AC-matat kretskort med radio och krimskrams

[opatagio]

Hej
Nu har jag varit rastlös och påbörjat ett privat litet projekt innehållande mcu (ARM), radio (Radiocrafts), tempsensor (Si7020) och en IC av modell LNK304. Det var evigheter sedan jag sysslade med AC och kan villigt erkänna att jag är rostig på tumreglerna. Eftersom jag kommer använda LNK304, vilket innebär en oisolerad AC-kretslösning, så är jag särskilt noga med att kapslingen i sig kommer utgöra tillräcklig skydd för annan än mig själv. Men innan mönsterkort beställs så önskar jag lite feedback på layouten samt om det finns personer som använt LNK304 skarpt så mottager jag gärna tips och tricks runt den kopplingen.

Ska sägas att detta slängdes ihop nu ikväll och redan har jag sett lite jag behöver åtgärda så som byta chipkomponenter 0603 till 0402, mcu ska bytas från QFP-48 till QFN-24 (på tok för många oanvända ben), gå över till 4-lagers då jordplanet blev lite väl utsatt osv. Men för att kunna gå vidare så lägger jag upp bilder här och kommer uppdatera under tiden som projektet fortskrider.

Edit: tog bort första revisionen av bilder då det är dumt att behöva ladda gammal dynga.

[opatagio]

En liten uppdatering då jag insåg tidigare att det var alldeles för mycket I/O ledigt på MCU. Enda rätta är naturligtvis att klämma in mer skit såsom valbar RC1180 868MHz modul eller den måttligt populära ESP8622...samt en liten strömsnål OLED på 0.96" som finns i uppsjö på Ebay för en spottstyver. Praktiskt när man kan plotta ut adressen (IP vid WiFi och nodnr med RC1180) och övrig status för enheten. Sedan ett litet EEPROM på 64KB så man kan spara sina äventyr.

Nu ska det bara granskas ett par gånger till sedan blir det beställning av PCB. Har redan övriga komponenter på ingående.. kommer bli ett helvete att löda för hand men vad gör man inte för att pina sig själv.
Önskar fortfarande feedback gällande 230VAC -> 12DC-regleringen. Vill i största mån begränsa eventuella röksignaler.

Så tillsvidare finns det bara nedanstående artificiella ögongodis!

[Tekko]

Men fy fan!

Menar du allvar att du tänker använda helt oisolerad buck reglering att omvandla 230VAC(325VDC) till 12V ?!?!?

Denna design kan du radera från din dator omedelbart då den är rent livsfarlig!!!

Använd istället ett riktigt gjort och godkänt switchat nätagg!

[opatagio]

Precis, jag är lite i valet och kvalet av just den punkten du belyser. För mig har det alltid varit naturligt att köra isolerat. Det som fått mig att tänka i lite andra banor är förutsättningen för den kompletta enheten (kapsling med kretskort samt anslutningsdon) och den IC från Power Integrations som verkar vara omåttligt populär för enheter med 1-2W förbrukning.
Databladet kan studeras här http://ac-dc.power.com/design-support/p ... ata-sheet/ och mer info kring just kopplingar och metoder finns på http://www.power.com/

[Icecap]

Självklart kan man köra oisolerat!

Det blir ett helvete att testa, debugga osv., antennen är strömförande med livsfarlig spänning och det blir väldigt många saker man ska ha koll på - men det går. Kapslingen blir dock intressant med tanke på antennen.

Jag hade nog vägt mycket tungt mellan billigt och förnuft.

[opatagio]

Kapslingen som sådan är tät och petsäker. Antenn-kontakten (den u.fl-kopian) är för en kabelstump som kan fästas på insida kapsling om chip-typen inte är tillfredställande nog. Kontaktdonet som kommer strömförsörja detta är av idag vedertagen standard och i anslutning anses även det petsäkert.

En bra poäng gällande felsökning. Hade tänkt göra den i flera steg där ett PCB matas av 12VDC som är bestyckat med DC-komponenterna när man programmerar och testkör hela logiken, medans ett andra PCB testas 230VAC till 12VDC regleringen. Men onekligen kommer man inte undan tester och pillande med fullbestyckade kretskort.

Får ta några varv till och fundera på dessa synpunkter. Finns några alternativ till jag ska undersöka. Tyvärr föll många bort när tillgängligt utrymme visade sig vara väldigt begränsat för min idé. En liten transformator hade kunna klämmas in om inte egenuppvärmningen varit ett problem.

[Tekko]

Sen att ta ner hela 320 volt DC ner till 5-12V medelst en enkel buck converter är ett väldigt stort steg, blir ju en nästan obefintligt kort pulskvot, dvs det är inte säkert att du ens hinner slå på/av switchtransistorn fullt ut.

Därimot om du matar kortet med 24VAC så ändras allt, då är en buck lösning rimlig då du där har isolationen mha från en trafo, och för detta kort lär en liten väggvårta på 24-30VAC några hundra mA räcke mer än väl.

Testa att knattra in dina spänningar här: http://schmidt-walter-schaltnetzteile.d ... mps_e.html <-- minimum 320vdc, maximum 340vdc, nominal 325vdc input, output 5 eller 12v säg 1A och frekvens på en 100-1000kHz så ser du ett problem.

[opatagio]

Med andra ord så är det tveksamt att exempel och kretsar från, ex: nämnda Power Integrations inte alls funkar i praktiken?

[Icecap]

De fungerar nog helt som tänkt - men en "viss" rippel måste man förvänta.

[MiaM]

Den vanliga metoden är väl att seriekoppla en kondensator för att sänka 230V-spänningen rejält, och så ett litet motstånd som tar strömtoppen när man ansluter 230V då 230V-matningen inte råkar befinna sig precis vid nollgenomgången. Jag är osäker på hur regleringen efteråt bäst görs, men en variant är ju att helt enkelt switcha så att den likriktade matningen kortsluts innan den via ytterligare en diod går in till en glättningskonding. Efter den kondingen är det väl lämpligt med ytterligare någon stab eftersom det blir klassiskt 100Hz-rippel över den kondingen. Med exempelvis 10V före stabben så blir det ju ingen nämnvärd skillnad i spänning över den första kondingen när inkommande ström matar glättningskondingen v.s. bara blir kortsluten precis före glättningskondingen. Men se verkligen till att använda en konding lämpad för detta, och i övrigt komponenter som tål worst-case-strömpåslag och störningar i allmänhet. Tänk på att t.ex. övertoner dundra rakt förbi den första kondingen och kommer med full styrka ifall du inte också har någon spole inblandad.