Teardown Shelly pro 3EM; Stromaufnahme und Speisung mit DC

  • Ein neuer Shelly ist eingetroffen: Der Shelly pro 3EM! Was erwartet uns im Inneren? Schau'n wir doch mal nach...

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    Nichts neues, wird derjenige sagen, der schon Geräte der "Pro"-Serie geöffnet hat. Ein "Mainboard" mit Sub-Leiterplatten ist Standard in dieser Serie.

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    Es sind insgesamt 5 Baugruppen - drei davon enthalten lediglich elektromechanische Bauteile: Steckverbindungen und Schraubklemmen.

    Schauen wir uns das Mainboard an:

    Rechts unter dem Reset-Taster das LAN-Interface SMSC 8720A, darunter der Überspannungsschutz für das LAN-Interface (SLVU 2.8), ein Array aus TVS-Dioden.

    In der Mitte ein recht großer Quarz, der von U14 genutzt wird: Ein I2C Real-time Clock (RTC)-Chip. Links von der LAN-Buchse der Isolier-Übertrager für den LAN-Anschluss. Weiter links U7 - der Regler für 3,3V. Ein 6pin SMD.-Baustein mit dem Code S478cC2 - wir kennen ihn von anderen Shellies der Generation 2-Serie.

    Auffällig ist die Lithium-Knopfzelle, die bei allen "EM"-Geräten für den Datenerhalt und die Versorgung der Echtzeituhr (RTC) benötigt wird.

    Drehen wir das Mainboard um:

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    U12 ganz unten, "als "Raute" auf eine Spitze gestellt, der ADE7880. Nichts neues - der sorgt schon im Shelly 3EM für die Leistungs- und Energiemessung. Manche Forenmitglieder halten den Chip für unfähig, korrekt zu saldieren. Aber lassen wir uns überraschen, ob da noch was kommt...

    Rechts unten die drei Spannungsteiler: 4 Widerstände 200k sind in Reihe geschaltet, mit einem Widerstand 1k nach GND. Wenn ich mich nicht sehr täusche, haben die Spannungsteiler eine recht kleine Bauteil-Toleranz!

    In der Mitte oben: Der ESP32 DOWD Q6, mit seinem Flash-Memory (U8, 25Q128 JVSO). Und rechts oben, mit der Pos.-Nr. U6: Ein 3-pin IC mit dem SMD-Code H1UB - bisher nicht identifizierbar!

    Das Netzteil ist unspektakulär und "Shelly-Standard":

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    Das einzig bemerkenswerte ist, das (a) drei HV-Elkos verwendet werden: Zwei 3,3uF/400V sind parallel geschaltet. (b) sind die Picofuses offensichtlich wieder von den altbekannten Sicherungswiderständen 10Ohm abgelöst worden.

    Was jedoch wirklich als Segen zu bezeichnen ist: Die Spannungsversorgung geschieht ausschließlich über Klemme VC! Daher sollten Bilder von "explodierten" Shelly 3EM, bei denen eine der drei Dioden zur Spannungsversorgung aus allen drei Phasen durchlegiert ist und größeren Schaden angerichtet hat, der Vergangenheit angehören! Wer möchte, kann dennoch eine Feinsicherung als Geräteschutz vor Klemme VC anordnen...

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    Auf der Rückseite der Sub-LP finden wir den Primärrregler BP2522 (U1).

    Die restlichen Sub-LP enthalten, wie oben erwähnt, lediglich Schraubklemmen und Steckverbinder. Der guten Ordnung halber sollen sie dennoch abgelichtet werden:

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    Kommen wir jetzt zum Stromverbrauch des pro 3EM:

    Wie üblich, habe ich dazu den Shelly mit Gleichspannung gespeist - nur so sind verlässliche Werte zu erzielen:

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    Die Tabelle ist recht kurz, weil es keine Relais gibt, die zum Vergleich ein- und auszuschalten wären. Lediglich die Auswirkung des ECO-Mode habe ich dokumentiert.

    Was ist mir noch aufgefallen: Die Stromwandler haben denselben Übersetzungsfaktor von 1:3000, wie beim Shelly EM und 3EM - wären somit austauschbar. Wenn da nicht die abweichenden Steckverbinder wären! Aber ein findiger Bastler wird die Pins aus den Steckergehäusen ziehen und sich die passenden Leergehäuse besorgen, um einen Austausch zwischen 3EM und pro 3EM hinzukriegen. Allerdings habe ich im WebUI des Shelly pro 3EM noch keine Kalibriermöglichkeit finden können...

    Zum Schluß: Ein "Beipackzettel" war bei meinem Exemplar nicht enthalten! Alle relevanten Informationen sind ohnehin in diesem Forum zu finden, meint

    Thomas

    „Habt Geduld. Alle Dinge sind schwierig, bevor sie einfach werden!“ (aus Frankreich)

    „Nothing in life is to be feared, it is only to be understood.“ (Marie Curie, 1867-1934)

    „Es reicht nicht“, rief Schiller, „Gedankenfreiheit zu fordern, man muß auch denken können, sonst fordert man Gedankenlosigkeitsfreiheit und die ist die Freiheit zur Dummheit, welche wiederum die schlimmste Unfreiheit überhaupt ist!“
    (Aus „Besuch aus Weimar“ von Gert Heidenreich, Schriftsteller, *1944 in Eberswalde)

    2 Mal editiert, zuletzt von thgoebel (18. Februar 2023 um 13:20)

  • Der Shelly pro 3EM hat an den Stromwandler-Klemmen einen internen Bürdenwiderstand von je 12Ω! Der Shelly 3EM hat 20Ω Bürden und wird ab rd. 60A Stromfluß übersteuert. Es ist daher sehr wahrscheinlich, daß der Shelly pro 3EM auch Ströme bis 100A richtig misst. Der Aufdruck auf dem Gehäuse gibt 120A an:

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    Das ist übrigens die einzige Angabe zum Strom-Meßbereich - einen Beipackzettel gibt es ja nicht, und die Umverpackung schweigt sich aus…

    „Habt Geduld. Alle Dinge sind schwierig, bevor sie einfach werden!“ (aus Frankreich)

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    (Aus „Besuch aus Weimar“ von Gert Heidenreich, Schriftsteller, *1944 in Eberswalde)

  • Hi! Das ist ja ein interessanter Beitrag in erstaunlichem Detail!

    Ich plane den Shelly Pro 3EM von einem unabhängigen 24v DC zu betreiben und möchte das es aber trotzdem die 3 Phasen misst. Meinst du das ist so möglich.
    Ich würde irgendwie das Netzteil „unbrauchbar“ machen und an der richtigen Stelle die 24v anschließen. Andere V DC sind auch vorhanden, aber 24V wäre optimal.

    Wo könnte ich da meine 24V wie in deinem „Messbeispiel“ anschließen?


    Für ein paar Tips wäre ich Mega dankbar!

    liebe Grüße Felix

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