Hallo Forum, konkreter Hintergrund: Ich bin gerade dabei einen DALI-Master mit integrierter Versorgung zu entwerfen. Dabei habe ich mich an der Microchip DALI-Appnote (01465A) orientiert. Dort wird im Prinzip eine "normale" Schaltung zum Senden verwendet: Ein Transistor zieht den Bus dazu auf Masse. (Hintergrundinfo: DALI-Bus hat ca. 16V dauerhigh, Senden per 1200baud Manchester-Kodierung, Bitzeit also ca. 833µs., Toleranz von 10% akzeptiert) So hatte ich das für meinen Master auch erst vorgesehen. Allerdings: Der Transistor verbrät ja dabei die kompletten 250mA der (strombegrenzenden) 16V-Versorgung. Beim normalen kurzzeitigen Senden kein Problem, aber im worst case, z.B. wenn sich der µC beim Senden aufhängt, verbrät er m.E. dauerhafte 4W. Also bräuchte ich sicherheitshalber entsprechende Vorkehrungen zur Kühlung. Falls soweit richtig: Nun kam mir der Gedanke, dass ich - da bei mir ja beides in einem Gerät ist - anstatt alles zu verbraten, auch die Versorgung an-/abschalten könnte. Dann bräuchte ich mir weniger Sorgen um Wärmeentwicklung zu machen und gewinne Platz. Dabei sollte ich aber m. E. nicht einfach nur die Versorgung trennen, sondern den Bus definiert auf Masse legen - also zwischen Versorgung und Masse "wechseln". Falls immer noch richtig: Ein Relais wäre hier wohl eher ungünstig, deshalb habe ich nach Schaltungen gesucht - mit mittlerem Erfolg, da ich mir nicht sicher bin, ob das, was ich gefunden habe, funktionieren würde bzw. ob es möglicherweise bessere Lösungen gibt. Ich wäre schon hier für Vorschläge sehr dankbar. Die mögliche Lösung, an der ich hängen geblieben bin, ist push-pull (bzw. Gegentakt). Ich würde dabei weiterhin einen OK am µC-Ausgang als Pegelwandler verwenden und damit die Gegentaktstufe schalten. Diese würde ich aus zwei bipolar Transistoren bauen, die >250mA können und auf einen geringen Spannungsabfall achten (habe was gelesen, dass Zetex da gut wären?). Damit wäre ja m.E. die Verlustleistung auch im worst case auf ein Minimum reduziert. Meine Fragen dazu: - ist das generell eine gute Idee, das so zu machen? :) - habe von shoot-through Problemen gelesen, allerdings mit widersprüchlichen Aussagen. Muss ich hierbei darauf achten, evtl. durch mehr Bauteile als nur zwei komplementäre Transistoren und Basiswiderstand? - gibt es evtl. passende integrierte Bauteile, die schon alles mitbringen/vereinfachen/Platz sparen? Vielen Dank für eure Hilfe! hubsif.
@Hubert F. (hubsif) >So hatte ich das für meinen Master auch erst vorgesehen. Der Rest der Welt macht es ja auch so. > Allerdings: Der >Transistor verbrät ja dabei die kompletten 250mA der (strombegrenzenden) >16V-Versorgung. Ja und? Die Klemmspannung ist dann ja minimal, vielleicht 100mV. > Beim normalen kurzzeitigen Senden kein Problem, aber im >worst case, z.B. wenn sich der µC beim Senden aufhängt, verbrät er m.E. >dauerhafte 4W. Nö, das verbrät eher die Strombegrenzung, je nachdem wie die gebaut ist. >Also bräuchte ich sicherheitshalber entsprechende >Vorkehrungen zur Kühlung. Nicht wirklich. Siehe oben. >ist - anstatt alles zu verbraten, auch die Versorgung an-/abschalten >könnte. Dann bräuchte ich mir weniger Sorgen um Wärmeentwicklung zu >machen und gewinne Platz. Geht das mit dem DALI-Bus? Oder können auch andere Busteilnehmer den runter ziehen? >Dabei sollte ich aber m. E. nicht einfach nur die Versorgung trennen, >sondern den Bus definiert auf Masse legen - also zwischen Versorgung und >Masse "wechseln". Daszu nimmt man einen Leistungstreiber ala L297, L6203 etc. Siehe H-Brücken Übersicht, wenn gleich hier nur einen Halbbrücke nötig ist. >Ein Relais wäre hier wohl eher ungünstig, deshalb habe ich nach Vor allem bei 1200 Baud . . . >Die mögliche Lösung, an der ich hängen geblieben bin, ist push-pull >(bzw. Gegentakt). Genau. > Ich würde dabei weiterhin einen OK am µC-Ausgang als >Pegelwandler verwenden Unsinn. >und damit die Gegentaktstufe schalten. Diese >würde ich aus zwei bipolar Transistoren bauen, die >250mA können und auf >einen geringen Spannungsabfall achten (habe was gelesen, dass Zetex da >gut wären?). Nebensächlich. >Damit wäre ja m.E. die Verlustleistung auch im worst case >auf ein Minimum reduziert. Ist sie auch so. >- ist das generell eine gute Idee, das so zu machen? :) Kann der Bus damit arbeiten? >- habe von shoot-through Problemen gelesen, allerdings mit >widersprüchlichen Aussagen. Muss ich hierbei darauf achten, Kommt auf deine Schaltung an. Einige haben das Problem und man muss aktiv was dagegen tun, andere haben das Problem Prinzipiell nicht. >- gibt es evtl. passende integrierte Bauteile, die schon alles >mitbringen/vereinfachen/Platz sparen? Sicher. MOSFET-Treiber ala ICL7667 und andere Leistungstreiber.
Hubert F. schrieb: > So hatte ich das für meinen Master auch erst vorgesehen. Allerdings: Der > Transistor verbrät ja dabei die kompletten 250mA der (strombegrenzenden) > 16V-Versorgung. Beim normalen kurzzeitigen Senden kein Problem, aber im > worst case, z.B. wenn sich der µC beim Senden aufhängt, verbrät er m.E. > dauerhafte 4W. Also bräuchte ich sicherheitshalber entsprechende > Vorkehrungen zur Kühlung. Der Transistor "verbrät" P=U*I. Also musst du dafür sorgen, dass U möglichst klein ist. MOSFETs eignen sicht hier gut. Denn U=R*I. Kleines R, kleines U, kleines P, kein Problem mehr.
Hubert F. schrieb: > So hatte ich das für meinen Master auch erst vorgesehen. Allerdings: Der > Transistor verbrät ja dabei die kompletten 250mA der (strombegrenzenden) > 16V-Versorgung. Beim normalen kurzzeitigen Senden kein Problem, aber im > worst case, z.B. wenn sich der µC beim Senden aufhängt, verbrät er m.E. > dauerhafte 4W. Also bräuchte ich sicherheitshalber entsprechende > Vorkehrungen zur Kühlung. Strombegrenzenden Widerstand am Transistor vergessen?
Warum das Rad nochmal erfinden? Google-Suche nach dali master schematic und dann dort auf Bilder. Da schaust Du durch wie das üblicherweise gemacht wird und daran kannst Du immer noch rumoptimieren.
Hubert F. schrieb: > wenn sich der µC beim Senden aufhängt, verbrät er m.E. > dauerhafte 4W. Bei nur 250mA? Ich komme da bei U_CEsat mit 0,2V auf grade mal 0,05 Watt. Deine Rechnung ist offenbar falsch.
Lass alles zusammen inkl. der Gleichrichterbrücke 2V sein, dann sind das grade mal 0,5W, also recht einfach zu bewerkstelligen. Die Stromversorgung hat den Rest zu den 4W zu verbraten und wird das wohl auch können, wenn dafür vorgesehen. Dass sich ein Uart eines uC aufhängt, hab ich noch nie erlebt. Höchstens beim Programmtest und auch da nicht nennenswert oft.
Das geht ja schnell hier! Es scheint also alles so, als ob mein Ausgangspunkt, also die Rechnung zur Verlustleistung, nicht gepasst hat. Mein Denkfehler: Ich bin bei der Berechnung der Verlustleistung von 16V am Transistor ausgegangen. Mir muss aber ja notgedrungen die Spannung zusammenbrechen (auf U_CEsat?), sonst würde ich die ja gar nicht auf Masse ziehen... Dementsprechen sind die Verluste wirklich um ein zigfaches geringer und ich komm evtl. sogar mit nem SMD Transistor aus! @Schorsch: Den Brückengleichrichter hab ich wegoptimiert. Soweit ich das verstanden habe, ist der nur zur Verpolsicherheit (DALI-Anforderung). Nachdem aber bei mir Versorgung und Master eins sind, kann das ja gar nicht passieren (und ich spar mir 0.7V Abfall). Vielen Dank an alle für die schnelle Hilfe!
Hubert F. schrieb: > Allerdings: Der Transistor verbrät ja dabei die kompletten 250mA der > (strombegrenzenden) 16V-Versorgung. Beim normalen kurzzeitigen Senden > kein Problem, aber im worst case, z.B. wenn sich der µC beim Senden > aufhängt, verbrät er m.E. dauerhafte 4W. Nö. Der Transistor ist durchgeschaltet und zieht die Leitung auf fast 0V, also sind auch die Verluste an ihm 0V *250mA also minimal. Die 4W entstehen im strombegrenzten Netzteil. Je nach dem wie es gebaut hat schützt es sich dagegen (Kurzschlussschutz) oder geht kaputt. Ich an deiner Stelle würde sicherstellen, dass der den Bus nicht dauerhaft blockiert. Entweder ordentlich programmieren (Watchdog) oder in Hardware als flankengetriggertes MonoFlop.
Schorsch X. schrieb: > Dass sich ein Uart eines uC aufhängt, hab ich noch nie erlebt. Höchstens > beim Programmtest und auch da nicht nennenswert oft. Nichts, was man nicht mit einem Watchdog auf einige 100msec beschränken könnte.
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