eBus Adapter Version 2.0 / 2.1 / 2.2

[stefffen]

Hallo,

ich habe am Freitag meinen Bausatz für die V2.1 erhalten und direkt aufgebaut. Vielen Dank an alle die an dem Projekt mitgewirkt haben!

Parallel zu Pin 4 und 5 des DC-DC-Wandlers sieht der Schaltplan einen Kondensator mit 2,2uF vor. Ich habe den Bausatzinhalt mit der Stückliste abgeglichen und behalte einen Keramikkondensator mit ca. 1 uF übrig (taucht nicht in der Stückliste auf).

Frage: Handelt es sich bei dem 1 uF-Kondensator um C3?

Gruß
Steffen

[Reinhart]

ja, das passt so! Sollte ein Wert zwischen 1-2 uF sein und dient ja nur zum glätten von Spitzen und sonstigen Schwingungen!

LG

[stefffen]

Super, danke für die schnelle Antwort!

Ich habe meinen Aufbau gerade durchgemessen (hatte den eBus angeschlossen aber nichts empfangen). Dabei ist mir folgendes aufgefallen:

- Für die Messpunkte JP5 und JP6 habe ich vertauschte Werte. Im Sendebetrieb exakt die Soll-Werte (nur eben vertauscht), im Empfangsbetrieb 4,96 und 6,98. Nach Schaltplan würde ich vermuten die Werte im Messplan sind vertauscht. Oder hab ich da was falsch gemacht?
- Am IC1 messe ich an Pin 4 (Pin "rechts unten" im Messplan) sowohl im Sende- als auch im Empfangsbetrieb 0V. Ergibt aber auch Sinn, denn laut Datenblatt ist das GND und das passt auch zum Schaltplan. Die Soll-Werte für die Pins 3 und 4 passen zu meinen Messungen an den Pins 2 und 3. Kann es sein dass die Soll-Werte in dem Messplan einen Pin nach links gerückt werden müssten?

Ich beziehe mich auf den Messplan für V2.1 von https://ebus.github.io/adapter/base#messplan.

Verwirrte Grüße
Steffen

[Reinhart]

da hast du recht, denn JP5 ist der 5V Ausgang vom Regler!

Ich persönlich kann mit einem Printlayout nicht auf Fehlersuche gehen, ich brauche da immer den Schaltplan und schaue auch nur in diesen.
Das ist nur deswegen so entstanden, weil die meisten Anwender wiederum mit einem Schaltplan weniger anfangen können und so der Messpunkt dann im Allgemeinen leichter gefunden wird.

LG

[john30]

- Für die Messpunkte JP5 und JP6 habe ich vertauschte Werte. Im Sendebetrieb exakt die Soll-Werte (nur eben vertauscht), im Empfangsbetrieb 4,96 und 6,98. Nach Schaltplan würde ich vermuten die Werte im Messplan sind vertauscht. Oder hab ich da was falsch gemacht?
- Am IC1 messe ich an Pin 4 (Pin "rechts unten" im Messplan) sowohl im Sende- als auch im Empfangsbetrieb 0V. Ergibt aber auch Sinn, denn laut Datenblatt ist das GND und das passt auch zum Schaltplan. Die Soll-Werte für die Pins 3 und 4 passen zu meinen Messungen an den Pins 2 und 3. Kann es sein dass die Soll-Werte in dem Messplan einen Pin nach links gerückt werden müssten?

Ich beziehe mich auf den Messplan für V2.1 von https://ebus.github.io/adapter/base#messplan.

Danke für die Hinweise, hab den Messplan v2.1 gerade nochmal überarbeitet.

[jkyprian]

Hallo zusammen,

ich vergleiche gerade die Referenzschaltung aus der eBus Spezifikation mit dem neuen Adapter (sind ja sehr ähnlich). Was mich an der Referenzschaltung wundert ist, dass recht viele Transistoren verwendet werden. Z.B. das Senden: Optokoppler -- BC817 -- TS3V3702 (Komparator) -- BC817. Beim neuen Adapter geht es vom Optokoppler direkt zum Transistor. Warum ist dies in der Referenzschaltung so gemacht worden. Um eine möglichst kleine Stromaufnahme zu erreichen? Wenn die angegebene 1,2mA stimmen dann wäre das ja gar nicht schlecht.

Hat einer mal die Stromaufnahme beim neuen Adapter gemessen (also ohne DC/DC Wandler)?

In der Spezifikation steht außerdem das Spannungsstabilisierungs-ICs nicht geeignet sind weil diese durch die großen Spannungsschwankungen zu schwingen beginnen. Könnte es deswegen Probleme mit dem 78L05 geben?

Viele Grüße,
Jan Eric

[Reinhart]

In der Spezifikation steht außerdem das Spannungsstabilisierungs-ICs nicht geeignet sind weil diese durch die großen Spannungsschwankungen zu schwingen beginnen. Könnte es deswegen Probleme mit dem 78L05 geben?

Selbst in der Version 2.0 gab es keine bekannten Probleme mit dem Aufschwingen des Spannungsreglers, der vorgesehene Kondensator hat ausgereicht um Schwingneigung zu verhindern.  Die Stromaufnahme aus dem eBus beeinflusst ja im wesentlichen die maximale Teilnehmeranzahl am Bus. Um nun diese Stromaufnahme aus dem eBus zu senken wurde ja der DC-Wandler vorgesehen der nun fremdversorgt wird. Durch die konstante Spannung aus dem DC-Wandler (12V) kommt es auch zu keinen Spannungsschwankungen mehr am Regler. Auf den Regler ganz verzichten wollten wir auch nicht, da der DC-Wandler eine nicht so saubere Ausgangsspannung hat. Die eigentlichen Probleme sind die parasitären Kapazitäten bei Einsatz der Optokoppler, die wir jedoch durch gezielte Auswahl der Bauteile gut in den Griff bekommen haben.

Und ja die Stromaufnahme ohne Wandler haben wir gemessen und liegt ohne Led bei etwa 4-5 mA.

LG

[Alchemi]

Hallo zusammen,

ich bin leider erst jetzt über Ostern dazu gekommen, mich mit dem Adapter V2.1 RPI etwas zu beschäftigen. Hier ein kleines, verspätetes Feedback:

@alle an dem Projekt beteiligten Personen: Meinen Dank und Respekt an die fähigen und engagierten Köpfe hier!!

@Reinhart: Danke für die unkomplizierte Abwicklung. Die Sendung kam, wie versprochen, ca. 10 Tage nach Versand hier in DE an.

Dank dem ,,Inbetriebnahme-Thread" von Reinhart und der dort enthaltenen Bauteileliste, sowie den Bildern von @chons konnte ich als Elektronik-Anfänger die Platine problemlos bestücken und verlöten.
Den eBus Treiber von @galileo konnte ich auch mit Reinhart's ,,Inbetriebnahme-Thread" und der README von galileo auf seinem github ohne Weiteres kompilieren.

Der Adapter steckt zum Testen im Moment auf einem Pi Zero W mit Raspbian Stretch Lite (debian_version: 9.3 | Kernel 4.9.59+) und läuft mit @john30 's "ebusd-3.1_armhf-jessie_mqtt1.deb" und den aktuellen Config-Files, soweit ich das einschätzen kann, bislang problemlos – bei knapp 1 Watt Energiebdarf...

Mit der 15.350.csv (der Regler gibt mehr Info's auf's Display, als ich dem ebusd entlocken kann) und der ECMD-Konfiguration in FHEM (Zeilenumbrüche bei ,,get") stehe ich z.Zt. noch etwas auf Kriegsfuß, aber das ist ein anderes Thema...

@chons: Danke für das Platinen-Layout! Ließ sich für einen Anfänger gut löten! Hier nur zur Info:
Bevor der bestellte Pi Zero ankam, hatte ich die Platine zum Testen auf einem Pi 3 Mod. B V1.2. Der Abstandshalter lag auf keinem Bauteil des Pi auf, wurde aber nach ein paar Testtagen etwas geschmolzen (siehe Bild).
Wenn sonst keiner diese Beobachtungen gemacht hat, lag es wohl an dem Heatsink auf der CPU des Pi, oder meiner ,,fliegenden" Verkabelung bei den ersten Tests, oder, oder, oder... Kann es leider nicht nachvollziehen, wollte es aber mal erwähnt haben...

Und eine kleine Bitte/Frage hätte ich auch noch:
Gibt es evtl. auch eine DXF-, DWG-, oder andere Vektor-Datei für die V2.1 RPI Platine?
Gerne würde ich ein Gehäuse für eine eBus-RPi-Platine--Pi-Zero--Kombi konstruieren und drucken (lassen), aber das komplette Ausmessen des Adapters würde ich mir doch gerne sparen...

LG
Alchemi

[galileo]

Hallo jkyprian!

Optokoppler -- BC817 -- TS3V3702 (Komparator) -- BC817. Beim neuen Adapter geht es vom Optokoppler direkt zum Transistor.

Die Herausforderung bei diesen Schaltungen ist der Optokoppler. Der ist nämlich i.A. keine "digitale" Schaltung sondern ein analoges Bauelement welches sich durch seine "Stromübertragung" definiert ist.

Der SFH6136 in der Referenzschaltung hat z.B. einen Current Transfer Ratio von 19 bis 35%. Also vorne 100% rein, hinten maximal 35% raus. Da braucht es dann die Transistoren, um wieder auf vernünftige Werte zu kommen.

Unsere Schaltung verwendet einen CNY17-4 (Achtung auf "-4") der hat mindestens(!) 160%. Und der nachfolgende BC337-40 (Achtung auf "-40") hat einen DC Current Gain von 250 bis 630.
Damit ersparen wir uns sämtliche zusätzliche Transistoren und vermeiden somit grundsätzlich auch die bösen parasitären Kapazitäten, speziell in der Darlington-Schaltung, welche nur die Signalformen verfälschen.

LG
Eduard

[chons]

Bevor der bestellte Pi Zero ankam, hatte ich die Platine zum Testen auf einem Pi 3 Mod. B V1.2. Der Abstandshalter lag auf keinem Bauteil des Pi auf, wurde aber nach ein paar Testtagen etwas geschmolzen (siehe Bild).
Wenn sonst keiner diese Beobachtungen gemacht hat, lag es wohl an dem Heatsink auf der CPU des Pi, oder meiner ,,fliegenden" Verkabelung bei den ersten Tests, oder, oder, oder... Kann es leider nicht nachvollziehen, wollte es aber mal erwähnt haben...

Dein Abstandshalter hat ja ganz schöne Blessuren und das auch an Stellen (nah an der Platine) an den ich es nie vermuten würde, dass es dort zu thermischen Problemen kommen könnte. Ich habe den Adapter auch eine Zeitlang auf dem RPI3 betrieben (aktuell läuft es auf einen RPI1) und bisher keine derartigen Probleme festgestellt. Mir sind auch solche Fälle bisher auch nicht bekannt, was nicht heißt, dass die nie aufgetreten sind. Spontane Idee wäre, in solchem Fall auf Metall Distanzhülsen zu wechseln

Und eine kleine Bitte/Frage hätte ich auch noch:
Gibt es evtl. auch eine DXF-, DWG-, oder andere Vektor-Datei für die V2.1 RPI Platine?

Anbei findest Du ein DXF File.

[fbsln]

Hallo an Alle,

tolle Arbeit

werden vor Sommer nochmal Platinen bestellt oder kann man die Dateien zur Herstellung bekommen um sie selbst zu bestellen.

ab welcher Stückzahl lohnt eine Bestellung in China wo habt ihr Sie fertigen lassen

Danke und viele Grüße

[chons]

es wird sehr wahrscheinlich eine leicht überarbeitete Version (V2.2) der RPI und Basis inkl. Erweiterung geben.
Wann es soweit ist, können wir noch nicht sagen, aber es wird noch min. 6-8 Wochen dauern.
Welche Platine hättest Du gerne, die Basis (in/exkl. Erweiterung) oder die RPI Variante? Ich kann mal schauen, ob ich die gewünschte Platine noch habe - schreib mich einfach per PN an.

[jkyprian]

Und ja die Stromaufnahme ohne Wandler haben wir gemessen und liegt ohne Led bei etwa 4-5 mA.

Ich habe eine Simulation (Multisim) des eBus Adapters (ohne DC/DC Wandler) gebaut. Die Simulation scheint jetzt einigermaßen zu funktionieren. Die Spannungen passen recht gut zum Messplan. Der Stromverbauch passt auch gut zu den 4-5mA von Reinhart. Hier die Ergebnisse mit und ohne LEDs:

Mit LEDs für die eBus Seite:
Bus=hi : 7.22 mA
Bus=lo : 6.81 mA (nur lesen)
Bus=lo : 11.9 mA (Adapter beim Senden)
Für die UART Seite:
Bus=hi : "0A"
Bus=lo : 9.89 mA (nur lesen)
Bus=lo : 14.5 mA (Adapter beim Senden)

Ohne LEDs für die eBus Seite:
Bus=hi : 4.46 mA
Bus=lo : 4.06 mA (nur lesen)
Bus=lo : 9.13 mA (Adapter beim Senden)
Für die UART Seite:
Bus=hi : "0A"
Bus=lo : 3.85 mA (nur lesen)
Bus=lo : 8.47 mA (Adapter beim Senden)

Noch eine Frage zum Messplan: Bekommt Ihr an MP1 wirklich 15.6V wenn Ihr am eBus 17V (mit 330 Ohm Widerstand) anlegt? Müsste es nicht einen Spannungsabfall am Widerstand geben?

Viele Grüße
Jan Eric

[jkyprian]

Der SFH6136 in der Referenzschaltung hat z.B. einen Current Transfer Ratio von 19 bis 35%. Also vorne 100% rein, hinten maximal 35% raus. Da braucht es dann die Transistoren, um wieder auf vernünftige Werte zu kommen.

Unsere Schaltung verwendet einen CNY17-4 (Achtung auf "-4") der hat mindestens(!) 160%. Und der nachfolgende BC337-40 (Achtung auf "-40") hat einen DC Current Gain von 250 bis 630.
Damit ersparen wir uns sämtliche zusätzliche Transistoren und vermeiden somit grundsätzlich auch die bösen parasitären Kapazitäten, speziell in der Darlington-Schaltung, welche nur die Signalformen verfälschen.

Ich habe den geringen Strom den der SFH6136 durchschaltet unterschätzt. Ich hatte auch übersehen, dass der Transistor im Sendepfad das Signal invertiert. Durch das hohe CFR schaltet der CNY17 allerdings nicht so schnell wie der SFH6136 und der Betrieb des CNY17 braucht mehr Strom.

Dabei ist mir aufgefallen, dass in der eBus Spezifikation als Richtwert 10us für die negative Flanke und 50us für die positive Flanke vorgegeben wird. Laut Datenblatt hat der CNY17-4 aber eine Turn-off-time von 25us (davon Fall-time=15us). Das erfüllt die eBus Spezifikation vermutlich nicht. Bauteile für beide Schaltungen habe ich inzwischen. Werde diese demnächst mal zusammenbauen und dann nachmessen.

Im Moment überlege allerdings ich ob ich die Optokoppler nicht gegen einen ADUM1201 tausche. Der ist nicht gerade preiswert; aber ich habe ja auch keine Massenfertigung vor...

[galileo]

Im Moment überlege allerdings ich ob ich die Optokoppler nicht gegen einen ADUM1201 tausche.

Deine Überlegungen sind alle berechtigt und deshalb steht der ADUM1201 auch schon länger auf meiner To-Do Liste. Übrigens gemeinsam mit dem ISO7221C von TI.
Solltest du ihn wirklich austauschen wäre ich sehr an einer Meinung / Messung interessiert!

Da beide Wandler-Typen (und auch andere interessante Bauteile) leider nur in SMD vorhanden sind, möchte ich gerne einmal in die Runde fragen (speziell jene die Bausätze bestellt haben) was sie
denn prinzipiell vom Löten von SMD Bauteilen halten. Also bitte keine ganz winzigen SMD Widerstände o.ä, sondern speziell solche SOT oder ähnliche Gehäuse: