Hallo Liebe Forumgemeinde,
bei einem bevorstehenden Projekt möchte ich gern Lasten
(Gleichstrommotor o. LED Strahler (24V <=2A)) mittels PWM Signal vom
Arduino steuern, die Idee war ein ungeregelten Step Down Wandler davor
zu schalten in Kombination mit einen MP2307DN oder ein TD2776B
(Datenblatt:
http://www.icpdf.com/icpdf_datasheet_1_datasheet/TD2776_pdf_12499595/TD2776_datasheet.html)
sollte doch ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden können.
Meine Frage an euch: hat jemand schon eine solche Schaltung erfolgreich
aufgebaut?
Würde mich über ein Schaltplan sowie Bauteilliste freuen :-)
habt vielen dank im Vorfeld für die Bemühungen
Stefan
der Arduino kann doch keine 24V 2A über seinen Ausgang steuern... daher
bräuchte ich eine Schaltung mit hohen Wirkungsgrad...
dachte da an Step Down... korrigiere mich bitte wenn ich falsch lieg :-)
danke für die Antwort
P.s. wichtig ist das beim Wandeln egal ob über Spannung, Strom oder ein
und Ausschalten möglichst wenig Wärme verbrannt wird
Stefan B. schrieb:> Mosfet wird leider zu heiß bzw.
bei 2A wird der überhaupt nicht warm
> zuwenig Platz für fetten Kühlkörper eine> modifzierte Step Down Wandler Schaltung sollte doch effizienter sein> oder?
ich versteh immer noch nicht was du mit einem Step-Down willst.
Zeiche mal auf was du vor hast.
ich möchte ein Modul bauen womit
12V oder 24 V optional als Eingang
Ausgangsspannung 0-12V oder 0-24V bei einer Last Spezifikation von 2-3A
angesteuert von einem AT-Mega2560
bspw. PWM Befehl AT Mega 50%
dann soll am Ausgang entweder 6 oder 12V ausgegeben werden...
da in diesem Hutschienengehäuse 12 Dimmbare Signale angesteuert werden
sollen sollen bräuchte ich eine möglichst kleine günstige Lösung. die
Platine wird mit Bismuth hergestellt 136°C...
hoher Wirkungsgrad = wenig Wärmeentwicklung :-)
mit dem anbei liegenden Step Down Wandler hab ich rumprobiert... sogut
wie keine Wärmeentwicklung...
meine Idee war nun diese Schaltung zu nutzen bloss das der Arduino denn
Poti steuert... verstehst du was ich mein?
Stefan B. schrieb:> meine Idee war nun diese Schaltung zu nutzen bloss das der Arduino denn> Poti steuert... verstehst du was ich mein?
nein, bei einer PWM brauchst du keinen Step-Down. Du brauchst keine
Gleichspannung am Ausgang für eine Lampe. Bei PWM werden die 24V
Zerhackt und bei 50% sind das effektiv 12V. Dabei hat man fast 100%
Wirkungsgrad.
Ja, eine Zeichnung wäre super.
Du kannst dir die Arbeit auch sparen, wenn du bedenkst, dass bei 2A
Strom durch den Mosfet und einem Widerstand von etwa 100mOhm (hoher
Wert) etwa 200mV abfallen, was etwa 400mW Wärme sind.
Durch die PWM wird das noch einmal im Verhältnis reduziert.
Du solltest dir dringend anschauen wie man einen mosfet als Schalter
nutzt. Wenn du einen Motor (oder sonstige induktive Last) ansteuern
möchtest, vergesse die Freilaufdiode nicht.
Bitte google danach.
Ja. Verstanden.
Problem: Die Potis sind Teil eines Regelkreises. Die kann man nicht
einfach auslöten ohne den Regelkreis kaputtzumachen.
Variante 1:
Digitale Potentiometer verwenden und dem Wandler damit Stellwerte
vorgeben.
Variante 2: Potis auslöten, Strom und Spannung mit dem µC selbst messen
und den Regler zu einem dummen Steuerorgan degradieren was nur noch ein-
oder ausschaltet.
In dem Fall kann man aber eigentlich auch gleich selbst nen
Schaltwandler aufbauen.
Peter II schrieb:> nein, bei einer PWM brauchst du keinen Step-Down. Du brauchst keine> Gleichspannung am Ausgang für eine Lampe.
Ja, aber.
Leute, denkt ihr auch mal an den Rest der Welt? Muss man wirklich so ein
scheiß Stroboskop betreiben? Eine zusätzliche Drossel und eine
Freilaufdiode (=Stepdown-Wandler) sind doch kein zu hoher Preis für eine
deutlich geringere Lichtverschmutzung.
ArnoR schrieb:> Ja, aber.> Leute, denkt ihr auch mal an den Rest der Welt? Muss man wirklich so ein> scheiß Stroboskop betreiben? Eine zusätzliche Drossel und eine> Freilaufdiode (=Stepdown-Wandler) sind doch kein zu hoher Preis für eine> deutlich geringere Lichtverschmutzung.
dafür sinkt der Wirkungsgrad weil ein Teil vom Strom durch die Diode
muss. Damit ist es eine Energieverschwendung.
Und ein Gleichstrommotor hat kein Stroboskop effekt.
Peter II schrieb:> dafür sinkt der Wirkungsgrad weil ein Teil vom Strom durch die Diode> muss. Damit ist es eine Energieverschwendung.
Genau wie bei der Abgasreinigung im Auto, da verliert man etliche %.
Eine 50W-LED hat typisch eine Uf von etwa 30V. Mit einer Schottky-Diode
verliert man 0,5V, mit der Drossel dazu etwa 2%.
Ich wünsche dir schnelle Augen wie bei kleinen Vögeln oder Insekten, die
den Scheiß auch sehen, da wärst du sogar bereit tausende %
draufzuzahlen.
Hallo Arno,
etwas drastisch geschrieben, aber in die Richtung würde ich gern meine
Module bauen...
hab was gefunden:
http://www.elektroniknet.de/optoelektronik/ledlighting/artikel/81342/2/
sowas in der Richtung ist doch besser oder?
Idee:
Arduino PWM Signal Wandeln in 0-10V
und dann mit dieser Steuerspannung den LED Strahler betreiben... sollte
Stroboskope Effekt doch vermeiden oder?
Hallo Sascha
Sascha schrieb:> Variante 1:> Digitale Potentiometer verwenden und dem Wandler damit Stellwerte> vorgeben.
die Richtung ist doch gut :-)
könntest du mir dafür einen Schaltplan zur Verfügung stellen inkl. Step
Down würde dann lieber die Stepdown Schaltung gleich in meiner Schaltung
integrieren wollen... verstehe jedoch nicht so richtig wie der MP2307DN
angesteuert wird... und traue dem Ding ehrlicherweise keine 2A zu :-)
Peter II schrieb:> dafür sinkt der Wirkungsgrad weil ein Teil vom Strom durch die Diode> muss. Damit ist es eine Energieverschwendung.
Je nachdem wie gedimmt die LED betrieben wird, steigt der Wirkungsgrad
sogar an. Die Effizienz einer LED nimmt nämlich mit steigendem Strom
deutlich ab. Bei PWM läuft die LED immer mit max. Strom, also minimaler
Effizienz. Bei Dimmung mit Stromglättung läuft die LED aber mit
entsprechend reduziertem (nahezu) DC-Strom und daher höherer Effizienz.
Da kann man durchaus 10 bis 20% Effizienzgewinn gegenüber PWM erreichen.
ArnoR schrieb:> Je nachdem wie gedimmt die LED betrieben wird, steigt der Wirkungsgrad> sogar an. Die Effizienz einer LED nimmt nämlich mit steigendem Strom> deutlich ab. Bei PWM läuft die LED immer mit max. Strom, also minimaler> Effizienz. Bei Dimmung mit Stromglättung läuft die LED aber mit> entsprechend reduziertem (nahezu) DC-Strom und daher höherer Effizienz.> Da kann man durchaus 10 bis 20% Effizienzgewinn gegenüber PWM erreichen.
dafür kann sich die Lichtfarbe ändern
Ich merk schon es ist eine Wissenschaft für sich, daher mal direkt
gefragt: was spricht gegen den Vorschlag von Sascha:
Sascha schrieb:> Problem: Die Potis sind Teil eines Regelkreises. Die kann man nicht> einfach auslöten ohne den Regelkreis kaputtzumachen.>> Variante 1:> Digitale Potentiometer verwenden und dem Wandler damit Stellwerte> vorgeben.
hört sich meiner Meinung nach eigentlich vernünftig an... Oder???
Peter II schrieb:> dafür kann sich die Lichtfarbe ändern
War mir schon klar, dass das jetzt kommt. Anbei mal eine Messung dazu,
zwar schon älter, stimmt im Prinzip aber immer noch. Es sind kaum
Verschiebungen mit dem Strom zu erkennen, viel größer sind die
Unterschiede von LED zu LED.
Habe gerade mal den Spannungsabfall am Poti gewesen bei Eingangsspannung
von 19V (normales Notebook Netzteil) angeschlossen
ist ein Spannungsabfal von 0.4 - 17V zu messen geht das trotzdem mit
einem Digital Potentiometer welches vom Arduino gesteuert werden soll?
Gerald M. schrieb:> Wert) etwa 200mV abfallen, was etwa 400mW Wärme sind.> Durch die PWM wird das noch einmal im Verhältnis reduziert.
Das stimmt nicht ganz. Bei PWM können die Schaltverluste eines Mosfet
höher sein als die Verluste im durchgeschalteten Zustand.
ArnoR schrieb:> Ja, aber.> Leute, denkt ihr auch mal an den Rest der Welt? Muss man wirklich so ein> scheiß Stroboskop betreiben? Eine zusätzliche Drossel und eine> Freilaufdiode (=Stepdown-Wandler) sind doch kein zu hoher Preis für eine> deutlich geringere Lichtverschmutzung.
Dann häng halt eine Spule zwischen Verbraucher und Mosfet. Die erzeugt
allerdings weitere Verluste die man wegkühlen muß.
Das Leben ist kein Ponyhof.
Ponyhof schrieb:> Dann häng halt eine Spule zwischen Verbraucher und Mosfet. Die erzeugt> allerdings weitere Verluste die man wegkühlen muß.
das reicht nicht - was passiert wohl wenn dem Strom abgeschaltet wird?
Zum Thema Mosfet Schaltung hat "HomeFaciens" auf Youtube bewiesen das
bei einer Trimmung des Signals ein Kühlkörper notwendig wird:
https://www.youtube.com/watch?v=RgLm4ZXcEI4 (24:03)
es muss doch eine Möglichkeit geben das zu verhindern
der Kis-3R33S ist doch da im Wirkungsgrad (daher Temperatur Entwicklung
im Gehäuse wesentlich efficienter oder?
@ Stefan Bauerfeindt (sb_newsletter)
>12V oder 24 V optional als Eingang>Ausgangsspannung 0-12V oder 0-24V bei einer Last Spezifikation von 2-3A
FALSCH! Für eine LED braucht man eine Konstantstromquelle. Die gibt
es auch als Schaltregler mit wenig Verlustleistung.
>dann soll am Ausgang entweder 6 oder 12V ausgegeben werden...
Nein!
>da in diesem Hutschienengehäuse 12 Dimmbare Signale angesteuert werden>sollen sollen bräuchte ich eine möglichst kleine günstige Lösung. die>Platine wird mit Bismuth hergestellt 136°C...
Warum?
>mit dem anbei liegenden Step Down Wandler hab ich rumprobiert... sogut>wie keine Wärmeentwicklung...
Man braucht ein Schaltregler, der den STROM regelt und NICHT die
Spannung! Auch den kann man per PWM an einem Steuereingang direkt mit
Arduino & Co dimmen.
>meine Idee war nun diese Schaltung zu nutzen bloss das der Arduino denn>Poti steuert... verstehst du was ich mein?
Nix Poti, PWM!
Falk B. schrieb:> FALSCH! Für eine LED braucht man eine Konstantstromquelle. Die gibt> es auch als Schaltregler mit wenig Verlustleistung.
woher willst du wissen ob der LED-Strahler nicht schon eine KSQ verbaut
hat. Wenn dort steht das er 24V braucht, dann muss man ihn auch die
Spannung geben und kann nicht einfach eine Stromquelle anschließen.
Deine Aussage gilt nur für die Eigentliche LED nicht für eine komplette
Lampe.
Der Einwurf zum Thema Strombegrenzung find ich gut...
okay dann lass mich die Frage anders Formulieren, kennst du/Ihr eine
Möglichkeit
mit einer PWM Schaltung den Strom zu begrenzen (hoher Wirkungsgrad)
damit möglichst wenig bis keine Abwärme in der Schaltung produziert
wird?
anbei mal das oben gezeigte Step Down Modul mit einer 12V 55W Lampe,
Poti auf ca. 60% bei 1A erzeugt wird eine Temperatur von knapp 70°C das
ist zu viel...
vielen dank an dieser Stelle noch einmal für das starke Feedback :-)
@ Stefan Bauerfeindt (sb_newsletter)
>mit einer PWM Schaltung den Strom zu begrenzen (hoher Wirkungsgrad)>damit möglichst wenig bis keine Abwärme in der Schaltung produziert>wird?
Mit einem Schaltregler, welcher den STROM regelt.
>anbei mal das oben gezeigte Step Down Modul mit einer 12V 55W Lampe,>Poti auf ca. 60% bei 1A erzeugt wird eine Temperatur von knapp 70°C das>ist zu viel...
Was erwartest du? Daß es kälter wird? Auch ein Schaltregler hat
Verluste, wenn gleich die recht klein sein können, je nach Schaltung.
Vielen dank Falk,
http://www.konsolenersatzteile.com/elektronik-diy/lm2596-cc-cv-led-driver.php
Allerdings wird bei hoher Last auch ein Kühlkörper benötigt.... geht das
nicht auch ohne???
Ich weiß nicht wie die Wärmeentwicklung von dem Ding ist aber statt ein
Poti eine Ansteuerung über den Arduino wäre cool...
hast du eventuell einen Schaltplan?
@ Stefan Bauerfeindt (sb_newsletter)
>http://www.konsolenersatzteile.com/elektronik-diy/...>Allerdings wird bei hoher Last auch ein Kühlkörper benötigt.... geht das>nicht auch ohne???
Kann sein.
>Ich weiß nicht wie die Wärmeentwicklung von dem Ding ist aber statt ein>Poti eine Ansteuerung über den Arduino wäre cool...
Na dann such eine KONSTANTSTROMQUELLE auf Schaltreglerbasis, welche
einen PWM-Eingang besitzt. Davon gibt es genügend!
könntest du mir bitte ein Link geben... bin schon die ganze Zeit am
Googeln find aber nix
Zitat: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/opto/articles/416557/
Für Abwärts- oder Aufwärts/Abwärts-Topologien sollten
LED-Leuchtenentwickler den Treiberbaustein TPS92075 (siehe Bild 3) in
Erwägung ziehen, der digitale Schaltungen und digitale Filterung
integriert, um einige der Dimm-Probleme zu lösen. Der
TPS92075-Controller ist für phasendimmbare Offline-AC/DC-LED-Lampen und
Deckenleuchten konzipiert. Hier verwendet Texas Instruments ein
proprietäres Eingangsstrom-Regelverfahren, um die Kompatibiliät mit
elektronischen Transformatoren zu verbessern. Außerdem bietet das
Verfahren flimmerfreies Dimmen in Triac-Dimmern und erreicht einen Power
Factor Correction (PFC) über 0,9.
* Rich Miron ist Ingenieur und arbeitet im Technical Content Team bei
Digi-Key in Thief River Falls, Minnesota.
Stefan B. schrieb:> könntest du mir bitte ein Link geben... bin schon die ganze Zeit am> Googeln find aber nix
Such doch mal hier im Tutorial. :-)
Übrigens werden Motore und LEDs durchaus unterschiedlich angesteuert.
ie Helligkeit einer LED kannst Du z.B. nicht mit einer Spannung
zwischen 0 und 24V steuern.
Wie haben die das Realisiert?
http://www.fg-elektronik.de/de/powersystems/led-lichttechnik/projekt-beispiele.html
"Die Dimmer haben einen sehr weiten Eingangsspannungsbereich von 10-40V,
sind für Ströme bis 10A ausgelegt und haben einen Regelbereich von
0–100%."
...
"Mit einem Eigenenergieverbrauch <15mA erreichen die Geräte einen
Wirkungsgrad ≥99% und unterstreichen damit den
Energieeffizienzgedanken."
kann mir jemand dazu einen Stromlaufplan geben?
Vermutlich habe die auch Mannmonate oder Mannjahre an Entwicklung
investiert und so ein Teil kostet deshalb 100erte Euro.
Kannst Dich als Elektronik-Newbie mal dran versuchen, das so
hinzubekommen :-)
das ist sicher richtig... aber zusammen könnten wir doch sowas sicher
auch realisieren :-)
Ich hoffe sehr das hier noch andere Interessierte sind die Hocheffizient
entwickeln wollen :-)
@Stefan Bauerfeindt (sb_newsletter)
>Wie haben die das Realisiert?>http://www.fg-elektronik.de/de/powersystems/led-li...
Ist halt eine professionelle Entwicklung.
>"Mit einem Eigenenergieverbrauch <15mA
Bei 10A Ausgangsstrom? Kaum zu glauben. Eher im Leerlauf.
>kann mir jemand dazu einen Stromlaufplan geben?
Der nützt dir bei deinem Wissen- und Kenntnisstand sowieso nix. Kauf dir
was Fertiges. Nein, ich such nix für dich raus. Das ist ein Aufabe fööör
den Schööööler.
Falk B. schrieb:>>kann mir jemand dazu einen Stromlaufplan geben?> Der nützt dir bei deinem Wissen- und Kenntnisstand sowieso nix. Kauf
Genau das hab ich gemeint :-)
