Einleitung
Ein Teardown der Shelly Mehrfachsteckdose 4 Gen4 (Hardware-Version 1.0.0).
Was du brauchst
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Es gibt 4 Steckdosen vom Typ F.
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Jede Steckdose ist für 12 A ausgelegt.
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Jede Steckdose verfügt über eine individuelle Strommessung und Schaltung.
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Auf der Rückseite befinden sich 5 Schrauben.
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Sie sind unter einer leicht zu entfernenden Gummimatte verborgen.
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Du benötigst einen Dreieck-Schraubendreher der Größe 2.
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Als Nächstes siehst du die Erdungsschiene.
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Die Erdungskontakte der Steckdosen sind auf der Steckdosenseite (unter den Etiketten) vernietet.
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Die einzige einfache Möglichkeit, mit der Demontage fortzufahren, besteht darin, die Erdungsschiene auf der Rückseite an den 4 nach oben führenden Lötpunkten abzulöten (siehe rote Kreise).
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Nimm nach dem Lösen der Stromschiene die innere Kunststoffabdeckung ab und ziehe die Platine heraus.
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Wenn du das Kunststoffgehäuse umdrehst, fallen die Schalterkappen heraus. Achte darauf, sie nicht zu verlieren.
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Die Unterseite der Platine ist nicht sehr interessant.
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Sie enthält nur die Klemmkontakte für die Stecker und zwei für die Mess-ICs erforderliche 3,58-MHz-Quarze.
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Auf der Oberseite wird es spannend:
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Auf der Platine befinden sich 4 Schalter (blaue Kreise), die nach oben verlängert sind.
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4 Relais (weiße Kästchen)
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2 Analog Devices ADE7953 Mess-ICs
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Ein Schaltregler für den Steuerkreis (grüner Kreis).
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Eine im $90^{\circ}$-Winkel angebrachte zusätzliche Platine, die den Mikrocontroller enthält.
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Relaistyp: HONGFA HF32FV-16/12-HLTF(590). hon3 x 104OPS(16A 250VAC, ohmsche Last, 85, 1s ein 9s aus) TV-8, TV-12
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Ausgelegt für 3 x 10^4 Schaltvorgänge bei 16A 250V AC (ohmsche Last)
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Sie verwenden die Version mit dem „590 Sondercode“, die eine TV-12 Kontaktbelastbarkeit aufweist (Unterstützung für bis zu 120A Einschaltstrom bei kapazitiven Lasten).
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Die offizielle 12A-Angabe/Grenze scheint einen gewissen Sicherheitsabstand zu enthalten, um ein Verschweißen der Kontakte zu vermeiden.
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Die Relais sind so positioniert, dass sie perfekt in den dreieckigen Bereich auf der gegenüberliegenden Seite der Schalterkappe passen. Über den Relais befindet sich ein Luftspalt von 3 mm. Dies schränkt zwar die Belüftung der Relais ein, führt aber zu einer sehr kompakten Bauweise.
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Das Hinzufügen von Temperatursensoren an den Relais wäre schön gewesen, um überhitzende Relais zu erkennen.
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Die Messung erfolgt mithilfe von zwei Analog Devices ADE7953 ICs.
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Die ICs verfügen über zwei Strommesskanäle, die für die Messung des Phasen- und Neutralleiterstroms in Einphasenanwendungen vorgesehen sind. Shelly nutzt sie stattdessen, um den Strom von zwei separaten Steckdosen zu messen.
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Der Strom wird direkt über einen 1 mΩ-Shunt-Widerstand gemessen.
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Die 3,58-MHz-Quarze befinden sich auf der gegenüberliegenden Platinenseite (wahrscheinlich aufgrund des begrenzten Platzes auf der Oberseite der Platine).
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Das Schaltnetzteil an der Kabeleingangsseite liefert 12V Gleichstrom für die Relais und 3,3V für den Mikrocontroller.
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Auf der Primärseite werden ein 10µF- und ein 4,7µF-Elektrolytkondensator mit 400V verwendet.
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Für die 12V-Sekundärseite wird ein 330µF-Elektrolytkondensator mit 16V verwendet.
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Die Verwendung von Feststoffkondensatoren auf der Sekundärseite wäre wünschenswert gewesen, um eine längere Lebensdauer zu erreichen.
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Die Mikrocontroller-Platine enthält den ESP-Shelly-C68F.
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Eine ungenutzte 7-polige Stiftleiste mit 1,27 mm Rastermaß, die sich höchstwahrscheinlich dazu verwenden lässt, den Flash-Speicher des Mikrocontrollers einfach neu zu programmieren, ist ebenfalls vorhanden.
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Das Ändern der Firmware auf ESPhome/Tasmota sollte ohne große Probleme möglich sein.
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