Morgen allerseits :) Für ein Theaterstück möchte ich drei meiner 8-Kanal-Phasenanschnittsdimmer an 3-Phasenwechselstrom betreiben. Das klappt soweit gut, bis ich vier 1000W Par-Halogenstrahler an einen der Dimmer anschließe. Ab da spinnt das System, wenn ich bestimmte Phasenanschnittswinkel fahre (in der PC-Software so bei ca. 77% Helligkeit), also irgendwo im vorderen drittel der Sinushalbwellen. Lampen, die eigentlich nicht leuchten sollen, fangen dann wahllos an zu blinken und leuchten auch mal konstant. Ich nutze einen Optokoppler, um mein PWM-Signal auf die Sinuswelle zu triggern. Das Ganze läuft dann in einem AT90S2313 ab, der für 8 Kanäle die unterschiedlichen PWMs bereitstellt und die Einstellungen per UART vom PC über RS232 bekommt. Das Problem scheint wohl beim Triggern zu liegen. Was kann da helfen? Muss ich hier noch größere Kondensatoren parallel zu den TRIACs legen, oder was ist die Ursache? Die 1kW Strahler haben zusammen mit den 15 Meter-Leitungen natürlich schon ne gewisse Induktivität, aber ist das wirklich die Ursache? Wenn ich alle drei Dimmer an eine Phase hänge, läuft das ganze System nämlich Rock-Stable und es gibt keine Probleme, nur wenn ich die Dimmerpacks an unterschiedliche Phasen hänge, tritt das Phänomen auf. Ich wäre für jede noch so kleine Hilfe dankbar, da Google und auch die Forensuche sich über sowas totschweigen ;-) besten Dank, Christian PS: im Anhang ist nochmal der Schaltplan für jeden der drei Dimmer
Hi Christian, so wie ich das sehe ist Port D als Eingang geschaltet und du willst über die Dip Schalter den Ablauf einstellen. Es fehlen die Pullups. So wie es jetzt ist, sind alle Eingänge, die nicht per switch auf Gnd liegen undefiniert, dh. sie fangen sich was aus der "Luft", typischerweise 50Hz Netzfelder. Die Eingänge der AVR sind sehr hochohmig, daher immer Pullups verwenden. Laut Atmel Datenblatt max. 50kOhm (47k), 100k tuns aber auch. Wenn die Pullups eingebaut hast, müßte dieser Fehler beseitigt sein. lg Ralf
Hi Ralf, die DIP-Schalter sind nur dazu da, die Adresse des Atmels einzustellen. Ich schicke per RS232-Protokoll ein einheitliches Datenpaket mit Adresse an alle drei Atmels, die dann anhand der DIP-Schalterstellung prüfen, ob das Paket für sie ist oder nicht. Da liegt aber anscheinend nicht das Problem, da die Kontroll-LED (die beim Empfang von Daten leuchtet) nicht aufblitzt. Es scheint tatsächlich nur am PWM-Signal zu liegen, aber ich weiß nicht wie ich das Lösen kann. Alle PBx gehen an Optokoppler für die TRIACs (da geht dann ja das PWM Signal hin) PD2 ist das Triggersignal der Sinuswelle PD3-PD6 nur der Adresssteller, der aber auch ohne Pullups zu funktioniert... Es liegt (vermutlich über den N-Leiter) eine Störung durch die unterschiedlichen Phasen vor, aber ich weiß nicht, wie ich es entstören kann... die Anlage läuft ja einwandfrei, wenn alles auf einer Phase liegt!?????
Das mag sein Christian, kann dir trotzdem nur raten die Pullups einzubauen. Weiss es aus leidvoller Erfahrung, hab mal Wochen damit verbracht eine vermeintliche Störung zu suchen. Die Schaltung lief 2-3 Min einwandfrei, dann fing sie an zu spinnen. Es war ein zwar beschalteter Eingang eines Op´s, der aber nicht über einen Widerstand mit Masse verbunden war. 10M reichten zum Entstören völlig aus. In diesem Fall war es ein OPV, beim AVR ist es aber nix anderes. Auch wenn damit dein Fehler damit noch nicht behoben ist, schützt es dich doch in Zukunft vor ungewollten Überraschungen. Ansonsten: hast du dir das Verhalten mit/ohne 3 Phasen schonmal auf dem Oszilloskop angeschaut? Ich gehe davon aus, daß du die PWM selbst programmiert hast, also nicht über Timer. Gerade bei zeitkritischen Abläufen hat man schnell einen Denkfehler gemacht. lg Ralf
Hm, Oszilloskop habe ich leider nicht, würde mir aber dann sicher einiges klar werden - ich konnte mir die Signalverläufe nur in den Computersimulationen anschauen (Simplorer 7) allerdings bringt das nix bei Störungen, da die Verläufe dort größtenteils ideal sind g die PWM-Regelung ist nicht von mir, ich habe nur die Windowssoftware programmiert - die Atmelsoftware stammt größtenteils von Elektor, da ich mich damals mit µProzessoren nicht so gut auskannte (kenne bisher leider auch nur die grundsätzlichen Dinge, aber es wird besser). Was mich stört ist, dass es bei einer Phase funktioniert... mir ist auch aufgefallen, dass wenn ich zusätzlich zu den Halogenstrahlern noch vier 25W Kerzenlampen an einen Kanal hänge, das ganze System nicht nur bei den 77% spinnt, sondern komplett aus dem Rahmen springt. Entferne ich die 4x25W wieder, dann gibts wieder nur geringe Blitzer bei 77%. Aber ich sehe ein, dass ohne Oszi hier wohl wirklich nur Spekulationen übrig bleiben - ich baue mal die Pullups dazu - allerdings stehen diese ja in keinem direkten Zusammenhang zur PWM-Regelung, da diese Eingänge nur beim Empfangen von Datenpaketen abgefragt werden und das funktioniert einwandfrei (selbst bei 3 Phasen). Ich habe mir bei Reichelt jetzt nochmal etliche MKS4 Kondensatoren mit 10nF und 47nF bestellt und werde diese nochmal parallel zu den TRIACs schalten und noch einen WIMA Funkentstörkondensator jeweils zwischen Phase und N und hoffe auf Besserung. Vielleicht fällt dir (oder einem anderen) noch was anderes ein, was ich versuchen könnte - bin für alles Offen :) tschö, Christian
Ohne Oszi ist das schwierig, ich denke, es sind Störspitzen, die die Zero-Crossing-Detection ansprechen lassen, wenn ein Triac einer anderen Phase zündet. Versuche mal, mit Cs (Low-Pass-Filter) nur echte Zero-Crossings zu detektieren. Auf evtl. Phasenverschiebungen durch das Filter achten. Das kann man evtl. sogar in SW machen, indem man ZCs nur in einem kleinen Zeitfenster (100Hz: 9,9..10.1 ms) zulässt.
dat dumme is, der Code is in Assembler... das mit dem Fenster habe ich auch schon mal in Erwähnung gezogen... dummerweise verkleinert sich dann auch der Bereich, in dem ich die Helligkeit ändern kann und ich habe den Zusammenhang im Quellcode noch nicht gefunden :-/ ich hänge ihn mal an. Derzeit ist das Fenster zum Messen des ZC von 15 bis 220 (von insgesamt 0..250 Schritten). Ich habe dann mal das Fenster auf 60 bis 190 begrenzt und dann war auch das Blitzen etwas weniger, allerdings konnte ich dann die TRIACs wie gesagt nicht dauerzünden, bzw. nicht ganz ausschalten... hier ist der Codeschnippsel aus der Funktion PHMB: cpi PHM_COUNTER,15 ;if PHM_COUNTER<15 OR>220 then PHM_OUT:=0 safety margin brlo CLRP ;safety margin is used to avoid triggering in wrong cpi PHM_COUNTER,220 ;period half.(inductive loads)(DON'T CHANGE THESE LIMITS!!!) brlo COPH CLRP: clr PHM_OUT COPH: com PHM_OUT ;invert PHM_OUT out PORTB,PHM_OUT ;set PHM output cpi PHM_COUNTER,220 der Code hängt auch komplett an - vielleicht findet einer ja die Lösung!? Wäre natürlich sehr elegant, das mit der Software zu Lösen... aber wie gesagt - ich habe mich hauptsächlich auf die Windowssoftware konzentriert und war froh, dass ich den Code von Elektor bekommen habe :-/ Besten Dank, Christian
So, ich habe es geschafft, die ZC-Detection auf 2ms (4ms bis 6ms einjeder Sinus-Halbwelle) zu begrenzen. Hat auch was bewirkt: jetzt blinken die angeschlossenen Lampen nicht mehr bei 77%, sondern bei 27%. Das Problem verlagert sich also nur und lässt sich somit nicht beheben. Ich werde jetzt nen 50nF Kondensatoren parallel zu den TRIACs schalten und dann noch einen dickeren WIMA zwischen N und L... die Eingänge habe ich auch (wie weiter oben beschrieben) mit nem 50kOhm modifiziert, aber das brachte auch leider nix. ich kann hier nur noch mal um Hilfe bitten, da ich mit meinem Latein am Ende bin (und die Aufführung immer näher rückt :-/ ) danke, Christian
Hmm, an einer Phase geht es, an drei Phasen nicht - Könnte daran liegen, dass die Phasen um 120 Grad gegeneinander verschoben sind. Das heisst, man muss den Phasenanschnitt für jeden Kanal auf die Phase synchronisieren, an der eben dieser Kanal hängt. Entweder über Zeitschleifen/Timer oder zwei weitere Nulldurchgangs-detektoren, für jede Phase einen. Und dann fest zuordnen. Zu den möglichen Spikes: Snubber und Drossel sollten eigentlich ausreichen, Gruss Jadeclaw.
Hi Jadeclaw, für jede Phase habe ich ja einen Nulldurchgang... wie ich vorhin mit Schrecken festgestellt habe, habe ich keine 470nF Kondensatoren zwischen N und L, wie bei meinem Schaltplan vorgegeben, eingebaut... als ich die nachträglich eingebaut habe, wurde das Blitzen viel geringer, aber es geht noch nicht ganz weg... ich habe mir dann auch gleich drei Triacs geschrottet, als ich ein Snubber Netz mit einem 50nF Kondensator aufbauen wollte... der hatte wohl etwas zu viel Kapazität und hat mir wohl zusammen mit dem hohen Einschaltstrom der 1000W Strahler die Triacs gegrillt. Himmel noch mal, warum kann Deutschland nicht einfach ein 1-phasen System haben, dann aber jede Dose mit 60 Ampere... wäre für mich jetzt leichter :-/ ich will jetzt nochmal zwei 630nF Kondensatoren parallel zueinander zwischen N und L schalten... vielleicht glättet mir das ja die (vermuteten) Störspitzen durch die anderen Phasen über N raus, oder kann mir da gleich jemand ein Gegenargument nennen, damit ich nicht noch mehr schrotte? :-/ bis denn, Christian
Hä? Mit 50nF 'nen Triac geschrottet? Ehrlich, glaube ich nicht. Üblich ist eine Serienschaltung aus 100nF + 47 Ohm parallel zum Triac. Bevor da der Triac platzt, wäre der Widerstand verdampft. Das mit dem Triac-Sprengen schaffen die 1000W-Halogenteile auch ganz alleine. Einschaltströme equivalent 10kW Leistung sind da normal. Evtl. dickere Triacs? z.B. TIC246M oder TIC263M? Und wo willst du die 630nF-Caps draufklatschen? Auf K3-1 & K3-2? Es ist sinnvoller dort eine stromkompensierte Drossel (27mH per Ader) einzufügen und davor und dahinter dann einen Cap drauf. Da reichen dann auch 220 bis 470nF. Nur der Leistungsteil hängt dann direkt am Netz. Einfach bei Reichelt ' 42H 2205 ' suchen. Gruss Jadeclaw.
Nun, ich hatte den Widerstand weggelassen g, der konnte also nicht verdampfen - da blieb nur der Triac übrig - das hat man davon, wenn man "schnell" mal was probieren möchte. das mit der Drossel werde ich mal verfolgen, da ich jetzt ziemlich sicher bin, dass ich über den N eine Brumm-/Störspannung auf die Sinusform lege, die mir die ZC-Detection durcheinanderbringt. Habe bereits die WIMA Kondensatoren an K3-1 und K3-2 dazwischengehängt, aber bisher nicht ausprobieren können (erst wieder Sonntag abend). Die Drosseln werde ich auch bestellen und dranhängen, schlimmer kanns ja fast nicht mehr werden (außer dass ich eine dicke Phasenverschiebung durch die Induktivität bekomme, die mir das ZC-Signal wieder verhaut g) danke für den Tipp mit der Drossel, bis denn Christian
Morgen, also die Drosseln haben leider überhaupt nichts bewirkt... die Störungen bleiben gleich. Mittlerweile habe ich mir ein 2ch Hameg-Oszi bei eBay ersteigert, damit ich mal klarsehen kann, was meine Triacs mit der Sinusspannung anstellen, das Teil ist aber noch nicht da. Es gibt doch noch mehr Leute, die erfolgreich Phasenanschnittssteuerungen mit Atmels und Mehrphasensystemen hinbekommen haben (siehe z.B. Semitone). Wie sind dort denn die Triacs entstört worden, damit die ZC-Detection einwandfrei läuft? Mittlerweile haben wir ne Zwischenlösung: eines meiner 8-Kanal Dimmerpacks hängt an einer Phase (mit 5x500W und 1x1000W), dann ein professionelles 4-Kanal Dimmerpack (mit 3x1000W) an der anderen Phase und diese Konstellation funktioniert einwandfrei. Es liegt also definitiv an meinen Packs, die offensichtlich immer noch zu schlecht entstört sind - mehr wie Kondensatoren und Drosseln fallen mir zum Entstören allerdings jetzt auch nicht ein... ich freue mich über weitere Tipps, Christian Nöding :)
Ich denke, dies wird mein letzter Post hier zu meinem Problem sein... aber ich versuche es noch ein letztes Mal. Mit dem Oszi habe ich jetzt mal so ziemlich alle Signale durchgemessen und habe herausgefunden, dass auf dem Rückleiter (Nullleiter) sich Störspannungen durch die Phasenanschnitte aufbauen. Im Anhang ist eine Handy-Aufnahme des Oszibildes. Man kann die Sinusform noch gerade erkennen und die überlagerten Phasenanschnitte (hier nur zwei Phasen mit ca. 6 verschiedenen Anschnitten). Für gewöhnlich wird diese Kurve schön getriggert, nur wenn ich bestimmte Positionen mit den Triacs anschneide, gerät die Kurve ins Wackeln und das Blitzen fängt periodisch an. Die besagte Kurve zeigt ein 10Vpp Signal, welches aber auch sehr kurze Spannungsspitzen bis 40V hat. Ich vermute, dass diese Spannungsspitzen trotz Drossel durchkommen und meinen Optokoppler durchschalten lassen, was wiederum das Aufblitzen der Lampen erklärt. Wie bekomme ich nun das Nullleitersignal wieder glatt? Blöde Idee: hilft vielleicht ein Kondensator zwischen N und PE? Kondensatoren zwischen L und N bewirken offenbar nur wenig :-/ Besten Dank für ne weitere Einschätzung, Christian Nöding PS: falls keinem mehr hierzu was einfällt, dann bedanke ich mich bereits noch einmal ganz herzlich bei den bereits gemachten Vorschlägen! :D
Eingedenk der geringen Spannungen, die notwendig sind, um einen Triac zu zünden, wundert mich jetzt natürlich nichts mehr. Ein Kondensator zwischen N und PE bringt hier nichts. Das einzige, was mir hier nur noch einfällt, ist den Spannungsabfall auf N durch einen Verkabelungsumbau zu drücken, z.B. in dem man jeder Phase bis zum dicken CEE-Stecker einen eigenen Nullleiter spendiert, sprich: 7 * 2.5qmm. ( 3 * Phase, 3 * N, 1 * PE ) So sieht jede Phase nur noch den eigenen Spannungsabfall. Was hinter dem CEE-Stecker in der Wand steckt, da hast du leider keinen Einfluss mehr drauf. Im Gerät muss dann auch entsprechend umverkabelt werden. Ob das jetzt endgültig hilft, kann ich natürlich nicht versprechen. Ansonsten kann ich natürlich nur noch viel Erfolg wünschen. Gruss Jadeclaw.
Danke erst mal für die Antwort... Nochmal die Null legen will ich eigentlich nicht (zu großer Aufwand) aber ich habe mir mal mein professionelles Dimmerpack von LitePuter angeschaut (mit dem klappt es nämlich auf anderen Phasen). Die haben die Triacs wie folgt angeschlossen: -> Phase L auf Pin 1 (habe ich auch) -> Spule an Pin 2 und an die Spule den Verbraucher inkl. Sicherung und einem Snubber-Netzwerk aus kleinen Wima-Kondensatoren. -> Und eine angeschnittene Steuerphase auf Pin 3 (bei mir ja mit PWM gelöst) Ich habe bei meinem Aufbau jetzt die Spulen nicht direkt an jedem Triac dran, sondern nur komplett in der Zuleitung. Das werde ich jetzt als letzte möglichkeit noch einmal ausprobieren. Die Null wird nämlich bei dem LitePuter ebenfalls verdreckt, allerdings nicht so schlimm, wie bei mir. Wenn das mit Spulen direkt an den Triac-Ausgängen auch nicht hinhaut, dann schmeiße ich den ganzen Dreck wech und schau mir in Ruhe mal den Semitone Dimmer an, der ja offensichtlich keinerlei Probleme mit mehrphasigen Systemen hat :-/ (vielleicht haben an dem Semitone-Dimmer aber auch noch keine 1000W pro Kanal gehangen, wer weiß - mit 500W Strahlern läuft ja alles einwandfrei) Ich werde auch nochmal bei Google nach EMV und Nullleiter-Cleanern suchen g so long, Christian
Stromkompensierte Drosseln bringen hier fast nichts, da sie die scharfen Flanken, die beim Zünden entstehen, nicht entschärfen. Du brauchst andere, ich vermute mal Speicherdrosseln mit 2 Anschlüssen (und möglichst wenig parasitärer Kapazität), die zwischen dem mittleren Pin des Triacs und dem Verbraucher liegen. Noch was: zündest Du die Triacs "in Phase", also im 1. und 3. Quadranten? Zünden in Gegenphase (2. und 4. Quadrant) geht zwar mit ausreichend Gate-Strom, erzeugt allerdings wesentlich mehr Störstrahlung! Kurze Verkabelung ist immer ein wichtiges Thema, möglichst Twisted-Pair, d.h. der Strom soll immer auf dem selben Weg hin- und zurückfließen.
Als Spule will ich eine Funkentstördrossel mit 50 Windungen und 100µH zwischen Triacausgang und Verbraucher verwenden. Das ist so ne kleine von Reichelt: Link: "http://www.reichelt.de/inhalt.html?SID=18yl9JXKwQARMAAHm28ZY7725fe6c638d8a66f266387c7b93abb7;ACTION=3;LASTACTION=2;SORT=artikel.artnr;GRUPPE=B515;GRUPPEA=B51;WG=0;ARTIKEL=FED%2520100%25B5;START=0;END=16;STATIC=0;FC=6;PROVID=0;TITEL=0" Das mit den Quadranten habe ich jetzt nicht verstanden. Die Triacs zünden bei 50% z.B. ungefähr beim Peak jeder Sinushalbwelle. Bei 25% zünden sie ungefähr im letzten Drittel der Halbwelle und bei 75% im ersten Drittel. Wie kann man denn hier den Zündzeitpunkt in Quadranten unterteilen??? Ich kann den Zündwinkel/-zeitpunkt doch nur auf der X-Achse variieren? Bei der Verdrahtung und den Bauteilen habe ich mich schon bemüht, alles recht eng bei einander zu packen (TRIACs sind allerdings einiges weiter weg vom µController g). Allerdings habe ich keine TP-Leitungen verwendet. Ich habe intern zu 90% nur Leitungen bis ca. 20cm. Das müsste auch so klappen. Die Datenleitung zum PC ist aber 30 Meter lang, das Übertragungs-Protokoll ist aber mit interner Fehlerkorrektur, es können also sich keine Befehle einschleichen. Und die Zuleitungen zu den Scheinwerfern kommen auf insgesamt ca. 150 bis 200 Meter... Ich habe bisher noch keine Y-Kondensatoren drin gehabt (habe mir eben eine EMV-Anleitung runtergeladen). Diese werde ich mal von kurz vor dem ZeroCrossing-Optokoppler und PE einbauen. Zudem die neuen Spulen nach den Triacs und dann hier und da noch ein paar Kondensatoren (vielleicht noch einen kleinen Elko an den Reset-Pin des Atmel - da der auch sehr häufig resettet, wenn ich einen Scheinwerfer im Betrieb ein- oder ausstecke) Das ursprüngliche Blitzen ist ja schon ein klein bisschen weniger geworden - ich hatte mir zwar eine Lösung erhofft, die auf einen Schlag alle Störungen killt, aber das geht wohl nicht :-/ ich versau mir jetzt nur den ganzen Platinen-Aufbau, wenn ich immer wieder aufs neue Bauteile (Kondensatoren, Spulen, ...) hinzubaue :-( tschö, Christian
Hallo! Um diesen Thread abzuschließen (Lösung wurde gefunden) und denen, die diesen Thread durch die Suche finden und das gleiche Problem haben, eine Lösung finden, möchte ich hier noch ein paar Worte schreiben: Die blitzenden Scheinwerfer lassen sich im Nachhinein relativ einfach erklären: Die verwendeten Triacs zum Phasenanschnitt waren TIC226N von Texas Instruments. Diese haben eine maximale kritische Spannungssteilheit von dU/dt_c = 100V/µs. Nutzt man nun z.B. 300W oder 500W Scheinwerfer, dann funktioniert das ganze auch. Schließt man hingegen 1000W Strahler an, die zudem noch über längere Anschlussleitungen (in meinem Worst case auch mit 3-phasiger CEE-Leitung), so wird der induktive Anteil der ganzen Anlage ziemlich groß, was Spannungsspitzen im Stromnulldurchgang mit sich bringt (wo der TRIAC ja eigentlich ausschalten sollte). Leider scheint dort dann die Spannungssteilheit von 100V/µs nicht mehr zu genügen und der TRIAC zündet die nächste Halbwelle voll durch. Folge ist ein Blitzen des Scheinwerfers. Nun verwendet ich doppelt so teure TRIACS von ST (BTA16-600B) und alles funktioniert einwandfrei, da diese eine kritische Spannungssteilheit von 400V/µs, also das Doppelte abkönnen, als die Kollegen von TI. Aus dieser ganzen Sache habe ich gelernt, an kritischen Bauteilen nicht aufs Geld zu schauen, sondern lieber mal etwas mehr auszugeben. schönen Samstag noch ;) Christian
Autsch. Da muss man erst drauf kommen. Gut zu hören, dass es jetzt läuft. Gruss Jadeclaw.
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