Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

nexo

07.11.2009,
20:10
 

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer (Elektronik)

Hi,

es geht um folgendes: LEDs sollen gedimmt werden. Möglichkeiten wären:
1. Dimmbare Konstantstromquelle mit Steuerspannung (meist 0-10V) oder Poti-Eingang nehmen
2. Eine PWM-Schaltung vor die KSQ hängen


Die Problematik:
Das ganze hängt unter der Decke und die Zuleitung hat 3 Adern, lässt sich also nur ein Signal anlegen machen (klassische Nullung dank FI nicht machbar und eh verboten)

Die Ansätze?
- Gibt es PWM-Dimmer für Wandeinbau?

- Könnte man eine Schaltung (von mir aus auch mit µC) realisieren, welche den Phasenabschnitt erkennt und ein PWM-Signal mit entsprechendem Tastgrad ausgibt?

- Dimmer gegen Poti-Dimmer tauschen und die Steuerschaltung (Trafi, Gleichrichter, PWM) noch in der Wand realisieren.

Was ich nicht möchte:
Wand aufreißen, um neue Leitungen zu verlegen oder Elektronik einzusetzen (so viel Platz ist in einer normalen Schalterdose nicht)


Vielleicht hat ja noch jemand weiterführende Denkanstöße. Ansatz 2 müsste realisierbar sein, die Frage ist, wie man das praktisch hinbekommt. Bei den Überlegungen bitte mal den Preis vorerst vernachlässigen, es geht mir vorerst nur um die Theorie.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
07.11.2009,
20:49

@ nexo

Dimmbare Konstantstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» es geht um folgendes: LEDs sollen gedimmt werden.

Normale 230V Leuchtmittel, die intern LED's samt Konstantstromquelle haben?

Möglichkeiten wären:
» 1. Dimmbare Konstantstromquelle mit Steuerspannung (meist 0-10V) oder
» Poti-Eingang nehmen

Ja wie? Kommt man an die Konstantstromquelle ran - nicht in das Leuchtmittel eingebaut? Und hat die einen 0..10V Steuereingang?

» 2. Eine PWM-Schaltung vor die KSQ hängen

Dann darf die KSQ aber keine Energiespeicher haben - Elkos z.B.

» Die Problematik:
» Das ganze hängt unter der Decke und die Zuleitung hat 3 Adern, lässt sich
» also nur ein Signal anlegen machen (klassische Nullung dank FI nicht
» machbar und eh verboten)

Wenn die Leitung 230V führt, dann kann man nicht "nur ein Signal anlegen machen", sondern gar keins. Die 3 Adern sind für N, L und PE belegt.
Oder man könnte 12VDC und ein PWM Signal drauflegen.
Oder gleich 12V mit einer PWM - in beiden Fällen muss dann der Trafo, PWM und Einstellknopf sich "im Lichtschalter" befinden.

» - Gibt es PWM-Dimmer für Wandeinbau?
Nicht dass ich wüsste - aber das heisst nix.

» - Könnte man eine Schaltung (von mir aus auch mit µC) realisieren, welche
» den Phasenabschnitt erkennt und ein PWM-Signal mit entsprechendem Tastgrad
» ausgibt?

Also in der Lichtschalterdose steckt ein normaler 230V Dimmer. Es geht eine Leitung in die Holzdecke. Aus der gedimmten Spannung wird einmal die Energie für die LED's genommen und zum anderen (per µC) der Grad des Phasenanschnittes gemessen und in Abhängigkeit davon eine DC Spannung mit entsprechender PWM gemacht?
Ja, sowas ist technisch möglich aber vermutlich nicht von der Stange zu kaufen. Wer sollte das entwickeln und wer bezahlt die Entwicklung? Wenn ein Bedarf für sowas bestände, könnte man über so eine Entwicklung nachdnken. Nur befürchte ich, dass das kaum einer kaufen würde.

» Was ich nicht möchte:
» Wand aufreißen, um neue Leitungen zu verlegen oder Elektronik einzusetzen
» (so viel Platz ist in einer normalen Schalterdose nicht)

In so eine Schalterdose geht einiges rein. Vermutlich auch Trafo, Gleichrichter und PWM Erzeugung. Einen käuflichen Dimmer schlachten wegen der Mechanik und dem Poti/Drehknopf.

Jetzt fehlt mir aber immer noch die Info, ob es sich um handelsübliche 230V LED Leuchtmittel handelt oder ob da einzelne LED's evtl in mehreren Gruppen "zusammengebastelt" werden sollen.

» den Überlegungen bitte mal den Preis vorerst vernachlässigen, es geht mir
» vorerst nur um die Theorie.

Uiii, DANN lässt sich vieles realisieren.

Wenn ich aber für die Hälfte des Preises die Wand aufreißen, Kabel verlegen und neu tapezieren könnte, käme ich ins Grübeln. :lookaround:

hws

nexo

07.11.2009,
22:44

@ hws

Dimmbare Konstantstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» Normale 230V Leuchtmittel, die intern LED's samt Konstantstromquelle
» haben?
Nein, ein Eigenbau aus in Reihe verschalteten 1,3W LEDs. Plan derzeit 2 Stränge á 9 Dioden

» Ja wie? Kommt man an die Konstantstromquelle ran - nicht in das
» Leuchtmittel eingebaut? Und hat die einen 0..10V Steuereingang?
Die KSQ ist als Vorschaltgerät vor die LEDs gesetzt und treibt die LEDs. Fertige gibt es mit 0..10V Steuersignal, um den Ausgangsstrom zu regeln, alternativ mit Poti.
Aktuell hängt Testweise eine Schaltung mit einem LM317 und einem Drehpoti dran, nur muss man zum Einstellen auf die Leiter.

» Wenn die Leitung 230V führt, dann kann man nicht "nur ein Signal anlegen
» machen", sondern gar keins. Die 3 Adern sind für N, L und PE belegt.
Richtig, so war es gemeint. Hab die geschalteten 230V "Signal" genannt, war Missverständlich...

» Oder man könnte 12VDC und ein PWM Signal drauflegen.
» Oder gleich 12V mit einer PWM - in beiden Fällen muss dann der Trafo, PWM
» und Einstellknopf sich "im Lichtschalter" befinden.
Dafür wäre etwas wenig Platz, abgesehen davon, dass die Wand nicht der optimale EInbauort wäre. Rückseitig (durchbohren) fällt auch weg, da dort ein Flur ist.

» » - Gibt es PWM-Dimmer für Wandeinbau?
» Nicht dass ich wüsste - aber das heisst nix.
Eben, hab ich auch noch nicht gesehen. Die müssten dann ja auch Gleichrichter etc. mit drin haben. Es gibt Poti-Dimmer für solte Vorschaltgeräte, aber dann braucht man leider ein paar Adern mehr...

» Also in der Lichtschalterdose steckt ein normaler 230V Dimmer. Es geht
» eine Leitung in die Holzdecke. Aus der gedimmten Spannung wird einmal die
» Energie für die LED's genommen und zum anderen (per µC) der Grad des
» Phasenanschnittes gemessen und in Abhängigkeit davon eine DC Spannung mit
» entsprechender PWM gemacht?
So soll es aussehen.

» Ja, sowas ist technisch möglich aber vermutlich nicht von der Stange zu
» kaufen. Wer sollte das entwickeln und wer bezahlt die Entwicklung? Wenn
» ein Bedarf für sowas bestände, könnte man über so eine Entwicklung
» nachdnken. Nur befürchte ich, dass das kaum einer kaufen würde.
Ja, der Markt hat da wenig Absatz. Daher wäre wohl de einzige Lösung selbst entwickeln.
Gleichrichten, mit einem Pegelwandler kompatibel machen und den Verlauf des Signals analysieren. Es funktioniert, mit einem µC ein Oszilloskop umzusetzen (mit externem Quarz), hier könnte man ansetzen und das Signal nicht weitergeben sondern gleich verarbeiten.

» In so eine Schalterdose geht einiges rein. Vermutlich auch Trafo,
» Gleichrichter und PWM Erzeugung. Einen käuflichen Dimmer schlachten wegen
» der Mechanik und dem Poti/Drehknopf.
Wäre eine Überlegung. Wenn man die ganze Kontaktierung weglässt und ein kleineres Poti einsetzt, wäre zumindest genug Platz für die Elektronik. Die Frage ist, ob ein Trafo in Größenordnung min. 30VA auf dem engen geschlossenen Raum nicht zu viel Wärme erzeugen würde.
230V PWM-Signal über einen entsprechenden Transistor (wahrscheinlich FET) ginge auch, da muss man nur wieder mehr Auflagen beachten, spart aber den Trafo.

» » den Überlegungen bitte mal den Preis vorerst vernachlässigen, es geht
» mir
» » vorerst nur um die Theorie.
»
» Uiii, DANN lässt sich vieles realisieren.
»
» Wenn ich aber für die Hälfte des Preises die Wand aufreißen, Kabel
» verlegen und neu tapezieren könnte, käme ich ins Grübeln. :lookaround:
Natürlich liegt die Entscheidung letzten Endes bei der Realisierbarkeit. Sollte ich neue Leitungen ziehen, müsste immernoch die Elektronik an der Decke dran. Wenn es mit relativ geringem Aufwand geht, würde ich auch einen etwas höheren Preis akzeptieren. Es ist ja nicht so, dass man sich für den Preis der LEDs + Kühlkörper + "Gehäuse" nicht auch einige Halogen-Lampen kaufen könnte... Das habe ich schon in Kauf genommen.

Alternative Lösung wäre wohl noch eine Fernbedienung, mit der man die Helligkeitsstufen einstellen kann. Würde viel Aufwand sparen, aber der Kostenfaktor tut sich wohl auch nicht so viel mit einer µC-Schaltung...
Neuverlegen wäre eine Wand + eine Decke. Hätte der Raum eine Holzdecke, wäre es wieder einfach. Poti-Dimmer nehmen und von anderswo 230V über ein Relais oder FET schalten.
4-Adrige Zuleitung wäre auch toll, wenn ich die Lampe isoliere, war nur leider nie vorgesehen, mehrere Lichtkreise zu installieren. (Mal abgesehen von den Vorschriften vonwegen unterschiedliche Spannungen in einer Leitung)

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
08.11.2009,
00:04

@ nexo

Dimmbare Konstantstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» Ja, der Markt hat da wenig Absatz. Daher wäre wohl de einzige Lösung
» selbst entwickeln.

Das meinte ich damit. Ist schließlich mein täglicher Job.

» Gleichrichten, mit einem Pegelwandler kompatibel machen und den Verlauf
» des Signals analysieren. Es funktioniert, mit einem µC ein Oszilloskop
» umzusetzen (mit externem Quarz),

Ach was, warum so kompliziert ... :-D

» Die Frage ist, ob ein Trafo in Größenordnung min. 30VA auf dem engen
» geschlossenen Raum nicht zu viel Wärme erzeugen würde.

Schaltwandler - schau dir die Steckernetzteile mit Schaltnetzteil drin an.

» 230V PWM-Signal über einen entsprechenden Transistor (wahrscheinlich FET)
» ginge auch, da muss man nur wieder mehr Auflagen beachten, spart aber den
» Trafo.

Ein AC Signal mit PWM? - Nee
Die 230V werden doch irgendwo in der Decke per Trafo auf 12V (oder wasauchimmer) umgesetzt.

» Alternative Lösung wäre wohl noch eine Fernbedienung, mit der man die
» Helligkeitsstufen einstellen kann. Würde viel Aufwand sparen, aber der
» Kostenfaktor tut sich wohl auch nicht so viel mit einer µC-Schaltung...

Das WÄRE eine µC Lösung, oder womit willst du sonst Sender/Empfänger machen? OK, als Sender geht ne käufliche Ferbedienung. Und nen Empfänger hab ich mal auf die Schnelle mit nem Atmel gebastelt - ich wollte die Codes meiner FB sehen. Kein Problem.

hws

nexo

09.11.2009,
15:35

@ hws

Dimmbare Konstantstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» Schaltwandler - schau dir die Steckernetzteile mit Schaltnetzteil drin
» an.
Stimmtwohl, müsste man von der Wärme her ausprobieren. 60W Schaltnetzteile werden nach einiger Zeit schon ordentlich warm.

» Ein AC Signal mit PWM? - Nee
» Die 230V werden doch irgendwo in der Decke per Trafo auf 12V (oder
» wasauchimmer) umgesetzt.
Natürlich vorher gleichrichten und glätten... Das wäre mit einem geschlachteten Drehdimmer, Poti, Gleichrichterbrücke, Kondensator und einem PWM-Generator realisieren lassen. Das müsste dann aber wieder an der Decke durch einen Trafo gejagt weden, wenn ich die Schaltung nicht direkt mit 230V betreiben möchte.

» » Alternative Lösung wäre wohl noch eine Fernbedienung, mit der man die
» » Helligkeitsstufen einstellen kann.
»
» Das WÄRE eine µC Lösung, oder womit willst du sonst Sender/Empfänger
» machen? OK, als Sender geht ne käufliche Ferbedienung. Und nen Empfänger
» hab ich mal auf die Schnelle mit nem Atmel gebastelt - ich wollte die
» Codes meiner FB sehen. Kein Problem.
Ja, exakt das wäre mein Plan gewesen. Atmel-Controller hab ich noch ein paar und das programmieren wäre auch das kleinere Problem. Über den µC könnte man entweder verschiedene Strompfade mit unterschiedlichen Widerständen schalten (für unterschiedlichen Strom an KSQ) oder ein PWM-Signal erzeugen und an einen FET hängen. Gibt da ja genug Möglichkeiten.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
09.11.2009,
15:56

@ nexo

Dimmbare Konstantstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» Natürlich vorher gleichrichten und glätten... Das müsste dann aber wieder an der
» Decke durch einen Trafo gejagt weden

Eine Spannung mit Gleichanteil "geht nicht mehr über einen Trafo". Zumindest kommt hinten nicht mehr das raus, was man eigentlich erwatet. Wenn der Trafo nicht gleich nen Kurzschluß macht wegen Sättigung. Man könnte das Signal eines Dimmers direkt nehmen (30..325Volt DC nach Gleichrichter und Siebung) Daraus die LED-Versorgung machen und den Phasenwinkel für die Steuerung einer PWM nehmen.

» Ja, exakt das wäre mein Plan gewesen. Atmel-Controller hab ich noch ein
» paar und das programmieren wäre auch das kleinere Problem.

Wenn du's kannst. Als FB würde ich was käufliches nehmen - sieht beim Rumliegen schöner aus. Und nur Empfänger, Decodierung und Helligkeitssteuerung selbt programmieren.

hws

el-haber

09.11.2009,
17:06

@ nexo

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

HI,
wenn Du eine Verteiler-Schalter-UP-Dose hast, dann kannst Du ein Netzteil auf Basis der VIPER50-Schaltung einbauen (Schaltnetzteil mit bis zu 10W und kleinen Abmessungen).

Dahinter die LM317-Konstantstromquelle und das ganze über die N und L-Leitung zur Lampe.
Ist zwar etwas unkonventionell aber es kommen ca. 36V an der Lampe an. Die Adernfarben und die Verschaltung sehen wie 230V Installation aus, die belegung ist aber mit der Kleinspannung.

Cu
Stef

nexo

09.11.2009,
17:44

@ el-haber

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» wenn Du eine Verteiler-Schalter-UP-Dose hast
Leider nur eine normale Schalterdose, aber die ließe sich ja Notfalls etwas vertiefen.

», dann kannst Du ein Netzteil
» auf Basis der VIPER50-Schaltung einbauen (Schaltnetzteil mit bis zu 10W
» und kleinen Abmessungen).
Idee ist gut, nur reichen 10W nicht. Verlustfrei bräuchte ich etwa 25...

» Dahinter die LM317-Konstantstromquelle und das ganze über die N und
» L-Leitung zur Lampe.
» Ist zwar etwas unkonventionell aber es kommen ca. 36V an der Lampe an. Die
» Adernfarben und die Verschaltung sehen wie 230V Installation aus, die
» belegung ist aber mit der Kleinspannung.

Ich schau mal, wie groß/klein man etwas in der Art bauen könnte und wie gut die Wärmeabfuhr in der Wand ist. 10W könnte ich mir vorstellen, 30 schon weniger. Ausprobieren.


Eine Spontanidee, die mir gerade gekommen ist:
- wie bisher, 230V Sinus über Phasenabschnittsdimmer zur Decke
- Trafo
- Gleichrichter, etc.
- hinter dem Trafo das Signal durch Schmitt-Trigger jagen
- das entstehende, vermutlich recht unsaubere "PWM"-Signal mit einem µC auswerten und entsprechend die KSQ steuern

Direkt als PWM nutzen ist mit 50Hz wohl nicht die schönste Idee, aber wenn man es nur als Steuersignal nutzt...

el-haber

10.11.2009,
09:15

@ nexo

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

Hi,
die VIPER50 gehen auch mit mehr Leistung - Datenblatt nachsehen.
Die Wärmeableitung in der Wand ist auf jeden Fall sehr gut (Beton am besten). Du brauchst sie aber nur für die Konstantstromquelle, da die Verlustleistung bei Schaltnetzteilen als Versorgung sehr gering ist.

Die Phasenanschnitt-Geschichte mit nachgeschaltetem Trafo kann geführlich sein, da gewöhnliche 'Dimmer' Gleichanteile haben können und damit den Trafo zerstören.

(Phasenabschnitt-dimmer?)

Notfalls könntest Du aber über eine Drossel ein LW-Signal im 100kHz-Bereich auf die Netzleitung aufmodulieren und an der Decke wieder Demodulieren und für eine Steuerung verwenden.

Cu
Stef

nexo

11.11.2009,
01:11

@ el-haber

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» die VIPER50 gehen auch mit mehr Leistung - Datenblatt nachsehen.
» Die Wärmeableitung in der Wand ist auf jeden Fall sehr gut (Beton am
» besten). Du brauchst sie aber nur für die Konstantstromquelle, da die
» Verlustleistung bei Schaltnetzteilen als Versorgung sehr gering ist.
Ich probiere morgen (OK, inzwischen nacher) mal aus, wie groß/klein ich die Schaltung bekomme. Wenn es irgendwie passt, wäre das vermutlich eine gute Lösung.

» Die Phasenanschnitt-Geschichte mit nachgeschaltetem Trafo kann geführlich
» sein, da gewöhnliche 'Dimmer' Gleichanteile haben können und damit den
» Trafo zerstören.
Die ließen sich Notfalls filtern. Der gleiche Dimmertyp arbeitet aber seit Jahren an einem Niedervolt-Halogen-Trafo (Ringkern), der lebt auch noch.

» Notfalls könntest Du aber über eine Drossel ein LW-Signal im
» 100kHz-Bereich auf die Netzleitung aufmodulieren und an der Decke wieder
» Demodulieren und für eine Steuerung verwenden.
Hatte ich noch garnicht dran gedacht... Aber dafür sind Foren ja gut.
Diese Poti-"Dimmer" haben oft einen 230V Kontakt zum reinen Schalten und den Poti-Ausgang, über den man das aufmodulierte Signal steuern könnte. Bei entsprechender Frequenz müsste man das demodulierte Signal theoretisch zur direkten PWM-Steuerung nutzen können, wenn man es sauber gefiltert bekommt. Oder zumindest Frequenzabhängig eine KSQ ansteuern.

Sollte es mit der VIPER nicht hinhauen, probiere ich es mal aus. Bauteile müssten vorhanden sein.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
11.11.2009,
10:32

@ nexo

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» » Notfalls könntest Du aber über eine Drossel ein LW-Signal im
» » 100kHz-Bereich auf die Netzleitung aufmodulieren und an der Decke
» wieder
» » Demodulieren

Wir haben inzwischen einige Möglichkeiten der Informationsübertragung vom "Schalter" zur Decke.
Ob es der Grad des Phasenan- / abschnittes ist, das IR Signal einer üblichen FB oder jetzt dieses 100 kHz Signal...
An der Decke decodieren und in eine passende PWM bzw Ansteuerung der KSQ umsetzen.
Wahl der Methode nach persönlichem Geschmack.

hws

nexo

11.11.2009,
17:30

@ hws

Dimmbare Konstnatstromquelle und nur Phasenabschnittsdimmer

» Wir haben inzwischen einige Möglichkeiten der Informationsübertragung vom
» "Schalter" zur Decke.
» Ob es der Grad des Phasenan- / abschnittes ist, das IR Signal einer
» üblichen FB oder jetzt dieses 100 kHz Signal...
» An der Decke decodieren und in eine passende PWM bzw Ansteuerung der KSQ
» umsetzen.
» Wahl der Methode nach persönlichem Geschmack.
»
» hws

Richtig. Bastle gerade die Modulation zusammen (weil dafür alles vorhanden ist). Provisorisch aufbauen, µC programmieren und ausprobieren. Denke das sollte hinhauen.

Vielen dank euch beiden für die Anregungen und Hilfen!

nexo