EMU1node - Träger Modul

Engergie Überwachungsträger Modul für den Anschluß an 220V

» Gepostet am 28.Jul.2012

  Artikel in Deutsch

 

EMU1node Träger Modul

 

EMU1node_carrier_assembly

 

Beschreibung

EMU1node Trägermodul ist eine Basisplatine, die alle Schnittstellen beinhaltet, die zur Realisierung einer mit MOSFET gesteuerten 110/220Volt Verbraucher bis 2500W (~12 Amp) benötigt wird.

Die Basisplatine ist für die ACU3 bzw. ACU4 Steuerungsmodule entwickelt worden. Da die Basisplatine als Trägermodul für eine drahtlose Kommunikation über Bluetooth entwickelt wurde, wird die gesamte Elektronik direkt ohne galvanische Trennung aus dem Netzspannung  versorgt. Folgende Grundfunktionen sind im EMU1node Trägermodul implementiert:

 
  1. Nicht isolierter 12V und 5V Spannungsnetzteil (≤5W)
  2. Zwei in Reihe geschaltete 650V / 15Amp N-Kannal MOSFETs zum Schalten der Netzspannung
  3. Hardware implementierte Überstrom-Detektoren und automatische Abschaltung
  4. Lithium-Polymer Battery Anschluß
  5. Aufnahmesockel für ACU3 bzw. ACU4 Steuermodule
  6. Drei parallel geschaltete RGB LEDs zur Statussignalisierung
  7. Strom & Spannungssensoren Zur Messungen und zum Stromzählen
  8. Leiterkarten integrierte Steckmöglichkeit für „Schuko“ und „NEMA“ Buchsen für EU & USA

 

Blockdiagramm

emu1node_carrier_blockdiagram2

 

Dimensionen

Die Platine ist mit allen Bauteilen 50mm hoch. 
Alle Einheiten sind in Millimeter.

emu1node_carrier_dimension

Leiterplatten Design

Die Platine ist auf 2 lagen mit 70µm Kupfer pro Lage aufgebaut. Das verwendete Leiterkarten-Material ist FR4. Die Dicke der Platine ist 1,6mm. Minimum Kupfer-Kupfer Abstand auf der Leiterkarte ist 0.2mm und keine Leitung ist schmaler als 0.2mm. Die kleinste Bohrung hat einen Durchmesser von 0.4mm und die Platine besitzt 115 Bohrungen insgesamt. Die Platine ist nur auf eine Seite bestückt.

EMU1node_carrier_cad

 

Elektrische Anschlüsse

emu1node_carrier_interface

 

Steuerungsmodul Anschlüsse

Pin# Pin-Name Typ Beschreibung
1 VBAT Power Lithium-Polymer Batterie Spannung
2 +5V Power Spannungsversorgung aus dem Netz
3 LED (Blue) Input Treibersignal für blaue LED
≥700mV → LED=AN, ≤ 400mV → LED=AUS
4 LED (Green) Input Treibersignal für grüne LED
≥700mV → LED=AN, ≤ 400mV → LED=AUS
SCL N/A I2C-Bus clock (nicht verwendet)
SDA N/A I2C-Bus data (nicht verwendet)
+3V3 N/A Regulierte 3,3V  (nicht verwendet)
auxVoltSens N/A Auxiliary Spannung (nicht verwendet)
GND Power Masse
10  VoltSens Output Netzspannungssensor Signal
11  Fault OpenCollector Überstrom Detektor
12  VoltageCross Output Nulldurchgangssignal (bei ca. 85 Volt)
13  csrAIO0 N/A Analoges I/O Signal (nicht verwendet)
14  LED (Red) Input Treibersignal vom Steuerungsmodul für rote LED
≥700mV → LED=AN, ≤ 400mV → LED=AUS
15  Load1(ON/nOFF) Input Hauptverbraucher Steuerungssignal (an die MOSFETs)
16  Load2(ON/nOFF) Input Nebenverbraucher Steuerungssignal (zum Relais)
17  extPWRShutDown Input Abschaltung des Netzspannungsversorgung
18  CurrentSens Output Stromsensor Signal 
19  GND Power Masse
20  Vbatchg Passive Spannungsversorgungskondensator ( ≥ 470µF/6V )

 

Optionale Anschlüsse

Pin# Pin-Name Typ Beschreibung
21  VBAT Power Batteryanschluß (Plus)
22  GND Power Masse, Batteryanschluß (Minus) 
23  VDD Power +12V vom Spannungsnetzteil (an externe Relais) 
24  AUX Output Steuersignal an externe Relais für Nebenverbraucher 
25  GND Power Masse 

 

Netz Anschlüsse

Pin# Pin-Name Typ Beschreibung
26  EARTH Power Netz-Erdanschluß
27  NULL OUTPUT Power Netz-Null-Anschluß zum Verbraucher
28  PHASE OUTPUT Power Netz-Phasen-Anschluß zum Verbraucher 
29  NULL INPUT Power Netz-Null Einspeisung
30  PHASE INPUT Power Netz-Phasen Einspeisung 

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