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Hallo zusammen! Wir wollen einen Dimmer bauen, siehe Beitrag "Funk-Dimmer und -Schalter mit ESP8266 - wer will mitbauen?" Falk Brunner schrieb im Beitrag "Re: IGBT Dimmer per Mikrocontroller" : > Sebastian H. schrieb >> Dabei soll es egal sein, ob es sich dabei um eine ohmsche, induktive >> oder kapazitive Last handelt. > Eine eierlegende Wollmilchsau gibt es nicht bzw. ist sie unbezahlbar. Das war Ende 2012. Eben habe ich dieses Video gesehen: https://www.youtube.com/watch?v=XdCvJ1wZ0bA Wenn ich das richtig verstanden habe, kann man mit einem 3-Quadranten-Triac induktive oder kapazitive Lasten (z.B. eine 'alte' 12V-Halogen-Lampe hinter einem Trafo oder eine 'moderne' 230V-LED-Lampe mit Kondensator-Netzteil) nicht beliebig weit runter dimmen. http://www.nxp.com/documents/application_note/AN_3Q_TRIACS.pdf Wie sollte man heutzutage (Februar 2015) am besten einen Universaldimmer bauen? Ein Billig-µC könnte ja Nulldurchgänge, Spannungsabfälle usw. per ADC sogar mit 1 MSPS analog auswerten. Da gibt es viele Möglichkeiten, z.B. den STM32 Analog Watchdog. Ein FGD3N60UNDF z.B. ist ja nicht 'unbezahlbar'^^, sondern kostet etwa 1€. Und den Gleichrichter aus dem Video kann man vielleicht auch noch verbessern: http://www.thetaeng.com/FETBridge.htm VG Torsten
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Hmm, welche induktive Last will man denn da mit Gleichstrom betreiben?
@batman na eisenbahn spur 0 kennst doch den regeltrafo ;-)
Torsten C. schrieb: > Und den Gleichrichter aus dem Video ... PS Hinweis: Der Gleichrichter^^ ist nur für den IGBT-Dimmer. Der Verbraucher ist in Reihe mit dem Dimmer geschaltet und bekommt 230V Wechselstrom. Aber aktive Gleichrichter für 230V haut wohl nicht hin. Sorry.
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Torsten C. schrieb: > Wie sollte man heutzutage (Februar 2015) am besten einen Universaldimmer > bauen Mit einem IGBT, ein TRIAC kannn jein Phasenabschnitt, und natürlich uC um die Characteristik der Last zu erkennen.
Wenn du die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom (cos Phi) auswerten willst, ist eine 3-Punkt-Schaltung (L,N und Lastzweig) vorteilhaft. Hier kannst du Spannung und Strom simultan messen. Wenn du den Dimmer inline (2-Punkt-Schaltung), wie bei einem Lichtschalter einsetzen willst, hast du nur den Laststrang. Dort kannst du die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom nicht so einfach erkennen. Im durchgeschalteten Zustand kannst du den Strom messen, im gesperrten Zustand die Spannung. Um die Erkennung der Lastart zu realisieren, müsstest du z.B. am Beginn der ersten Phase (Nulldurchgang)einschalten und den Stromverlauf auswerten. Der zeitliche Spannungsverlauf nach dem ND der 50Hz-Netzfrequenz ist ja bekannt. Bei kapazitiver Last eilt der Strom der Spannung voraus, bei induktiver Last umgekehrt und bei ohmscher Last sind beide synchron. Dementsprechend wird der µC dann auswählen, ob per An- oder Abschnittsteuerung weitergearbeitet wird.
P.S. Um Mißverständnisse auszuschliessen: Der o.g. Nulldurchgang der ersten Testmessung muss im Sperrzustand erfolgen, damit man den Spannungs-Nulldurchgang der Netzspannung als Referenzpunkt hat und nicht den Strom-Nulldurchgang des Lastkreises.
Eine LED zu dimmen ist nicht das Problem des Dimmers, sondern der LED-Elektronik selber. Diese müßte den Mittelwert der Eingangsspannung messen, ihn exponentiell umrechnen und dann als Sollwert für die LED-Stromregelung benutzen. Eine Glühbirne hat nämlich eine exponentielle Kennlinie, d.h. kaum Emsission lange bevor die Spannung auf 0V abfällt.
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Naja, ich hab nicht gesagt dass es unmöglich ist, nur halt aufwändig(er). Der einfache Ansatz nimmt einen Brückengleichrichter + IGBT. Bei höheren Strömen von mehr als ner Handvoll Ampere wird der Brückengleichrichter schon ordentlich warm. Ja, man kann auch Hochvolt-MOSFETs nutzen, aber die haben im Vergleich zu einem IGBT noch mehr Spannungsabfall. Hmm, nix gewonnen. Wenn man NUR PhasenANschnitt machen will, reicht ein TRIAC, der hat auch den deutlichen Vorteil, weniger Klemmenspannung im durchgeschalteten Zustand zu haben (IGBT ~2V, TRIAC ~1V). Dazu kommt dann die Intelligenz des uC. Ein einfacher 8-Bitter reicht locker, es muss kein 32 Bit Bolide sein, auch wenn die heute sehr preiswert zu haben sind.
Diese Unterputzgehäuse sind vertammt winzig. Für den µC kommt noch ein Kondesator-Netzteil mit einem gewaltigen X2-Kondenator dazu. Einen Snubberless Triac bekomme ich daher am ehesten unter. Falk Brunner schrieb: > Der einfache Ansatz nimmt einen Brückengleichrichter … und > … man kann auch Hochvolt-MOSFETs nutzen, aber > die haben im Vergleich zu einem IGBT noch mehr Spannungsabfall. Ich habe mir als Beispiel mal den IRFB812PBF rausgepickt: V_SD = 1.2V (Diode Forward Voltage) R_DS,on = 1.75Ω (Static Drain-to-Source On-Resistance) Beim Brückengleichrichter käme ja der Spannungsabfall von zwei Dioden dazu. Die Body-Diode verheizt mit 1.2V wesentlich weniger, wenn ich zwei IRFB812PBF in Reihe schalte, als der Brückengleichrichter. Ist meine Denkweise korrekt? Ich kann ja nochmal nach anderen IGBTs und Hochvolt-MOSFETs schauen. Falk Brunner schrieb: > Wenn man NUR PhasenANschnitt machen will, reicht ein TRIAC Oder lieber nicht schauen und lieber bei TRIACs bleiben? Denn ein µC wäre ja so intelligent, dass er bei PhasenANschnitt grundsätzlich einen 'Soft-Start' macht. Wenn er den %-Wert dann langsam genug hoch fährt, dürfte es doch auch bei kapazitiven Lasten kein Problem geben. Ist meine Denkweise korrekt? Wegen der kleinen UP-Dose würde es bei der Entscheidung helfen, zu wissen, bei welcher Variante man mit den kleinsten oder gar keinen Snubbern auskommt: ❶ Snubberless Triac ❷ Zwei IGBTs in Reihe ❸ Zwei Hochvolt-MOSFETs in Reihe ❹ Ein IGBT + Gleichrichter-Brücke ❺ Ein Hochvolt-MOSFET + Gleichrichter-Brücke
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@Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite >Diese Unterputzgehäuse sind vertammt winzig. Für den µC kommt noch ein >Kondesator-Netzteil mit einem gewaltigen X2-Kondenator dazu. Einen >Snubberless Triac bekomme ich daher am ehesten unter. Jaja. Spare jederzeit, dann hast du immer Not. >Ich habe mir als Beispiel mal den IRFB812PBF rausgepickt: >V_SD = 1.2V (Diode Forward Voltage) >R_DS,on = 1.75Ω (Static Drain-to-Source On-Resistance) Macht bei 1A schon satte 1,75V Spannungsabfall. Öhm . . . . >Beim Brückengleichrichter käme ja der Spannungsabfall von zwei Dioden >dazu. Die Body-Diode verheizt mit 1.2V wesentlich weniger, wenn ich zwei >IRFB812PBF in Reihe schalte, als der Brückengleichrichter. Ist meine >Denkweise korrekt? Nö. Denn bei zwei antiseriellen IGBTs/MOSFETs ist einer immer "richtig" herum durchflossen. >Ich kann ja nochmal nach anderen IGBTs und Hochvolt-MOSFETs schauen. Tu das, aber es wird nicht besser. Es hat schon seinen Grund, warum bei Spannung über 250V die IGBTs dominieren. >> Wenn man NUR PhasenANschnitt machen will, reicht ein TRIAC >Oder lieber nicht schauen und lieber bei TRIACs bleiben? Was weiß denn ich? Ich will keine eierlegende Wollmilchsau bauen. >Denn ein µC wäre ja so intelligent, dass er bei PhasenANschnitt >grundsätzlich einen 'Soft-Start' macht. Wenn er den %-Wert dann langsam >genug hoch fährt, dürfte es doch auch bei kapazitiven Lasten kein >Problem geben. Ist meine Denkweise korrekt? Mag sein, aber das Problem ist umfassender. >Wegen der kleinen UP-Dose würde es bei der Entscheidung helfen, zu >wissen, bei welcher Variante man mit den kleinsten oder gar keinen >Snubbern auskommt: Egal ob TRIAC, snubberless oder IGBT, einen Halbleiterschalter muss man etwas schützen, wenn er ne Weile leben soll, auch gegen Netztransienten. Vergiss also eine Sparvariante. ❶ Snubberless Triac ❷ Zwei IGBTs in Reihe ❸ Zwei Hochvolt-MOSFETs in Reihe ❹ Ein IGBT + Gleichrichter-Brücke ❺ Ein Hochvolt-MOSFET + Gleichrichter-Brücke Rechne doch einfach mal die Verluste bei deinem angepeilten Nennstrom VOLLSTÄNDIG aus. Eine statische Betrachtung reicht.
Vielen Dank für die hilfreichen Antworten! :-) Falk Brunner schrieb: > Rechne doch einfach mal die Verluste bei deinem angepeilten Nennstrom > VOLLSTÄNDIG aus. In dem Bereich von ca. 13 bis 1600mA sollte der Universaldimmer so preiswet wie möglich sein. Höhere Nennströme sind von Fall zu Fall eine Kostenfrage. 350Watt Glühobst bis 5W GU10-LED-Lampe wäre m.E. 'mainstream'. Thermodynamik ist nicht so mein Spezialgebiet. Ich nehme mal an, dass ich in der Unterputzdose max. ca. 3..5 Watt los werde. Hier ein Bild davon: http://www.mikrocontroller.net/attachment/44159/Foto_004.jpg Projektvorgabe: Möglichst keine Maurerarbeiten im Haus! Hat jemand mehr Erfahrung, um die machbaren Verluste in einer Unterputz-Dose genauer abzuschätzen? Peter Dannegger schrieb: > Eine LED zu dimmen ist nicht das Problem des Dimmers, sondern der > LED-Elektronik selber. Die dimmbaren GU10-LED-Lampen die es z.B. bei Aldi gibt, habe ich noch nicht auseinander gebaut. Sind das kapazitive Lasten? Ich dachte, es sei durchaus ein Problem des Dimmers, weil er bei einer Kapazitiven Last kein PhasenANschnitt machen darf. Stimmt das denn nicht? Wie MaWin schrieb: 'Ein TRIAC kannn kein Phasenabschnitt'.^^ Simpel schrieb: > Wenn du den Dimmer inline (2-Punkt-Schaltung), wie bei einem > Lichtschalter einsetzen willst, hast du nur den Laststrang. Das größere Problem: Man kommt nie auf 100%, weil ja noch die Versorgung des µCs in der Reihenschaltung 'abgezweigt' werden müsste. Also wird es eine 3-Punkt-Schaltung (L,N und Lastzweig). > Vergiss also eine Sparvariante. OK, aber welche Variante ist 'die kleinste Variante', die also noch die größte Chance hat, in das kleine Gehäuse zu passen? Je größer das zulässige dU/dt ist, desto kleiner kann der Snubber sein, richtig? Dann könnte ich dU/dt als Entscheidungshilfe nehmen. >> Wenn der µC den %-Wert dann langsam genug hoch fährt, dürfte >> es doch auch bei kapazitiven Lasten kein Problem geben. … > Mag sein, aber das Problem ist umfassender. Ich habe nochmal nachgedacht: Soft-Start hilft bei kapazitiven Lasten m.E. doch nicht. Was meinst Du mit "das Problem ist umfassender"? Nochmal zu: 'Bei ❺ sind die Verluste immer größer als bei ❸':^^ >> Ist meine Denkweise korrekt? > Nö. Die Body-Diode verheizt 1.2V, eine Gleichrichter-Brücke ca. 2.8V, wenn pro Diode 1,4V abfallen. Was ist daran falsch? Also nochmal: Es sollen wahlweise 12V-Halogen-Lampen hinter einem klassischen Trafo, eine 230V-LED-Lampe mit Kondensator-Netzteil oder ein Schaltnetzteil gedimmt werden können, auch alles parallel. In eine 'Umbauphase' sind unterschiedliche Leuchtmittel in einer Lampe und manchmal ist der eine Umbau noch nicht zuende, wenn der nächse bereits begonnen hat. Ich habe nun verstanden: Antisereille IGBTs ❷ sind die einzige vernünftige Lösung für einen Mainstream-Universaldimmer. Richtig? Dann muss man nur noch die IGBTs mit dem größten dU/dt suchen.
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Universaldimmer wirds eh bald keine mehr geben. Ich war am Montag im EMV Labor mit einer Steuerung mit 2x750Watt Dimmern (für ohmsche Lasten). Trotz "riesiger" 7,3mH Drosseln gerade so geschafft (Oberwellen)
PeterL schrieb: > Universaldimmer wirds eh bald keine mehr geben. Aber die Bauteile dafür. ;-) :-p (Zwinkern bitte nicht übersehen!)
@ Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite >> Rechne doch einfach mal die Verluste bei deinem angepeilten Nennstrom >> VOLLSTÄNDIG aus. >Thermodynamik ist nicht so mein Spezialgebiet. Ich nehme mal an, dass >ich in der Unterputzdose max. ca. 3..5 Watt los werde. Du sollst nicht jammern sondern rechnen! Und zwar erstmal die thermischen verluste der Halbleiter. Ob man das dann kühlen kann oder nicht, ist eine andere Frage. >Ich dachte, es sei durchaus ein Problem des Dimmers, weil er bei einer >Kapazitiven Last kein PhasenANschnitt machen darf. Stimmt das denn >nicht? Doch das stimmt. Denn was passiert, wenn man eine kapazitive Last knallhart mit einem Spannungssprung beaufschlagt? BOOOOM! >Wie MaWin schrieb: 'Ein TRIAC kannn kein Phasenabschnitt'.^^ Logisch, weil der nicht aktiv ausschalten kann. >> Vergiss also eine Sparvariante. >OK, aber welche Variante ist 'die kleinste Variante', die also noch die >größte Chance hat, in das kleine Gehäuse zu passen? Keine Ahnung, ich bein kein Dimmerexperte. >Je größer das zulässige dU/dt ist, desto kleiner kann der Snubber sein, >richtig? Ja, aber das allein ist es nicht. Man braucht einen Überspannungsschutz, mindestens einen Varistor. >Ich habe nochmal nachgedacht: Soft-Start hilft bei kapazitiven Lasten >m.E. doch nicht. Nein, man braucht PhasenABschnitt. > Was meinst Du mit "das Problem ist umfassender"? Es gibt noch mehr Dinge zu beachten. Nein, die will ich hier jetzt nicht aufzählen. >Die Body-Diode verheizt 1.2V, eine Gleichrichter-Brücke ca. 2.8V, wenn >pro Diode 1,4V abfallen. Was ist daran falsch? Jetzt verstehe ich, was du willst. Stimmt. Macht aber In Summe das Kraut nicht fett. Ausserdem vergleichst du gern Äpfel mit Birnen, indem du nie klare Zahlen und Rahmenbedingungen nennst. Bei 1,6A hat eine normale Vollbrücke keine 2,8V Spannungsabfall, eher 2V. >Also nochmal: Es sollen wahlweise 12V-Halogen-Lampen hinter einem >klassischen Trafo, eine 230V-LED-Lampe mit Kondensator-Netzteil oder ein >Schaltnetzteil gedimmt werden können, auch alles parallel. Dann nimm einen normalen Dimmer aus dem baumarkt und sein glücklich. Was willst du so großartig besser machen? > Antisereille IGBTs ❷ sind die einzige vernünftige Lösung > für einen Mainstream-Universaldimmer. Richtig? Kann sein. > Dann muss man nur noch die IGBTs mit dem größten dU/dt suchen. Wozu? Die verkraften schon ziemlich viel.
Falk Brunner schrieb: > Ob man das dann kühlen kann oder nicht, ist eine andere Frage. OK, wir drehen uns im Kreis. Was nützt mir die triviale Rechnung, wenn das Ergebnis die Vorgabe ist? Die Formel kann man umformen und aus der möglichen Verlustleistung den erforderlichen maximalen IGBT-Spannungsabfall bestimmen und danach das Bauteil auswählen. Daher:
1 | Hat jemand Erfahrung, um die machbare Verlustleistung in einer |
2 | Unterputz-Dose genauer abzuschätzen? |
Falk Brunner schrieb: > Dann nimm einen normalen Dimmer aus dem Baumarkt und sei glücklich. > Was willst du so großartig besser machen? Gar nichts! Aber: * der ESP8266^^ passt nicht mehr in das Gehäuse vom Baumarkt-Dimmer, * eine Variante mit Touch-Screen soll es auch noch geben und * eine weitere Variante mit vier Tasten, drei davon frei programmierbar. PS: Und 'Universaldimmer wirds bald keine mehr im Baumarkt geben.'^^ ;-) @Falk (statt einer PN): Mit 'jammern' hat das rein gar nix zu tun. Das Diskussions-Niveau (Respekt, Wertschätzung und andere Tugenden) sollen hier bitte kein Thema werden. Also ausdrücklich: Danke für Deine Unterstützung!
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Torsten C. schrieb: > Dann muss man nur noch die IGBTs mit dem größten dU/dt suchen. OK, die IGBTs verkraften alle schon ziemlich viel. Trotzdem brauche nochmal Hilfe: Z.B. Beim FGD3N60UNDF: dI_F/dt = 200A/μs Also kein dU/dt sondern dI/dt?! Wie kann man denn damit das erforderliche Volumen für Snubber vergleichen? Mal U und mal I? Ich blicke da heute Abend nicht mehr durch!
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Wie schon gesagt, dem Dimmer ist es wurscht, ob LED oder Glühobst. Der Trick ist, Du brauchst eine dimmbare LED: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/powermanagement/stromversorgung/articles/377381/ Eine normale LED mit Vorschaltkondensator geht nicht! Durch den Phasenanschnitt hast Du riesige Spannungssprünge, d.h. hinter dem Kondensator riesige Stromspitzen, die Dir die LEDs schnell killen. Ein Kondensatornetzteil funktioniert nur an Sinusspannung. Nimm nen Triac-Dimmer und gut.
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Dass man eine dimmbare LED-Lampe braucht, ist selbstredend. Ich habe - wie gesagt - die vom Aldi. Peter, ich glaube, jetzt habe ich verstanden, was Du meinst: Die Aldi-Lampe ist keine kapazitive Last, weil 'dimmbar' drauf steht. Richtig? Peter Dannegger schrieb: > Nimm nen Triac-Dimmer und gut. Aber wir wollen - wie gesagt - vorzugsweise einen Universaldimmer bauen, den man auch vor vorhandene Halogenlampen-Trafos schalten kann. Zumindest, wenn das a) nicht unbezahlbar^^ ist und b) in dem Unterputz-Gehäuse^^ unterzubringen ist. Falls mit dem Umstieg auf den ESP8266-Dimmer Neuanschaffungen verbunden sind, wird der neue Dimmer unattraktiv. Und bei dem Certaline [1] z.B. steht leider explizit 'Dimmbar mit PhasenABschnittdimmern'. Ich bin noch dabei, IGBT-Datenblätter zu wälzen. Ich hoffe, dass unter einer IGBT-Dimmer-Stückliste nur 1..2€ mehr stehen als unter der von einem vergleichbaren Triac-Dimmer. Zwei verschiedene Geräte zu entwickeln wäre bei einem geringen Preisunterschied nicht sinnvoll. Hat jemand einen IGBT-Tipp? Ich suche währenddessen mal weiter. [1] http://www.elv.de/philips-certaline-halogenlampen-trafo-20-60-va-dimmbar.html
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Warum müssen die immer so dreist lügen? Da steht 4W/280lm entspricht 42W. Suche ich bei Amazon nach echtem Glühobst, steht da aber 40W/415lm. Ist aber beruhigend zu wissen, daß Amazon die immer noch anbietet.
http://www.amazon.de/HomeMatic-68-103680-Funk-Unterputz-Dimmer-Komplettbausatz/dp/B008C1LQQQ ^^ Dieser Abschnittdimmer-Bausatz kann 180VA und kostet 39,95€. Ich würde die PCBs mit 'Open Source And Get 2 More Additional Boards' ordern und z.B. einen Reichelt- oder Mouser-Warenkorb dafür verlinken: http://imall.iteadstudio.com/open-pcb/pcb-prototyping/im120418001.html Ich hoffe, mit Eurer Unterstützung auf 10..15€ zu kommen und vielleicht auf 350VA. ... und natürlich mit ESP8266 statt mit 'HomeMatic'! Falls wir abstrippen oder teurer werdrn müssen, ist das halt so. Ich kann die von Falk geforderten 'harten Vorgaben' nicht machen, weil es darum geht, den besten Komromiss zu finden. Größte Sorgen macht mir das kleine 2€-Gehäuse. Aber 'Maurer-Arbeiten' für größere Löcher in den Wänden würden das 'Produkt' auch unattraktiv machen. > Hier ein Bild davon: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/44159/Foto_004.jpg
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Varistor oder TVS-Diode? ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 1. Je eine unidirektionale TVS-Diode, z.B. 1.5KE350A parallel zu jedem IGBT/MOSFET würde zusätzlich die Body-Diode schützen, ein Varistor nicht. 2. Eine TVS-Diode ist kleiner (Platz-Problem im Gehäuse^^) Das Problem, dass die kleinere TVS-Diode leider nicht so viel Energie aufnehmen kann, kann man lösen, indem man den IGBT oder MOSFET als Crowbar (Klemmschaltung) beschaltet. Oder? Wie dimensioniere ich die Snubber-Kondensatoren? ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Durch eine unbegrenzte Spannungsanstiegs-Geschwindigkeit kann ein IGBT zerstört werden. Bei MOSFETs führt der Spannungsanstieg zu unsauberem Ausschaltverhalten und erhöhten Schaltverlusten. Bei den IGBTs finde ich kaum Angaben zu 'Maximum Collector-to-Emitter dv/dt'. Beim TIG065E8 habe ich was gefunden: 0.4V/ns. Für den MOSFET FQPF11N40C ist eine 'Peak Diode Recovery dv/dt' von 4.5 V/ns angegeben. Heißt das, dass MOSFETs robuster sind und ich einen viel kleineren (Platz sparenderen) Snubber-Kondensator nehmen kann? Nochmal zum Hochvolt-MOSFET oder IGBT: ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Falk Brunner schrieb: > Ja, man kann auch Hochvolt-MOSFETs nutzen, aber > die haben im Vergleich zu einem IGBT noch mehr Spannungsabfall Ich gehe mal davon aus, dass ich bis zu 3W Verlustleistung im Unterputz-Gehäuse los werde. Bei dem FQPF11N40C z.B. wären das 1.6V und 1.9A, der Dimmer hätte damit 427VA. Das wäre mehr als genug. Einen MOSFET kann man im leitenden Zustand gut als Shunt zur Strom-Messung benutzen, da sich R_DS,on nahezu linear verhält. Bei IGBTs ist die Kollektor-Emitterspannung über weite Bereiche fast unverändert. Vorteil beim MOSFET: Ein Überstrom ließe sich gut erkennen und man könnte den MOSFET schnell abschalten, bevor die Sicherung durch brennt. Auch ein 'Soft start' mit Strombegrenzung wäre trivial. Vorteil beim IGBT: Die Flanke am Strom-Nulldurchgang ist steiler, der Zeitpunkt läßt sich genauer bestimmen. FAZIT: Falls beim MOSFET ein kleinerer Snubber-Kondensator reicht, würde ich zu Hochvolt-MOSFETs tendieren, denn Platz ist das größte Problem. Wie seht Ihr das?
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vergiss nicht die 2x 0,7V Spannungsabfall am Gleichrichter * 1,9A kommen also noch 2,7Watt dazu
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PeterL schrieb: > kommen also noch 2,7Watt dazu Danke sehr aufmerksam, Peter. :-) Da hatte ich ein Denkfehler, leider bestimmt nicht den einzigen. ;-) Manchmal finde ich sie auch selbt, für die übrigen brauche ich EUCH! ¯¯¯¯ Deine Anmerkung bezieht sich auf ❺ (MOSFET + Gleichrichter), ich hatte jedoch mit ❸ (zwei antiparallele MOSFETs) gerechnet. Trotzdem: Es gibt weitere 2,24W Verlustleistung in der Drain-Source Diode des zweiten MOSFETs. Im Unterputz-Gehäuse fallen im Betrieb damit maximal 5,24 Watt Verlustleistung an. Vielleicht geht das noch. Niemand hat bisher Erfahrungswerte beigesteuert; und im Internet habe ich auch keine gefunden. BTW: Ich habe die Idee mit der Crowbar^^ mal genauer durchdacht. Ergebnis: Ohne Kenntnis über die Dauer und die Höhe der Spannungsspitzen kann man nicht entscheiden, ob der MOSFET bei dem Versuch, die TVS-Diode zu schützen, am Leben bleibt, oder ob man damit eher den MOSFET zerstört. Anbei die Kennlinie einer 5x20-Sicherung von 'schukat.com'. Die 5x20 müsste ja immer vor der TVS-Diode und dem MOSFET durchbrennen. Aber das kann man afaik nicht sicher setellen. Eine TVS-Diode ist schneller als ein Varistor. Dass die TVS-Diode immer heil bleibt, wäre aber auch dann nicht sicher, wenn man einen Varistor zur TVS-Diode parallel schalten würde. FAZIT: Eine billige TVS-Diode soll den teuren MOSFET schützen. Falls die TVS-Diode durch eine Spannungsspitze dauer-leitend wird, müssen halt zwei Teile ausgewechselt werden: Die 5x20 und die TVS-Diode. Der Preisunterschied ist aber gar nicht so riesig, dass sich eine 5x20 Sicherung überhaupt lohnt. Fragen: ¯¯¯¯¯¯¯ a) Sind MOSFETs robuster als IGBTs und kann man bei MOSFETS einen viel kleineren Snubber-Kondensator nehmen? b) Welche maximale Verlustleistung kann man in einer Unterputz-Dose ansetzen? Falk Brunner schrieb: > Es hat schon seinen Grund, warum bei Spannung über 250V > die IGBTs dominieren. Kennt Ihr das? http://www.coundlumbus.de/board-blog/45-experimente/115-alles-bananen-das-affen-experiment-und-was-das-mit-innovation-zu-tun-hat-affen-bananen-experiment.html Deshalb frage ich so oft nach dem 'Warum?'. Ich bewahre mir die Neugier sowie meine Lust auf neue Ideen und mache mich, wenn es sein muss auch zum Affen. ;-)
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> Deshalb frage ich so oft nach dem 'Warum?'. Ich bewahre mir die Neugier > sowie meine Lust auf neue Ideen und mache mich, wenn es sein muss auch > zum Affen. ;-) Genau! Du machst dich zum Affen. Lange Beiträge angefüllt mit Geschwätz.
@ Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite >http://www.coundlumbus.de/board-blog/45-experiment... >Deshalb frage ich so oft nach dem 'Warum?'. Warum ist die Banane krumm? > Ich bewahre mir die Neugier >sowie meine Lust auf neue Ideen und mache mich, wenn es sein muss auch >zum Affen. ;-) Andere Leute haben eben schon das Wissen. "There is no such thing as free lunch". Und wenn ich sage Wissen, dann meine ich Wissen, nicht Konditionierung.
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Falk Brunner schrieb: > @ Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite > >>http://www.coundlumbus.de/board-blog/45-experiment... > >>Deshalb frage ich so oft nach dem 'Warum?'. > > Warum ist die Banane krumm? Weil keiner in den Urwald zog und sie gerade bog Ich finde Torsten macht einen guten Job. Er ist zwar etwas alleinunterhaltend - aber er bedenkt alle möglichen Faktoren die in Frage kommen könnten und macht den Anreiz public wer etwas dazu weiss oder noch besser - besser weiss könnte da ja mitmachen um das Thema und das Vorhaben bestmöglichst umzusetzen und ein interessantes Thema wird zum Dialog und vieleicht zum Produkt mit Erfolgaussicht Wer fragen stellt - bekommt Antworten. Das mach ich nicht anders - eine Fangemeinde habe ich nicht - aber vereinzelt kommen Antworten mit denen man wieder weiter kommt. .. > >> Ich bewahre mir die Neugier >>sowie meine Lust auf neue Ideen und mache mich, wenn es sein muss auch >>zum Affen. ;-) > Andere Leute haben eben schon das Wissen. "There is no such thing as > free lunch". Und wenn ich sage Wissen, dann meine ich Wissen, nicht > Konditionierung. dann wäre es doch schön, wenn die anderen das Wissen teilen würden - Was ist "Konditionierung" - ist das ein in monolog geführte revueartige show-Synthese? oder eher Tiefgang mit Faktorensortierung und neue Wege? Wenn alles in der Welt so perfekt wäre wie operante Konditionierung, dann bräuchte man keine Forschung mehr - man könnte auf diese Verzichten, denn, wie du sagst, andere Leute haben eben schon das Wissen. Das macht sie aber ganz einsam und rar - ich sehe keinen ausser Torsten der Instrumentell daran arbeitet. Meine 5ct Mach weiter Torsten! Ich such auch einen. rudi ;-) btw Es gibt rechteckicke Schalterunterputzdosen, aus der kaiser serie z.b. Nr 1069 google: kaiser 1069 http://www.kaiser-elektro.de/catalogue/catalogue.do?act=showIO&forward=showProduct&oid=C36CE7785800C67609CECED80FAE4065
die maximale im Gehäuse zu verbratende Leistung wird dir aber niemand sagen können. Der Dimmer könnte im Dachboden bei 50°C Umgebungstemperatur in einer mit Mineralfaser gedämmten Wand eingebaut sein, oder im Keller in einer Massivbetonwand. Darum musst du selbst einen Versuchsaufbau (Worst Case) machen, und das Ding solange (mit unterschiedlichen Leistungen) beheizen, bis sich ein thermisches Gleichgewicht (da würde ich 80°C annehmen) einstellt.
Falk Brunner schrieb: > Andere Leute haben eben schon das Wissen. "There is no such thing as > free lunch". Ich auch, ich will Euch nur veräppeln. ;-) (!) Eine Buch-Empfehlung oder ein Link wären auch schon hilfreich. Sonst bleiben ja kaum noch sinnvolle Themen für so ein Forum wie dieses, außer sich gegenseitig anzupaulen. ;-) Ich habe einen Link inzwischen selbst gefunden, von WON-SEOK KANG: http://www.electronicproducts.com/Discrete_Semiconductors/Transistors_Diodes/Competitive_analysis_of_MOSFET_and_IGBT_in_a_400-W_phase-cut_dimmer.aspx > Und wenn ich sage Wissen, dann meine ich Wissen, nicht > Konditionierung. Das mit den Affen war Konditionierung, stimmt. Ich wollte damit sagen, dass es auch manche weit verbreitete 'Wahrheiten' gibt, die sich lange halten, auch wenn sie inzwischen gar nicht mehr 'immer' wahr sind. Auch 'Wissen' hat eine 'Halbwertszeit'. WON-SEOK KANG^^ schreibt: > The 15-A 600-V IGBT runs hotter than MOSFETs as expected. Es hängt also vom Einzelfall ab und pauschal kann man offenbar doch nicht sagen: "Es hat schon seinen Grund, warum bei Spannung über 250V die IGBTs dominieren." Aber ich habe am Wochenende viele Beispiele durchgerechnet. Die Unterschiede sind marginal. Eine Erkenntnis daraus war noch: Die Vorwärtsspannung der integrierten Source-Drain-Diode ist bei ❷^^ ein mindestens genau so wichtiger Faktor wie U_CE(sat) bzw. R_DS(on). Eventuell lohnt es sich, noch eine weitere Diode parallel zu schalten, auch wenn schon eine eingebaut ist. PeterL schrieb: > die maximale im Gehäuse zu verbratende Leistung wird dir aber niemand > sagen können. Wieviel verbraten Baumarkt-Dimmer? Z.B. welche, die für Montage in einer mit Mineralfaser gedämmten Wand geeingnet sind? Ich habe über Google nichts gefunden. Vielleicht hat ja doch jemand Erfahrungswerte? Weil beim Triac das Netzteil einfacher ist und man ohne Opptokoppler auskommt, vertage ich das Thema 'Universaldimmer' etwas und decke die dringendsten Stellen im Haushalt zunächst mit Triacs (❶^^) ab: https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/Mikrocontroller/Phasenanschnitt%20netzverbunden.htm So eine Beispiel-Schaltung habe ich für IGBTs (❷ oder ❹^^) noch nicht gefunden. Und wenn, dann nur als 2-Punkt-Lösung, die ja bekanntlich nicht bis 100% dimmen kann, weil sie sich dann selbst 'den Saft abdrehen' würde. Wenn ich in Google nach <<"3 punkt" igbt dimmer>> suche, lande ich wieder hier. Ein paar 'Anregungen' würde ich mir gern holen, dann müsste ich nicht so viel Aufwand in Experimente stecken. r_u_d_i schrieb: > rechteckicke Schalterunterputzdosen Die würden Maurerarbeiten^^ bedeuten, trotzdem danke.
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Hallo zusammen, mit der Triac-Variante komme ich voran, aber beim IGBT-Dimmer hapert es noch etwas: Um bie beiden 'antiseriellen' IGBTs (IGBT1/IGBT2) anzusteuern, benötige ich zwei Spannungsversorgungen (Driver Supply Voltage, VDDA / VDDB, roter Kringel). Wie realisiert man die am besten, also am einfachsten? Im Bild wird als Bispiel ein Si8235 verwendet, siehe https://www.mikrocontroller.net/topic/366291 VDDI (grüner Kringel) werde ich wohl aus einem einfachen Flyback-Wandler erzeugen: https://www.mikrocontroller.net/attachment/248427/usbWallCharger.jpg Man kann die natürlich auch selbstbauen oder teuere Module nehmen. Im Moment fällt mir nichts schlaueres ein, als zwei weitere Flyback-Wandler zu nutzen, modifiziert für eine 'Driver Supply Voltage' von ca. 15V. Aber dann habe ich 3 Flyback-Wandler im Dimmer, für VDDI, VDDA und VDDB! OK, es reichen auch zwei Wandler und VDDI kann ich aus VDDB erzeugen. Wie würdet Ihr VDDA und VDDB erzeugen?
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@ Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite >ich zwei Spannungsversorgungen (Driver Supply Voltage, VDDA / VDDB, >roter Kringel). Wie realisiert man die am besten, also am einfachsten? Warum zwei? Eine reicht doch, die beiden IGBTs liegen doch auf dem gleichen Emitterpotential. Man kan die beiden VDDA/B und GNDA/B verbinden. Man braucht natürlich eine galvanisch getrennte Stromversorgung. Oder noch besser, man macht es clever mit Pulsübertragern! Been there, done that! Beitrag "Re: +-150V mit 1kHz schalten" Beitrag "Re: 8x NMOS galvanisch getrennt schalten"
@Torsten C. - Hast du mittlerweile eine Schaltung die ich nachbauen kann?
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novski schrieb: > Hast du mittlerweile eine Schaltung die ich nachbauen > kann? Nachbauen?: Mitbauen würde schneller gehen. ¯¯¯ Schaltung?: Ja und nein. Für das PCB in der Triac-ANschnitt-Version habe ich die Versorgung und den Triac-Teil in Eagle fast fertig (Bild). Vor ein paar Tagen habe ich das erste mal bei OSH-Park bestellt: https://oshpark.com/shared_projects/IzIon5FM (anderes Projekt) Daraufhin habe ich heute mal durchgerechnet (ITead, Platinensammler, OSH-Park, ...) Heute kam mir die Idee, diese beiden 'fertegen' Teile bei OSH-Park als PCB zu bestellen und den Mittelteil (MCU, ESP…, NRF…, ...) zunächst als Lochraster dazwischen zu entwickeln. Das ist billig und ich komme voran! Mit 'Nachbauen' würde ich warten, bis alles getestet ist. Falk B. schrieb: > Oder noch besser, man macht es clever mit Pulsübertragern! Danke, Falk! :-) Für das PCB in der IGBT-PhasenABschnitt-Version sind vor ein paar Tagen (Poststreik?) auch die Teile aus China gekommen.
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Und wie siehts bisher aus? Gibts neues dazu?
Kai schrieb: > Gibts neues dazu? Danke der Nachfrage und gib mir noch 4 Wochen! Eure Nachfragen (novski und Kai) haben mir geholfen, meine eigenen Gedanken nochmal zu sortieren und mich mit der Family abzustimmen. MQTT auf dem ESP8266 läuft inzwischen wunderbar. Ich hätte nicht gedacht, dass das so schnell und einfach geht. Andere Randbedingungen und neue Erkenntnisse ergeben sich oft unverhofft. Sorry, neue Roadmap: ① MQTT ↔ FS20 mit RFM69+ESP: Meine Familie meint, die vorhandenen FS20-FunkDimmer, FS20-FunkSchalter und FS20-Sender müssen in der Übergangsphase weiter funktionieren. ② Wohnzimmer-Beleuchtung (WS2812 + FD9802C) über ESP: Meine Familie meint, mache erstmal was fertig (vor allem im Wohnimmer), bevor Du neue Baustellen aufmachst. ③ Bedienelemente mit ESP8266 + MQTT, um FS20-Sender ersetzen zu können. ④ FunkSchalter mit ESP, um den Pollin-433MHz-Kram zu entsorgen: Nix Neues und schnell umsetzbar. Dabei fliegen auch die aktuell installierten FS20-Schalter raus! Erst dann kommt: ⑤ Triac-ANschnitt-Version mit ESP: Das PCB für Triac + 5V-Versorgung bekomme ich zwischendurch sicherlich fertig. Gebt mir noch 4 Wochen. Damit kann man den ESP8266-Dimmer zumindest ordentlich weiter entwickeln. ⑥ Universaldimmer-Version mit ESP: Voraussetzung, um das alte "Glühobst" Stück für Stück durch billige (eigentlich nicht dimmbare) LED-Lampen zu ersetzen. Dabei fliegen auch die aktuell installierten FS20- und 433MHz-Dimmer raus! Mein Chef sagt: Ungeduld ist eine Tugend. Ich bin jedoch überwiegend "fremdgesteuert" und muss alles neben Beruf und Familie umsetzen und richtig priorisieren.
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