cred ca e recomandat sa te conectezi imediat dupa chopper,cum ai 22V acolo probabil ca sursa scoate o tensiune de 24V .Dar asta inseamna sa intervii in placa electronica,nu stiu in ce fel afecteaza asta din punct de vedere legal,oricum garantia o pierzi.

[one]

Cam tarziu raspunsul meu dar... toate termostatele inteligente care functioneaza in OpenTherm sunt alimentate din linia de la centrala. De obicei au inauntru un super-condensator pentru a conserva energia in momentul transmisiei datelor si eventual baterii pentru un backup al ceasului.

Pentru compatibilitate, s-a ales ca inchiderea circuitului cu un intrerupator sa porneasca centrala.

Pentru a intelege cum se comanda centrala si cat curent poti absorbi fara sa porneasca, e suficienta consultarea specificatiilor OpenTherm.

https://www.domoticaforum.eu/uploaded/Ard M/Opentherm Protocol v2-2.pdf

Quote

The minimum available power is 35 mW

Un proiect interesant aici dar nu se alimenteaza din liniile Opentherm.

 

Editat Octombrie 15, 2018 de one