Hallo, ich bin im Internet auf die "neuen" Dimmer gestoßen, die 230V Lasten nicht wie bisher durch an/abschnitt dimmen, sondern durch regeln der Sinusspannungsamplitude. Nur leider habe ich nichts gefunden, wie die Dinger funktionieren könnten. Deshalb wollte ich nur mal fragen, ob ihr wisst wie so ein Ding funktionieren kann. MfG Stoneman
wenn es elektronisch ist (kein Stelltrafo :-) a) Netzspannung gleichrichten b) Gleichspannung wieder in Wechselspannung wandeln. Dabei deutlich höhere Frequenz als Netzfrequenz nehmen und Amplitude entsprechend modulieren, dass ein 50Hz Sinus Signal entsteht. c) Oberwellen rausfiltern
so ähnlich habe ich mir das auch versucht zu erklären, nur stellt sich mir dann noch die Frage, ob das mit vertretbarem Aufwand auch für größere Lasten so um 2kW@230V~ möglich ist. Denn 2kW gleichrichten und dann wieder Wechselrichten braucht doch sicher einen riesigen Aufwand, oder?
Eigentlich nicht. Du brauchst halt 2 Halbbrücken,4 Dioden und nen µC. Durch Raumzeigermodulation kannst du dann alles steuern
Wenn man nur so ein paar Baugruppen benötigt, dann müsste es doch mit vertretbarem Aufwand möglich sein soetwas selber aufzubauen, oder? Ich habe von den Sinusdimmern gehört, und würde so einen gerne selber einsetzen, wenn sie nicht ganz so teuer wären. Also ist mal wieder Selbstbau angesagt: Halbbrücken und Dioden gibt es doch schon für wenig Geld, dazu ein µC und fertig ist der Dimmer. Gut der muss ja fürs erste nicht mit 2kW Last laufen, sondern 100W reichen auch. Also habe ich richtig verstanden: Ich denke mal mit den Dioden die Wechselspannung in + und - Sinushalbwelle aufspalten und dann mit den Halbbrücken wieder zusammen basteln, aber wie genau??
Auf electronicnet.de in Ausgabe 15/2005 kannst Du einen Artikel über Sinusdimmer runterladen. Bei Strand lighting habe ich auch mal einen Artikel gefunden. Einen Sinusdimmer zu bauen ist eine andere Aufgabe als bei dem Phasen An/Abschnitt Kram, da musst Du richtig Zeit mitbringen. Und einen Patentanwalt wohl auch, wenn Du den jemals verkaufen willst. Gruß, Stefan
Muß man denn wirklich gleichrichten und zwei Halbrücken haben? Wenn ich die Frequenz nicht ändern will, brauche ich doch nur eine PWM. Eine Gleichrichterbrücke in Reihe zur Last und nen FET in dessen "Gleichstromseite" solten es doch tun. Und natürlich Filter. Oder sehe ich das falsch? Gruß Thomas
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@TOM: Die Idee ist gar nicht so schlecht. Ohne mich näher damit beschäftig zu haben befürchte ich mind. zwei Probleme: a) Das Netz wird erheblich gestört b) Wie wird der Freilauf-Pfad für nicht ohmsche Lasten realisiert Im Anhang mal ein Beispiel Bildchen für die dc/ac Wandlung. Ein heutzutage wichtiger Punkt ist PFC (power factor correction), d.h. möglichst auch sinusförmiger Strom - phasengleich zur Spannung. Für die aktive PFC ist der Ausgleichpfad unten vorgesehen. Literatur z.B: T.F.Wu, Y.J.Wu and Y.C.Liu, Development of Converters for Improving Efficiency and Achieving Both Power Factor Correction and Fast Output Regulation, Proc. IEEE APEC99, 1999, pp. 958-964. A.Ikriannikov and S.Cuk, "Direct AC/DC Conversion without Input Rectification," IEEE PESC99 Conf. Rec., 1999, pp. 181-186 Y.Jiang, G.C.Hua, W.Tang and F.C.Lee, A Novel Single-Phase Power Factor Correction Scheme, Proc. IEEE APEC93, 1993, pp. 287-292. R:Redl, L.Balogh and N.O. Sokal, A New Family of Single-Stage Isolated Power-Factor Correctors with Fast Regulation of the Output Voltage, IEEE PESC94 Conf. Rec., 1994, pp. 1137-1144.
ich habe mich auch schon gefragt, wie man so eine Spannung regeln kann, am einfachsten wäre wohl ein OP mit +325V und -325V und an den Eingang dann die Sinusspannung mit einem DAC bereitstellen, nur gibt es so große OPs?? Ich befürchte nein. Oder ein Differenzenverstärker aus Transistoren der dann mit dem Sinus gespeist wird. Und verkaufen will ich das Zeug nicht
@Jochen: Deine "OP-Lösung" wäre aber im Prinzip ein Längsregler und wenig effektiv. Mal abgesehen von der existenz solcher OPs. Um einen rein schaltenden-Betrieb wird man bei diesen Strömen nicht rumkommen um die Verlußte gering zu halten. Das vernünftige Filtern und Phasenkorrigieren wird eine der Hauptdiziplinen werden. @Superuser: Das habe ich auf die Schnelle nicht bedacht, aber da dürftest du recht haben. Gruß Thomas
@all: gibt es eine vernünftige Anwendung eines solchen Sinusdimmers, die den Aufwand rechtfertigt? Der Aufwand ist fast so hoch als würde man einen kompletten Frequenzumrichter bauen... per An-/Abschnitt kann doch auch alles bewerkstelligt werden, oder? Na ausser des nicht sinusförmigen Stromes... aber dies stellt ja kein Problem dar greetz Danny
Ein Sinus-Dimmer reduziert z.B. das "Singen" der Lampen, bzw. lässt es erst gar nicht auftreten. Ebenfalls ist er gleichermaßen für induktive und ohmsche Lasten geeignet. Mich interessiert die Technologie dahinter
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Soweit ich weiß macht ein "Sinusdimmer" nichts anderes, als die Netzspannung mit einer PWM (Frequenz von mehreren 10kHz) zu "multiplizieren". Durch die hohe Frequenz kommt man mit recht kleinen Drosseln aus.
was sind das denn für "komische" Drosseln, ich denke mal, das es sich um solche Stromkompensierende Drosseln handelt. Und wie berechnet man soetwas, oder gibt es da nur Try and Error im Simulationsprogramm?? Ich habe zwar eine Formel gefunden: L = (t*U)/(2.198*I) und die Symbole erklären sich mir auch, t ist die Zeit, die der Strom braucht um von 10% auf 90% anzuwachsen, U und I sind Spannung und Strom, die 2,198 stehen warscheinlich für die Permiabilitätszahl. So damit müsste ich das berechnen können. Wie simuliert man eigentlich solche Sachen, SwitcherCAD und PSpice stehen zur Verfügung, nur habe ich da keine Stromkompensieren Drosseln.
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Man kann die Stromkompensierenden Drosseln auch durch einfache Spulen ersetzen. Das einzige, worum es hier geht ist die Tiefpasswirkung in Verbindung mit den Kondensatoren, sonst hat man nämlich je nach PWM-Frequenz einen hübschen 3,6kW Langwellensender (bei 77kHz liegt z.B. der DCF-77, und den sollte man besser nicht stören, weil sonst der Peilwagen nicht lange auf sich warten lässt). Die Stromkompesierenden Drosseln kann man in PSpice vermutlich durch Trafos mit 1:1 Wicklungsverhältnis, oder in erster Näherung durch 2 Spulen ersetzen. Die Formel, die du da nennst kommt mir irgendwoher bekannt vor... die stammt wohl von irgendeiner Dimmer/DMX Seite. Die gibt an, wie lange es dauert bis der Strom von 10% auf 90% angestiegen ist (sog. risetime). Die 2,198 haben mit der Permeabilitätszahl nichts zu tun, die steckt in deinem L mit drin, was ja die Selbstinduktivität der Spule ist. Die Formel ergibt sich, wenn man die entsprechende Differentialgleichung entsprechend umformt. Näheres dazu findet sich in jedem Physikbuch ab Oberstufe. Die Formel findet sich auch auf http://www.hoelscher-hi.de/hendrik/light/analogdimmer.htm. Interessanter für einen Sinusdimmer ist da schon die Eckfrequenz der Tiefpässe (=>Wikipedia: Tiefpass), die so liegen sollte, dass die PWM einige Oktaven drüber liegt. Ich könnte jetzt hier auch Formeln herleiten, aber dazu bin ich grad etwas zu müde. Nochmal zu den Drosseln: die sollten halt auf beiden Leiter hochfrequente Anteile beseitigen. Außerdem sind die beiden Wicklungen so auf dem Kern, dass sich die beiden Magnetfelder bei entsprechender Beschaltung gegenseitig auslöschen. Dieser Effekt macht sich bei 50Hz noch nicht all zu stark bemerkbar, bei 50kHz aber sehr wohl. Man versucht also, eine höhere Dämpfung hinzubekommen (praktischerweise gleich auf beiden Leitern). Was Power factor und Co. angeht, braucht man sich beim Sinusdimmer keine größeren Gedanken zu machen, da er sich (nach dem man den ganzen hochfrequenten Kram rausgefiltert hat) nach außen hin wie ein veränderbarer Widerstand gibt. D.h. der Stromverbrauch verteilt sich schön brav auf die gesamte Vollwelle. Wenn man jetzt eine 1kW Pressglashalogenglühbirne (z.B. PAR64) jetzt hinter einem solchen Dimmer hängen hat und den Transistor/FET/IGBT mit einer PWM mit 10% Dutyfactor ansteuert sieht es an der Steckdose so aus, als ob es eine 100W-Birne wäre. Das Bild zeigt den Stromverlauf, wie er bei einer ohmschen Last und 1000 Hz PWM mit 50% Dutyfactor aussehen würde.
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