Hallo liebes Forum, ich überlege mir, einen mehrkanaligen Phasenabschnittdimmer zu bauen. Zielsetzung wäre, verschiedene Hochvolt-LED-Lampen im Wohnzimmer dimmen zu können. Für den Leistungsteil habe ich jetzt einen Entwurf und würde mich über eure Kommentare, Kritik und Anregungen freuen. Zur Schaltung: Die Mosfets haben 700V, 7.5 A, Rdson 360 mΩ Datenblatt: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPA70R360P7S-DS-v02_01-EN.pdf?fileId=5546d462584d1d4a0158cf777f5b0d77 Die Gate-Treiber sind "Photovoltaic MOSFET Driver", d.h. der Gate-Strom wird in einer Solarzelle erzeugt. Details gibts im Herstellerkatalog auf Seite 305: https://www.panasonic-electric-works.com/cps/rde/xbcr/pew_eu_en/ca_semiconductor1154_en.pdf Nachteil daran ist (neben dem hohen Preis) der sehr geringe Gate-Strom (14uA). Zum Ausgleich habe ich FETs mit niedriger Gate-Kapazität (16,4nC) und niedrigem Ugth (3V) ausgesucht. Ich gehe aber davon aus, dass der Strom reicht. Beim Einschalten im Nulldurchgang sind die Schaltverluste ja klein und abschalten können die Teile. Die 275V-Varistoren sollen die FETs vor Überspannung schützen. Aber ansonsten sind einem ja bei Phasenabschnittdimmern hinsichtlich Entstör- und Schutzschaltungen einigermaßen die Hände gebunden. Sehe ich das richtig? Die Idee einer Übertemperatursicherung habe ich verworfen, weil ich die eh nicht an alle FETs und MOVs angekoppelt bekomme. Stattdessen möchte ich die Temperatur im Gehäuse mit dem ansteuernden uC überwachen. Grüße, Tilo
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Und Du willst 100mal pro sek. mit den Photodioden-Koppler jeweils zwei Gate Kapazitäten schnell genug laden das die im Schaltbetrieb sind? Na dann viel Erfolg.
Hmm, eine Halbleiterschalter am Stromnetz ohne Überstromsicherung ? Klar, eine Feinsicherung reicht zum Schutz eines MISFETs nicht, aber alle MOSFEF-Dimmer die ich kenne nutzen elektronische Stromüberwachung und schnelle Abychaltung, damit sie bei Kurzschluss der LED Leuchtmittel überleben 275V VDR erfüllt nicht ganz die VDE Vorschrift von 1.25 x UNenn (230V), ist aber praktikabel. Reicht trotzdem nicht ganz um einen 700V Halbleiter, die mir bekannten 275V VDR begrenzen erst auf 750V, aber vielleicht kennst du bessere. Die geringe Flankensteilheit am MOSFET von grob 1ms bei 10ms Pulsbreite wird deutliche Verluste bescheren, hält aber auch die Störungen gering. Ich halte den Umladestrom für zu gering.
Danke fürs Feedback, ich werde nacharbeiten. (Aber bitte erwartet jetzt keine Updates. Der Dimmer ist im Moment weder wichtig noch dringlich, es waren im Prinzip nur Vorüberlegungen.)
Tilo R. schrieb: > ich überlege mir, einen mehrkanaligen Phasenabschnittdimmer zu bauen. > Zielsetzung wäre, verschiedene Hochvolt-LED-Lampen im Wohnzimmer dimmen > zu können. Da wäre als erstes mal zu erforschen, wie diese "Hochvolt-LED-Lampen" denn eigentlich im Detail funktionieren. Bevor man das nicht weiss, braucht man nicht an die Konstruktion eines dafür geeigneten Dimmers zu gehen. Jedem Nicht-Vollidioten sollte das klar sein.
c-hater schrieb: > Tilo R. schrieb: > >> ich überlege mir, einen mehrkanaligen Phasenabschnittdimmer zu bauen. >> Zielsetzung wäre, verschiedene Hochvolt-LED-Lampen im Wohnzimmer dimmen >> zu können. > > Da wäre als erstes mal zu erforschen, wie diese "Hochvolt-LED-Lampen" > denn eigentlich im Detail funktionieren. Bevor man das nicht weiss, > braucht man nicht an die Konstruktion eines dafür geeigneten Dimmers zu > gehen. > Nun, diesbezüglich habe ich mich redlich bemüht, alle verfügbaren Informationen einzusammeln. Als Erkenntnis bleibt aber: es ist schwierig. Es ist so schwierig, dass die Lampenhersteller sogar schon Listen veröffentlichen, welche Ihrer Lampen wie gut mit welchem kommerziell erhältichen Dimmer funktioniert. Farblich eingeteilt in Grün, Gelb, Rot. Ggf. sogar noch mit Fußnoten. Mein (noch nicht mal fertig geplanter) Dimmer fehlt in diesen Listen natürlich... Als Essenz der ganzen Recherche konnte ich nur herausfinden, dass zumindest die Retrofit-LEDs mit einem Phasenabschnittdimmer am Besten klarkommen sollten.
Tilo R. schrieb: > Nun, diesbezüglich habe ich mich redlich bemüht, alle verfügbaren > Informationen einzusammeln. Nö, hast du nicht. Du musst die Dinger einfach nur aufschrauben und deren Innereien als Schaltplan aufzeichnen. Sehr komplex ist die Schaltung meist nicht (jedenfalls bei dem Billich-Gelumpe). Zumindest das grundsätzliche Funktionsprinzip ist wohl i.d.R. nach wenigen Sekunden bis Minuten ermittelbar. Und damit auch die möglichen Konzepte für eine (nicht-destruktive) Dimmung. > Es ist so schwierig, dass die Lampenhersteller sogar schon Listen > veröffentlichen, welche Ihrer Lampen wie gut mit welchem kommerziell > erhältichen Dimmer funktioniert. Tja, die kennen natürlich das Funktionsprinzip ihrer Lampen und wohl auch das Funktionsprinzip der als kompatibel bezeichneten Dimmer und wissen deshalb, dass das zueinander passt... > Mein (noch nicht mal fertig geplanter) Dimmer fehlt in diesen Listen > natürlich... Der wird da auch nie auftauchen, es sei denn, du bezahlst sie dafür...
Tilo R. schrieb: > Als Essenz der ganzen Recherche konnte ich nur herausfinden, dass > zumindest die Retrofit-LEDs mit einem Phasenabschnittdimmer am Besten > klarkommen sollten Na ja, es gibt viele 'dimmbare' LED-Lampen die keinen Siebelko besitzen. Die kann man mit jeder Art von Dimmer dimmen aber sie flimmern mit 100Hz. Das kann zumindest Probleme bei der Erkennbarkeit sich drehender Maschinen machen, wenn nicht Kopfschmerzen und ADHS. Und es gibt die ganz seltenen (ich kenne keine einzige, nur die IC dazu), die primär gedimmtes erkennen und sekundär nach PFC und Siebelko auf einen passenden Gleichstrom regeln, die sind auch mit allem dimmbar. Und dazwischen gibt es den Ramsch, mit Kondensatornetzteil oder step down, die entweder nicht dimmbar sind, oder sich an Dimmern mies verhalten.
c-hater schrieb: > Tilo R. schrieb: > >> Nun, diesbezüglich habe ich mich redlich bemüht, alle verfügbaren >> Informationen einzusammeln. > > Nö, hast du nicht. Du musst die Dinger einfach nur aufschrauben und > deren Innereien als Schaltplan aufzeichnen. Sehr komplex ist die > Schaltung meist nicht (jedenfalls bei dem Billich-Gelumpe). Weißt du das? Wer spricht von Billich-Gelumpe? > Zumindest das grundsätzliche Funktionsprinzip ist wohl i.d.R. nach > wenigen Sekunden bis Minuten ermittelbar. > > Und damit auch die möglichen Konzepte für eine (nicht-destruktive) > Dimmung. Ich habe mehr als ein Lampe zerlegt. Es ist aber nicht hilfreich zu wissen, wie es bei dieser Lampe funktioniert hätte. Auch weiß jedes Kind, dass man Lampen ggf. wechselt, was bei bei aktuellen Produktzyklen Ersatz durch eine andere Marke/Serie/Bauart/Version bedeutet. Wenn man von den Billigheimern Abstand nimmt ist es auch nicht super praktikabel, erstmal >10€ für ein Laborexemplar auszugeben, bevor man eventuell die echte Lampe kauft. OK, wenn man sich überlegt einen Dimmer selbst zu bauen, dann kommt es offensichtlich nicht soo sehr aufs Geld an. Aber logischerweise kauft man dann auch keine 1,99-Lampe! Und letzten Endes: lassen wir esoterische Varianten wie Gleichspannung mit PWM mal außen vor, gibt es nur 2 etablierte Methoden, solche Lampen zu dimmen: PhasenAN- und PhasenABschnitt. PhasenABschnitt ist bei dimmbaren LEDs üblich. Das ist das Dimmprinzip, zu dem der Großteil der dimmbaren LED-Lampen kompatibel ist. (Das habe ich überprüft.) D.h. die ganze Zerlegeaktion hat einen Informationsgewinn von weniger als einem Bit. Und wenn ich danach weiß "mit der Lampe geht es so nicht" habe ich eine zerlegte Lampe, d.h. den Schaden des Lampenpreises. Ich kann es aber auch ganz einfach beim verbreitetsten Dimmprinzip (den mein Dimmer nutzen würde) ausprobieren. Identischer Informationsgewinn. Im Negativ-Fall habe ich aber immer noch eine unbeschädigte, funktionsfähige Lampe. Die sich halt bei mir nicht dimmen lässt. Ohne die zusätzliche Motivation "Neugier" ist das Zerlegen wirtschaftlich idiotisch. Darfst du gerne machen... >> Es ist so schwierig, dass die Lampenhersteller sogar schon Listen >> veröffentlichen, welche Ihrer Lampen wie gut mit welchem kommerziell >> erhältichen Dimmer funktioniert. > > Tja, die kennen natürlich das Funktionsprinzip ihrer Lampen und wohl > auch das Funktionsprinzip der als kompatibel bezeichneten Dimmer und > wissen deshalb, dass das zueinander passt... Ersteres ja, die kennen Ihre Lampe. Wie gut welcher Dimmer dazu passt wissen Sie aber trotzdem nicht genau und müssen es tatsächlich ausprobieren. Es gibt da durchaus auch subtile Inkompatibilitäten, wie "Flimmert in den unteren 20% des Dimmbereichs" oder "Erreicht nur 90% der Helligkeit" oder "Dimmbereich ungleichmäßig verteilt". Das sieht man durch einfache Schaltungsanalyse eher nicht so leicht. >> Mein (noch nicht mal fertig geplanter) Dimmer fehlt in diesen Listen >> natürlich... > > Der wird da auch nie auftauchen, es sei denn, du bezahlst sie dafür... Das war ein Witz! Hätte ich gewusst, dass man das dir erklären muss, hätte ich es dazugeschrieben!
MaWin schrieb: > Tilo R. schrieb: >> Als Essenz der ganzen Recherche konnte ich nur herausfinden, dass >> zumindest die Retrofit-LEDs mit einem Phasenabschnittdimmer am Besten >> klarkommen sollten > > Na ja, es gibt viele 'dimmbare' LED-Lampen die keinen Siebelko besitzen. > Die kann man mit jeder Art von Dimmer dimmen aber sie flimmern mit > 100Hz. > Das kann zumindest Probleme bei der Erkennbarkeit sich drehender > Maschinen machen, wenn nicht Kopfschmerzen und ADHS. > Und es gibt die ganz seltenen (ich kenne keine einzige, nur die IC > dazu), die primär gedimmtes erkennen und sekundär nach PFC und Siebelko > auf einen passenden Gleichstrom regeln, die sind auch mit allem dimmbar. > Und dazwischen gibt es den Ramsch, mit Kondensatornetzteil oder step > down, die entweder nicht dimmbar sind, oder sich an Dimmern mies > verhalten. Leider wahr, die Probleme sind bekannt. Man kann da aber auch wenig machen. Außer vielleicht nicht zu dimmen, oder eine zusätzliche andere Lampe im Raum haben. Aber auch nicht gedimmte (Billig-)Lampen können flimmern. Mein Vorgehen ist dabei das Prinzip Hoffnung: teure Markenprodukte wie Phillips Master kaufen. Und dann hoffen, dass man nicht das Schlechteste bekommen hat. Es wäre so toll, wenn man als Verbraucher Qualität vor dem Kauf erkennen könnte.
Wegen der Problematik mit dimmbaren Leds und alten Dimmern habe ich meine Wohnzimmerbeleuchtung auf 230V-Halogen eingerichtet (12 Stk). Das Dimmen ist damit kein Problem, selten ist volle Helligkeit nötig, die dient dann auch der "Regeneration". Nach vier Jahren Betriebszeit kein einziger Lampenausfall - im Gegensatz zu anderen voll betriebenen Hochvolthalogenbirnen (die wurden durch Led ersetzt). Auf die paar Watt eventuellen Mehrverbrauch pfeife ich, weil ich überhaupt keinen Ärger mit dieser Beleuchtung habe. In den Kinderzimmern habe ich Ledbeleuchtung (C-Netzteil) mit altem Dimmer. Da die nicht auf ganz dunkel gestellt werden konnten, wurde eine der Leds durch 1 Halogenbirne ersetzt. Diese leitet den Reststrom des Dimmers ab und die Leds glimmen nicht mehr. Gruß - Werner
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