Live chat

Een DONOFF device bouwen

Waarschuwing:
elke schakeling die met netspanningen werkt is inherent gevaarlijk en je moet NOOIT met netspanningen werken, tenzij je precies weet wat je doet. De DONOFF-schakeling is puur theoretisch en biedt geen isolatie of veiligheidsfuncties! Daarom is het zonder wijziging geen veilige schakeling, of heeft het praktische toepassingen buiten het dienen als een proof-of-concept.

DONOFF dimmer PCB

Als je dit nog steeds leest, heb ik nog één waarschuwing: wat je ook doet, bouw dit circuit niet op een bread board! Je kunt het op een experimenteerbord bouwen (gebruik een bord met door-gemetalliseerde pads) en zorg voor goed soldeerwerk. 

Verreweg de beste manier is om een ​​speciale ontworpen printplaat (PCB) te gebruiken, zoals hieronder weergegeven.
De printplaat is ontworpen met behulp van KiCad 5.0. Een eerste serie heb ik door PCBWay laten maken. De standaard koperlaag die door PCBWay wordt gebruikt, is 1 oz / ft2 en volgens de Online Trace Width Calculator moet de spoorbreedte voor de High Power (HP) -sporen dan ongeveer 2 mm zijn.

Bill Of Material (BOM)



#OnderdeelOmschrijvingPrijs
1DONOFF PCB© by Willem Aandewiel6,00
1B420C1500 (Round)D1 – Bridge rectifier 1,5A 420VAC0,25
11N4007D2 – Diode 1000 V 1 A0,05
11N 5352BG ONSD3 – Zener diode 017AA 15 V 5 W0,25
14N 35U1 – Optocoupler0,30
12 Watt Metal 150KR4 – Metallic film resistor 2W, 5% 150K-ohm0,15
2Metal 220 ohmR3,R6 – Metallic film resistor 1/2W 220 ohm0,20
1Metal 6k8 ohmR7 – Metallic film resistor 1/4W 6800 ohm0,10
2Metal 10K-ohmR2,R5 – Metallic film resistor 1/4W 10K-ohm0,20
1VDR-0,6 460RV1 – Varistor Rm 7,5mm 0,6W 460VAC = JVR14N751K0,30
1RUBY 100PX47MT78C2 – Elco Radial 47 uF RM 3,5  105*C 2000H 20%0,30
1MMK 220N 400C1 – Film Capacitor 220nF 400V 100*C0,30
2LAKL 1,5 2 5.08J1,J3 – Phoenix Screw terminal 2-poles RM 5,08mm 90*1,25
1LAKL  2 2.54J2 – Phoenix Screw terminal 2-poles RM 2,54mm 90*0,60
1K TR 1,0AFuse 5x20mm Slow Blow 1,000A0,55
1PL 112000F1 – Fuse holder 5x20mm max 6,3A/250V0,30
1AC to 3.3v DC PS1 – Hi-Link HLK-5M03 or Mean Well IRM-017,40
1ESP-01U2 – ESP8266 module ESP-01 black edition (1MB)5,90
Totale kosten van alle onderdelen (excl. behuizing) is minder dan € 25, -
 

Putting it all together

Het bouwen van een DONOFF gaat het makkelijkst als je de volgende stappen in volgorde uitvoert.
Zorg dat je alle juiste onderdelen hebt voordat je begint!

Stap 1

De High-Power-sporen op de PCB zijn slechts 1,5 mm breed. Om te voldoen aan de nominale stroom van ~ 1 ampère heb ik het soldeer-masker op deze sporen weggelaten. Hierdoor is het mogelijk ze met een laagje soldeer te bedekken, waardoor de maximale stroom wordt verhoogd. Het is absoluut noodzakelijk dat je dat ook doet!

Stap 2

Soldeer eerst de laagste onderdelen. Dit zijn R1, R2, R5, D1 en U1.
Zorg ervoor dat D1 en U1 op de juiste manier geplaatst worden. De “+” van D1 tegenover de markeringen op het PCB. U1 heeft een klein merkteken (puntje) naast pin 1 of een kleine groef aan de kant waar pin 1 zit. Lijn pin 1 uit met de 1 op het silkscreen. 
De weerstanden hebben geen polariteit, dus het maakt niet uit hoe je ze plaatst.

 

Stap 3

Plaats R4 maar zorg ervoor dat je hem iets boven de printplaat vastzet (zie plaatje), want dit is een onderdeel dat veel warmte afgeeft. Hoe meer lucht R4 omringt, des te beter kan hij deze warmte afvoeren. De temperatuur van R4 stijgt ongeveer 15°C boven de omgevingstemperatuur!

 
Stap 4
Plaats nu de diode D2 en de weerstanden R3, R6 en R7 rechtopstaand.
Probeer ze zo te plaatsen dat de kans dat ze contact met andere onderdelen kunnen maken zo klein mogelijk is. De polariteit van D2 is belangrijk! Het uiteinde aan de kant van de witte streep op D2 maakt verbinding met de vierkante pad op de PCB. 
Het is altijd een goed idee om de aansluitingen met krimpkous te isoleren.

 

Stap 5

Soldeer D3 verticaal op de printplaat. De polariteit is belangrijk!
De aansluiting aan de kant van de witte streep op D3 moet aan het vierkante pad worden verbonden. Ook hier kun je de lange aansluiting het beste van een stukje krimpkous voorzien!
 

Stap 6

Plaats nu F1 (zekering houder), RV1 (varistor) en C2. Zorg dat de witte streep op C2 (–) aan de kant van de witte halve cirkel op het silkscreen komt te zitten!

Stap 7

Soldeer Q1 met de metalen ‘achterkant’ in de richting van C2. Om het profiel van de DONOFF-dimmer te verlagen, kun je Q1 iets naar C2 toe buigen. En nogmaals, wat krimpkous over Q1 verkleint de kans op kortsluiting en vermindert de kans dat je wordt geëlektrocuteerd!

Stap 8

Plaats nu de 2×4 header voor de ESP-01 en de drie screw terminals voor Mains-In, LED-Out en de Ext.Switch.

Stap 9

Soldeer tenslotte C1 en PS1 op de printplaat.
Je bent klaar!
De DONOFF is klaar om de ESP-01 in de 2×4 header te steken.
Zoals ik eerder opmerkte: dit project is zeer gevaarlijk vanwege de hoge voltages en de vele blootgestelde onderdelen waar deze hoge spanning opstaat. Daarom is het noodzakelijk om de DONOFF-dimmer in een geschikte behuizing te plaatsen, vóórdat je hem op het lichtnet aansluit!

Rapping it all up

Ik heb een verlengsnoer op 1/3 door geknipt en vervolgens de stekker op MAINS IN aangesloten en de contra stekker op LED OUT aangesloten.

Een Externe schakelaar toevoegen

De externe schakelaar aansluiting is geïsoleerd van het lichtnet en aangesloten op het laagspanning gedeelte (3v3) van DONOFF, zodat het niet zoveel uitmaakt wat voor snoer je gebruikt om de externe schakelaar aan te sluiten.

Aangezien het in dit voorbeeld om een voetschakelaar gaat heb ik voor een robuuste schakelaar en behuizing gekozen.

Reacties

Webwinkelkeur Kiyoh Tweakers Trustpilot