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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Dimmer-Schaltplan Verständnis Problem


Autor: Aike T. (biertrinker)
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Hallo,

ich habe in einen Uralt-Thread diesen Schaltplan für einen Dimmer mit 
Kondensatornetzteil entdeckt:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/18470/di...

Leider gibt es dort keine weiteren Erklärungen, wie das ganze 
funktionert.

Ich habe mir nun schon die Application-Note des SLB0587 angeschaut, aus 
der wohl der grundsätzliche Aufbau stammt.

Was ich allerdings absulut nicht verstehen kann:

1. Wie funktioniert die Nulldurchgangserkennung
2. Wofür ist der "Taster auf L" pin, und wieso ist der mit dem 
Brückengleichrichter verbunden.

ich wäre echt dankbar, wenn mir da jemand weiter helfen würde, damit ich 
diese Schaltung noch etwas modifizieren und aufbauen kann.

Mein Ziel ist es einen defekten UP-Dimmer mit neuen Innenleben 
auszustatten und um einen IR-Empfänger zu erweitern.

viele Grüße

Aike

Autor: Bal Tic (baltic)
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Hallo Aike,

lass es mich mal versuchen ...

> 1. Wie funktioniert die Nulldurchgangserkennung

Der Nulldurchgang wird dem Controller an PB1 'mitgeteilt'. R2 und D2 
(D2.1 & D2.2) begrenzen dabei den Spannungshub (Netzspannung) auf 
controllerfreundliche 0 bis VCC.

> 2. Wofür ist der "Taster auf L" pin, und wieso ist der mit dem
> Brückengleichrichter verbunden.

Die Schaltung ist scheinbar für einen Tastdimmer. Ein/Aus bzw. die 
Helligkeitänderung wird über eine kurze bzw. längere Betätigung des 
Tasters an den Dimmer übermittelt. Die Schutzbeschaltung ist die gleiche 
wie bei der Erkennung des Nulldurchgangs.


Gruß Jens

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Hallo,

ok, dann sieht das ja nur so aus wie ein Brückengleichrichter, das hat 
mich etwas auf die falsche Fährte gelockt ;-)
Dann kann ich für meinen Anwendungsfall die Taste einfach komplett 
entfernen, wird dann nicht gebraucht, kann ich wertfollen Platz sparen.

dann kommt jetzt noch TSOP anbinden und Optokoppler für den UART finden 
;-)

vielen Dank erstmal,

Aike

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Nun denn, ich habe das mal etwas weiter entwickelt. Da 230V möchte ich 
das aber gerne nochmal vorführen. Ausserdem frage ich mich noch, ob der 
Interne Quarz wohl genau genug sein wird? Ich kann nicht so recht 
abschätzen, wie genau der Arbeitet, der soll ja recht 
temperaturempfindlich sein.
Dann gleich nich mein Layout dazu, ich hoffe ich habe das so alles 
richtig gemacht?
Irgendwelche offensichtlichen Fehler?

Autor: Aike T. (biertrinker)
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und das Board

Autor: stepp64 (Gast)
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Ich hoffe du beachtest, dass das Ganze nicht galvanisch vom Netz 
entkoppelt ist. Der Taster und das Poti müssen also Schutzisoliert sein, 
sonst wird es für dich bzw. diejenigen, welche das Ganze anfassen 
lebensgefährlich!!!

Sven

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Ja, das ist alles beachtet. Ich baue in einen defekten UP-Dimmer neue 
Elektronik ein. Die original-Schaltung ist auch nicht galvanisch 
getrennt gewesen.
Schalter und Poti sind aus den Defekten Dimmer, alles für 230V Betrieb 
ausgelegt.
Das Gehäuse ist auch Original, das macht die Isolierung deutlich 
einfacher.

An sich machen mir nur noch die Leiterbahn-Abstände so wie der Einbau 
des TSOP1136 sorgen.

Und natürlich ob die Schaltung so stimmt, denn mit Nachmessen tuhe ich 
mich bei solchen Sachen etwas schwerer, mag halt 230V nicht so.

Autor: sxjcgjkdtzi (Gast)
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Die Bauteile müssen spannungsfest sein!

google mal nach "das elko kondensatornetzteil"

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Alle? Nicht ernst gemeint, oder? Du beziehst dich auf das 
Kondensator-Netzteil selber, oder? Da ist alles Spannungsfest, 
Kondensatoren sind X2 Typen.

Gibt ja keinen Microcontroller der 230V verkraftet ;-)

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Ach, noch ne Frage, die Diode D2, im Original-Plan ist das eine BAT81. 
Muss es da denn unbedingt eine Schottky Diode sein? BAT81 ist nicht ganz 
einfach zu bekommen. Mir wäre es lieber ich könnte einen bei Reichelt 
erhältlichen SMD Typ einsetzten.

viele Grüße

Aike

Autor: Gast (Gast)
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Hallo C5, D3, D4 und R2 kannst du ganz weglassen.
Die ATmegas haben eine interne Schutzschaltung.
Es gibt da eine Appnote von Atmel zur nullspannungserkennung.

Gruß

Autor: Gast (Gast)
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Ich meinte R3.
C7 kann auch weg. Damit kannst du die Schaltung nochmal verkleinern.
Villeicht hast du dann auch Platz für einen Quarz.
Gruß

Autor: Gast (Gast)
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Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>Irgendwelche offensichtlichen Fehler?
Wenn da mal nur nichts schiefgeht, mit den vielen unbeschalteten Pins. 
In unmittelbarer Nähe werden 230V hin- und hergeschaltet (evtl. mit 
steilen Flanken), da könnte schon mal was in den uC einkoppeln. Leg mal 
besser alle unbenutzten Pins auf einen definierten Pegel. Also 
wenigstens als Ausgang konfigurieren, besser aber als Eingang und den 
Pin auf Masse legen.

Bist du sicher, dass du dir mit der langen Reset-Leitung (Pin 29) nicht 
ab und an mal einen falschen Reset-Impuls einfängst?

Der Entkoppelkondensator C4 gehört nicht nur einfach auf die Platine, 
sondern in direkter Nähe zu den uC-Versorgungspins (ich spreche von 
2-3mm).

Die Pins 4 und 5 sollten auch beschaltet werden, sonst könnte man sie 
auch weglassen.


Insgesamt geht du relativ unbedarft mit den Potentialunterschieden um. 
Da drücke ich dir die Daumen, mach aber trotzdem das Gehäuse am besten 
mal recht gut zu, damit der Rauch drin bleibt   ;-)

Autor: Aike T. (biertrinker)
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- Pins sind nun auf Masse gelegt bzw. beschaltet
- Rest-Leitung radikal-gekürzt - war eh totoal im Weg
- C4 so nah wie möglich an den µC ran gerückt.

So, bevor ich aber noch einen neuen Stand poste muss ich noch ein 
bischen nachbessern. Bezogen auf die Potential-Unterschiede habe ich 
leider arge Probleme die beim Routen noch nachzuvollziehen. Mein Ziel 
war es eigentlich bisher einfach so viel abstand wie möglich zwischen 
den Leiterbahnen und Kontakten.

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Also langsam glaube ich, es ist eine gute Idee den 3,6V Teil auf eine 
kleine extra-Platine zu verlegen, dann kann ich auch die verschiedenen 
Potentiale sauber trennen und ich habe genug Platz. So wird das einfach 
nix richtiges.

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Hallo,

habe der Rauchwerdung meiner Mühevollen arbeit etwas 
entgegen-gearbeitet. Habe jetzt versucht möglichst alle Komponenten die 
auf 5V Potential liegen auf eine eigene Extra-Platine zu verschieben. 
Die wird dann mit Lötstiften auf die Rückseite der 1. Platine 
aufgessetzt. Da sollte noch knapp ein bischen Platz sein.

Ich hoffe jetzt ist es etwas besser?

viele Grüße
Aike

Autor: Pftsch (Gast)
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Hallo,
durch Zufall habe ich hier meinen Schaltplan aus dem alten Thread 
(Beitrag "µC an 230V") entdeckt.
Ich hatte diesen damals eigentlich nur angehängt um die Beschaltung mit 
dem Kondensatornetzteil zu zeigen.
Mein eigenes Projekt mit dieser Schaltung habe ich leider aus Zeitmangel 
nicht mehr realisieren können. Der letzte Stand war, dass ich die 
korrekte Funktionsweise der PLL (dazu gleich mehr) am Oszi 
verifiziert/debuggt habe. Eine Erkenntnis dabei war, das der interne 
Oszillator des uC zu viel jittert  woraufhin ich dann einen uC mit 
externem Quarz vorgesehen hatte.
Zur Funktionsweise der Nulldurchgangserkennung:
Über den Pin PB2 (Originalplan) wird die Leerlaufspannung am Nullleiter 
erfasst, wobei die Phase ja an VCC liegt. Diese wird jedoch auf VCC 
gezogen sobald der Triac zündet. Daraus folgt, dass nur der 
Nullleiter-Nulldurchgang von Positiv-nach-Negativ erfaßt werden kann - 
und das auch nur wenn der Triac noch nicht gezündet hat. Deshalb habe 
ich im uC eine Software-PLL realisiert, die sich zuverlässig auf die 
Netzfrequenz synchronisiert. Mit diesem Takt wird dann der Triac in 
beiden Halb-"wellen" zum richtigen Zeitpunkt gezündet.

Autor: Aike T. (biertrinker)
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Hallo,

das ist ja super, das du dich meldest, bzw. diesen Thread gefunden hast. 
Im Original-Thread habe ich auch gepostet gehabt, aber den bemerkt wohl 
keiner mehr ;-)
Ich hatte eigentlich gehofft das deine Schaltung schon soweit erprobt 
ist, weil ich bisher kein Oszi mein Eigen nennen darf und ohne Oszi ist 
es wohl fast unmöglich eine solche Schaltung nachzubessern.
Aber du hast das soweit getestet, das das Kondensator-Netzteil 
funktioniert?
Und die nulldurchgangserkennung auch in sofern, das nur eine Halbwelle 
erkannt wird sagst du. Das heißt, wenn ein Interrupt ausgelößt wird dann 
weiß ich, das ein Null-Durchgang ist, richtig? Dann weiß ich ja, das ich 
10ms später noch einen haben muss.
Ich sehe es schon kommen, ich muss irgendwie noch 2 Optokoppler auf der 
Platine unterbringen für den Uart.

Autor: Pftsch (Gast)
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Hallo,

>Ich hatte eigentlich gehofft das deine Schaltung schon soweit erprobt
>ist, weil ich bisher kein Oszi mein Eigen nennen darf und ohne Oszi ist
>es wohl fast unmöglich eine solche Schaltung nachzubessern.

Die Schaltung habe ich selbst so nie aufgebaut bzw. erprobt. Sie 
entspricht jedoch - wie schon erwähnt - den Application-Notes der 
angegebenen Chips. Deshalb bin ich mir ziemlich sicher, das die 
Schaltung für sich so in Ordnung ist. Der schwierigere Part ist aber die 
(zuverlässige) Software!

>Aber du hast das soweit getestet, das das Kondensator-Netzteil
>funktioniert?

Nein. Ich habe aber zum Vergleich den "TAST-DIMMER 1" von Reichelt im 
Betrieb und der ist nahezu identisch aufgebaut.

>Und die nulldurchgangserkennung auch in sofern, das nur eine Halbwelle
>erkannt wird sagst du. Das heißt, wenn ein Interrupt ausgelößt wird dann
>weiß ich, das ein Null-Durchgang ist, richtig? Dann weiß ich ja, das ich
>10ms später noch einen haben muss.

Wenn der Nulldurchgang auch wirklich einer ist und keine Störung, dann 
ja. Bei mir hatte ich das jedoch ohne Interrupt und "Software-PLL" 
vorgesehen um gegen Störungen resistent zu sein. Ist aber nicht über das 
Entwicklungsstadium hinausgekommen.

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