GPIO - ULN2803 - SSR

  • Hallo Raspberry Experten,

    ich bin Anfänger und möchte mir gerade eine Brausteuerung mit Der Raspberry Pi 3+ für das erste eigene Bier bauen.

    Die Ansteuerung des Braukessels sollen über SSR (3-32V) erfolgen.


    Problembeschreibung:

    Ich möchte das SSR mit 5 V (oder sogar mit 12V) schalten. An dem 5 V Netzteil hängt auch die RAspberry.

    Leider sind die GPIO Pins bekanntlich nur für max. 3.3V ausgelegt.

    Daher soll ein ULN2803 einsetzt werden ….


    Verständnisfrage:

    Verhindert der ULN2803, dass Spannungen die am COM des ULN anliegen bis zu den GPIO „vordringen“ ?

    Das SSR hat nur 2 Eingänge … wird es wie unten im Schaltbild eingezeichnet angeschlossen ?

    Können die 5 V aus dem Netzteil an welchem auch die Raspi hängt entnommen werden oder muss es ein separates sein ? Wird Ground beider Netzteile verbunden ?

    Muss der GPIO auf High oder Low gesetzt werden ?


    Anbei ein exemplarisches Schaltbild :

    https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=210597


    Kann diese Schaltung angewendet werden ?

    Sorry für die vielen Fragen, aber im Internet finde ich keine passende Beschreibung bei der Verwendung des ULN2803 und einem SSR ?!?!?!
    Blicke da derzeit nicht so durch und hoffe auf etwas Hilfestellung.


    Mit besten Grüßen und vielen Dank

    Stephan

  • Ja, der ULN "entkoppelt" die Versorgungsspannung des Raspi von der zweiten am COM.


    SSR's gibt es in verschiedenen Formen. Manche besitzen bereits eingebaute Vorwiderstände, manche nicht. Das liegt am Typ. Ansonsten ist das Schaltbild prinzipiell i.O..


    Wenn das SSR für 5V ausgelegt ist, so benötigst Du mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit kein weiteres Netzteil. Den Spannungsabfall am ULN kannst Du vermutlich vernachlässigen. Lastmäßig belasten die SSR's den ULN quasi auch nicht.


    Ground beider Netzteile MÜSSEN sogar miteinander verbunden sein.


    Wenn Du schalten willst, dann wirst Du wohl den GPIO zwischen High und Low wechseln lassen - oder? High bedeutet SSR einschalten, Low bedeutet SSR ausschalten.


    Aber - es gibt noch diverse Randbedingungen wie das Toggeln der GPIO's beim Booten und dem Verhalten Deiner Last am SSR. Ist die Last induktiv, kapazitiv oder ohmsch? Bei Snubbergliedern fließt immer ein Strom... und 230V (SSR suggeriert mir so etwas) bringen einen zum Zappeln. Also hol' Dir am besten noch zusätzliche Hilfe vor Ort, wenn Du rumwerkelst.

  • Verhindert der ULN2803, dass Spannungen die am COM des ULN anliegen bis zu den GPIO „vordringen“ ?

    Das SSR hat nur 2 Eingänge … wird es wie unten im Schaltbild eingezeichnet angeschlossen ?

    Können die 5 V aus dem Netzteil an welchem auch die Raspi hängt entnommen werden oder muss es ein separates sein ? Wird Ground beider Netzteile verbunden ?

    Muss der GPIO auf High oder Low gesetzt werden ?

    Ja, der ULN lässt die höhere Spannung nicht zu den GPIOs durch.

    Welches SSR ist es?

    Wenn du nur einen Kanal vom Raspi zur Steuerung nimmst, reicht das. Aber eine Brauanlage wird sicher mehrere SSRs ansteuern müssen. Mit einem extra Netzteil, bist du auf der sicheren Seite.

    Ja, die GND der Netzteilemüssen miteinander verbunden werden, sonst entstehen keine geschlossenen Stromkreise.

    Ob Low oder High hängt vom SSR ab.

    Ich lass mich gern verarschen, aber man soll sich gefälligst Mühe geben.

  • Hallo,

    vielen Dank für Eure Antworten und Hilfestellungen !!!

    Als Neuling ist alles sehr spanenden aber auch zugleich mühsam, zumal ich in Elektrotechnik nicht fit bin.


    Folgende SSR´s habe ich bestellt:
    3 Phasen SSR für die Heizstäbe im Braukessel. Pro Phase = ca. 2 kW.

    1 x 1-Phasen Fotek SSR für Tauchsieder (Zusatzheizungung für Braukessel) ca. 2 kW

    1 x 1-Phasen Fotek SSR für Kochkessel (Nachgusswasser) ca. 1.800 kW

    1 x 1-Phasen Fotek SSR für Gärschrank (KÜHLEN) ca. 300 – 500W

    1 x 1-Phasen Fotek SSR für Gärschrank (Heizen) ca. 50 – 100 W

    Dieses sind die SSR:
    https://www.ebay.de/itm/183550992711?ul_noapp=true

    und:
    FOTEK SSR-40


    GPIO High/Low:
    Alle SSR müssen AN/Aus Schalten… also High und Low. Wie programmiert man das in die Raspberry ? Es geht doch nur High oder Low ?!?!?!


    Zu Ground:
    Meine beiden Netzteile haben beide + und –


    Von Toggeln und Snubbelglieder habe ichnoch nie etwas von gehört ....

    Mit besten Grüßen

    Stephan

  • Ja gehen tut das schon. Heizungen sind ohmsch und einen Zero Cross Schalter hat zumindest Dein FOTEK SSR-40 (wenngleich dies den Typ nicht hinreichend spezifiziert). Deinen Ausführungen nach würde ich Dir aber dennoch empfehlen, das einen "versierten Bastler" umsetzen zu lassen. Die Software kannst Du auch schreiben, ohne daß eine 2KW Heizung an- und aus geht.

  • Bei deinen Heizungen kommst Du auf rund 10KW....

    Hast Du eine 32A-Kraftstromsteckdose in der Nähe?

    Bei der Leistung können auch schnell mal die Kabel, und nicht nur die Heizstäbe heiß werden.

    Wenn Du durch einen dummen Fehler auf Deinen Braukessel Spannung bekommst, dann ist Schluss mit lustig. Auch wenn man (mit Glück) ohne Rettungswagen mal eine Phase berühren kann... Bei dem großflächigem Braukessel geht das anders aus!

    Nimm Dir auf jeden Fall einen Elektriker dabei.

  • Zu Ground:
    Meine beiden Netzteile haben beide + und –


    Von Toggeln und Snubbelglieder habe ichnoch nie etwas von gehört ....

    Beide Netzteile? Welche und wofür?


    Schnubbelchen, nicht Snubbel, Snubber ist gemeint. Ein RC-Glied.


    Du setzt doch sicher auch Rührwerke ein? Was ist mit diesen Motoren? Die hast du noch gar nicht erwähnt.

    Wer verdrahtet dir den Teil im Niederspannungsteil?

    Ich lass mich gern verarschen, aber man soll sich gefälligst Mühe geben.

  • Hallo,

    nun ja... ist nicht mein erster Kraftstromanschluss und da kenn ich mich schon mit aus ! Der Kessel und auch die anderen Geräte werden nicht geändert und auch die einzelnen Phasen werden in der Brausteuerung nochmal mit FI und Schützen abgesichert. Bei Strom hört bei mir der Spass auf !
    Möchte halt nur sicher sein, das die SSR dafür geeignet sind.

    Der Braukessel wird über 16A angeschlossen.

    Die beiden anderen Verbraucher über separate Stromkreise mit 16A abgesichert.

    Also alles im Rahmen.

    Werde vor anschliessen die Steuerung von einem Bekannten prüfen lassen und auch Schutzleitermessungen durchführen.

    Also .... alles gut !

    Gruß

    Stephan

  • Hallo,
    ein Wengert Brauprofi 70Liter Anlage mit von mir nachgerüstetem Rührwerk. Anlage besteht aus zahlreichen VA Gärfässern, Pumpe und einen Umgebauten großen Kühlschrank zum Gärraum... also zum kühlen mit Heizfunktion.etc.... wir fangen erst an und ich möchte erst die Steuerung fertig haben um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten.

    Theoretisch ist alles soweit OK... jetzt geht es an die Praxis.

    Gruß
    Stephan

  • HAllo ,

    Das Rührwerk soll erstmal nicht über die Steuerung laufen. Es wird separat mittels Phasenanschnitt und Poti manuell geregelt.
    Rührwerk ist auch 3Phasig.

    DIe Niederspannung und auch 230V werde ich verdrahten.
    Folgende Netzteile sind vorhanden:
    5V Netzteil für die Raspberry

    12V Netzteil für z.B. den Touch Monitor der Raspberry und ich würde auch die oben genannten SSR gerne mit dieser Schaltspannung versorgen.

    Gruß
    Stephan