Hi, zur Beleuchtung meines neuen Zimmers möchte ich 12 Stück dieser 12V 20Watt Niedervolt-Halogenlampen verwenden. Die Lampen habe ich jeweils mit einem IRLZ34N LogicLevel MOSFET verbunden - wie es hier auch empfolen wurde Beitrag "Halogenlampe mit PWM steuern". Das Gate habe ich direkt mit dem I/O-Pin des Mikrocontrollers verbunden. Einfaches Schalten ist hiermit auch problemlos möglich. Das Dimmen mittels PWM ruft aber gleich zwei Probleme hervor. Erstens ganz egal welche Frequenz ich verwende (von 50 Hz bis 30kHz) die Lampen brummen oder piepsen sehr laut - je nach Frequenz. Zweitens führt der Mikrocontroller manchmal sofort, spätestens aber nach einer Minute einen Reset durch. Auch ein stärkeres Netzteil und die Trennung der Spannungsversorgung des Mikrocontrollers und der Halogenlampen konnten die Situation nur unwesentlich verbessern. Da ich auch schon spezielle Gatetreiber und andere MOSFET-Typen verwendet habe und sich jedesmal das gleiche Resultat ergab, wende ich mich nun an euch. Dass es technisch recht gut machbar ist diese Halogenlampen zu dimmen zeigte mir der Kauf eines einfachen Phasenanschnittdimmers aus dem Baumarkt. Würden diese nicht 30 EUR pro Stück kosten und nur mechanisch zu regeln sein, hätte ich schon längst 12 Stück davon verbaut. Wie kann ich mit meinem Mikrocontroller nun "elegant" also ohne brummen oder piepsen oder Zusammenbrechen der Versorgungsspannung (also am besten ohne PWM ;-) die Halogenlampen dimmen???
Überhaupt nicht ausser du willst die Leistung mit einem Vorwiderstand verheizen. PWM und Phasenanschnitt ist doch eine saubere Sache für Lampen.
Schonmal überlegt, welche Spannung der Halogentrafo liefert und wie sich eine PWM darauf auswirkt? Google Interferenz. Hier im Forum gibt es viele gute Threads dazu. Phasenanschnitt lässt den Trafo klirren, Phasenabschnitt scheint besser zu sein.
Schaltest du etwa mit dem MOSFET direkt die Wechselspannung oder die gleichgerichtete Wechselspannung ohne Siebung?
@ds: nein, ich schalte 12V DC von einem Computernetzteil. Dass man Wechselspannung mit einem MOSFET nicht schalten kann ist mir auch klar. Wenn Phasenabschnitt geeignet scheint, wie realisier ich eine solche Schaltung dann? Mit Mikrocontroller?
Ergänzung: Da Phasenanschnitt bzw. Abschnitt ja nur bei Wechselspannung funktioniert, mir jedoch aus einem alten Computernetzteil bereits 300W Gleichspannung (12V ) zur Verfügung standen, probierte ich die Lösung mit PWM aus. Aber mir geht es an dieser STelle weniger um Gleich- oder Wechselspannung sondern - wie eingangs erwähnt - um die optimale Methode zum Dimmen der Halogenlampen mit einem Mikrocontroller.
Warum änderst du nicht die Regelung im Computernetzteil, dann sollte die Ausgangsspannung in einem gewissen Bereich regelbar sein.
Mit 12VDC gar nicht. Und wenn Du sekundärseitig vom Halogentrafo dimmen willst, geht das vernünftig nur mit einem konventionellen Blechklotz, elektronische sind dafür nicht ausgelegt. Wenn die Lampen bei allen PWM-Frequenzen Geräusche machen, solltest Du Dich mal fragen, ob da überhaupt das an den Lampen ankommt, was Du glaubst. Kann der MOSFET mit der Ansteuerung durch einen Port-Pin überhaupt so schnell schalten? Ohen Gatewiderstand wird der Ausgangsstrom am Ausgang auch ganz nett hoch sein, bringt das den Controller vielleicht zum Resetten?
@Christian_RX7: Naja, ich will die 12 Lampen unabhängig voneinander dimmen und das Basteln im Innern des Netzteils ist mir etwas heikel, aber mit einer Erklärung von dir würde ich mich vll auch daran wagen ;-) @Stefan Huebner: Da die Lampen bei unterschiedlichen Frequenzen auch unterschiedliche Geräusche machen, denke ich schon dass der MOSFET schenll genug schaltet. Um das Problem der hohen Gateströme auszuschließen verwendete ich bereits spezielle Gatetreieber. Ich denke nicht, dass es daran leigt. Die Lampen machen bereits bei Schalten im Sekundentakt bei jedem Einschalten ein intensives Klack-Geräusch. Ist das normal? @Obelix: Funktioniert so ein Phasenabschnittsdimmer? Habe gerade nach diesen Triacs gegoogelt. Diese Schaltunegn sind aber weitaus schwieriger aufzubauen als die PWM-Methode. Lohnt sich der Mehraufwand? Für jeden der 12 Kanäle?
Normalerweise dürfen Halogenlampen keine geräusche beim Dimmen machen, meine tuen das zumindest nicht. Zeig mal besser deine Schaltung, vielleicht ist dort der fehler zu finden?
Meine Schaltung sieht im Prinzip so aus wie in dem eingangs erwähnten Posting. Siehe Anhang...
Oh tut mir leid, ich hab überlesen, dass du jede Lampe einzeln steuern willst. Bei einer gesamten dimmung hätte ich mir das so vorgestellt: Du entfernst aus dem Netzgerät die 3,3V, 5V und die negativen Spannungszweige und änderst die Spannungsregelung auf die 12V Spannung ab (gibt desswegen massenhaft Anleitungen im Netz) Die Spannungsregelung, welche das Taktverhältnis des Netzteils beeinflusst (meist ein Spannungsteiler der auf den Steuer-IC geht) müßtest du dann mit deinem Controller (per PWM->Tiefpass) so manipulieren (die gemessenen Spannung erhöhen), dass das Netzteil die Pausen verlängert, dadurch fällt die Spannung am Ausgang. Wieweit sich die Spannung so verringern lässt, damit das Netzteil noch stabil läuft, muß man ausprobieren. Viele Grüsse, Christian
Matthias wrote: > Meine Schaltung sieht im Prinzip so aus wie in dem eingangs erwähnten > Posting. Siehe Anhang... Mach mal den R1 auf 2k2 oder weniger und setze parallel zur Lampe einen Elko 47µ Dann sollte mehr Ruhe sein. Und mach dich mal schlau wegen Kapazität am Gate (google) Dein Aufbau ist ein Sägezahngenerator. Grüße Björn
@Björn Wieck: Danke für den Tipp, werde ich gleich ausprobieren. Welche PWM-Frequenz würdest du mir denn empfehlen? Im Moment schaut mein Programm für 50% so aus: Lampe einschalten wait 10ms Lapme ausschalten wait 10ms wiederholen... PS: Das Formum und die Leute hier sind echt super!
Das mit den Elkos ist nun wirklich kein guter Rat! Diese werden nach kurzer Zeit kaputt gehen, da Du diese dann ohne Strombegrenzung per PWM an die Spannungsquelle schaltest. Wenn Glättung, dann ggf. mit Spule in Serie und Freilaufdiode/Rückflußdiode paralles zu Spule und Halogen-Lampe. Das mit R1 stimmt aber - der sollte kleiner sein. Dein Problem liegt aber IMHO woanders. 1.) Dein Reset-Problem musst Du in den Griff kriegen - da stimmt was im Aufbau nicht 2.) Möglicherweise stimmt auch was an Deiner Software nicht, da bei sauberen 30 kHz eigentlich nichts mehr zu hören sein sollte 3.) Das mit dem Klacken beim Einschalten hört sich für mich auch etwas merkwürdig an. Kommt das Geräusch wirklich von den Lämpchen?
>Lampe einschalten >wait 10ms ..das gibt etwa 20ms = 50hz grundfrequenz...da wirst immer was hören :-) sogar triacs machen ein schaltgeräusch (tick), den grund konnte mir aber auch mein prof. /halbleiter-technologie nicht nennen :-)) wenn du mit mosfet/12v/pwm "lautlos" steuern willst, dann so: 1. pwm zb 20us periode, nicht 10ms 2. wg. verluste gates "richtig" treiben, zb mit icl7667 3. zwecks emv/störstrahlung drossel rein (+snubber+diode natürlich)
Wenn die Lampen einschalten, gibt es einen Stromstoß durch die Kabel. Wenn man z.B. eine Autobatterie kurzschließt dann zuckt das Kabel auch :) Ich könnte mir vorstellen, dass das Kabel mit der Frequenz vibriert, wenn die Magnetfeldänderung wirklich so groß ist. Vielleicht wird das Geräuch dadurch erzeugt? Die einzige Lösung die ich dann sehe ist die Stromänderung niedrig zu halten. Das geht am einfachsten mit einer Drossel. Weil du hohe Ströme schalten möchtest, sollte der Widerstand der Drossel möglichst niedrig sein. Niedriger Widerstand ist äquivalent zu wenig Wicklungen. Also möchtest du die Spule mit einer hohen Frequenz ansteuern. Das ganze ist dann ein step-down Wandler im continous mode. In einem Step-down wandler gibt es auch eine Diode, die die INduktionsspannung auffängt. Die ZUleitungen zu der Lampe sind eine schon eine kleine Induktivität, deswegen solltest du auch bei deiner bisherigen PWM Lösung eine Diode benutzen. Eine alternative Lösung, falls du wirklich 12 verschiedene Lampen dimmen möchtest: Den mosfet so nahe möglich an der Lampe anbringen. Damit minimierst du die Induktivität und schließt viele Teile, die schwingen können aus. Die Spannung für den mikrocontroller musst du noch puffern mit ~100nF. Deine Gateansteuerung ist nicht so toll. Verringer R1 weiter. R1 muss so groß sein, dass 1. der Transistor nicht abraucht 2. das Gate bei durchgesteuertem Transistor unter ~1V bzw. << Gate Treshold Voltage ist. Deine Software wird so wohl kaum funktionieren. Benutz doch die Hardware PWM, diese ist unabhängig vom Programmablauf. Ich hätte erwartet, dass das direkt so funktioniert. Schade :( Lass dich nicht unterkriegen, irgendwie muss das zu schaffen sein.
Hallo, wenn deine PWM an einem PC-Netzteil hängt kann das die Regelung des Netzteils stören. Dimmst du alle Lampen gleichzeitig, dann wird das mit Sicherheit Probleme geben, da bei deiner geringen Frequenz und ohne Drossel die Laständerung sehr groß ist. Wie andere schon schrieben: Besser wäre auf jeden Fall eine Lösung die direkt die Ausgangsspannung des NT ändert. Das geht allerdings nicht ganz tief runter. Außerdem ist deine Mosfet-Ansteuerung für hohe Frequenzen nicht ideal, verringere erstmal den 10k, wenn das nicht hilft nimm ein NPN PNP Pärchen oder sogar einen speziellen Treiber. Nochmal nachgerechnet: Müsste theoretisch bis ca. 10kHz gehen. An deiner Stelle würd ich erst mal das resetten beheben. Etwa den Treiber mit einem Tiefpass in der Versorgung versehen. Bzw, erstmal den MC so entstören: +-L/R--->Treiber | C(100µF + 100nF) | Gnd
Ich habe heute folgende Dimmer-Schaltung im Internet gefunden und gerade aufgebaut: http://home.berg.net/opering/projekte/8/index.htm Und siehe da, funktioniert perfekt! OHNE Brummen oder ähnliches der Lampen!!! Nun meine Frage: In dieser Schaltung wird die Helligkeit der Lampen mittels eines Potis von Hand eingestellt. Wie kann ich dies auf elektronischem Weg mit meinem Mikrocontroller regeln? Wenn es da eine Möglichkeit gäbe, würde ich die Schaltung einfach 12 mal aufbauen und wäre total happy ;-)
Matthias wrote: > Ich habe heute folgende Dimmer-Schaltung im Internet gefunden und gerade > aufgebaut: http://home.berg.net/opering/projekte/8/index.htm Und siehe > da, funktioniert perfekt! OHNE Brummen oder ähnliches der Lampen!!! > > Nun meine Frage: In dieser Schaltung wird die Helligkeit der Lampen > mittels eines Potis von Hand eingestellt. Wie kann ich dies auf > elektronischem Weg mit meinem Mikrocontroller regeln? > > Wenn es da eine Möglichkeit gäbe, würde ich die Schaltung einfach 12 mal > aufbauen und wäre total happy ;-) Es handelt sich dabei um eine Standard-Schaltung mit OPV: http://www.progshop.com/versand/know-how/op-amp.html#05g Die Schaltung im Link wird mit einer symmetrischen Spanungsversorgung betrieben - da kann man sich den Spannungsteiler aus R" und R3 sparen. Mit Hilfe der Formel auf der progshop-Seite sollte man auch die Schaltfrequenz errechnen können, um sie dann mit einem Mikrocontroller zu erzeugen. Eine PWM mit einem Mikrocontroller erzeugt man per Timer und nicht per Warteschleife!
suche nach Sinusdimmer: Beitrag "Sinus-Dimmer" Beitrag "Sinusdimmer" Von Strand Lighting gibt es da schöne Beschreibungen.
Ich hab mir gerade selbst das hier mal kurz aufgebaut (Anhang). Spannungsquelle war ebenfalls ein umgebautes PC-Netzteil. Funktioniert problemlos, d.h dimmt ohne Geräusche, der FET wird warm aber nicht heiss und der uC wird nicht sporadisch zurückgesetzt. Ein Klacken konnte ich übrigens auch bei direktem Einschalten nicht feststellen. Halogen-Lampe war eine Frontleuchte fürs Auto.
Nachtrag: - Beim direkten Einschalten ist in der Leuchte doch ein leises Klicken zu hören. - Im Betrieb mit ca. 5kHz ist ein leises piepsen zu hören - bei 38kHZ aber völlige Stille. - Der Mosfet wird doch etwas wärmer in der obigen Schaltung, ein Dauerbetrieb (ca. 1Stunde) war aber problemlos möglich - die KFZ-Leuchte hatte allerdings auch 40 Watt.
hallo beachtet bei diesen projekt die gesetzlichen bestimmungen. die oberwellen werden enorm sein
Jau, klingt nach Breitband-Störsender. Anderer Vorschlag, natürlich viel aufwendiger: Pro Kanal ein Schaltregler, z. B. mit LM2576. Den mit Steuerspannung (per PWM vom Controller) als variablen Spannungsregler betreiben. Um die Störungen gering zu halten, LC-Filter pro Kanal im Ausgang. Die einzelnen Kanäle werden dann mit einer geregelten Gleichspannung und nur <<1V Ripple betrieben. Geräusche gibt es dabei nicht. Das erfordert aber einen SORGFÄLTIGEN Aufbau. Ohne Oszilloskop zur Überprüfung wird es garantiert nichts, jedenfalls nichts betriebssicheres.
@Dieter R.: Dein Vorschlag klingt sehr interessant. Ich habe mir nun das Datenblatt des LM2576 näher angesehen. Wäre super, wenn du mir an dem im Anhang befindlichen Schaltbild zeigen könntest, wie ich den Mikrocontroller an den LM2576 anschließen muss und deine Idee allgemein noch etwas konkreter ausführst. Da der LM2576 bei Reichelt 0,90 EUR kostet wäre es kein Problem die Schaltung 12 mal aufzubauen. Mir geht es an dieser Stelle auch nicht um die Komplexität oder Kosten der Schaltung sondern vor allem um die Qualität der Helligkeitsregelung der Lampen! Bevorzugt ohne Geräusche ;-) Schonmal vielen Dank!
Hat niemand eine Idee wie ich mit einem Mikrocontroller und einem Schaltregler - bevorzugt mit dem LM2576 - eine regelbare Spannung von 0V-12V belastbar mit 1,7 A (20W Halogenlampe) erzeugen kann um diese vollständig zwischen 0% bis 100% dimmen kann??? Danke euch! Gruß, Matthias
So, habe mein Problem nun folgendermaßen gelöst: 1. Nach mehreren Prototypen verschiedener PWM-Schaltungen stellte sich diese als beste Lösung heraus (keine Geräusche der Lampen, einfach, günstig) http://www.modding-faq.de/index.php?artid=521 2. Einen Ausgang des Mikrocontrollers direkt mit dem Gate des P-Kanal MOSFETS verbunden. Software toggelt 500 mal pro Sekunde den Ausgang (zu Testzwecken). Funktioniert bärig (halbe Helligkeit)!!! 3. 50x IRF9Z34N gekauft (vergleichbar, aber günstiger als der IRF5305 in der Originalschaltung), gelötet, funktioniert immer noch ;-) Letztes Problem: Mitlerweile sind es 50 Halogenlampen zu je 20Watt geworden - also Spitzenleistung (alle an) von 1000 Watt. Wie kann ich günstig aus dem 230V Stromnetz ca. 90 Ampere 12V GLEICHSPANNUNG (aufgrund des MOSFETS) bekommen. Klar kann ich zweimal ein solches Netzteil kaufen: http://cgi.ebay.de/DC-Festspannungs-Netzgeraet-Trafo-Netzteil-12V-50A-600W_W0QQitemZ150177718538QQihZ005QQcategoryZ32550QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem Das muss doch auch billiger zu realisieren sein?!? Wichtig ist mir lediglich: - KEINE Mindestlast, denn es kann vorkommen, dass ALLE Lampen ausgeschaltet sind! - Das Netzteil muss das schnelle Ein-/Ausschalten ALLER Lampen auf EINMAL verkraften können, da die Lampen auch als Stroboskop verwendet werden! Hoffe einer von euch kann mir hier etwas empfehlen! Gerne erläutere ich den Lösungsweg meines ursprünglichen Problems genauer, falls jemand auf die selben oder ähnliche Probleme stößt wie ich damals. Danke! Matthias
>2. Einen Ausgang des Mikrocontrollers direkt mit dem Gate des P-Kanal >MOSFETS verbunden. Software toggelt 500 mal pro Sekunde den Ausgang (zu >Testzwecken). Funktioniert bärig (halbe Helligkeit)!!! Keine Ahnung wie Du das wirklich bedrahtet bzw. verschaltet hast, aber einen P-Kanal MOSFET bei 12V betrieben direkt an einen 5V uC funktioniert nicht, da aufgrund der Schutzdioden der MOSFET dann immer geschaltet ist.
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