nachdem ich bereits einige Zeit in der Einkocherklasse unterwegs war und diesen auch erfolgreich mittels CraftbeerPi automatisiert hatte, bein ich in die jetzt in die 50-Liter-Klasse gewechselt, bestehend im wesentlichen aus einem 50l-Kessel von Brewpaganda, befeuert mit einer Yato-Platte, 38l-Thermoport sowie Einkocher für den Nachguß.
Natürlich wollte ich den Komfort der Automatisierung nicht missen und habe mich deshalb an den Umbau der Platte gemacht, um diese mit meiner CraftbeerPi-Steuerung betreiben zu können.
Ich bin ja nicht der erste, der dieses erfolgreich umgesetzt hat, aber ich möchte trotzdem hier mal den Umbau vorstellen, vielleicht enthält er ja den ein oder anderen interessanten Aspekt.
Es gibt es ja mehrere Ansätze für die Automatisierung, u.a. da Schalten der Netzspannung via Ralais oder Schütz. Dies hat ja u.a. den Nachteil dass die Lüfter (die Yato hat ja zwei davon, im Gegensatz zur Hendi) nicht nachlaufen, die Einschalt-Stoss-Ströme stressen die Eingangs-Kondensatoren und ich finde es halt auch eleganter, die eh schon vorhandene Kontroll-Logik der Platte zu nutzen. Aber das ist Geschmackssache. Und, last but not least, es ist keine Leistungsregelung der Platte möglich.
Ich habe mich deshalb für eine (minimal-)invasive Version, in der die Mimik des Drehgebers mittels einer Schaltung nachgebildet wird, entschieden.
Im Vorfeld hatte ich die Möglichkeit, mir eine Hendi-Platte mal von innen anzuschauen. Beide Platten, Hendi und Yato, scheinen vom selben Induktions-Chinesen zu stammen, zwar unterschiedliche Spulen und Hauptplatinen, auf beide Platinen ist BETTER als Hersteller gedruckt, die Kontroll-Mimik scheint sehr ähnlich zu sein, die Platine mit dem Dregeber ist sogar identisch. Der Umbau funktioniert also für beide Platten gleichermaßen.
Hier seht ihr den Ausgangszustand der Yato: Der Drehgeber und der Controller mit der LED-Anzeige sitzen auf zwei getrennten Leiterplatten, die über das kurze Flachbandkabel mit dem roten Aufdruck verbunden sind. Und hier kann man sich wunderbar mit der eigenen Schaltung einklinken.
Bevor es weitergeht zur Schaltung, noch ein paar warnende Worte: Die Elektronik der Platte arbeitet auf 230V Netzpotential, d.h. eine Berührung mit der Elektronik kann böse ausgehen und schlimmstenfalls tödlich enden. Die Elektronik steht immer unter Spannung, sobald der Netzstecker gesteckt ist, unabhängig vom Ein/Aus-Schalter des Potis. Und auch nach dem Abziehen des Netzsteckers können noch geladenen Kondensatoren für gefährliche Spannungen sorgen.
Auch darf keine Signal der Schaltung, auch kein Kleinsignal, das Gehäuse berühren. Auch das kann tödlich ausgehen, aber diesem Fall eher für die Platte.
Deshalb sollte man schon wissen, was man tut und dieser Artikel ist nicht als Anleitung oder Ermunderung zum Umbau gedacht, sondern als Beschreibung, wie ich es gemacht habe.
Die Schaltung soll dabei Folgendes erfüllen:
- galvanische Trennung der Steuersignale von der Elektronik der Platte
- Ein/ Aus-Schalten via Steuersignal.
- die Leistung soll optional fernsteuerbar sein, wird das Signal nicht genutzt, soll volle Leistung gefahren werden
- ein manueller Betrieb soll möglich sein, um die Platte auch ohne Steuerung nutzen zu können
Am Stecker J1 liegen die Signale der Fernsteuerung, bei mir RaspberryPi.
J2 hat die Signale der originalen Drehgeberplatine, J3 geht weiter an die Controllerplatine.
Abhängig vom Ein-/Ausschalter am Poti auf der Frontplatte wird nun entweder J2 vom Multiplexer U3 durchgeschalten, dann ist ein normaler manueller Betrieb mit Leistungsregelung via Poti möglich.
Ist die Platte am Poti ausgeschalten, wird auf die Fernsteuermimik von J1 durchgeschalten. Die müssen wir uns noch etwas genauer anschauen:
Das Signale On_ext (An/Aus) und Pwr_Ctrl_Ext >(Leistungs Regelung) werden über die Optokoppler U1A und U1B vom Rest der Schaltung isoliert.
Man beachte, dass die Optokoppler eine eigene Versorgung (+5VD und GNDD) von J1 bekommen, die auf keinen Fall mit den 5V und der Masse der restlichen Schaltung verbunden weden darf.
Das Ein/Aus-Signal wird direkt über den Multiplexer geschleift.
Pwr_Ctrl_Ext ist ein PWM-Signal, welches durch den Tiefpass R3/C1 gleichgerichtet wird. Über das Tastverhältnis Ein/Aus des digitalen PWM-Signals wird die analoge Spannung erzeugt, die, über den Multiplexer U3 geschaltet, von der Yato zur Leistungsregelung benötigt wird.
Aufgebaut auf Lochrasterplatte sieht das bei mir dann folgendermaßen aus: Man beachte dabei den Graben, bei dem die Lötaugen abgefräst sind. Dies ist notwendig um eine ausreichend Kriechstrecke zwischen Ein- und Ausgangsseite der Isolation durch die Optokoppler zu gewährleisten.
Gedacht war die Lochrasterplatte ursprünglich nur als Prototy, deshalb auch die opulenten Ausmaße und ich wollte mit eine gelayoutete Leiterplatte machen. Aber nichts hält bekanntlich länger als ein Provisorium.
Eingebaut ist die Platine dann auf dem linken Bild zu sehen: Befestigt ist die Leiterplatte mit so selbstklebenden Abstandshaltern für LP, auf dem rechten Bild zu sehen, wobei ich den standardmäßigen Klebepads, speziell bei höheren Temperaturen, nicht vertraut und deshalb die Sockel mit 2k-Epoxi, angedickt mit Baumwollflocken als Thixotropiermittel, eingeklebt habe.
Ausreichend Luftstrecke zwischen den Enden der Bauteilfüßchen ser Platine und Gehäuse muß dabei beachtet werden.
Auf die Verkabelung sollte man auch ein spezielle Augenmerk richten, kommt ein Leiter z.B. in einem Fehlerfall mit der internen Elektronik in Berührung, kann Netzpotential am Steckverbinder nach außen anliegen.
Das Kabel zwischen externem Steckverbinder und Leiterplatte ist mit Klebesockeln für Kabelbinder, ebenfalls mit Epoxi eingeklebt, befestigt.
Und zuletzt noch der Steckverbinder.
Nach eher gemischten Erfahrungen mit den 3,5mm-Klinkensteckern aus dem Audiobereich habe ich mich für ein M8-Einbaubuchse entschieden. Die M8-Familie kommt aus dem Sensor-/Aktor-Bereich, was ja genau zum Anwendungfall hier passt. Es ist sicherlich nicht die billigste Lösung, allerdings war mir Zuverlässigkeit und Robustheit wichtiger und Wackelkontakte gehören durch die verschraubten Steckverbindungen der Vergangenheit an.
Ach ja, die umgebaute Yato ist bei mir jetzt ca. ein Jahr bei geschätzt 10 Suden ohne Probleme im Einsatz.
So das wars hier erstmal, vielleicht kann mit dem Bericht der Eine oder Andere ja was anfangen.
Sollte die Corona-bedingte Langeweile weitergehen, werde ich ich in einem separaten Thread mein Erweiterungs-Board für den Raspberry zur Brausteuerung vorstellen.
Viel Spaß,
Roland