Powerline Koppler zwischen Netz- und Kleinspannung...

[Michael Dreschmann]

Hallo zusammen,

ich hätte eine Frage zu Powerline Kopplern:
In unserem Garten habe ich eine Zwillingslitze vergraben die mit 36V DC
gespeist wird und z.B. diverse Lampen versorgt. Jetzt würde ich darüber
gerne auch ein Powerline Signal schicken um an verschiedenen Stellen ein
LAN Signal zur Verfügung zu haben, um unter anderem kleine Lautsprecher
als Snapcast Clients zu betreiben und später eventuell noch mehr.
Ich hab ein paar TL PA4010 Adapter geschlachtet, die laufen ab etwa 32V
ganz hervorragend auch über die Kleinspannung. Da es an der
Einspeisestelle (bzw. generell Draußen) aber leider keinen LAN Anschluss
gibt, würde ich den Powerline HF Bereich (ca. 1-30 MHz) gerne an der
Einspeisestelle mit der Netzleitung koppeln, so dass dann im Haus ein
entsprechender Adapter die ganze Sache mit dem LAN verbindet.

Die Frage ist nun: Gibt es solche Adapter eventuell zu kaufen? Die
üblichen Phasenkoppler packen soweit ich weiß einfach nur einen
Kondensator zwischen die Außenleiter, aber so ganz ohne galv. Trennung
fände ich das für meine Anwendung etwas zu heikel.

Falls es sowas in passend nicht fertig gibt dachte ich daran mit zwei Y
Kondensatoren (4.7 nF) von L und N der Netzspannung auf einen Ethernet
Übertrager zu gehen und von dessen Sekundärseite wieder mit zwei
Kondensatoren (hier gehen vermutlich auch 470nF) auf die 36V DC Spannung
der Gartenversorgung. Denkt ihr sowas kann funktionieren? Oder gibts
alternative Vorschläge?
Eine gute Kopplung hätte auch den Vorteil, dass die Adapter mit deutlich
weniger Leistung senden müssen und so eventuelle Störaussendungen
deutlich geringer sind.

Gruß und Danke,
Michael Dreschmann

 

[Rolf Bombach]

Michael Dreschmann schrieb:

Falls es sowas in passend nicht fertig gibt dachte ich daran mit zwei Y Kondensatoren (4.7 nF) von L und N der Netzspannung auf einen Ethernet Übertrager zu gehen und von dessen Sekundärseite wieder
mit zwei Kondensatoren (hier gehen vermutlich auch 470nF) auf die 36V DC Spannung der Gartenversorgung. Denkt ihr sowas kann funktionieren? Oder gibts alternative Vorschläge?
Eine gute Kopplung hätte auch den Vorteil, dass die Adapter mit deutlich weniger Leistung senden müssen und so eventuelle Störaussendungen deutlich geringer sind.

Ich wollte schon länger mit Aufschnapp-Ferritkernen experimentieren, bin
aber nur bis zur Beschaffung gekommen... Aber diese vor der Ein/Auskopplung
könnten die Situation verbessern.
Hat da jemand Erfahrung?
Kondensatoren würde ich nicht zu gross wählen, wegen den parasitären Induktivitäten.
Im Datenblatt von besseren Kondensatoren sollte eine Impedanzkurve abgebildet sein.
Auf so was wie Serienresonanz würde ich bei der Breitbandigkeit nicht bauen :-]

--
mfg Rolf Bombach

 

[Michael Dreschmann]

Am 28.05.2022 um 14:19 schrieb Rolf Bombach:

Ich wollte schon länger mit Aufschnapp-Ferritkernen experimentieren, bin
aber nur bis zur Beschaffung gekommen... Aber diese vor der Ein/Auskopplung
könnten die Situation verbessern.

Hallo Rolf,

danke für den Tipp. Das kann man ja recht einfach testen. Das OFDM
Signal der Adapter sieht man ganz gut auf nem Oszi und so müsste man
auch die erziehlte Dämpfung ermitteln können. Aber ich hatte im Kopf,
dass diese Aufschnapp Ferrite erst ab so 100+ MHz wirken? In dem Bereich
is vermutlich nicht mehr viel Signal vorhanden.

Kondensatoren würde ich nicht zu gross wählen, wegen den parasitären
Induktivitäten.
Im Datenblatt von besseren Kondensatoren sollte eine Impedanzkurve
abgebildet sein.
Auf so was wie Serienresonanz würde ich bei der Breitbandigkeit nicht
bauen :-]

Danke für die Info, gibts da spezielle Typen die besonders
niederinduktiv sind im entsprechenden Spannungs und Kapazitätsbereich?

Und hat vielleicht noch jemand Ideen für den Übertrager? Son Ethernet
Teil wirkt bei genauerer Betrachtung doch etwas klein für ne sichere
Trennung zwisch Netz- und Kleinspannung. Geht eventuell eine
Stromkompensierende Drossel?
Oder kann man sich im MHz Bereich nicht einfach selbst was bauen mit nem
Ferritring? Worauf müsste man denn achten damit das Teil möglichst
breitbandig bzw. hochfrequent überträgt?

Gruß und Danke,
Michael

 

[Rolf Bombach]

Rolf Bombach schrieb:

Käschtle aufschraube?
Ich sehe da einen kleinen Ringkern, etwa 1 cm Aussendurchmesser. Der geht über
das Gap im Print. Primärseitig über einen X2 Kondensator (13 x 4 x Höhe), wahrscheinlich
4n7, ans Stromnetz. Netzseitig würde ich mal sagen \"einige\" Windungen, Schaltungs-
seitig \"mehrere\" Windungen, vielleicht 10. Nix genaues sieht man nicht, da ein schwarzer
Schrumpfschlauch drüber geht.

Treiber scheint ein AD8018ARU zu sein.

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8018.pdf

An einer reingemogelten Windung messe ich etwa 0.6 Vpeak und etwa 30-40 mVpeak
individuelle Frequenzanteile.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Michael Dreschmann]

> Ich hab mal einen grösseren Ferrit getestet

Ok, seh ich ein, bei der Größe geht was
Aber da kann man ja auch eigentlich schon nen Rinkern nehmen.

> Die Induktivität der Zuleitung und des Kondensators gehören zum Konzept

Ok, dass man mehrere Kondensatoren unterschiedlicher Größe parallel
schaltet war mir bewusst, aber ich dachte das wird erst bei höheren
Frequenzen relevant. Wieder was gelernt
In den TL-PA4010 Adaptern die ich hier verwende steckt netzseitig aber
auch nur ein 4.7n X2 Kondensator drin. Am Ende is das vermutlich auch
gar nicht so wichtig, diese Powerline Teile scheinen schon ziemlich
empfindlich zu sein und wenn nachher 1/100 der ausgesendeten
Signalleistung beim Empfänger ankommt schafft der vermutlich immernoch
seine volle Speed.

> Käschtle aufschraube?

Ich muss gestehen, da hätt ich auch mal selbst drauf kommen können. Bzw.
war das Käschtle schon lange auf, nur hab ich gar nicht dran gedacht mal
zu schauen wie die das machen. Bei meinen TL-PA4010 siehts pratisch
genauso aus, statt Ringkern steckt ein kleiner E Kern drin mit so ca. 3
Windungen auf beiden Seiten, Abmessungen ca. 7x5x4mm. Vermutlich Teflon
Leitung für die Isolation. So nen Übertrager könnt ich ja mal aus einem
Adapter zum Vermessen ausbauen. Ansonsten gibts Netzseitig nur noch nen
4n7 X2 und ne kleine Sicherung.
Wobei mir das teil für ne berührsichere Trennung ja fast schon zu kein is..

Bei meinem letzten test hab ich 2x 47n und nen Ethernet Übertager
verwendet, das hat bei unbelasteter Leitung auch ganz gut geklappt,
sobald aber Netzteil (über Tiefpass aus zwei großen Drosseln)
angeschlossen war, sanken die Signalpegel massiv ein. Bei den Signalen
der Adapter die direkt an der Leitung hingen war das nicht zu sehen.
Vielleicht warn da ja sogar die zu großen Kondensatoren Schuld.

Ich denk ich spiel mal ein bisschen mit 4n7 und kleinen Ferrikernen rum,
früher oder später wird da schon was brauchbares rauskommen.

Gruß,
Michael

Am 08.06.2022 um 12:04 schrieb Rolf Bombach:

Rolf Bombach schrieb:

Käschtle aufschraube?
Ich sehe da einen kleinen Ringkern, etwa 1 cm Aussendurchmesser. Der
geht über
das Gap im Print. Primärseitig über einen X2 Kondensator (13 x 4 x
Höhe), wahrscheinlich
4n7, ans Stromnetz. Netzseitig würde ich mal sagen \"einige\" Windungen,
Schaltungs-
seitig \"mehrere\" Windungen, vielleicht 10. Nix genaues sieht man
nicht, da ein schwarzer
Schrumpfschlauch drüber geht.

Treiber scheint ein AD8018ARU zu sein.

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8018.pdf


An einer reingemogelten Windung messe ich etwa 0.6 Vpeak und etwa 30-40
mVpeak
individuelle Frequenzanteile.

 

[Rolf Bombach]

Michael Dreschmann schrieb:

Ich hab mal einen grösseren Ferrit getestet

Ok, seh ich ein, bei der Größe geht was
Aber da kann man ja auch eigentlich schon nen Rinkern nehmen.

Klar. Kommt halt drauf an, ob der Trafo/Ferrit/Ringkern
- per Kondensator angekoppelt wird, oder
- in Serie mit einem Hauptstromkreis des Hauses oder was auch immer liegt,
zwecks Entkopplung respektive Vermeidung von Abschwächung des Signals.

Da müsste man dann aufpassen, dass der Ring nicht in Sättigung geht. Das
kann je nach Kern bei schon wenigen Amperewindungen passieren.

Ich muss gestehen, da hätt ich auch mal selbst drauf kommen können. Bzw. war das Käschtle schon lange auf, nur hab ich gar nicht dran gedacht mal zu schauen wie die das machen. Bei meinen TL-PA4010
siehts pratisch genauso aus, statt Ringkern steckt ein kleiner E Kern drin mit so ca. 3 Windungen auf beiden Seiten, Abmessungen ca. 7x5x4mm. Vermutlich Teflon Leitung für die Isolation. So nen
Übertrager könnt ich ja mal aus einem Adapter zum Vermessen ausbauen. Ansonsten gibts Netzseitig nur noch nen 4n7 X2 und ne kleine Sicherung.
Wobei mir das teil für ne berührsichere Trennung ja fast schon zu kein is..

Hmm, eigenartig. Der Ringkern ist nicht notwendigerweise gut zu erkennen.
Mit Schrumpfschlauch darüber kann man ihn mit einem VDR verwechseln.
Im Zyxel ist auich so ein Winz-EE-Kern drin, der scheint mir aber zum
Eingangsfilter des Netzteils zu gehören. Wäre ja blöd, wenn der Netzteil-
EMI-Filter das PLC-Signal gleich wieder kurzschliessen würde

Ich versuch mal per PM ein Bild zu schicken.

--
mfg Rolf Bombach