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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil<>Phasenanschnittssteuerung Dimmen


Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo!
Ich baue gerade an einer LED Lampe (3x Cree MC-E).
LEDs, eh klar, nur PWM dimmbar. Bei mir stecken sie hinter einem 
Schaltnetzteil, und werden dort dann für z.B. langsames hochfahren vom 
µC gesteuert.

Problem: ich würde die Lampe gerne dimmbar machen mit den "normalen" 
Lichtschalt-Drehreglern, die entweder Phasenanschnitt (15€)oder 
Abschnitt (30€) machen.
Mir ist klar dass meine LEDs erstmal nix davon mitbekommen.

Frage: Überlebt ein Schaltnetzteil (ganz klassisch 30€, z.B 
http://www.tracopower.com/Enclosed-Metal-Case.220.0.html) die zerhackte 
Eingangsspannung? Und natürlich auch die Dreh-Lichtschalter?

Weil wenn ja, dann könnte man mit Nulldurchgangserkennung und 
Optokoppler das Tastverhältnis vom 220V Signal ablesen, und die LEDs mit 
dieser Information vom µC regeln. Möglicherweise dann noch eine fette 
Kapazität, damits die Spannungsversorgung gepuffert wird..

Von meinen Bekannten kennt sich keiner mit Netzteilen wirklich aus.
Danke und lg,
Bernhard

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Lass es sein. Das wird nichts.

Autor: Bernhard K. (bernhard_k)
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Wieso sollte das nichts werden? Weils das Netzteil nicht überlebt, oder 
aus anderen Gründen?
Die Lampe an sich verrichtet schon einige Wochen ihren Dienst, 
logischerweise ohne 220V Dimmer:
http://bernhardkubicek.soup.io/

Autor: Ingo W. (Gast)
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Schaltnetzteile haben die Aufgabe, die Ausgangsspannung bei wechsender 
Eingangsspannung, konstant zu halten. Die von Dir verlinkten tun dies im 
Eingangsspannungsbereich von 90 bis 240V (eff). Wenn du den Dimmer 
runterdrehst, wird das Netzteil einen höheren Strom ziehen, der über 
einen kürzeren Stromflusswinkel fliesst. Darum wird wahrscheinlich die 
Gerätesicherung nach einiger Zeit ansprechen. Die LED wird aber nicht 
dunkler. Unterhalb der 90V wird das Netzteil abschalten. Wenn Dimmen, 
dann mit PWM zwischen Netzteil und LED.
mfG ingo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bernhard (Gast)

>Problem: ich würde die Lampe gerne dimmbar machen mit den "normalen"
>Lichtschalt-Drehreglern, die entweder Phasenanschnitt (15€)oder
>Abschnitt (30€) machen.

Vergiss es.

>Mir ist klar dass meine LEDs erstmal nix davon mitbekommen.

Aha, und warum willst du dann den Unsnn machen?

>Frage: Überlebt ein Schaltnetzteil (ganz klassisch 30€, z.B
>http://www.tracopower.com/Enclosed-Metal-Case.220.0.html) die zerhackte
>Eingangsspannung?

Wahrscheinlich, aber dein Dimmer nicht ;-)

>Von meinen Bekannten kennt sich keiner mit Netzteilen wirklich aus.

Also seid ihr die maximal qualifiziertesten leute für eienn 230V Dimmer 
;-)

Im Ernst, vergiss es. Das ist schlicht Unsinn. Bau dir einen kleinen 
PWM-Generator mit dem NE555 und alles ist gut. Den hängst du HINTER dein 
Netzteil, also auf die Niederspannungsseite.

MfG
Falk

Autor: Bernhard K. (bernhard_k)
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Ich weiß nicht, wie ichs noch verständlicher formulieren soll:
Mir ist völlig klar dass ich bei einem 220V->12V Schaltnetzteil 
möglichst immer 12 V rauskommen. Ich will nicht 6 V bekommen bei 50% 
Dimmung. Ich will die 12 V.

Ich möchte mittels eines µCs auf der 12V-Seite messen, wie sehr das 220V 
Signal angeschnitten ist, und dann aufgrund dieser Information mittels 
eines Mosfets mit 1khz die LEDS normal PWM dimmen.
Die Information über den 220V Anschnitt möchte ich mittels Optokopplern 
von der 220V Seite holen.
Die PWM Dimmung der LEDs mittels eines Logic Level Mosfets hab ich wie 
gesagt schon, und eine funktioniernde Nulldurchgangserkennung hab ich 
auch schon mal gebaut, für eine µC Moc2023+Triac gesteuerte 
Phasenaschnittsregelung eines 220V-Heizreglers.
Es wär nur nett wenn meine µC "Phasenanschnitts-aware" ist, und aufgrund 
dieser Information die LEDs ausregeln könnte.

-)Die Frage ist, ob ein Schaltnetzteil kaputt geht, wenn es ein 
Phasenangschnitte 220V Spannung reinschicke.

Wenn ich die Antwort von Ingo (DANKE!) richtig versteh müsste es gehen, 
wenn ich in den 220V Zweig einen Widerstand seriell vor dem Netzteil 
Einbau, der bei wachsenden Anschnitt die immer höher werdenden 
Einlaufströmung limitiert. Wenn viel zu sehr angeschnitten wird, wird 
die Spannung sekundär schon irgendwann einbrechen, dann ist es halt 
zuviel, und der µC geht in den Brownout. Und bevor noch jemand darauf 
anspricht, ja mir ist klar dass ich einen spannungsfesten Vorwiderstände 
benötige.

Andererseits würde ich mir auch erwarten, dass ein 30€ Schaltnetzteil 
bereits eine Einschaltstrom-Limitierung besitzt, weil genau der Fall ja 
bei jeden Einschalten passiert, und dabei der bekannten Funken beim 
einstecken von billig Netzteilen verhindert wird.

Ad Falk: Meine Kollegen und ich sind qualifiziert genug, für KTM rein 
elektrische Motorräder zu entwickeln, haben das größte akkreditierte 
Hochstrom- und Hochspannungslabor in Österreich. Aber Schaltnetzteile 
bauen wir keine.

Meine Hoffnung war, das jemand hier im Forum so genaue über das 
Innenleben von Schaltnetzteilen Bescheid weiß, als dass er meine Frage 
qualifiziert beantworten kann.

Warum ich den Unsinn machen will, wär klar, wenn man mein erstes Posting 
vollständig lesen würd. Ich brauch keinen PWM Generator mittels NE555, 
ich hab einen atmega168 der mir das genau macht, und noch viel mehr. Und 
selbstverständlich hängt der sekundärseitig, sogar noch hinter einem 
Festspannungsregler versteckt.

Ich möchte die Lampe nur Wohnzimmertauglich=dimmbar machen, ohne die 
Wände aufzustemmen oder XBee Module zu verbauen.

Autor: Ingo W. (Gast)
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Wenn Du mit einem Klassischen Phasenanschnittdimmer die Kurve zwischen 
50 und 100% (Halbwellenbeginn bis Scheitel) ansteuerst, würde der 
Spitzenstrom im Ladekreis des NT noch nicht ansteigen, weil der Elko 
ohnehin nur im Scheitel aufgeladen wird (wenn das NT keine PFC hat). Bei 
einem Abschnittsdimmer wird das Erkennen des Abschaltepunktes 
schwieriger, weil beim Abschalten die X-Kondensatoren des 
Netzteileingangs noch geladen sind und das Netzteil nach dem 
Scheitelpunkt keinen Strom mehr aufnimmt. Du brauchst also im 
Primärkreis eine genaue Auswertung der Kurvenform mit Potentialtrennung 
zum µC. Ich glaube aber, für diesen speziellen Einsatzfall schon 
spezielle (LED-)Netzteile gesehen zu haben, die mit einem normalen 
Schalter gesteuert werden und das Durchdimmen irgendwie mit kurzem 
Ausschalten einleiten. (kurz aus/an: dimmen, noch mal kurz aus/an: 
ketzten Wert behalten). Vielleicht könntest Du das mit dem AT auch so 
machen, dann sparst Du sogar noch den Primärdimmer ein und brauchst nur 
noch Netzspannung Ja/Nein zu erkennen. Die kurze Unterbrechung in der 
Versorgung des AT könnte, wenn der Elko im NT das nicht schon tut, ein 
Elko über der Versorgung des AT übernehmen.
mfG ingo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Bernhard K. (bernhard_k)

>Ich möchte mittels eines µCs auf der 12V-Seite messen, wie sehr das 220V
>Signal angeschnitten ist, und dann aufgrund dieser Information mittels
>eines Mosfets mit 1khz die LEDS normal PWM dimmen.

Du machst es wohl immer maximal unsinnig und kompliziert? Bist du ein 
Studienrat in Pension? ;-)

>-)Die Frage ist, ob ein Schaltnetzteil kaputt geht, wenn es ein
>Phasenangschnitte 220V Spannung reinschicke.

Kann sein, muss nicht, wahrscheinlich nicht. Aber dein Dimmer könnte den 
Geist aufgeben, je nach Schaltungstopologie im Netzteil. Stichwort 
Gleichrichter und dicke Elkos (wenn keine PFC dazuschen hängt).

>Andererseits würde ich mir auch erwarten, dass ein 30€ Schaltnetzteil
>bereits eine Einschaltstrom-Limitierung besitzt, weil genau der Fall ja
>bei jeden Einschalten passiert, und dabei der bekannten Funken beim
>einstecken von billig Netzteilen verhindert wird.

Haben sie auch. Aber die begrenzen auf 20-60A. Und eingeschaltet werden 
die EINMAL, nicht 100 mal pro Sekunde!

>Ad Falk: Meine Kollegen und ich sind qualifiziert genug, für KTM rein
>elektrische Motorräder zu entwickeln, haben das größte akkreditierte
>Hochstrom- und Hochspannungslabor in Österreich. Aber Schaltnetzteile
>bauen wir keine.

>Meine Hoffnung war, das jemand hier im Forum so genaue über das
>Innenleben von Schaltnetzteilen Bescheid weiß, als dass er meine Frage
>qualifiziert beantworten kann.

Na das erklärt wohl, warum das Kasiserreich untergegangen ist. Wenn ein 
angeblicher Entwickler von E-Bikes sich nicht mal selbstständig über die 
Grundlagen von Schaltnetzteilen informieren kann und hier diskutiert wie 
ein unterdurchschnittlicher Bastler :-0

>Ich möchte die Lampe nur Wohnzimmertauglich=dimmbar machen, ohne die
>Wände aufzustemmen oder XBee Module zu verbauen.

Das hätte man ja ach nicht gleich sagen können. Siehe Netiquette!

MfG
Falk

Autor: Beat St. (volta)
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Doch doch das geht!
Damit du die Phasen-Lage vom Dimmer mit dem Optokoppler erkennen kannst, 
muss der Dimmer mit ca. 25W ohmscher Last belastet werden.
Ich setzte für meine LED Lampe ein Traco TMS25124C ein.
Der läuft mit der gedimmten Spannung schon seit einem Jahr einwandfrei!



Gruss aus der Schweiz

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Beat St. (volta)

>Damit du die Phasen-Lage vom Dimmer mit dem Optokoppler erkennen kannst,
>muss der Dimmer mit ca. 25W ohmscher Last belastet werden.
>Ich setzte für meine LED Lampe ein Traco TMS25124C ein.

Aha, das ist also der Energiesparvorteil von LEDs.

Autor: Beat St. (volta)
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Ja du hast recht ist nicht schön!

Autor: Bernhard K. (bernhard_k)
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Ad Netiquette:
>Beleidigungen, Pöbeleien, SPAM und andere Sachen sind hier fehl am Platz.
Zitat: Aha, und warum willst du dann den Unsnn machen?
Zitat: Also seid ihr die maximal qualifiziertesten leute für eienn 230V 
Dimmer ;-)
Zitat: Du machst es wohl immer maximal unsinnig und kompliziert? Bist du 
ein Studienrat in Pension? ;-)

Nach diesen Aussagen auch noch auf die Netiquette zu verlinken find ich 
jetzt schon eigenartig.

Desweiteren bin ich der Meinung, dass in meinem ersten Posting 
eigentlich nicht mehr an Information war, man hätts nur einfach lesen 
müssen.
Meine Frage war sehr eindeutig, und das drumherum eher unerheblich.

So, ad Ingo:
Danke für die Info. Ich hab mal ein spezielles PWM-Konstantstrom 
LED-Netzteil gehabt, von Osram, da war die PWM über ein externes Poti 
regelbar. Ansonsten kenn ich Lichtschalter, die über Taster z.B. 
Fensterverdunkelungen regeln. Braucht aber alles weitere Leitungen.

Ein Vorwiderstand vorm Netzteil zur Strombegrenzung ist nicht ganz 
leicht zu dimensionieren, da die gezogene Leistung vom Dimmzustand der 
LEDs abhängt, und die logarithmisch mit PWM versorgt werden.
Außerdem werd ich mir mal überlegen, was passiert, wenn man eine 
Drosselspule statt einem Vorwiderstand benutzt.
Aber nicht mehr heute...
Danke nochmal für alle konstruktiven Antworten.

Autor: holger (Gast)
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>Ein Vorwiderstand vorm Netzteil zur Strombegrenzung ist nicht ganz
>leicht zu dimensionieren,

Und ziemlicher Unsinn. Lass den Quatsch. Es sei denn
du willst Feuer machen;)

Autor: Zittermann (Gast)
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Wenn der Widerstand richtig dimensioniert ist, gibt er einen schönen
warmen Lichtton ab.

gez. Zittermann

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Übertrage doch die Helligkeitsinfos mittels X10 oder einem ähnlichen 
Powerline-Protokoll zum Netzteil.

Autor: Mark (Gast)
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Arsenal Research, AIT?

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