Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12-Kanal Phasenabschnittsdimmer


von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo,

ich möchte den DI 300 von ELV als 12-Kanal Dimmer nachbauen. 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/71509/37378-DI300.pdf

Angesteuert wird das ganze von einem Atmel, die Programmierung habe ich 
schon als Anschnittsdimmer gemacht und muß ich nur anpassen.

Mein Grundaufbau wird also der gleiche sein wie von Sophia Wolf, die 
2016 angehängte Schaltung hier geschickt hat:
Beitrag "2-Kanal-Phasenabschnittdimmer"

Ich habe nun ein paar Fragen zu der Stromversorgung im rechten Teil der 
Kanäle (R8+R9+R10, D3, D4, C4, R7):
- Diesen Teil benötige ich doch nur einmal. Sollte ich dann vielleicht 
C4 höher wählen (bspw 1m). Alle MOSFETs werden dann über Spannungsteiler 
von dieser 10 V Quelle geschaltet.
- Wenn ich richtig gerechnet habe, wird hier fast 1 W verbraten. Brauche 
ich die? Wäre zB 200 mW nicht genug?
  - I = 230 V : 66000 Ohm = 0,003485 A = 3,4848 mA
  - P = U * I = 230 V * 3,4848 mA = 801 mW
- Gibt es vielleicht eine elegantere Lösung, die 10 V aus dem Netz zu 
generieren? Denn wenn ich das richtig sehe, sind, wenn zB 10 MOSFETs aus 
sind (also 10 Optokoppler "eingeschaltet") 10 * 10k parallel geschaltet, 
also 1k. Im Spannungsteiler mit den 60k blieben dann nur noch 3 V übrig. 
Bei 12 Kanälen lohnt sich doch mE eine bessere Versorgung.

Ich hoffe, Ihr könnt meinen Gedanken folgen.

LG Alex

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Alexander S. schrieb:
> Diesen Teil benötige ich doch nur einmal.

Nö. Durch die Schaltung des MOSFet innerhalb des Brückengleichrichters 
sind die Spannungsverhältnisse schwebend. Da kann man nicht einfach 
Massen und Speisung verschiedener Module miteinander verbinden.

von MaWin (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Gibt es vielleicht eine elegantere Lösung, die 10 V aus dem Netz zu
> generieren?

HLK PM12

Du hast ja N zur Verfügung, das vereinfacht vieles.

Schütze deine Bauteile per 300V~ VDR gegen Spannungen über 775V und 
schütze den VDR durch eine drangeklemmte 10A 98GradC 
Temperatursicherung.

Nutze 800V Bauteile.

Du findest keinen MOSFET, der den I2s Strom einer 1.6A Sicherung 
überlebt. Miss also den Strom pro MOSFET im Source Zweig  (shunt und 
NPN) und schalte direkt (per FlipFlop das beim Einschalten gesetzt wird 
und beim Ausschalten per uC gelöscht) den MOSFET bei Überstrom 
elektronisch ab. Nicht erst langsam durch den uC.

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Du findest keinen MOSFET, der den I2s Strom einer 1.6A Sicherung
> überlebt.

Gibts schon, sind aber sehr teuer. IGBTs sehen da besser aus, haben 
aber etwas mehr Verlustleistung.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Ob die Kühlkörper am Transistor notwendig sind stelle ich mal in Frage.

Soweit ich mich erinnere haben Nutzer des Dimmers berichtet, dass der 
FET relativ kühl bleibt. Im Gegensatz zum Brückengleichrichter!
Angesichts des niedrigen Rds ist das plausibel, trotz der extrem 
langsamen Ansteuerung. Am Gleichrichter fällt halt garantiert Spannung 
ab.

Bei den Cool-Mos-Transistoren hat sich seit damals einiges getan. Wenn 
du eh neu baust würde ich mir überlegen, Transistoren mit höherer 
Sperrspannung rauszusuchen. Grund: mit höherer Sperrspannung ist ein 
Überspannungsschutz, den ELV vergessen hat, einfacher auszulegen.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo,

erst mal vielen Dank für die Antworten.

@Matthias, das hätte ich erwähnen sollen. Ich will nicht wie ELV den 
Dimmer 2-Phasig dazwischen klemmen. Ich habe also L und N und kann 
(will) mir daraus 10 V für alle Kanäle erzeugen.

@MaWin, super! So etwas hatte ich gesucht. Auf 800 V hätte ich sowieso 
"geupgradet", das Thema kenn ich von den Triacs im Phasenanschnitt. VDR 
kommt rein. Den bräuchte ich dann pro Kanal, wie beim Triac, richtig?
Ich will sowieso "nur" Licht dimmen, also in Zeiten von LED nie mehr als 
vielleicht 50 Watt. Ich habe dafür eine eigene Leitung aus dem 
Sicherungskasten, die ich sowieso mit 1 A absichern will. Aber 
wahrscheinlich wird ein B-Automat noch zu träge sein?

@Tilo, auch prima. Ich schaue mal. Ein großer Versandhändler hat aber 
unter "CoolMos" nur zwei SPP im Angebot. Werden die nächsten 
Generationen auch als "CoolMos" angeboten?

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:
> ich möchte den DI 300 von ELV als 12-Kanal Dimmer nachbauen.
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/71509/37378-DI300.pdf

Hmm, kann man machen. Aber der tolle Cool-MOSFET wird durch die 
Gleichrichterbrücke mehr oder minder sinnlos, denn die verheizt gut 2V 
Flußsspannung.

> Ich habe nun ein paar Fragen zu der Stromversorgung im rechten Teil der
> Kanäle (R8+R9+R10, D3, D4, C4, R7):

Sehr merkwürdige Schaltung.

> - Diesen Teil benötige ich doch nur einmal.

Nö, den braucht jeder Kanal getrennt, denn der hängt hinter dem 
Gleichrichter!

> Sollte ich dann vielleicht
> C4 höher wählen (bspw 1m).

Unsinn. Selbst 100uF sind fragwürdig viel.

> Alle MOSFETs werden dann über Spannungsteiler
> von dieser 10 V Quelle geschaltet.

In Zeitlupe. Was sollen R1 und R2?

> - Gibt es vielleicht eine elegantere Lösung, die 10 V aus dem Netz zu
> generieren?

Man braucht keine 3mA, 0,3mA reichen locker, wenn man die richtigen 
bauteile nutzt.

> Denn wenn ich das richtig sehe, sind, wenn zB 10 MOSFETs aus
> sind (also 10 Optokoppler "eingeschaltet") 10 * 10k parallel geschaltet,

Nö, siehe oben. Die Schaltung braucht man für jeden Kanal einzeln.

> also 1k. Im Spannungsteiler mit den 60k blieben dann nur noch 3 V übrig.
> Bei 12 Kanälen lohnt sich doch mE eine bessere Versorgung.

Sicher, aber anders als du denkst.

Viele Wege führen nach Rom.

1.) Ansteuerung der MOSFETs mit Pulstrafos. Da braucht man GAR KEINE 
Hilfsversorgung.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
Beitrag "Re: +-150V mit 1kHz schalten"

2.) Man nutzt passende APV Photovoltaic MOSFET driver. Die schalten 
halbwegs schnell und brauchen auch keine Hilfsversorgung.

https://www.panasonic-electric-works.com/de/photomos-relais.htm

3.) Man macht die Schaltung oben richtig. Siehe Anhang.

D1 ist eine winzige 500mW Diode. Der TLC555 oder ähnlich muss eine 
CMOS-Version sein, nur die ist halbwegs sparsam. Wenn man es noch 
sparsamer bauen will, nimmt man ein 4069 als Inverter, allerdings sind 
dann 5 der 6 Gatter im IC verschwendet.

Die Schaltung hat aber so oder so ein Problem mit 180° Phasenwinkel, 
denn dann schaltet der MOSFET nie aus, was aber auch dazu führt, daß die 
Hilfsstromversorgung keinen Strom bekommt. Irgendwann geht dann C1 der 
Saft aus.

von Falk B. (falk)


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Tilo R. schrieb:
> Ob die Kühlkörper am Transistor notwendig sind stelle ich mal in Frage.
>
> Soweit ich mich erinnere haben Nutzer des Dimmers berichtet, dass der
> FET relativ kühl bleibt. Im Gegensatz zum Brückengleichrichter!

Eben, denn der  hat ~2V Spannungsabfall. Ist aber bei ~1,5A nicht sooo 
tragisch, sind halt 3W.

> Angesichts des niedrigen Rds ist das plausibel, trotz der extrem
> langsamen Ansteuerung.

Die ist Rotz!

von hinz (Gast)


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Falk B. schrieb:
> wird durch die
> Gleichrichterbrücke mehr oder minder sinnlos, denn die verheizt gut 2V
> Flußsspannung.

Wenn er eh bloß 50W pro Kanal will...

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo Falk und Hinz,

vielen Dank für Eure Ideen. R1 und R2 wurden schon in dem Thread von der 
Frau Wolf angemahnt. ELV hat C1, R1 und R2 bewußt so gewählt um das Ein- 
und Ausschalten zu verzögern, um sich eine nachfolgende EMV-Schaltung zu 
sparen.
Jetzt bin ich in der EMV-Geschichte nicht so gut, daher dachte ich, es 
wäre klug, diesen Teil von ELV genau so zu übernehmen, da die ja auch 
etwas Ahnung haben und diese Schaltung erprobt ist. Aber ist das 
Verlangsamen schlimm?

An sich finde ich das mit den 4069ern am elegantesten. Wenn ich nun die 
Stromversorgung (R2, R3, D1, D2 und C1) parallel auf L und N mit einem 
Gleichrichter aufbaue (sorry fürs "Beharren" auf der Stromversorgung), 
käme ich doch mit 2x 4069ern aus. Pro Kanal habe ich dann nur noch einen 
MOSFET, die 4 Dioden und optional das obige "verlangsamen" am Gate von 
ELV.

Die 2 V Verlustleistung muß ich wohl hinnehmen (oder?). Realistisch 
werden es LEDs sein, nicht mehr als 2 Leuchtmittel pro Kanal, also 20 W. 
Die 50 waren schon so gerechnet "wenn mal eine LED kaputt ist und ich 
aus dem Keller eine 50 W Halogen hole". Aber ja, es macht den Sinn vom 
SPP etwas zunichte.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Den bräuchte ich dann pro Kanal

Nö, eigentlich reicht einer da wo die 230V reinkommen in dein Gerät.

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:
> Hallo Falk und Hinz,
>
> vielen Dank für Eure Ideen. R1 und R2 wurden schon in dem Thread von der
> Frau Wolf angemahnt. ELV hat C1, R1 und R2 bewußt so gewählt um das Ein-
> und Ausschalten zu verzögern, um sich eine nachfolgende EMV-Schaltung zu
> sparen.

Naja.

> Jetzt bin ich in der EMV-Geschichte nicht so gut, daher dachte ich, es
> wäre klug, diesen Teil von ELV genau so zu übernehmen, da die ja auch
> etwas Ahnung haben und diese Schaltung erprobt ist. Aber ist das
> Verlangsamen schlimm?

Er erzeugt mehr Verlustleistung im MOSFET. Wieviel, muss man messen.

> An sich finde ich das mit den 4069ern am elegantesten. Wenn ich nun die
> Stromversorgung (R2, R3, D1, D2 und C1) parallel auf L und N mit einem
> Gleichrichter aufbaue (sorry fürs "Beharren" auf der Stromversorgung),
> käme ich doch mit 2x 4069ern aus.

NEIN!!! Du hast das Grundproblem nicht verstanden. Du kannst weder die 
Stromversorgung noch die Inverter zwischen den Kanälen teilen. Denn die 
liegen je nach Last und Schaltzustand auf verschiedenen Potentialen! 
Denk einfach mal nach, welche Spannung an "GND" von Kanal 1 anliegt, 
wenn der eingeschaltet ist und welche an Kanal 2, wenn der ausgeschaltet 
ist.

> Pro Kanal habe ich dann nur noch einen
> MOSFET, die 4 Dioden und optional das obige "verlangsamen" am Gate von
> ELV.

Nö.

> Die 2 V Verlustleistung muß ich wohl hinnehmen (oder?). Realistisch
> werden es LEDs sein, nicht mehr als 2 Leuchtmittel pro Kanal, also 20 W.
> Die 50 waren schon so gerechnet "wenn mal eine LED kaputt ist und ich
> aus dem Keller eine 50 W Halogen hole". Aber ja, es macht den Sinn vom
> SPP etwas zunichte.

50W sind lächerlich, da kann man sich auch 2V Spannungsabfall über dem 
Gleichrichter leisten.

von Bastler_HV (Gast)


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von Bastler_HV (Gast)


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Und den Gleichrichter ganz einsparen und zwei Fets antiseriell nehmen?

von MaWin (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Du kannst weder die Stromversorgung noch die Inverter zwischen den
> Kanälen teilen. Denn die liegen je nach Last und Schaltzustand auf
> verschiedenen Potentialen

Nein, Du hast die Schaltung nicht verstanden.

Man kann alle auf eine Masse beziehen, die liegt auf der 
entgegengesetzten Seite der Last, alle Gleichrichterdioden der 
Masseseite liegen parallel (könnten durch 2 dickere ersetzt wetden).

von hinz (Gast)


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Falk B. schrieb:
> 50W sind lächerlich, da kann man sich auch 2V Spannungsabfall über dem
> Gleichrichter leisten.

Und den MOSFET durch einen 1200V IGBT ersetzen.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo Falk,

Danke für Deine Geduld. Ich bin ja auch unterschiedlichen Massen, nicht 
auf N.
Dann eine Versorgung pro Kanal. Ich komme der Sache näher (wie ich 
finde). Ist ja nicht die Welt.

Du hast da mit dem 180 ° Phasenwinkel die nächste Frage eröffnet :/... 
Ich kann also eigentlich nicht zu 100 % einschalten. Und wenn doch, 
würde sich ja C1 so weit entladen, bis der Mosfet aus der Sättigung geht 
und diesen wieder lädt. Entweder schwingt das ganze also oder der Mosfet 
ist halb offen und erzeugt massiv Wärme, oder bin ich jetzt wieder 
falsch unterwegs?

Puh, je mehr ich darüber nachdenke, desto komplexer wirds :/.

Jetzt habe ich diese Schaltung von Ingmar entdeckt. Hier wird der N 
verwendet, ist das für meine Zwecke nicht wesentlich besser geeignet?
https://blog.fh-kaernten.at/ingmarsretro/tag/arduino-dimmer/

Hier kommen doch die +10 V DC aus dem L, hier brauch ich sie doch nur 
einmal. Bitte sag mir nix anderes :).

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo Hinz und Bastler,

ich glaube, die Gleichrichter sind ja bei meinen Lasten gar nicht mal 
das Problem.
Ich denke dabei eigentlich nur an die EMV. Diese wird hier ja oft 
diskutiert, vor allem mit Triacs geht die Spanne von 100 uH bis 5 mH 
Spulen, teures Testequipment usw. Und mit dem SPP und den hohen 
Widerständen am Gate ist es ja irgendwie schon getestet.

Vielleicht mal etwas mehr Hintergrund: Ich will nach einer Kernsanierung 
einen 12-Fach Dimmer im Sicherungskasten verbauen und damit das Licht 
steuern. Idealerweise käme das dann in einen 4er-Hutschienenkasten und 
an einen 1A Automat. N ist ja deswegen vorhanden. Aber nicht so viel 
Platz für viele Entstördrosseln.

Habt Ihr da vielleicht eine ähnliche Schaltung parat mit (antiseriellen) 
IGBTs?

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Alexander S. schrieb:
> Jetzt habe ich diese Schaltung von Ingmar entdeckt. Hier wird der N
> verwendet, ist das für meine Zwecke nicht wesentlich besser geeignet?
> https://blog.fh-kaernten.at/ingmarsretro/tag/arduino-dimmer/
>
> Hier kommen doch die +10 V DC aus dem L, hier brauch ich sie doch nur
> einmal. Bitte sag mir nix anderes :).

Die "Schaltung von Ingmar" ist im Prinzip die gleiche wie die von ELV.
Unterschiede: 10V kommen über ein Kondensatornetzteil aus L, die 
Fet-Ansteuerung ist weniger träge.
Du brauchst aber trotzdem 12 mal die Stromversorgung, weil der GND, 
abhängig vom Schaltzustand des FETs pro Kanal auf einem anderen 
Potential liegen kann!

Alternative ohne individuelle Spannungsversorgungen für jeden Kanal: 
Photodioden-Ausgangsoptokoppler, z.B. VOM1271T.
Das wollte ich schon lange mal ausprobieren und nachmessen, bin aber 
bisher nicht dazugekommen.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Alexander S. schrieb:
> Habt Ihr da vielleicht eine ähnliche Schaltung parat mit (antiseriellen)
> IGBTs?

Ich hatte mir vor längerer Zeit mal angehängte Schaltung ausgedacht.
Aber wie gesagt: nur Theorie. Bisher kein Versuchsaufbau, nichts 
gemessen. YMMV!

Die Idee hinter der RC-Kombination in der Ansteuerung der 
Photodioden-Ausgangsoptokoppler war damals, mithilfe einer 
kontrollierten Slew-Rate der Treiber ein Peaking des Stroms im 
Photo-Koppler zu machen, damit das Einschalten der FETs etwas schneller 
geht. Ob das sinnvoll und notwendig ist muss man noch rausfinden.

12 Kanäle auf 4 TE finde ich sportlich. Halte uns bitte auf dem 
Laufenden! Ich habe damals große Mühe gehabt, 4 Kanäle in 2 TE zu 
packen.

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:

> Du hast da mit dem 180 ° Phasenwinkel die nächste Frage eröffnet :/...
> Ich kann also eigentlich nicht zu 100 % einschalten. Und wenn doch,
> würde sich ja C1 so weit entladen, bis der Mosfet aus der Sättigung geht
> und diesen wieder lädt. Entweder schwingt das ganze also oder der Mosfet
> ist halb offen und erzeugt massiv Wärme,

Genau.

> Puh, je mehr ich darüber nachdenke, desto komplexer wirds :/.

Nimm Pulstrafos oder die speziellen Optokoppler mit MOSFET-Treiber. Dann 
brauchst du keine Hilfsversorgung und hast kein Problem mit 100% 
Einschaltdauer.

> Jetzt habe ich diese Schaltung von Ingmar entdeckt. Hier wird der N
> verwendet, ist das für meine Zwecke nicht wesentlich besser geeignet?
> https://blog.fh-kaernten.at/ingmarsretro/tag/arduino-dimmer/

Das ist sie, denn hier hängt der Dimmer fest an N und die Last zwischen 
L + Dimmer. Dadurch kann das Kondensatornetzteil immer arbeiten. Hmm, 
wenn man es sich richtig überlegt geht das auch bei deiner Schaltung, 
allerdingt muss der Kondensator dann an N, denn dein Dimmer hängt fest 
an L. Hmmm, Wenn man nochmal lange drüber nachdenkt, sollte das mit der 
gemeinsamen Stromversorgung der Kanäle vielleicht doch klappen. Dann 
würde ich aber die Dimmer alle an N hängen, ist irgendwie gefühlt 
besser.

> Hier kommen doch die +10 V DC aus dem L, hier brauch ich sie doch nur
> einmal. Bitte sag mir nix anderes :).

Nach nochmaligem Nachdenken glaube ich, daß das funktionieren könnte.
Man könnte/sollte den MOSFET durch einen 1200V IGBT ersetzen, der ist 
leichter verfügbar und auch billiger.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Ob du mehrere Spannungsversorgungen brauchst kannst du ganz leicht 
selbst überprüfen:

* Male dir 2 unabhängige Kanäle auf, einer ist dauerhaft eingeschaltet, 
einer aus.
* Für die 2 Zeitpunkte "Peak positive Halbwelle" und "Peak negative 
Halbwelle" der Phase trägst du jetzt überall die Spannungen ein, die 
sich an den Gleichrichtern, Source und Drain des FETs einstellen, 
bezogen auf N-Potential.

Sollte es in irgendeinem Fall beim Drain-Potential einen Unterschied 
geben, dann brauchst du getrennte Versorgungen.

von Falk B. (falk)


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Tilo R. schrieb:
> Ob du mehrere Spannungsversorgungen brauchst kannst du ganz leicht
> selbst überprüfen:
>
> * Male dir 2 unabhängige Kanäle auf, einer ist dauerhaft eingeschaltet,
> einer aus.
> * Für die 2 Zeitpunkte "Peak positive Halbwelle" und "Peak negative
> Halbwelle" der Phase trägst du jetzt überall die Spannungen ein, die
> sich an den Gleichrichtern, Source und Drain des FETs einstellen,
> bezogen auf N-Potential.

So weit, so richtig.

> Sollte es in irgendeinem Fall beim Drain-Potential einen Unterschied
> geben, dann brauchst du getrennte Versorgungen.

Nein. Nur, wenn man die Versorgung von einem der DRAIN-Anschlüsse 
ableiten will, was so oder so nicht sinnvoll ist. Hat man einen 
zusätzlichen Abgriff an L, geht es. Siehe Anhang.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Sorry, ich meinte natürlich SOURCE (nicht DRAIN).
Es geht aber trotzdem nicht, Falk. Ich male heute abend Potentiale in 
dein Bild rein, und dann werden wir sehen.
Ich behaupte, dass es dann nicht mehr möglich ist, die Kanäle getrennt 
zu schalten weil über die GND-Verbindung Laststrom fließt.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hallo alle,

noch mal vielen Dank für die tollen Ideen! Ich möchte dann auch bald 
versuchen, eine Schaltung zu entwerfen. Bisher habe ich folgendes 
mitgenommen:

- 1200 V IGBT anstatt MosFET
- Einen 300 V~ VDR am Eingang meiner Schaltung mit Temperatursicherung
- Gleichrichter beibehalten, keine 2 IGBTs antiparallel. So viel Last 
habe ich nicht. Bei 3 € pro Stück wäre ich bei 24 Stück auch bei 72 € 
(trotzdem Danke, Tilo & Bastler)
- Eine leichte Trägheit werde ich trotzdem einbauen. Auf die IGBTs 
abgestimmt natürlich.

Ich glaube, die Schaltung mit allen IGBTs an N kann ich sowieso nicht 
verwenden.
Standardmäßig (und ich meine vorgeschrieben) sollen die Leuchtmittel ja 
über L geschaltet werden und nicht über N.
Davon abgesehen liegen manche Lampen an einem 5x1,5mm² Kabel. Also 3 
Kanäle an einem N-Leiter. Klar ist dem Strom egal ob er durch ein blaues 
Kabel fließt, aber ich will es ja irgendwo ordentlich machen.
Ich brauche also schon etwas mit einem gemeinsamen N.

Bei der Schaltung vom Falk... Hilft da nicht die Phasenverschiebung vom 
C1? So habe ich wieder einen Sinus, egal in welcher Schaltung der IGBT 
ist...

Mit den Potentialen habe ich heute Nachmittag auch angefangen... Ich 
tendiere aber dazu zu sagen, daß das den Rahmen sprengt.
Ich will mir das mit den speziellen Optokopplern anschauen, der VOM1271T 
ist ja schon ganz interessant. SOP-4 müßte ich ja noch halbwegs löten 
können.

von Stromberg B. (Gast)


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Der IRF540 hält nur 100V aus. Ein IRFBG30 böte sich hier an (1000V).

von Falk B. (falk)


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Stromberg B. schrieb:
> Der IRF540 hält nur 100V aus.

Ja, das ist nur ein Bauteil aus Eagle, hab ich nicht mit einem neuen 
Wert versehen.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Hallo,

anbei das Bild mit eingezeichneten Beispielpotentialen. Nicht hübsch, 
aber man sieht das Problem.
Szenario: L ist zum gezeichneten Zeitpunkt auf -300V gegenüber N.
An jeder Diode fällt ein Volt ab, am durchgeschalteten FET 5V (damit 
mans unterscheiden kann)
An den Gleichrichtern ist eingezeichnet, welche Diode leitet.

Schwarz der Gut-Pfad: eingeschalteter Kanal.
Rot das Problem beim ausgeschalteten Kanal.

von Falk B. (falk)


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Tilo R. schrieb:
> Hallo,
>
> anbei das Bild mit eingezeichneten Beispielpotentialen. Nicht hübsch,
> aber man sieht das Problem.
> Szenario: L ist zum gezeichneten Zeitpunkt auf -300V gegenüber N.
> An jeder Diode fällt ein Volt ab, am durchgeschalteten FET 5V (damit
> mans unterscheiden kann)
> An den Gleichrichtern ist eingezeichnet, welche Diode leitet.
>
> Schwarz der Gut-Pfad: eingeschalteter Kanal.
> Rot das Problem beim ausgeschalteten Kanal.

Ok, dann war meine erste Einschätzung doch richtig und ich hab mich irre 
machen lassen. Ich hab#s man in PSpice eingehackt, dort geht es auch 
nicht, egal wie man es dreht.

Ergo. Man braucht getrennte Hilfsversorgungen für die einzelnen Kanäle. 
Oder Eine Ansteuerung ohne Hilfsversorgung. Ich würde Pulstrafos nehmen. 
Einfach, klein, preiswert.

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:

> - 1200 V IGBT anstatt MosFET
> - Einen 300 V~ VDR am Eingang meiner Schaltung mit Temperatursicherung

Den kann und sollte man nach der Sicherung paltzieren, damit schützt die 
Sicherung um Falle eines Versagens des Varistors.

> - Eine leichte Trägheit werde ich trotzdem einbauen. Auf die IGBTs
> abgestimmt natürlich.

Du meinst langsames Schalten. Kann man machen. Aber 47k Ohm(!) 
Vorwiderstand am, Gate sind für mich wenigstens ne glebe Warnlampe! Ich 
würde nicht unter 1k gehen wollen. Wenn der IGBT dann immer noch zu 
schnell schaltet, kann man einen kleinen Kondensator von Gate nach 
Kollektor hinzufügen, so im bereich 5-20pF. Der muss natürlich 
ausreichend spannungsfest sein, aber so kleinen Kapazitäten gibt es 
1-2kV Typen ohne Probleme. Der erhöht die Millerkapazität und 
verlangsamt in zusammenspiel mit dem Gatewiderstand den Schaltvorgang. 
Hat den Vorteil, daß das Gate immer noch relativ niederohmig angesteuert 
wird, wa der Robustheit gegen Störungen von außen zu Gute kommt.

> Standardmäßig (und ich meine vorgeschrieben) sollen die Leuchtmittel ja
> über L geschaltet werden und nicht über N.

ja, aber ein Dimmer ist kein Schalter, der hat immer ein paar uA 
Leckstrom. Diese Schaltung ist nicht sicher im Sinne von, "wenn der 
Dimmer aus ist, ist garantiert keine Spannung auf der Leitung".

> Davon abgesehen liegen manche Lampen an einem 5x1,5mm² Kabel. Also 3
> Kanäle an einem N-Leiter. Klar ist dem Strom egal ob er durch ein blaues
> Kabel fließt, aber ich will es ja irgendwo ordentlich machen.
> Ich brauche also schon etwas mit einem gemeinsamen N.

Verständlich. Aber da meine "tolle" Schaltung so oder so nicht 
funktioniert, ist das egal.

> Bei der Schaltung vom Falk... Hilft da nicht die Phasenverschiebung vom
> C1? So habe ich wieder einen Sinus, egal in welcher Schaltung der IGBT
> ist...

Nein. Vergiss das. Man braucht getrennte Kanäle mit getrennter 
Ansteuerung bzw. Hilfsstromversorgung. Oder besser ganz ohne diese.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hi,

ich kann mich nur sehr bedanken!
Ich glaube alleine hätte ich die Schaltung nicht so ordentlich hin 
bekommen (noch ist sie ja nicht da).

- 1200 V IGBT anstatt MosFET
- Einen 300 V~ VDR am Eingang meiner Schaltung mit Temperatursicherung 
vor dem VDR
- Gleichrichter beibehalten, keine 2 IGBTs antiparallel. So viel Last
habe ich nicht.
- Das Schalten der IGBTs etwas verlangsamen mit 1k vor dem Gate.
- Getrennte Stromversorgung durch Pulstrafos // Übertrager // 
Stromkompensierte Drosseln

Leider hab ich noch ne "Folgefrage" zum Pulstrafo. Ich habe mal etwas 
gesucht und das hier von 2012 gefunden, in der Du, Falk, eine 
Application Note geschickt hast:
Beitrag "IGBT Dimmer per Mikrocontroller"
Wie schon vermutet "For this reason transformers in semiconductor drive 
circuits are limited to 50%, duty cycle or roughly equal pulse widths 
positiveand negative because of drive voltagelimitations of the 
semiconductors themsevles". Also auf über 50 % kann ich damit nicht 
gehen. Wir haben ja einen Trafo. Und der braucht etwas was sich ändert. 
Oder hast Du hier bessere Erfahrungen gemacht?
Ein Grund um von den Triacs weg zu gehen war die Fette Drossel zum 
Entstören. Jetzt habe ich ne Drossel für die Stromversorgung. Man stellt 
sich das aber auch immer so einfach vor.
Da wäre ich eher wieder beim Optokoppler VOM1271T, hatte der Thilo ja 
schon einmal vorgeschlagen. Der würde auch mein Platzproblem verbessern 
(oder sogar lösen?)

: Bearbeitet durch User
von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Jetzt hab ich glatt vergessen daß der VOM1271T für MosFETs ist. Ob man 
einen IGBT auch mit dem befeuern kann? Sonst würde ich wahrscheinlich 
auf MosFETs zurück gehen...

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:
> Leider hab ich noch ne "Folgefrage" zum Pulstrafo. Ich habe mal etwas
> gesucht und das hier von 2012 gefunden, in der Du, Falk, eine
> Application Note geschickt hast:
> Beitrag "IGBT Dimmer per Mikrocontroller"

Hast du die mal VOLLSTÄNDIG gelesen? Du wirst staunen . . .

> semiconductors themsevles". Also auf über 50 % kann ich damit nicht
> gehen.

FAlSCH! LESEN!

> Wir haben ja einen Trafo. Und der braucht etwas was sich ändert.
> Oder hast Du hier bessere Erfahrungen gemacht?

JA!

> Ein Grund um von den Triacs weg zu gehen war die Fette Drossel zum
> Entstören.

Nö. Ein Triac kann den Strom nicht aktiv ausschalten, der muss warten 
bis der allein im Stromnulldurchgang verlöscht.

>Jetzt hab ich glatt vergessen daß der VOM1271T für MosFETs ist. Ob man
>einen IGBT auch mit dem befeuern kann?

Ja, denn am Eingang verhält sich ein IGBT wie eine MOSFET.

von Falk B. (falk)


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Ok, ich gebe zu, daß die AN950 an einigen Stellen etwas klarer und 
einfacher sein könnte. Siehe Anhang. Ein MOSFET-Treiber verstärkt ein 
normales PWM-Signal aus einem Mikrocontroller. Durch den 
Reihenkondensator und den Trafo, der nach wenigen us in die Sättigung 
geht, wird das PWM-Signal differenziert und nur die Flanken als positive 
und negative Pulse übertragen. Diese schalten den Leistungs-MOSFET Q2 
ein und aus. Der Kleinsignal-MOSFET arbeitet als "intelligent Diode". 
Bei einem positiven Puls wird das Gate über die Bodydiode des MOSFETs 
aufgeladen. Geht der Puls auf der Sekundärseite auf 0V zuück, sperrt die 
Bodydiode, das Gate bleibt aufgeladen. Kommt nun ein negativer Puls, 
wird Source von Q2 nach unten gezogen, dessen gate bleibt aber auf 0V 
(Ausgangsmasse vom Trafo. Dadurch öffnet Q1 (Gateschaltung) und das Gate 
won Q2 wird entladen. Einfach aber clever! Man kann jeden X-beliebigen 
MOSFET-Treiber nehmen, der muss auch nicht invertierend sein.

https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#MOSFET-Treiber

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Falk B. schrieb:
> Ich würde Pulstrafos nehmen.

Allerdings muss man beim Phasenabschnitt auch mal 10ms den MOSFet 
offenhalten. Das ist mit Pulstrafos nicht mehr trivial, da sie dann 
praktisch Netzfrequenz übertragen müssen und deswegen wieder gross 
werden.
Solche Trafos sind auch schwieriger zu beschaffen als ein OK und die 
paar anderen Bauteile.
Optokoppler sind doch gar nicht schlecht. Evtl. ist die Dimensionierung 
der ersten Schaltung nicht optimal, aber die Idee stimmt.
Wer möchte, kann auch pro Kanal einen kleinen Printtrafo zur Versorgung 
benutzen.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Allerdings muss man beim Phasenabschnitt auch mal 10ms den MOSFet
> offenhalten. Das ist mit Pulstrafos nicht mehr trivial, da sie dann
> praktisch Netzfrequenz übertragen müssen und deswegen wieder gross
> werden.

NEIN!!! Auch DU solltest das Dokument lesen! Gibt es leider noch nicht 
als Hörbuch!

Beitrag "Re: IGBT Dimmer per Mikrocontroller"

https://www.mikrocontroller.net/attachment/161314/an-950.pdf

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Um es nochmal "idiotensicher" zu formulieren

Beitrag "Re: 12-Kanal Phasenabschnittsdimmer"

Mit dieser Schaltung werden kurze, nur wenige Mikrosekunden (1-5us) 
breite Pulse mit sehr kleinen Pulstrafos übertragen. Das reicht, um 
einen MOSFET/IGBT zu schalten. Durch den Trick mit dem vorgeschalteten 
KleinsignalMOSFET kann man mit einem positiven Puls den Leistungs-MOSFET 
einschalten und mit einem negativen Puls diesen wieder ausschalten. Der 
Schaltzustand bleibt durch die Gateladung gespeichert. Die PWM-Frequenz 
kann dabei nahezu beliebig niedrig sein, ohne daß der Trafo größer 
werden muss. Die untere Grenze wird eher durch die Leckströme das Gates 
gesetzt. Wird die PWM-Frequenz oder allgemein das Schaltsignal zu 
niederfrequent, muss man halt in sinnvollen Abständen einen neuen 
Schaltpuls generieren und das Gate wieder aufladen (Burst). Damit kann 
man so einen MOSFET sogar statisch schalten!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Falk B. schrieb:
> Beitrag "Re: IGBT Dimmer per Mikrocontroller"

Gut, aber es bleibt immer noch das Problem der Beschaffung. Warum sollte 
man Pulstrafos suchen, wenns ein Optokoppler tut? Wo ist der Vorteil?

Ich benutze z.B. einen Gatedriver Optokoppler und speise den aus einem 
simplen kleinen Printtrafo. Billiger und zuverlässiger gehts kaum noch.

Falk B. schrieb:
> Gibt es leider noch nicht
> als Hörbuch!

Spar dir das doch bitte.
Nebenbei bemerkt, verlagert die AN-950 Schaltung das Problem auf die 
Ansteuerseite. Hier muss ich mit symmetrischer Endstufe oder H-Brücke 
wechselnde Polarität erzeugen.
Optokoppler hingegen sind direkt kompatibel zu MC Signalen.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Warum sollte
> man Pulstrafos suchen, wenns ein Optokoppler tut? Wo ist der Vorteil?

Keine potentialfreie Stromversorgung nötig. Die Photovoltaikkoppler sind 
für schnelles Schalten wenig geeignet, und das bewirkt weitere Verluste 
im IGBT/MOSFET.

Als Pulstrafo tuts in dem Fall ja eine billige Gleichtaktdrossel.

von hinz (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Optokoppler hingegen sind direkt kompatibel zu MC Signalen.

Der Impulstrafo auch.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hinz schrieb:
> Die Photovoltaikkoppler

Was sind denn Photovoltaikkoppler? Wenn ich HCPL-3180 o.ä. benutzen 
würde wären die auch sicher schnell genug.

hinz schrieb:
>> Optokoppler hingegen sind direkt kompatibel zu MC Signalen.
>
> Der Impulstrafo auch.

Wie steuerst du einen Impulstrafo (oder Gleichtaktdrossel) direkt mit 
einem MC an? Ich benötige dann mindestens zwei Pins pro Kanal und 
Treiber für die Drossel - die auch noch Sink/Source liefern müssen.
Und wo kaufst du diese Übertrager, die direkt an einen MC passen?
Ich finde die Idee der AN-950 ja auch ganz toll, aber in der Praxis ist 
sie nicht so simpel wie behauptet.

von temp (Gast)


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Die Schaltung mit dem Trafo hat aber auch einen Nachteil. Bleibt der 
Ausschaltimpuls weg, dann hängt das Gate mehr oder weniger über seine 
Ladung fest, und die wird nur noch ganz langsam abgebaut. Das kann man 
dann auch als Dimmer mit integrierter Nebelmaschine bezeichnen...

von Stromberg B. (Gast)


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temp schrieb:
> Bleibt der Ausschaltimpuls weg, dann hängt das Gate mehr oder weniger
> über seine Ladung fest

Das soll auch so sein! Aber ich bezweifele sowieso, dass ein Impulstrafo 
Gleichspannungsimpulse übertragen kann. Spätestens bei der fallenden 
Flanke kommt ein negativer Impuls hinterher.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Spar dir das doch bitte.

Nö.

> Nebenbei bemerkt, verlagert die AN-950 Schaltung das Problem auf die
> Ansteuerseite. Hier muss ich mit symmetrischer Endstufe oder H-Brücke
> wechselnde Polarität erzeugen.
> Optokoppler hingegen sind direkt kompatibel zu MC Signalen.

Schon wieder falsch. Versuch's mal mit sinnerfassendem Lesen.

Beitrag "Re: 12-Kanal Phasenabschnittsdimmer"

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Wie steuerst du einen Impulstrafo (oder Gleichtaktdrossel) direkt mit
> einem MC an? Ich benötige dann mindestens zwei Pins pro Kanal und
> Treiber für die Drossel - die auch noch Sink/Source liefern müssen.
> Und wo kaufst du diese Übertrager, die direkt an einen MC passen?
> Ich finde die Idee der AN-950 ja auch ganz toll, aber in der Praxis ist
> sie nicht so simpel wie behauptet.

Was für ein erbärmliches Gejammer eines Optokoppler-Fans!

von Falk B. (falk)


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temp schrieb:
> Die Schaltung mit dem Trafo hat aber auch einen Nachteil. Bleibt der
> Ausschaltimpuls weg, dann hängt das Gate mehr oder weniger über seine
> Ladung fest, und die wird nur noch ganz langsam abgebaut. Das kann man
> dann auch als Dimmer mit integrierter Nebelmaschine bezeichnen..

Und wenn morgen der Himmel einstürzt sind wir alle tot!

Mann O Mann, die Miesepetrigkeit ist mal wieder einfach nur bezeichnend!

von Falk B. (falk)


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Stromberg B. schrieb:
> Das soll auch so sein! Aber ich bezweifele sowieso, dass ein Impulstrafo
> Gleichspannungsimpulse übertragen kann. Spätestens bei der fallenden
> Flanke kommt ein negativer Impuls hinterher.

Auch DU solltest es mit dem sinnerfassenden Lesen versuchen!
Den negativen Impuls gibt es nur dann, wenn er von der Signalquelle 
erwünscht ist!

von Elliot (Gast)


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Falk, bist du jetzt endlich fertig?

Und ich hätte um ein Haar eine Schaltung gezeigt, die ganz einfach den 
Mosfet schnell und niederohmig ansteuert, mit statischem Pegel 
zurechtkommt, nur soviel Versorgung braucht wie der Mosfet als 
Gateladung verbraucht, nur 1 µC-Pin braucht...

Aber, die enthält böse Optokoppler.

von Stromberg B. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Durch den Reihenkondensator und den Trafo, der nach wenigen us in die
> Sättigung geht, wird das PWM-Signal differenziert und nur die Flanken
> als positive und negative Pulse übertragen.

Ah, jetzt hab ich's kapiert. Am Treiberausgang vom 7667 muss das 
High-Signal aber solange stehen bleiben, bis der gewünschte negative 
Impuls kommen soll. Erst dann darf der 7667 auf Low umschalten und der 
Differenzierkondensator am Ausgang des 7667 wird umgeladen, so dass ein 
negativer Impuls übertragen werden kann.

Wenn jetzt noch die Bodydiode von Q1 eingezeichnet wäre, dann wird 
plötzlich alles klarer. Topschaltung 😃👍

Müssten da noch zwei Antiserielle Z-Dioden parallel zur Sekundärwicklung 
rein, damit in das Gate von Q2 nicht zuviel Spannung reininduziert 
werden kann?

von Elliot (Gast)


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Stromberg B. schrieb:
> Topschaltung

Naja.

Die Schaltung funktioniert doch nur dann zuverlässig, wenn die 
Drain-Source-Spannung Uds in den jeweiligen Schaltzuständen konstant 
ist, anderenfalls wird über die Cgd das Gate umgeladen. Im 
eingeschalteten Zustand ist das gegeben,  im ausgeschalteten Zustand 
aber nicht. Da läuft die Uds mit der Netzspannung mit und steuert den 
Mosfet unkontrolliert.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Falk B. schrieb:
> Was für ein erbärmliches Gejammer eines Optokoppler-Fans!

Falk B. schrieb:
> Und wenn morgen der Himmel einstürzt sind wir alle tot!
>
> Mann O Mann, die Miesepetrigkeit ist mal wieder einfach nur bezeichnend!

Falk B. schrieb:
> Auch DU solltest es mit dem sinnerfassenden Lesen versuchen!

Falk B. schrieb:
> Schon wieder falsch. Versuch's mal mit sinnerfassendem Lesen.

Mit solch schlagenden und sachlichen Argumenten müssen wir ja alle auf 
die Knie fallen und dir huldigen. Das ist der Sache sicher dienlich.

von Falk B. (falk)


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Stromberg B. schrieb:
> Ah, jetzt hab ich's kapiert. Am Treiberausgang vom 7667 muss das
> High-Signal aber solange stehen bleiben, bis der gewünschte negative
> Impuls kommen soll.

Der kommt EXAKT dann, wenn das Eingangssignal auf LOW geht.

> Wenn jetzt noch die Bodydiode von Q1 eingezeichnet wäre, dann wird
> plötzlich alles klarer. Topschaltung 😃👍

Nicht wahr?

> Müssten da noch zwei Antiserielle Z-Dioden parallel zur Sekundärwicklung
> rein, damit in das Gate von Q2 nicht zuviel Spannung reininduziert
> werden kann?

Eigentlich nicht, denn es ist immer ein Freilaufpfad an einer Wicklung.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Mit solch schlagenden und sachlichen Argumenten müssen wir ja alle auf
> die Knie fallen und dir huldigen. Das ist der Sache sicher dienlich.

Du musst gerade schwätzen! Schneist hier rein, liest NICHT die 
angegebenen Links, verstehst sie auch nicht und bringt vollkommen 
haltlose Argumente! Immer weiter so!

von temp (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Und wenn morgen der Himmel einstürzt sind wir alle tot!
>
> Mann O Mann, die Miesepetrigkeit ist mal wieder einfach nur bezeichnend!

Du hast doch einen an der Waffel mit deinen Aussagen. Auf alle Fälle 
muss die Ansteuerung der Trafos auf der Primärseite sicherstellen, dass 
immer der steilflankige Ausschaltimpuls kommt. Auch wenn ich der ganzen 
Primärseite die Spannung abschalte. Wenn das sichergestellt ist, kein 
Problem. Das hat aber nichts mit Miesepetrigkeit zu tun, dass ist eine 
ganz normale Worst-Case Betrachtung.

von Falk B. (falk)


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temp schrieb:
> Du hast doch einen an der Waffel mit deinen Aussagen.

Danke für deinen sachlichen Kommentar!

> Auf alle Fälle
> muss die Ansteuerung der Trafos auf der Primärseite sicherstellen, dass
> immer der steilflankige Ausschaltimpuls kommt.

Das tut sie!

> Auch wenn ich der ganzen
> Primärseite die Spannung abschalte.

Dann ist dein Dimmer defekt!

> Wenn das sichergestellt ist, kein
> Problem. Das hat aber nichts mit Miesepetrigkeit zu tun, dass ist eine
> ganz normale Worst-Case Betrachtung.

von Elliot (Gast)


Angehängte Dateien:

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temp schrieb:
> Auf alle Fälle
> muss die Ansteuerung der Trafos auf der Primärseite sicherstellen, dass
> immer der steilflankige Ausschaltimpuls kommt. Auch wenn ich der ganzen
> Primärseite die Spannung abschalte. Wenn das sichergestellt ist, kein
> Problem.

Nein, das reicht hier nicht.

Im Anhang mal eine Simulation dazu. Der Mosfet wird am Gate mit -10V 
vorgespannt und dann ab 0,1ms der Schalter geöffnet (das Gate floatet ab 
dort). Wegen des Anstiegs der Uds steigt über die Cgd auch sofort die 
Ugs soweit an, daß der Mosfet leitet. Dadurch wird der Anstieg der 
Uds/Ugs angehalten (das Plateau). Mit fallender Uds sinkt auch die Ugs 
wieder ab und der Mosfet sperrt. Und das alles ganz ohne Ansteuerpulse.

von Falk B. (falk)


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Elliot schrieb:
> Mit fallender Uds sinkt auch die Ugs
> wieder ab und der Mosfet sperrt. Und das alles ganz ohne Ansteuerpulse.

Nun ja, das ist in der Tat ein Problem. Ich wollte ja auch nur auf ein 
SchaltungsKONZEPT hinweisen. Das ist keine fertige Lösung.
Der einfachste Ansatz wäre ein zusätzlicher Kondensator an Gate-Source, 
damit wird der kapazitive Spannungsteiler deutlich verkleinert.

von Udo S. (urschmitt)


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Falk B. schrieb:
> temp schrieb:
>> Du hast doch einen an der Waffel mit deinen Aussagen.
>
> Danke für deinen sachlichen Kommentar!

Ich würde mal sagen: "Wie man in den Wald hineinruft ..."

Ist schade, eigentlich ein sehr interessanter Thread, da hätte man mit 
etwas weniger Animosität und Ego prima Wissensvermittlung an "nicht 
Cracks" machen können.

Vieleicht liegts einfach an dem Shutdown, der geht halt jedem irgendwo 
an die Nerven (keine Diskussion hier ob notwendig oder nicht!)

von Falk B. (falk)


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Udo S. schrieb:
> Vieleicht liegts einfach an dem Shutdown,

Eher nicht, sondern eher der Ignoranz, Oberflächlichkeit und den 
Geltungsdrang gewisser Diskussionsteilnehmer!
Wer nicht mal die Links und Argumente liest, geschweige denn versteht, 
dann sich aber einbildet, alles zerreden zu müssen, der hat bei mir 
schon mal die tiefdunkle gelbe Karte!

von temp (Gast)


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Falk B. schrieb:
> der hat bei mir
> schon mal die tiefdunkle gelbe Karte!
Das interessieret hier aber keinen.
Ich stelle mir gerade vor, du hättest diesen Thread nicht verseucht. 
Dann wäre der gar nicht mal so schlecht. Aber so ist es wie immer.

von Stromberg B. (Gast)


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temp schrieb:
> Dann wäre der gar nicht mal so schlecht

Ich finde den Falk auch nicht schlecht. Er hat ein breit gefächertes 
Wissen. Ich erinnere mich noch positiv an den WS2812-Lauflicht-Thread, 
wo er das Lauflicht aus der TV-Serie Knight Rider, mal eben schnell aus 
dem eff-eff nachgebildet hat :-)

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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@Falk: danke für das Posten der AN950.
Mir war bisher nicht klar, wie die Ansteuerung mit einem Impulstrafo 
geht. Ich hatte mir das bisher nie angeschaut und hätte da mehr 
schaltungstechnischen Aufwand erwartet. Dass man das dann konkret 
auslegen muss, auch bezüglich der FET-Kapazitäten, ist logisch.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Guten morgen zusammen,

auch wenn es vielleicht verbal hin und wieder etwas härter wird, sehe 
ich dahinter eine sehr große Leidenschaft und Hilfsbereitschaft für 
meine Frage.

Falk, ich muß auch zugeben, daß ich die AN950 auch nur bis zum oben 
zitierten Satz gelesen habe. Stromberg's Kommentar mit der Bodydiode hat 
mir auch geholfen. Der Burst kann ja per Software einfach im 
Nulldurchgang geschaltet werden.
MEIN Hauptgrund zum Weggehen von den Triacs waren die Drosseln. Die sind 
einfach ein Platzproblem. Daß ich einen Triac zünde und deswegen nur 
einen PhasenANschnitt damit geht weiß ich. Vom PhasenABschnitt erhoffe 
ich mir zudem bessere EMV und das Dimmen von elektronischen Trafos.

Allerdings glaube ich mittlerweile, daß für meinen Zweck der 
"stromversorgungslose Optokoppler" (=Photovoltaic MOSFET driver 
=PhotoMOS) am besten geeignet ist. Er verkleinert die Schaltung enorm 
und so eine schnelle Reaktion brauche und will ich ja nicht. Ich habe 
mich aktuell auf den APV 1122 "eingeschossen". Die gibt es als DIP. 
Beschaffung ist nicht einfach, aber man findet die Dinger.

Panasonic selbst hat auch ziemlich gute Dokumentation:
https://www3.panasonic.biz/ac/e/control/relay/photomos/schematic/index.jsp#ANCHOR20
https://www.panasonic-electric-works.com/de/photomos-anwendungshinweise.htm
Patentanmeldung von Osram:
https://patents.google.com/patent/EP2222135A2/de

Kleine Anmerkung zum Atmel:
Tatsächlich verwende ich aktuell im Phasenanschnitt einen PCA9685. Den 
kann man über einen Trick an die Phase koppeln (Naja Trick... Halt im 
Nulldurchgang den Zähler zurücksetzen indem man ihn kurz in SLEEP 
versetzt).
Somit brauche ich im Atmel 3 Pins für das I2C und kann das Ding zwischen 
den Nulldurchgängen schlafen lassen.
Denn sonst müßte ich alles im Atmel per Software schalten, der hat ja 
keine 12 Timer.

Ich mache mich dann mal an einen Schaltplan und die Bestellung...

: Bearbeitet durch User
von Elliot (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Ich habe mich aktuell auf den APV 1122 "eingeschossen".

Hast du mal die Einschaltzeit des SPP20N60 mit den Dingern überschlagen?

Der SPP hat eine Gateladung von 50nC bis zum Ende des Millerplateaus. 
Mit 5µA (min. garantierter Strom aus den AVP1122) dauert das Einschalten 
also 10ms. Selbst mit den optimistischen 14µA dauert das Einschalten 
immer noch 3,6ms. Damit willst du Phasenabschnitt in 10ms-Netzhalbwellen 
machen?

von Falk B. (falk)


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Elliot schrieb:
> Selbst mit den optimistischen 14µA dauert das Einschalten
> immer noch 3,6ms. Damit willst du Phasenabschnitt in 10ms-Netzhalbwellen
> machen?

Hehe ;-)
Dann läuft es wohl doch auf eine sparsame Hilfsstromversorgung und einen 
ebensolchen Treiber hinaus.

Beitrag "Re: 12-Kanal Phasenabschnittsdimmer"

von Elliot (Gast)


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Hab blöderweise "Einschalten" geschrieben, aber das Ausschalten beim 
Phasenabschnitt ist ja im Prinzip das gleiche, nur andere Richtung.

von Elliot (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Dann läuft es wohl doch auf eine sparsame Hilfsstromversorgung und einen
> ebensolchen Treiber hinaus.

Wobei, vielleicht ist das langsame Schalten ja doch Absicht, denn wer 
will schon 12 steilflankige Schaltvorgänge mit voller Netzspannung über 
lange Leitungen im ganzen Haus verteilen...

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hi Elliot,

Danke für den Hinweis. So schnell habe ich aber nicht aufgegeben.

Ich bin mittlerweile wieder beim VOM1271T und einem 2A IGBT, zB 
SGP02N120.
Ohne Vorwiderstand am Eingang rechne ich mit 25 mA, das wären vielleicht 
40 µA am Ausgang.
Bei 11 nC total gate charge komme ich auf vielleicht 300 µs 
Einschaltdauer. Die beabsichtige ich ca. 150 µs vor dem Nulldurchgang zu 
schalten (genaueres Tuning mit dem Oszi).

Wichtiger ist doch die Abschaltzeit, oder? Genau wegen der EMV. Leider 
kann ich dem Datenblatt nichts zur Berechnung entnehmen, aber ich 
schätze daß es auch etwas mehr als die 24 µs sein werden.

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Elliot schrieb:
> Hab blöderweise "Einschalten" geschrieben, aber das Ausschalten
> beim
> Phasenabschnitt ist ja im Prinzip das gleiche, nur andere Richtung.

Ausschalten geht schneller, aber für dicke MOSFETs/IGBTs ist das dennoch 
nichts.

von Elliot (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Wichtiger ist doch die Abschaltzeit, oder? Genau wegen der EMV. Leider
> kann ich dem Datenblatt nichts zur Berechnung entnehmen, aber ich
> schätze daß es auch etwas mehr als die 24 µs sein werden.

Die Abschaltladung die aus dem Gate raus muss ist deutlich größer als 
die Einschaltladung, weil im Nulldurchgang eingeschaltet wird, aber bei 
hoher Drainspannung abgeschaltet wird und deswegen über die 
Millerkapazität viel mehr Ladung geht.

Wie schnell der Schaltvorgang dann ist, hängt auch von der Schaltung ab. 
Wenn du nur einen PMD verwendest, brauchst du noch einen Widerstand am 
Gate. Dieser frisst einen Teil des Ein-/Abschaltstromes, so daß der 
Schaltvorgang langsamer ist als nur einfach mit dem Strom aus dem PMD 
berechnet.

von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Hi Elliot,
okay, das ist mir soweit klar. Ich wäre jetzt erst mal so weit gegangen, 
den Kram zu bestellen und einmal testweise aufzubauen. Die tatsächlichen 
Schaltzeiten kann ich ja dann messen (oder: Erkennen daß es so gar nicht 
geht...).
Im "Ernstfall" habe ich die 12 PMDs umsonst geholt.

Die IGBTs sind schon recht groß, das ist richtig, aber wenn ich nichts 
grob übersehen habe, sollte das doch eigentlich so funktionieren...

Ein Kondensator zwischen Kollektor und Emitter (parallel zur 
Millerkapazität) wäre ja auch noch eine Variante.

von Elliot (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Ich wäre jetzt erst mal so weit gegangen,
> den Kram zu bestellen und einmal testweise aufzubauen. Die tatsächlichen
> Schaltzeiten kann ich ja dann messen (oder: Erkennen daß es so gar nicht
> geht...).

Ich würde die Sache erst mal simulieren.

von Falk B. (falk)


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Elliot schrieb:
> Wobei, vielleicht ist das langsame Schalten ja doch Absicht, denn wer
> will schon 12 steilflankige Schaltvorgänge mit voller Netzspannung über
> lange Leitungen im ganzen Haus verteilen...

Ja, aber soooo langsam? Ich würde mal in Richtung 1-10us Schaltzeit 
anpeilen, viel mehr eher nicht.

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:
> Wichtiger ist doch die Abschaltzeit, oder? Genau wegen der EMV.

Beim ABschnittdimmer ist das so.

> Leider
> kann ich dem Datenblatt nichts zur Berechnung entnehmen, aber ich
> schätze daß es auch etwas mehr als die 24 µs sein werden.

Beim Abschalten sind die ICs deutlich schneller, denn es muss ja keine 
Ladung über die Photodiode erzeugt werden, es wird nur der Treiber im IC 
geschaltet, welcher das Gate entlädt.

von Falk B. (falk)


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Alexander S. schrieb:
> Ein Kondensator zwischen Kollektor und Emitter (parallel zur
> Millerkapazität) wäre ja auch noch eine Variante.

Nö. Die liegt zwischen Gate und Kollektor.

https://de.wikipedia.org/wiki/Millereffekt

Ich würde erstmal einen Testaufbau mit DC machen. Trenntrafo, 
Gleichrichter, ohmsche Last. Da kann man gescheit messen.

: Bearbeitet durch User
von Alexander S. (Firma: CreaValix GmbH) (tantalus)


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Meinte ich doch. So in etwa hatte ich mir das auch gedacht!

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