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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mehrkanal Dimmer Schaltung


Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hi,

ich möchte gerne einen mikrocontrollergesteuerten 
Mehrkanal-Phasenabschnittsdimmer bauen.

Ich kenne mich zwar gut mit Mikrocontrollern und Programmierung aus, 
aber leider mit Elektrotechnik nicht soo super.

Im Anhang befindet sich die Schaltung zum Dimmer von ELV (DI200AB) die 
im Prinzip macht was ich will, nur für einen Kanal.
Ich wollte die Schaltung als Vorlage nehmen, nur bin ich mir nicht 
sicher wie ich sie erweitern kann.

Ich bin verwirrt weil der Ground ja letztendlich gegenüber dem 
Nullleiter auch eine Spannung aufbaut, die auch vom Verbraucher abhängt 
wenn ich das richtig sehe. Wenn ich jetzt mehrere verschiedene 
Verbraucher unterschiedlich dimmen will möchte ich aber nicht für jeden 
einen einzelnen µC mit eigenem Ground haben...

Hoffentlich kann mir ein Elektrotechniker hier aushelfen ;)

philipp

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hi,

ich habe mir nun überlegt das mit einem Optokoppler zu machen.

Kann ich dafür den 4N25 verwenden wie eingezeichnet?

Welcher MOSFET ist geeignet? Ich würde gerne einen nicht so teuren 
nehmen. Es reicht, wenn die Schaltung 200W schalten kann. Würde ein
"MOSFET N-Ch TO-247AC 600V 11A" reichen?

Schonmal vielen Dank für eure Hilfe

Autor: Andi ... (xaos)
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nimm doch einfach nen SSR ohne null-durchgangs-erkennung für den 
leistungsteil..ist am einfachsten und zudem noch galvanisch getrennt.
was die nulldurchgangserkennung für den controller angeht such hier mal 
im forum..gibt da genug schaltung mit optokopplern

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Was für ein Solid State Relais schlägst du vor? Ein Triac ist ja bspw. 
schonmal ungeeignet, da ich den nicht löschen kann zum abschneiden der 
phase.

Die Nulldurchgangserkennung ist nicht das problem, da weiß ich wie ich 
das mache, nur beim leistungsteil bin ich mir eben nicht sicher...

Was ist mit dem Vorschlag aus meinem letzten Beitrag (das ist ja nur der 
leistungsteil ohne nulldurchgangserkennung)

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Kann ich dafür den 4N25 verwenden wie eingezeichnet?
Vorwiderstand sollte noch mit rein :)

>Würde ein "MOSFET N-Ch TO-247AC 600V 11A" reichen?
Genauer Typ wäre nicht schlecht. Grundsätzlich geht es aber auch mit 
anderen MOSFETs.

>Die Nulldurchgangserkennung ist nicht das problem,...
Du willst eine gemeinsame Nulldurchgangserkennung nachen? Das könnte 
u.U. problematisch werden.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Jörg S. schrieb:
>>Kann ich dafür den 4N25 verwenden wie eingezeichnet?
> Vorwiderstand sollte noch mit rein :)
Jo auf der Diodenseite, ne? Danke ;)

>>Würde ein "MOSFET N-Ch TO-247AC 600V 11A" reichen?
> Genauer Typ wäre nicht schlecht. Grundsätzlich geht es aber auch mit
> anderen MOSFETs.
Das ist der den ich meinte:
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=A164;GROUPI...
(IRFPC50)
Da steht was von 11 Ampere maximum, und das sind wenn ich mich nicht 
täusche bei 220V über 2000 Watt, warum hat ELV den MOSFET mit 20 Ampere 
so überdimensioniert und trotzdem 200 Watt drangeschrieben?


>>Die Nulldurchgangserkennung ist nicht das problem,...
> Du willst eine gemeinsame Nulldurchgangserkennung nachen? Das könnte
> u.U. problematisch werden.
Angenommen ich habe nur einen Anschluss für die Phase an der ich den 
Nulldurchgang erkenne und mehrere Anschlüsse für die Verbraucher die am 
Nullleiter hängen. Geht das nicht?


PS: Zum MOSFET habe ich eben noch diesen hier gefunden:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A16...
500V 20A, und auch nicht so teuer. Vllt ist der besser?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Philipp F. schrieb:
>>>Würde ein "MOSFET N-Ch TO-247AC 600V 11A" reichen?
>> Genauer Typ wäre nicht schlecht. Grundsätzlich geht es aber auch mit
>> anderen MOSFETs.
> Das ist der den ich meinte:
> 
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=A164;GROUPI...
> (IRFPC50)
> Da steht was von 11 Ampere maximum, und das sind wenn ich mich nicht
> täusche bei 220V über 2000 Watt, warum hat ELV den MOSFET mit 20 Ampere
> so überdimensioniert und trotzdem 200 Watt drangeschrieben?
Weil das nicht UND sondern ODER ist :) Der kann ja nicht 11A bei Uds 
600V aushalten. Der kann 600V aushalten und bei viel viel weniger 
Spannung 11A schalten.
Komplett an (Uds sehr klein, I sehr groß) und komplett aus (Uds sehr 
hoch, I = 0) ist also überhaupt kein Problem. Problematisch ist der 
Schaltaugenblick. Der MOSFET wird bei der ELV Schaltung absichtlich 
verhältnismässig langsam geschaltet. Das sorgt dafür das es keine 
Störungen auf dem Netz gibt, hat aber den Nachteil das der MOSFET in 
Bereiche kommt wo Uds recht hoch ist und auch einiges an Strom fliesst. 
Folge: Verlusstleistung im MOSFET. Wobei bei der ELV Schaltung die 
Dioden eher das Problem in Sachen Verlusstleistung sind.

Genau den IRFPC50 hab ich übrigens auch schon mal in so einer 
Dimmerschaltung benutzt :) Der ist OK.


>>>Die Nulldurchgangserkennung ist nicht das problem,...
>> Du willst eine gemeinsame Nulldurchgangserkennung nachen? Das könnte
>> u.U. problematisch werden.
> Angenommen ich habe nur einen Anschluss für die Phase an der ich den
> Nulldurchgang erkenne und mehrere Anschlüsse für die Verbraucher die am
> Nullleiter hängen. Geht das nicht?
Sowas hab ich mal gebaut, ging nicht, da die Phasenverschiebung der 
einzelnen Verbraucher nicht mehr erkannt wurde. Folge: MOSFET schaltet 
zum falschen Zeitpunkt. Das verursacht böse Störungen auf dem Netz und 
dem MOSFET gefallen riesige Spannungsspitzen auch nicht wirklich ;)

Meine Lösung siehst du hier:
http://www.see-solutions.de/projekte/projekte.htm#...

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hmm... das heißt ich komme nicht drumherum für jeden Kanal einen eigenen 
Controller einzusetzen? Ich hatte gehofft das geht einfacher...

Und warum heizen sich nun bei dir die Dioden auf und beim DI200AB nicht?

Ich habe noch eine Idee. Kann ich nicht für jeden Kanal einen Eingang am 
controller zur nulldurchgangserkennung nehmen und einen ausgang zur 
mosfet steuerung. Also jeder Kanal im Prinzip wie im Anhang

PS: Oh da muss natürlich noch ein Optokoppler zwischen µC und den 
C-Anschluss aber dann müssts passen oder?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Philipp F. schrieb:
> Und warum heizen sich nun bei dir die Dioden auf und beim DI200AB nicht?
Ich hab nur den DI300 gehabt. Wobei ich mir nicht vorstellen kann das 
der DI200 da wesentlich besser ist.

> Ich habe noch eine Idee. Kann ich nicht für jeden Kanal einen Eingang am
> controller zur nulldurchgangserkennung nehmen und einen ausgang zur
> mosfet steuerung. Also jeder Kanal im Prinzip wie im Anhang
So könnte es gehen, ja.

> PS: Oh da muss natürlich noch ein Optokoppler zwischen µC und den
> C-Anschluss aber dann müssts passen oder?
Ja.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Zwei Sachen beschäftigen mich jetzt noch.

Das ist einmal die Wahl des richtigen MOSFETs und die Frage ob mit 
Dioden oder zwei MOSFETS pro Kanal.

Zum MOSFET:
Ich sehe du hast in deiner Schaltung den SPP20N60S5 (der auch im 
DI200AB) verbaut ist. Der kostet bei ELV 4,51 Euro!
Dieser hier
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A16...
kostet 1,80 und schafft bei 220V wenn ich das im Datenblatt richtig sehe 
immer noch 2 Ampere Drain-Strom. Wie sehe ich welcher MOSFET geeignet 
ist, bzw warum sollte man den teuren verbauen?

Dioden / 2MOSFETs:
Genrell wäre es denke ich günstiger nur einen MOSFET zu verbauen, aber 
du hast dich ja für die antiserielle Schaltung entschieden. Kanns du mir 
das empfehlen?
Und brauche ich da nicht noch ne Diode über jedem MOSFET?

Ich verstehe noch nicht warum du einen Gleichrichter zur 0-crossing 
bestimmung nimmst, beim DI200AB ist es anders. Wenn man es erst 
gleichrichtet, gibts doch gar keinen nulldurchgang mehr, dann kann man 
höchstens noch gucken obs kurzzeitig unter einen bestimmten Wert 
fällt...

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Also ich habe mich nun für die zwei-MOSFET Lösung entschieden, ich denke 
du wirst schon einen guten Grund gehabt haben, das so zu machen ;)

Ich wär dir super dankbar wenn du dir kurz meinen Schaltungsentwurf im 
Anhang anschauen könntest.

Kann ich den "billig"-mosfet "IRFP 460" nehmen?

vielen dank für deine Hilfe!

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Wie sehe ich welcher MOSFET geeignet ist, bzw warum sollte man den teuren
>verbauen?
Ich hab den teuren vor allem genommen weil er im TO220 Gehäuse war. 
Größere hätte ich nicht unter gebracht.
Wichtig ist vor allem die maximal zulässige Spannung und der RDSON.

Dioden / 2MOSFETs:
>Genrell wäre es denke ich günstiger nur einen MOSFET zu verbauen, aber
>du hast dich ja für die antiserielle Schaltung entschieden. Kanns du mir
>das empfehlen?
Die Dioden habe nun mal eine höhere Durchlasspannung als MOSFETs. 
Zwangsläufig fällt hier also mehr Leistung ab. Man kann Schottky Dioden 
nehmen, dann wird's schon mal besser, aber halt nicht so gut wie ein 
MOSFET.
Sehr geringe Wärmeentwicklung war bei mir wichtig weil es halt recht 
kompakt gebaut ist. Wenn man mehr Platz hat, hat man in der Hinsicht 
mehr Möglichkeiten.

>Und brauche ich da nicht noch ne Diode über jedem MOSFET?
Nein. Bauartbedingt haben sie ja eh eine Diode drin.

>Kann ich den "billig"-mosfet "IRFP 460" nehmen?
Probier in aus. Wenn er zu warm wird, brauchst du einen besseren. Aber 
ich denke der wird schon gehen.

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Ich wär dir super dankbar wenn du dir kurz meinen Schaltungsentwurf im
>Anhang anschauen könntest.
Sieht soweit OK aus, würde ich sagen. Anstatt der 5407 kann man 
natürlich jetzt kleinere Dioden rein machen.

Autor: Helmut (Gast)
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R6 sollte in min. 3 Widerstände aufgeteilt werden.

Einer hält die Spannung nicht aus (Spannungsfestigkeit).

Den Drainwiderstand würde ich kleine machen.

Der OK Zerocrosse bekommt keinen eigenen Arbeitswiderstand?

Ansonsten schau dir mal die 2-Kanal Freebus Dimmerschaltung an ;-)

Gruß Helmut

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Der OK Zerocrosse bekommt keinen eigenen Arbeitswiderstand?
µC interner Pull-Up?

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Jörg S. schrieb:
>>Der OK Zerocrosse bekommt keinen eigenen Arbeitswiderstand?
> µC interner Pull-Up?

Jo so hatte ich es vor ;)

Und am Drain habe ich doch kein Widerstand..? Meinst du die am Gate? Ich 
habe mich da an der ELV Schaltung orientiert... Keine ahnung ob man die 
besser kleiner wählen sollte. Wenn ja, sag mir am besten wie ich die 
Werte bestimme.

Autor: Helmut (Gast)
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Klar, Gate. Meine ich auch, wie groß ?

Würde ich mal testen, ich meine, dass das Gate dann schneller entladen 
wird?.
Pullup allein... habe ich noch nie gewagt, das geht?

@Jörg
Super Gerät was du da gebaut hast. Wi/Wo bekommt man die Teile als 
Privatmann.
Könntest du auch so ein "Set" anbieten?

Ist mit Abstand das Beste was ich bisher gesehen hat.

Von den Multplex-I2C-Bausteinen habe ich noch nie etwas gehört, 
beeindruckend.

Gruß Helmut

PS. schaut mal auf das Freebusprojekt  ---> auch gut gemacht.

Habe die Hochvoltgeschichte mit einem PIC als Dimmer.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Ja das Freebusprojekt hatte ich vorhin auch schon entdeckt, musste aber 
feststellen, dass dort für beide Verbraucher nur eine 
Nulldurchgangsbestimmung gemacht wird.
Jörg hat mir aus Erfahrung davon abgeraten.

Den R6 habe ich jetzt zweigeteilt, ich denke das müsste reichen oder? 
Danke für den Tipp mit der Spannungsfestigkeit ;)
Die Werte der Vorwiderstände habe ich auch angepasst die waren irgendwie 
Mist...

Also R6 ist jetzt 2x22k=44k und R7 = 390 Ohm

Autor: Helmut (Gast)
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Bin eher der ängstliche Typ.....

ca 311Volt durch 2...... nee, würde ich min 3 nehmen,

ich lass ja mit mir handeln ;-)

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Klar, Gate. Meine ich auch, wie groß ?
>Würde ich mal testen, ich meine, dass das Gate dann schneller entladen
>wird?.
Genau den würde ich auch eher so lassen wie er ist. Der Sinn ist ja 
gerade das der Transistor NICHT so schnell schaltet um Störungen bei 
nicht Ohmschen Lasten zu verhindern. Der Dimmer hat ja sonst keine 
Filter o.ä.
Der DI300 hatte ja sogar noch einen C am Gate.

>Super Gerät was du da gebaut hast.
Danke :)

>Wi/Wo bekommt man die Teile als Privatmann.
Hauptsächlich bei Reichelt. Der ADUM kommt von HBE (Farnell), der MOSFET 
von Conrad.

>Könntest du auch so ein "Set" anbieten?
Bauteile lohnt sich nicht, das kann sich ja jeder selbst kaufen. 
Platinen sind glaub ich auch keine mehr übrig...

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Philipp F. schrieb:
> Ja das Freebusprojekt hatte ich vorhin auch schon entdeckt, musste aber
> feststellen, dass dort für beide Verbraucher nur eine
> Nulldurchgangsbestimmung gemacht wird.
> Jörg hat mir aus Erfahrung davon abgeraten.
Wobei ich nicht behaupten will das es nicht auch so geht. Vielleicht 
hatte ich auch noch irgendwo einen anderen Fehler....

Autor: Helmut (Gast)
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@Jörg
ich bin überzeugt davon, dass nicht nur ich auf so ein Gerät scharf 
wären.

Könnte man ja mal eine Sammelbestellung aufmachen, so 2 Geräte würde ich 
gebrauchen können,

nur .... ich kann keinen solchen Prozessor programmieren.

Würdest du den ev. beisteuern?

Apropo, wie steuerst du?

Gruß Helmut

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Bisher habt ihr von meiner Schaltung ja nur den 230V Teil gesehen ;)

Der andere Teil wird Tastereingänge für normale Einbaulichtschalter, 
einen Ethernet-Controller (für einen mini-webserver) und einen 
Funkempfänger, der mit dem ELV FS20 Funkset kompatibel ist beinhalten. 
So kann man dann auch verschiedene Dimm-Programme einstellen und auf 
Schalter und Tasten der Fernbedienung legen ;)

Autor: Alex S. (thor368)
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Tach allerseits!

Heiliger da hast du dir aber was vorgenommen. Da bin ich wirklich 
gespannt auf das Ergebnis.

Ich würde die netzseitige Versorgungsspannung eher mit einem Kondi 
reinschleifen als mit Widerständen. Die braten doch schon erheblich rum 
bei dem Strom.

Thor

Autor: Alex S. (thor368)
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Tach nochmal. Die Schaltung oben hat einen Fehler. Der Kondensator wird 
zwar mit der positiven Halbwelle geladen aber nicht wieder entladen.

Es ist echt zum Verrückt werden. Entweder die Bodydiode stört, weil sie 
überhaupt leitet oder man wünscht sich, dass man sie gleich durch ein 
Stück Draht ersetzten könnte.

Naja, die Lösung liegt darin, die gesammte Treiberstufe zu entkoppeln. 
Sprich zwei Kondis. Dann Grätzbrücke und sieben fertig.

Die Simulation zeigt ein einfaches 1:10 PWM mit 10ms Periode. In grün 
die Spannung an den Gates. In blau das Eingangssignal des Optos.

Thor

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hi,
vllt kannst du mir kurz sagen welche Widerstände du meinst. Die 3 mal 
22k?
Da fließen doch nur ein paar Milliampere allerhöchstens, selbst wenn die 
direkt L und N kurzschließen würden oder sehe ich das falsch?

phil

Autor: Helmut (Gast)
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Alex S. schrieb:
> Die Schaltung oben hat einen Fehler. Der Kondensator wird
>
> zwar mit der positiven Halbwelle geladen aber nicht wieder entladen.

Schadet es denn was?
Lass den Elko schön geladen, dann hast du auch keine synchronen 
"Schwingungen" am Gate.
Die "Synchronität" dh. das Ansteuern der Fet's soll der Prozessor 
machen.

Autor: Alex S. (thor368)
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@Phillip
> vllt kannst du mir kurz sagen welche Widerstände du meinst. Die 3 mal
> 22k?
> Da fließen doch nur ein paar Milliampere allerhöchstens, selbst wenn die
> direkt L und N kurzschließen würden oder sehe ich das falsch?

Das siehst du genau richtig. Im Schnitt fließen da 3,5mA. Aber an den 
Teilen fällt 220V ab! Das sind mehr als ein 3/4Watt. Das ist absolut 
betrachtet nicht viel und es gibt auch drei Stück die sich die Last 
teilen. Eure letzte Schaltung ist absolut funktionstüchtig. Meine war 
nur als Verbesserungsvorschlag gedacht.

@Hellmut
> Schadet es denn was?
> Lass den Elko schön geladen, dann hast du auch keine synchronen
> "Schwingungen" am Gate.
> Die "Synchronität" dh. das Ansteuern der Fet's soll der Prozessor
> machen.

Ich bezog mich auf den Kopplungskondi. In meinem letzten Plan sind es 
zwei: C1 und C4. Der Siebelko ist grade dazu da um den ripple 
abzusaugen. Damit die Saft pumpen können, müssen die entkoppelten 
Elektroden auch wieder entladen werden. Macht man das nicht, gibt es 
beim Aufstarten der Schaltung eine Halbwelle Saft und dann nie wieder 
was.


Im letzten Plan habe ich noch die 56Ohm Pulsbremsen vergessen. Die 
sollte man noch vor die Kopplungskondis setzen. Beispiel zeigt mein 
vorletzter Plan.

Thor

Autor: Helmut (Gast)
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Alex S. schrieb:
> Das siehst du genau richtig. Im Schnitt fließen da 3,5mA. Aber an den
>
> Teilen fällt 220V ab! Das sind mehr als ein 3/4Watt.

Na, da lass ich nicht mit mir handeln ;-)

es werden 230Volt Wechselspannung gleichgerichtet!

Da ist dann Gleichspannung. In der Spitze sind es 310 Volt !

Und ca 400mW bei diesm Potential pro Widerstand bei Dreien.

Da die 310 Volt nur in der Spitze da sind, wird die Leistung nicht 
erreicht, aber bei den Bastelein sollte man immer auf Nr. sicher gehen.

Autor: Alex S. (thor368)
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> aber bei den Bastelein sollte man immer auf Nr. sicher gehen.

Jap, grade wenn man auch noch Spannungen mit Netzpotential verwurstet.

> Na, da lass ich nicht mit mir handeln ;-)

Na ich aber auch nicht! :-P

> es werden 230Volt Wechselspannung gleichgerichtet!
> Da ist dann Gleichspannung. In der Spitze sind es 310 Volt !
> Und ca 400mW bei diesm Potential pro Widerstand bei Dreien.
> Da die 310 Volt nur in der Spitze da sind, wird die Leistung nicht
> erreich

Und dann sind es sogar über 325V Vs. Aber der Effektivwert von 230V 
bleibt. Desshalb kann man auch mit 220V²/66.000kOhm die Effektivleistung 
auf 0,733W gesammt bestimmen.

Thor

Autor: Philipp F. (nerdture)
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> Desshalb kann man auch mit 220V²/66.000kOhm die Effektivleistung
> auf 0,733W gesammt bestimmen.

Das ist doch sogut wie nichts oder? Wie hat ELV sich dass denn gedacht? 
Die betreiben daran sogar noch einen Mikrocontroller...
(Siehe ELV Schaltung zu DI200AB)

Autor: Helmut (Gast)
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Na, dann sind wir uns ja einig.

Gute Nacht, mögen die Rauchmelder über uns wachen ;-)

Autor: Alex S. (thor368)
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@Philipp
Siehe:

> Eure letzte Schaltung ist absolut funktionstüchtig. Meine war
> nur als Verbesserungsvorschlag gedacht.

Thor

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Und so könnts aussehen.

Man kann dann an die Hauptplatine mehrere davon aneinander stecken

Autor: Helmut (Gast)
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Die Brücke könnte auch noch weg, aber darauf kommt's nicht an.

Könnte was werden.

Willst du nebeeinander stecken?

Einen kleinen Controller? Über RS232?

Gruß Helmut

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Ähm... Habe gerade nochmal gerechnet wegen der Vorwiderstände am 
Optokoppler...

Ich hatte da 2x22k vorgesehen. Über denen fallen aber ca bis zu 320V ab, 
weil für die Diode bleiben ja nur 1.3Volt. Es sollen 10mA durch die 
Diode fließen laut Datenblatt. Aber 10mA durch die Widerstände heißt ca 
3 Watt oder? Und ein Metallschichtwiderstand hält etwa 0,5 Watt aus...

Wie kann ich das Problem lösen um den Optokoppler anzusteuern?

Autor: Helmut (Gast)
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Nimm 3 Widerstände a 22k und rechne nicht nach Datenblatt.
Schau bei ELV
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/8/858/...
Da läuft das ganze Netzteil so, und es wird wohl auch halten.
Du hast ja nicht immer 310Volt.
Du kannst ja auch 4 Widerstände routen, mußt ja nicht so bestücken.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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In der ELV Schaltung haben die ja keinen Optokoppler (siehe meine 
Schaltung im Anhang).

Ich will ja dass die Optokoppler-Diode quasi die ganze Zeit an ist, 
außer kurz beim Nulldurchgang.
Damit die an ist, braucht sie nach Datenblatt 1.15V und 10mA.

Durch die Widerstände fließt ja der gleiche Strom, also bräuchte ich 
eigentlich bei 310 Volt 33k Ohm.

Du meinst ich soll einfach 3x22k nehmen. Leuchtet die LED im OK dann 
überhaupt?

Gibt es eigtl eine elegantere Lösung ohne soviel Verlustleistung den OK 
an der gleichgerichteten Netzspannung zu betreiben?

Autor: Helmut (Gast)
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Da schmeiß ich mal was in den Raum:

Autor: Helmut (Gast)
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Z-Diode aus dem Schaltplan ist nicht mitgekommen, aber du erkennst dein 
Netzteil für die Fet-Ansteuerung?

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Ah cool :) Habe auch eben darüber nachgedacht obs nicht mit einem 
Transistor geht.

Wenn ich den OK aber auch noch aus dem Kondensator versorge mit 10mA 
müsste der Kondensator wahrscheinlich eine höhere Kapazität haben.

Ich habe deine schaltung noch nicht ganz durchschaut.
Ist es so, dass wenn die Netzspannung unter 10V ist, der OK an ist und 
sonst (also die meiste Zeit) aus? Das wäre optimal..

Autor: Helmut (Gast)
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Na, du hast die Schaltung durchschaut.

Wenn die Netzspannung gegen "Null" geht, wird der Optokoppler Strom 
ziehen.

Dazu kommt, dass die Fetschaltung in diesem Zeitpunkt eigentlich keine 
Ansteuerung benötigt, ist ja sowieso keine Spannung da.

Insofern kostest du die Spannungserzeugung gut aus: Zerocross -> Strom 
wenn die Fets es nicht brauchen....Zerocross, kein Strom wenn die Fet 
Strom brauchen.

Du muß es nur in deinem µC-Programm verarbeiten.

Hab`ich jemanden zum Nachdenken gebracht... ;-)

Aber ist mir jetzt auch erst eingefallen, als ich über Einsparung 
nachgedacht habe.....

Gruß Helmut

Womit willst du programmieren?

Autor: Helmut (Gast)
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Ist schon spät, ich denke komisch.

Die Fet's brauchen keinen Strom.

Strom wird da nur gebraucht, wenn da, bei vorhandener Netzspannung 
"NICHT" eingeschaltet werden soll.

Autor: Alex S. (thor368)
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Eine vergleichbare Schaltung hatte ich erst vor kurzem diskutiert. 
Resultat war folgendes:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/84662/Ze...

Thor

Autor: Helmut (Gast)
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Hallo Thor,
ist diese Simulationsgeschichte Freeware?

Scheint ja super brauchbar zu sein!

Autor: Alex S. (thor368)
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Jop LTSpice ist freeware. Kriegst du von der LT Webside:

http://www.linear.com/designtools/software/#Spice

Ist ursprünglich zum Simulieren von Schaltnetzteilen konzipiert. Lässt 
sich aber auch prima für analoge Schaltungen verwenden.

Thor

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Lässt sich das ganze auch wie von Helmut vorgeschlagen mit einem 
Transistor lösen? Ich nehme an es sind zwei da, damit die Flanke 
schärfer ist?
Oder hat das weitere Vorteile?

Autor: Alex S. (thor368)
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Ja man kann es auch mit nur einem machen. Die Grundschaltung ist diese:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/84585/Nu...

Der thread in dem das alles steht ist der:

Beitrag "10 Kanal Phasenanschnitt"

Thor

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Ich habe mich mal in LTspice versucht und sowohl die Schaltung von 
Helmut nachgebaut, als auch die aus dem vorigen Beitrag.

Bei beidem scheint nichts gescheites rauszukommen, aber ich verstehe 
nicht warum..

Im ersten Bild sind die rote und blaue Kurve die Spannungen vor und 
hinter der Diode (D6). Es gibt hier nur eine Differenz von weniger als 
einem Volt.. wieso? Das grüne ist der Basisstrom...

Im zweiten Bild ist auch nur ein ganz geringer Basisstrom und zu einem 
merkwürdigen Zeitpunkt...

Autor: Philipp F. (nerdture)
Datum:

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Die Diode vor der Basis in der zweiten Schaltung war falschherum.
Nun geht es :))

Die erste Schaltung bekomme ich leider nicht zum Laufen...

Autor: Andreas (Gast)
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Hallo,

nachdem ich grade selbst eine Mehrkanaldimmerschaltung mit dem 
SPP20N60S5 aufgebaut habe, wollt ich noch ein paar Tipps zum evtl. 
besseren Gelingen beisteuern. Allerdings nicht die 2 MOSFET Variante 
sondern nur 1-Kanal HV aus 1xMOSFET/Graetz als PhasenABschnitt 
kombiniert mit 3-Kanal SoftPWM (RGB) LED Dimmer.

1. Ich habe mir den ganzen Bauteileaufwand bei der Zero-Cross detection 
gespart, um den zweiten Nulldurchgang zu erkennen. Einfach 2*56k/1W in 
Serie an einen passenden OC (+Antiparalelle Schutzdiode) und Offsets und 
2 Nulldurchgang berechnen. Trotz IRMP und 3 Kanal SoftPWM RGB Fading 
schafft das der 168er vom Timing ganz gut, obwohl ich zunächst da die 
meisten Bedenken hatte.

2. Zero Cross (Vor-)Widerstand ist bei mir rein ohmsch ohne 
C-Blindanteil um Phasenverschiebung zu vermeiden (o.k. etwas mehr 
Verbrauch, aber dafür ist ein 100nF/X2 auch nicht wirklich klein).

3. Beim MOSFet hat sich ELV schon was gedacht: Der RDSon des SPP ist 
wirklich sehr klein. Obwohl nur 190mOhm wird mir der bei 100W Last schon 
etwas warm. Im Layoutvorschlag von Philipp F. würde ich dann doch ein 
bisschen Platz für das schwarzeloxierte ALU vorsehen. Eine anderer 
MOSFET ist von der Datenkombination Umax/Imax/Ptot/RDSon/TTL sicher 
nicht besser.

************************
Für Nennung billigerer Vergleichstypen im TO220 zum SPP20N60S5 wäre ich 
auch dankbar (bei RDSon <190mOhm).
************************

4. Übrigens hat sich ELV den C3 am Source des DI200AB, der wohl den 
Schaltvorgang langsam und sauberer machen sollte in der Bestückung wohl 
gespart. Nachdem mein Leistungsteil ähnlich ist, glaube ich jetzt auch 
zu wissen warum.

Vielleicht hilft das ja bei der weiteren Gestaltung
...Andreas

Autor: Helmut (Gast)
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Hallo Andreas,
hast du die PWM auf das Gate geschaltet?
Ich verstehen den Zusammenhang RGB-PWM und Abschnittsdimmer nicht.

Was mit in meiner Schaltung noch Kopfschmerzen bereitet:

Die Spannung an der Basis gegenüber dem Emitter könnte, weil die 
Widerstände auch leicht Induktivitäten haben, mal grenzwertig sein.

Ansonsten, ich würde gerne deine Variante mal sehen.

Gruß Helmut

Autor: Andreas (Gast)
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Hallo,

nix PWM auf das Gate. Nur alle 10ms für ~15%-80% einer Halbwelle 
anschalten.

Die untere Grenze ist wegen der Halogenvorheizung und die 80% Marke 
deswegen, weil Dir sonst die Spannung an der Zenerdiode Deiner 
Spannungsquelle zusammenbricht. Und dann 'pumpt' der MOSFET.

>Ich verstehen den Zusammenhang RGB-PWM und Abschnittsdimmer nicht.
Gibt auch keinen, außer beim Timing der beiden ISRs

Ich haben sozusagen einen Hybrid-Mehrkanaldimmer über einen µC 
gesteuert:

1 x Hochvolt PhasenABschnitt für Halogen oder Ohmsche Lasten

Die PWM ist dafür - 7 x Niedervolt PWM-Kanäle für
 - 2 x Niedervolt RGB-LED PWM Dimmer (RGB+RGB = 6Ch.)
 - 1 x Niedervolt LED PWM Dimmer

Gruß,
Andreas

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Also hier nochmal mein Resultat.
Ich denke so werde ich es nun endlich aufbauen.

Das mit dem Transistor gefällt mir besser als alles zu verbraten.

Aber ich denke der IRFP460 MOSFET kann bleiben. Der hat ein RDSon von 
0,27 Ohm. Der SPP hat 0,19 Ohm. Ist also kein großer unterschied...

Autor: Helmut (Gast)
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Jo, danke verstanden.

Wenn du einen PC817-AC-Optokoppler nimmst brauchst du die 2. Halbwelle 
nicht errechnen.

Gruß Helmut

Autor: Helmut (Gast)
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@Phillip

das ist meine Sorge: du hast die Basis fast direkt an der HV-Spannung.

Ob das der BC aushält?

Gruß Helmut

Autor: Helmut (Gast)
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Und der Widerstand zum GND?

Autor: Helmut (Gast)
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@Andreas
ich meinte den PC814

ist wieder so spät geworden....

Autor: Andreas (Gast)
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@Phillip

>Der hat ein RDSon von 0,27 Ohm. Der SPP hat 0,19 Ohm. Ist also kein großer 
unterschied...

50% mehr am Monatsende in der Tasche zu haben ist schon schön. Der SPP 
ist nicht umsonst aus der CoolMOS Serie ;-)

Wie war das mit der Verlustleistung noch mal...Grübel..

Übrigens sind die kritischen Punkte beim MOSFET da nicht die stationären 
Zustände, sondern die Umschaltzeiten. Aber ALU hilft.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Helmut schrieb:
> das ist meine Sorge: du hast die Basis fast direkt an der HV-Spannung.
>
> Ob das der BC aushält?

Nein du hast recht.. tut er nicht. Es ist doch echt zum heulen. Wie 
lange basteln wir nun schon an so einer doofen Nulldurchgangsschaltung 
rum...

Ich versteh auch nicht wieso dein Vorschlag im Simulator nicht 
funktioniert... Da wären es maximal 10 Volt mit denen man zu tun hätte. 
Eigentlich optimal.

Autor: Andreas (Gast)
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@Helmut: PC814 - Liegt Dir da fürs selberätzen HV und NV zu dicht 
beieinander ? Evtl. musst Du auch noch einmal zwischen durch ...

Vergleich mal layouttechnisch zum CNY65.

Autor: Helmut (Gast)
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Jo,
deshalb, wegen der Umschalterei, hat ELV sicherlich auch den C 
weggelassen, das macht das Herzle warm ;-) .

Wo bekommt man den SPP als Privatmen?

Autor: Helmut (Gast)
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@Philipp

Eine Diode würde helfen, da gibt es welche, die diese Sperrspannung 
aushalten.

@Andreas
ich kenne dein Layout nicht, die Schaltung von Phillip braucht den 
AC-Typ ja nicht.

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Helmut schrieb:
> Wo bekommt man den SPP als Privatmen?

Direkt bei ELV für 4,51.

Wie meinst du soll die Diode rein?

Autor: Helmut (Gast)
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Geht die Beschaltung nicht?

Diode unter den Widerständen?

http://www.mikrocontroller.net/attachment/85264/Ze...

Autor: Andreas (Gast)
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@Helmut: SPP: Conrad, Holzinger, etc,.

Und Philip, machs Dir halt nicht so schwer.

Wenn du eine Halbwelle willst und die zweite berechnen machs wie Der da
(siehe Einfache X-Cross):
http://www.pcdimmer.de/index.php/dmx512-hardware/d...

Falls Du noch mehr Bauteile auf Deiner Platte willst, die Alternative 
auf der gleichen Seite von Finger, "Entwicklung, Aufbau und Erprobung 
eines Low-Cost-Steuergerätes mit Mikrocontroller für den universellen 
Einsatz zur Steuerung von Drehstrom-Asynchronmotoren", Diplomarbeit, FH 
Wilhelmshaven, 1999

Die Variante kann beide Nulldurchgänge ...

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Helmut schrieb:
> Geht die Beschaltung nicht?
>
> Diode unter den Widerständen?
>

Also der Simulator sagt mir dass über der Diode keine 10V Differenz 
ankommen. Wieso weiß ich nicht.

Die zweite Schaltung funktioniert, habe nun vor die Basis eine Diode 
gesetzt, dann ist die Kollektor-Basis Spannung begrenzt.

@Andreas: Ich wollte den Nulldurchgang für jeden Dimmerkanal einzeln 
messen, weil Jörg (siehe oben) meinte es könnte eine Phasenverschiebung 
geben. Vor allem habe ich ja keine ohmschen lasten, sondern 
elektronische Netzteile dran, daher auch Phasenabschnitt

EDIT: Ich bin dann mal weg für heute ;) Vielen Dank für die ganze hilfe. 
Ich hoffe jedes mal endlich die engültige lösung gefunden zu haben... 
Ich denke es ist nah dran..

Autor: Helmut (Gast)
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Wenn die Spannung (Netz) weg ist müßte eigentlich Basisstrom fließen.

Ev. Muß der Transistor eine hohe Verstärkung aufweisen... aber sollte 
doch gehen??

Aber ich bin dann auch mal ein wenig ohnmächtig...

Autor: Andreas (Gast)
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@Philipp: Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung - klar ...

Phasenverschiebung zwischen Netzspannung und Netzspannung auf einer 
Zuleitung ? - Versteh ich (noch) nicht ...

Im übrigen hat Jörg in Seinem Schaltplan auch eine recht einfach zero 
Cross, ausser, daß er einen Gleichrichter vorne hat um jede Halbwelle zu 
sehen.

Allerdings hatte ich die Variante auch mal und die war vom timing nicht 
so sauber, weil  - wenn ich mich recht erinnere - durch die Graez-Dioden 
die Nulldurchgänge zu spät erkannt wurden.

Aber Versuch macht kluch, oder so ... Gut Nacht allerseits ..

Autor: Bernhard M. (boregard)
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Philipp F. schrieb:
> Im ersten Bild sind die rote und blaue Kurve die Spannungen vor und
> hinter der Diode (D6). Es gibt hier nur eine Differenz von weniger als
> einem Volt.. wieso? Das grüne ist der Basisstrom...


Ich vermute mal, daß die Differenz nur von der Basis-Emitter Strecke 
kommt.
Wenn die Spannung am Knoten R1 / R2 klein wird, dann hebt der Basisstrom 
die Spannung an, da R1 viel größer als R2.
Könnte eine Diode über R1 helfen?

Gruß,
Boregard

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hm ich habe schon überall Dioden ausprobiert :)

Das problem liegt einfach schonmal darin, dass V+ nie unter 5V geht, 
auch ohne transistor usw (siehe anhang)
Sobald ich die Diode oder den 66k Widerstand entferne geht es auf 0 
runter...

EDIT: Habe eben nochmal getestet. Wenn ich direkt zwischen GND und V+ 
einen 66k WIderstand zusätzlich hänge, geht auch die 
Transistorschaltung... Aber warum?

Autor: Helmut (Gast)
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Wenn dein Bezugspunkt Gnd ist, ist das ja richtig, weil ja über der 
Z-Diode/Elko die Spannung gespeichert bleibt.

Sollte allerdings die Z-Diodenspannung mindestens sein.

Du mißt ja zwischen Gnd und irgendwas.

Für den Transistor zum Optokoppler ist diese Differenzspannung zwischen 
Kathode Z-Diode und 1.Widerstand zur HV-Spannung.

Übrigens, Andreas, diese Zerocrossspannung wäre genauer, wenn die 
Z-Diodenspannung kleiner wäre, soviel, dass der Transistor gerade noch 
Strom bekommt.

Dann braucht es aber doch wieder 2 Pfade für Zerocross und 
Steuerspannungserzeugung.

Autor: Bernhard M. (boregard)
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einen widerstand statt einer zus. Diode, und ein paar Werte verändert 
komme ich auf das....

Autor: Helmut (Gast)
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Gut und die Fet's noch rein, dann sollte es wohl laufen.
Hänge doch das Simu-File ran, wenn du wieder mal was Simulierst.

Autor: Roque S. (Gast)
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Ich hoffe ich bekomme nicht gleich eine über gebraten weil ich diese 
Leiche hier noch einmal ausgrabe.

Ich suche gerade nach einer Lösung um mit einem ESP8266 einen WiFi 
phasenABschnittdimmer zu realisieren. Da ich auch gedacht hatte das DI00 
Layout zu zweckentfremden bin ich auf den Thread hier gestoßen.

@Philipp F.

was ist den aus deinem Projekt geworden. Könntest du evtl. deine 
realisierte Schaltung mal posten?

Gruß

Roque

Autor: W.A. (Gast)
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Roque S. schrieb:
> Ich hoffe ich bekomme nicht gleich eine über gebraten weil ich diese
> Leiche hier noch einmal ausgrabe.

Kannst du haben. ;-)

> Ich suche gerade nach einer Lösung um mit einem ESP8266 einen WiFi
> phasenABschnittdimmer zu realisieren.

Von der Ansteuerung macht es doch wohl keinen Unterschied, ob da ein 
ESP8266 oder ein kleiner ATtiny werkelt.
Beim ESP8266 wirst du allerdings auf ein ganz anderes 
Stromversorgungskonzept zurück greifen müssen, weil der erheblich mehr 
braucht.

Und wo der Thread nun schon mal wieder zu den Untoten erhoben ist, hier 
noch ein Link zu einer (nicht viel jüngeren) Alternative
Beitrag "Re: MOSFET wird 150 Grad heiß"

Autor: MaWin (Gast)
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Roque S. schrieb:
> Ich suche gerade nach einer Lösung um mit einem ESP8266 einen WiFi
> phasenABschnittdimmer zu realisieren.

Die MOSFET Schaltung hier wäre zwar prinzipiell geeignet, um einen 
PhasenABschnittdimmer zu bauen, die Software benutzt ihn aber 
offenkundig nur als PhasenANschnittdimmer wie mit einem TRIAC, wie man 
den Oszillogrammen des ersten Artikels sieht und kann keine 100% 
Einschaltdauer weil er sich sonst srlbst die Spannungsversorgung 
abgräbt.

Man solle noch unbeding eine 15V Z-Diode am Gate nach Masse gegen 
Einkopplung schnell steigender UD nachrüsten und einen  275V~ VDR als 
Überspannungsschutz.

Autor: Roque S. (Gast)
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@WA

Danke für den Verweis auf den anderen Fred, die Frage was aus Philips 
Projekt geworden ist erübrigt sich dadurch, dann lassen wir die Leiche 
hier ruhen.

Gruß

Roque

Autor: Philipp F. (nerdture)
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Hi,
also der Dimmer ist nach wie vor in Betrieb.
Es ist ein PhasenABschnittsdimmer, genau wie du wolltest.

Funktioniert an sich prima.
Ich habe aber 1-2 kleinere Probleme. Zum einen wurde ab ca 15-20 
Dimmerschaltungen die Störanfälligkeit sehr hoch, da die ganzen DC/DC 
Wandler sehr stören.
Zum anderen, werden die 3 Metallwiderstände die ich zur 
Nulldurchgangserkennung drin habe sehr warm und irgendwann dunkel. Ich 
verstehe ehrlich gesagt nicht wieso, da sie jeweils ein halbes Watt 
aushalten sollten und bei 230V aber weniger pro Widerstand an Leistung 
abfallen sollte...

Aber wie gesagt, es funktioniert!

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