Telefonmelder

Funktion

Bei einem ankommenden Anruf erfolgt gleichzeitig zum Klingeln des Telefons die Signalisierung über eine anschliessbare Lampe oder eine Sirene. Damit verpasst man auch in einer sehr lärmigen Umgebung (Werkstatt, Fabrikhalle, Küche, Club,…) keine Anrufe mehr.

Hinweis: nur geeignet für analoge Telefone, kein ISDN!

Das Gerät wird direkt an der Telefonsteckdose angeschlossen. Je nach dem ist noch ein Verteiler nötig um das Telefon und den Telefonmelder gleichzeitig anzuschliessen. Da das Gerät selber eine normale Telefonbuchse besitzt (bekannt als Western-Modular; RJ12 oder FCC) ist es möglich das Gerät weltweit mit einem passenden Kabel anzuschliessen. (Für 115 V Systeme mit kleinen Anpassungen, siehe unten)
Die Signalisierung erfolgt über eine beliebige Lampe/Sirene die am Ausgang angeschlossen wird. Der Ausgang kann mit etwa 5 A belastet werden, was bei 230 V immerhin 1150 VA entspricht. (Bei 115 V entsprechend 575 VA). Es sollte auch möglich sein kleinere induktive Lasten, wie Transformatoren, anzuschliessen.

Schaltung

Schema des Telefonmelders Ich unterteile die Schaltungserklärung sinnvollerweise in die Teile Eingangsschaltung, Taktgenerator, Schaltstufe und Netzteil.

Der Telefoneingang wird vom Rest der Schaltung durch einen Optokoppler getrennt. R1 dient zur Strombegrenzung durch die ganze Schaltung und C3 dient zur DC-Entkopplung des Telefonsignals. D2 und D3 reduzieren das Läutsignal um 34 V und verhindern so auch gleichzeitig ein ansprechen des Telefonmelders während eines Gesprächs. Die Diode D1 dient zum Schutz des Optokopplers während den negativen Halbwellen.
Achtung: Die Pinbelegung des Telefonsteckers entspricht Schweizer-Norm und muss gegebenenfalls angepasst werden! (In den meisten Ländern ist das Signal auf den Klemmen 3 und 4)

Der Taktgenerator besteht aus dem altbekannten Timer IC 555 und eine Handvoll Bauteile.
Mit den Potis R5 und R6 kann man die Impuls- und Pausenzeit einstellen. Die Zeit in der die Lampe am Ausgang nach jedem Läuten blinkt kann mit dem Poti R7 eingestellt werden (bei langen Zeiten steig die Frequenz des Taktgenerators kontinuirlich an, ist also kein Fehlverhalten) T1 kann auch durch fast jeden beliebigen N-Kanal FET ersetzt werden da der Taktgenerator und die LEDs nur etwa 50 mA benötigen.

Am Ausgang des Taktgenerators dient die LED D4 dazu den Schaltzustand anzuzeigen. Die Schaltstufe besteht hauptsächlich aus dem Optotriac MOC3063 der durch einen eingebauten Nulldurchgangsdetektor die Last immer im spannungsfreien Zustand schaltet, was die EMV-Störungen massiv reduziert. Für den Einsatz mit 230 V Netzspannung sollte immer der Typ MOC3063 eingesetzt werden, da der MOC3043 nur eine Spannungsfestigkeit von 400 V besitzt und so bei relativ kleiner Überspannung übelastet wird.
Der Optotriac ist nur in der Lage eine Leistung von etwa 10 W zu schalten, daher ist es notwendig am Ausgang einen Leistungstriac anzusteuern. Auch hier kommt es nicht genau auf den gewählten Typ drauf an, da die meisten Pin-Kompatibel sind und sich nur in Spannungsfestigkeit und Stromstärke unterscheiden. Der eingezeichtete Typ ist bis 600 V und 8 A (mit Kühlung) einsetzbar.

Da die Schaltung nur eine sehr kleine Stromaufnahme besitzt ist es nicht nötig das Netzteil mit einem Trafo aufzubauen, sondern es wird ein Kondensator-Netzteil eingesetzt. Für kleine Schaltungen eine sehr einfache und günstige Lösung.
Im Prinzip handelt es sich um einen einfachen Spannungsteiler bei dem der Widerstand, der die ganze Leistung “verheizen” würde, durch einen kapazitiven Blindwiderstand ersetzt wurde.
CX1 und R10 bilden so einen Spannungsteiler. R11 dient dazu CX1 zu entladen wenn man den Netzstecker zieht. Damit ist sichergestellt, dass keine gefährliche Spannung am Kondensator und am Netzstecker anliegt.
Für einen sicheren Betrieb dieses Netzteils ist es wichtig für CX1 nur einen hochwertigen Kondensator einzusetzen. Für diesen Zweck eigenen sich am besten sogenannte X2 Kondensatoren wie sie z.B. in Netzfiltern eingesetzt werden.
Die Dioden D5 bis D8 dienen zur Gleichrichtung und gleichzeitigen Spannungsbegrenzung auf ca. 9 V (D7 und D8 sind 10 V Zender-Dioden abzüglich ca. 0.7 V der Dioden D5 bzw. D6). C5 dient zur Spannungsstabilisierung.
Wer sich weiter für diese Art Netzteil interessiert, dem kann ich einen sehr guten Artikel im Elektronik-Kompendium empfehlen.

Aufbau

Bestückungsplan des Telefonmelders

Der Aufbau der ganzen Schaltung ist recht einfach gehalten und sollte keine Probleme verursachen. Aber da das ganze direkt an 230 V Netzspannung angeschlossen wird sollten die entsprechende Vorsicht beim Inbetriebnehmen und der Fehlersuchen nicht vergessen werden.
Die ganze Schaltung findet auf einer kleinen, einseitigen Platine platz. Der Aufbau beginnt wie gewohnt mit den Widerständen (die einzige Brücke nicht vergessen) und nach Bauhöhe weiter bis alle Bauteile auf die Printplatte gelötet sind so wie sie im Bestückungsplan eingezeichnet sind.
Danach können die Netzleitungen angeschlossen werden und es kann als erstes die Betriebsspannung gemessen werden. Wenn diese stimmt kann man die Telefonleitung anschliessen und einen Anruf simulieren (z. B. mit einem Variomat oder AC-Netzgerät, ca. 50 V). Nach erfolgtem “Anruf” muss die LED beginnen zu blinken. Dabei kann auch gleich das gewünschte Blink-Verhalten mit den drei Potis eingestellt werden.
Danach kann man an den Ausgangsklemmen eine Last anschliessen. Diese muss bei einem Anruf genau das selbe Verhalten aufweisen wie die LED auf dem Print.
Wenn die Schaltung mit grösseren Lasten betrieben wird, ist es empfehlenswert die Leiterbahnen der Leistungsstufe zu verzinnen um einen erhöhten Leiterquerschnitt zu erhalten (Von den Eingangsklemmen zum Triac und wieder zur Ausgangsklemme plus Nullleiterverbindung).
Wenn soweit alles Funktioniert kann die Schaltung in ein Gehäuse eingebaut werden.
Da die Schaltung von der Netzspannung nicht galvanisch getrennt ist, muss diese Schaltung in ein Isoliertes (Kunststoff-)Gehäuse eingebaut werden.

Download

Alle benötigten Dateien zum Nachbau der ganzen Schaltung sind in dieser zip-Datei enthalten: tel-melder.zip

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