Hallo, ich habe hier ein Problem: Mein selbstgebaute Dimmer/MC-Steuerung hat bereits den zweiten Trafo einer Halogenlampe vernichtet (der zweite Trafo hat richtig geraucht...) Jetzt frage ich mich, woran das liegen könnte ? Die Dimmerstufe ist eigentlich "klassisch" aufgebaut, d.h. TIC225 mit Snubber-Glied und Enstörspule. Ich vermute, dass es an der Ansteuerung liegt, da bei einer Einstellung von 100% (volle Leistung), die Lampe auf ca. 20% abfällt (der Trafo fängt dann auch leicht an zu brummen und wird offensichtlich sehr warm....). Hat das irgendwas mit der Sättigung des Trafos zu tun ?. Dieses Phänomen ist jedoch nicht bei einer Halogenlampe mit grösserer Wattzahl zu beobachten (300W). Da ist allerdings auch kein Trafo drin. IMHO läuft alles einwandfrei, wenn ich den Zündzeitpunkt bei ca 50% der Halbwelle habe.... Bin für jeden Tip dankbar.... cu, ben
Sättigung ist wohl das Stichwort. Dein Dimmer schaltet bei negativer und positiver Halbwelle wohl zu verschiedenen Zeitpunkten, so dass der Kern in die Sättigung geht. Dann ist nur noch der ohmsche Widerstand des Trafos relevant und dann rauchts... Wie groß die Abweichung sein darf damit nichts passiert kann ich leider nicht sagen.
Wie Stephan schon sagte: das wird das Problem sein. Durch die unterschiedliche Einschaltdauer von positiver und negativer Halbwelle entsteht ein Gleichstromanteil - und der ist tödlich für den Trafo. Stefan
Schalte einen Gleichrichter zwischen dimmer und Trafo (Wechselstromseite zum Trafo<->Netz). Der Trafo raucht genau dann, wenn er einen Gleichanteil abbekommt, also der Dimmer nicht beide Halbwellen symmetrisch anschneidet.
... ja, da war doch etwas... Ich kann mich dunkel erinnern, daß man bei Trafos eine PhasenABschnittsteuerung benötigt.
Phasenabschnitt knallt beim Abschalten den Triac durch wenn die Streuinduktivität vom Trafo zu groß ist.
War früher üblich als entsprechend leistungsfähige Transistoren noch nicht verfügbar waren. Realisierung erfolgte über eine Drossel die bei Stromrichtern extreme Ausmaße erreichte. Da sind wir heute zu verwöhnt.
> Phasenabschnitt mit Triac? Hm, selten...
Doch, GTOs. :-) Oder besser IGBTs.
Grüße, Sebastian
Phasen - AB - schnitt geht auch mit einem MosFet (vorgeschalteter Gleichrichter). Ich hatte mich vor einiger Zeit mal in das Thema eingelesen, und war darauf gestoßen, daß Induktivitäten (=Trafos) generell nicht mit Phasen - AN - schnitt angesteuert werden. Warum - das weiß ich heute nicht mehr. Gibt aber zu denken, daß die üblicherweise käuflichen Phasen - AN - schnittsdimmer ausdrücklich nur für ohmsche Lasten geeignet sind - oder?
IMHO: Im normalbetrieb (ohne Phasensanschnittsteuerung) steigt die Spannung des (Sinusförmigen) Wechselstromes "langsam" an, fällt wieder ab und wiederholt das mit umgekehrter Polarität (50Hz Wechselstrom halt). Wenn Du jetzt die Phasensanschnittsteuerung davor schaltest ist es ja so das Du den Strom nicht beim Nulldurchgang sondern später einschaltest. Somit bekommt der Trafo bei jeder Periode sofort einen mehr oder weniger großen "Stromschlag". Das wird ihn auf dauer killen. Gruß Martin
Phasenabschnitt bei elektronischen Trafos, Phasenanschnitt bei normalen Transformatoren. GTO? Vielleicht ab 100A... Alle handelsüblichen Dimmer für herkömmliche Transformatoren arbeiten mit Triacs und einer Entstördrossel. Fehlerdiagnosen sind nur vernünftig mit Oszilloskop möglich.
Ein Trafo muß -im Gegensatz zur Glühlampe- im Scheitelwert ans Netz aneschlossen werden damit er sofort im stationären Betrieb ist. Nur dann ergibt sich kein abklingender Gleichanteil für den Primärstrom der Hauptinduktivität. Der Dimmer kann beliebig schalten solange er keinen Gleichanteil am Ausgang erzeugt. Der Brückengleichrichter kann den Gleichanteil garantiert verhindern.
Hi, so, ich habe jetzt mal das Scope an den Spannungsteiler sowie an den Ausgang des Atmel gehangen, damit Ihr mal den Phasenanschnitt beurteilen könnt. Zunächst mal der Aschnitt bei 10%. Der nächste Beitrag dann mit 100%. cu, ben
Hi, 1ms Versatz zwischen den Zundzeitpunkten .... macht das den Braten "fett" ? cu, ben
Es darf kein Gleichanteil entstehen. Beide Halbwellen müssen 100% symmetrisch geschnitten sein. Baue einen Gleichrichter zwischen Dimmer und Last. Dann ist die Schaltung sicher gegen alle Arten von Fehlansteuerung.
Hallo Walter, sowas habe ich noch nie gesehen. Kannst Du mir mal genauer erklären, was dann genau passiert ?. Das es dann nur noch positive Halbwellen gibt ist mir eigentlich klar, aber wie verhindert das den Gleichspannungsanteil ? Ich stehe wohl ein wenig auf dem Schlauch ... Ich werde wohl noch mal die Nulldurchgangserkennung überarbeiten müssen; die gewählte Variante mit dem Spannungsteiler und Analog-Komparator des Atmel scheint nicht ideal zu sein.... cu, ben
Ich habe in meinem Wohnzimmer Niedervolt-Halogen mit Trafo. Den Lichtschalter habe ich durch einen Dimmer ersetzt, wo extra draufsteht, daß es für Trafolast geeignet ist. Worin nun der Unterschied zu einem normalen Dimmer besteht, habe ich nicht nachgesehen. Warscheinlich ist da ein kleiner Chip drin. Der Punkt ist nämlich, daß eine Induktivität den Stromfluß verzögert, d.h. der Sromnulldurchgang ist phasenverschoben. Und der Chip sorgt eben dafür, daß nicht mit dem Spannungsnullpunkt, sondern mit dem Stromnullpunkt die Phasensteuerung erfolgt. Peter
Hallo Peter, das ist glaube ich aber eher für den Triac problematisch. Hier hilft IMHO ein Snubber-Glied (??). Das habe ich auch drin.... Also so wie es aussieht, liegt es tatsächlich an dem 1ms Versatz bei den Zündzeitpunkten. Ich werde wohl jetzt mal die Nulldurchgangserkennung mittels Optokoppler und ext. Interrupt realisieren. cu, Ben
Am Snubber-Glied liegts definitiv nicht, daß gehört in jeden Dimmer rein. Schließlich muß man ja ein CE draufpappen. Ich weiß nur, daß es eben diese extra Dimmer gibt und die normale Dimmerschaltung nicht für induktive Lasten geeignet ist. Peter
Von der Phase geht es zum AC1 am Gleichrichter. Von AC2 geht es dann zur Last und von der Last zum Nulleiter. Die Gleichspannungsseite vom Gleichrichter kommt an den Triac oder den Thyristor (besser da geringerer Zündstrom nötig). Jetzt fließt der Strom in der Last immer in beiden Richtungen gleich gut (kein Gleichanteil mehr) während der Triac nur noch Pulse in einer Polarität abbekommt. Er erkennt keinen Unterschied zwischen Positiv und negativ und schaltet folglich immer gleich. Trotzdem schaltet er im Nulldurchgang des Stromes automatrisch sauber ab. Besser wäre es, die Dimmerschaltung sekundär als PWM zu realisieren. Dort ist sie auch besser gegen Surges aus dem Netz geschützt.
Hallo Walter, wenn ich dich richtig verstanden habe, dann müsste die Schaltung so aussehen wie im Anhang... Liege ich damit richtig ? Ist ja schon etwas seltsam =:-o So ganz (vielleicht auch gar nicht) habe ich die Sache noch nicht verstanden. Ändert sich das Dimmer-Verhalten durch den Gleichrichter, oder kann ich die Ansteuerung so lassen wie sie ist... ? cu, ben
Hallo Ben, und alle anderen, ist ja nicht so, das es sowas noch nicht gegeben hat. ELV hat mal einen Bausatz für einen PhasenABschnittdimmer (der anscheinend auch von einem AVR getrieben wird veröffentlicht. Netterweise steht die Bauanleitung im Netz: http://www.elv-downloads.de/service/manuals/DI300/373-78.htm dort heisst es allerdings, dass für "normale" Trafos die PhasenANschnittsteuerung genutzt wird, nur für elektronische Trafos die AB-schnitt Steuerung. Auf jeden Fall sind dort beide Funktionen schön erklärt. Den PhasenANschnittdimmer gibt es auch bei ELV: http://www.elv-downloads.de/service/manuals/14457_Halogenlampen_Primaer_Dimmer/144-57.htm Da ist die Herausforderung, das fertige IC duche einen AVR zu ersetzen Ben, gibst Du Schaltplan / Software weiter ? Ich plane auch einen AVR-Dimmer zur Funksteuerung. Viele Grüsse, Klaus
Hi, das ELV-Dokument erklärt eigentlich alles. Den Versatz zwischen Spannungs- & Stromnulldurchgang bekomme ich doch bestimmt nicht mit dem Gleichrichter, wie von Walter beschrieben, kompensiert ?! Ich könnte natürlich "Software-technisch" den Zündzeitpunkt künstlich verschieben bzw. die Zünddauer des Triac verlängern, aber dafür müsste ich mal einen Richtwert haben, wie gross der Versatz zwischen den Spannungs-/Stromnulldurchgängen ist (ist natürlich abhängig von der Last-Induktivität). Oder gibt es eine einfache Möglichkeit einen Stromnulldurchgangssensor zu basteln ? @Klaus: Klar können wir Software und Schaltpläne zur Verfügung stellen. Ich werde die nächsten Tage mal alles auf meine Website packen. Gruss & Danke, Ben
Hmm, ist das evt. die Lösung ?: Derzeit verwende ich sehr kurze Zündimpluse (im µs Bereich), so dass es durchaus sein kann, dass der Triac bei induktiver Last eine ganze Halbwelle auslässt, da der Stromnulldurchgang nach dem neuen Zündimplus erfolgt und somit der Triac nicht mehr zündet. Somit ist der Trafo ja im Sättigungsbreich.... Wenn ich nun die Zündimpluse einfach bis zum nächsten Spannungs(!)nulldurchgang "strecke" zündet der Triac doch in jedem Fall.... Die Frage ist nur, ob der Optokoppler das auf Dauer mitmacht?!? cu, ben
Hallo Ben, das mit der Nulldurchgangserkennung wurde hier im Forum schon mehrfach diskutiert, da solltest Du noch was finden. Wenn ich die (erste) Schaltung anschaue, wird da der Nulldurchgang über R4 am Eingang GP3 gemessen. Die Dioden D1 bis D4 bilden übrigens den Brückengleichrichter, den Walter beschrieben hatte. Das IC ist in dieser Schaltung ein PIC, einer der 8 Beinigen AVRs geht da auch. In einer Elektor war mal eine entsprechende Schaltung mit einem AVR. Der Optokoppler hat ja keine mechanischen Teile ;-) der schafft das schon 100mal in der Sekunde... Ciao, Klaus
Hi Klaus, klar, die Frequenz ist für den Optokoppler ist nicht das Problem, eher der Strom. Der MOC3023 kann auf Dauer nur 100mA vertragen; mit dem Vorwiderstand von 1k8 liege ich bei 230V+ aber schon über 100mA. Wäre aber schon nett, wenn das auf Dauer kein Problem darstellen würde, da ich mir so 8 Interrupts/Halbwelle sparen kann. cu, ben
Ich benutze einen MOC3023 und dahinter einen TIC216M als Lasttriac, um meine Lampen zu dimmen. Der MOC3023 macht sekundärseitig mit einem 470R seit Wochen seinen Job sehr gut. :-)
das ELV-Dokument erklärt eigentlich alles. Den Versatz zwischen Spannungs- & Stromnulldurchgang bekomme ich doch bestimmt nicht mit dem Gleichrichter, wie von Walter beschrieben, kompensiert ?! ->Nein, aber das ist dann auch garnicht nötig!
@Ben: Ich habe verschiedene Zeiten ausprobiert. Zuerst mal 1ms (mit dem Scope nachgemessen), dann später runter auf 0,1ms. Noch kürzer würde denke ich gehen, aber irgendwann hatte ich es auch mal zu kurz, da hatte der Triac nicht mehr gezündet. Klar, durch jede Verzögerung mehr "verschenke" ich etwas an Regelbarkeit; aber mit 0,1ms klappt es bis jetzt prima.
@ Ben: Ich möchte hier einmal 3 Punkte anführen: 1.) Laß deine Software doch alle 20ms den Spannungsnulldurchgang messen. Per SW-Interrupt nach 10ms ist der 2.te Nulldurchgang genau definiert. 2.) Bau ein Fenster von z.B. 9,5ms auf, in dem deine Software nicht auf den Nulldurchgang (bzw. eine Störung) reagiert. So haben Spikes auf dem Netz eine geringere Chance zu stören. 3.)Unterschreite einen festgelegten Phasenanschnitt nicht, so daß sichergestellt ist, daß der 2.te Zündimpuls außerhalb des Stromfluß liegt.
Also ich weiß das die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung immer 90°, also 5ms, bei einer Induktivität beträgt, nicht ganz, wegen dem ohmischen Anteil, aber fast, egal wie groß diese Induktivität auch sein mag. Da der Strom um 90° nacheilt, hat der Strom seinen größten Wert, wenn die Spannung im 0 Durchgang ist (bei z.B. 180°). Da ein Triac Spannungsgesteuert ist d.h. er sperrt im 0 durchgang der Spannung wird auch der in diesem Moment größte Strom gesperrt also praktisch eine fallende Flanke. Durch diese fallende Flanke wird vom Trafo eine hohe Spannung Erzeugt, also alle 10ms, die wird ihm wohl Probleme bereiten:-). Betreffend der Phasenabschnittsteuerung, sie kann nur mit einem Ventil gesteuert werden das den Abschaltzeitpunkt steuern kann z.B. ein GTO - Thyristor. Ein Triac kann das logischerweise gar nicht, da er ja nur im 0 der Spannung löscht. Man kann die zeitliche Differenz nicht durch einen anderen Zündwinkel kompensieren, da die Amplitude zeitdiskret ist, d.h. Der Wert der Spannung steht fest (starr) zum zeitlichen Verlauf, genauso wie der Strom, halt nur etwas nacheilend.
Ben - mbnetmb.net schrieb: ""Hi Klaus, klar, die Frequenz ist für den Optokoppler ist nicht das Problem, eher der Strom. Der MOC3023 kann auf Dauer nur 100mA vertragen; mit dem Vorwiderstand von 1k8 liege ich bei 230V+ aber schon über 100mA."" Das ist egal. Warum? Weil der Dauerstrom nicht zum tragen kommt. Da der Triac in weniger als 1ms zündet, ist nur der zulässige Impulsstrom zu beachten. Und der beträgt bei 1ms fast 1.5 A. Deshalb sind auch 470 Ohm absolut in Ordnung. Plus, ein gewisser Mindeststrom ist notwending, damit ein Triac auch zuverlässig durchzündet. Übrigens, diese MOC-Teile sind ziemlich widerstandsfähig, sollte der Triac wirklich nicht zünden, brennt so ein kleiner 1/4 Watt-Widerstand innert einer 1/10 Sekunde ab. Der MOC überlebte es problemlos... Gruss Jadeclaw.
Wichtig ist, den Triac mit Impulspacketen durchzuschalten, da dieser nicht immer zuverlässig zündet. Wie schon erwähnt, sollten nach erfolgter Zündung eine best.Zeit keine Nulldurchgänge akzeptiert werden (Phasenverschiebung, Spikes). Nulldurchgangserkennung mittels Optokoppler an AC. Snubber sowieso. SG Lumpi
Zündung am Spannungsscheitelwert, da dann der Strom im Nulldurchgang ist. SG Johann
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