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supanova

E-Mail

08.10.2005,
00:37
 

Miniatur-PWM-Dimmer für Halogenlampen (Elektronik)

Hallo!

Hier kommt zur Abwechslung mal kein Problem, sondern gleich eine Lösung. ;-) Nachdem ich heute im Schrank eine schöne kleine (aber viel zu helle) Designerlampe gefunden hatte, kam mir die Idee, mir eine Dimmerschaltung für dieses Dingelchen zu basteln. Durch die kleinen Abmessungen der Lampe hatte ich nicht viel Platz für große Bauteile oder gar Kühlkörper, also entschied ich mich für eine verlustarme PWM-Dimmschaltung mit MOSFET. Alle Schaltpläne, die ich hierzu im Netz fand, hatten irgendwie immer einen Haken. So entstand dann mein eigener Entwurf mit folgenden Vorteilen:

- geringste Abmessungen durch wenig Bauteile
- echte 0% - 100%-Dimmung
- Frequenzstabilität über alle Duty-Cyles (nicht wirklich erforderlich für meine Anwendung, aber dennoch nicht üblich bei solchen Schaltungen)
- extrem stromsparend im 0%-Cycle (Lampe aus): 0,8mA Ruhestrom
- kein Kühlkörper erforderlich bei Leistungen bis 20W (je nach verwendetem MOSFET)

Wie man auf der Platine sehen kann, benutze ich sogar einen SMD-Mosfet mit äußerst kleiner Kühlfahne, der keinen Kühlkörper benötigt. Das ist bei einer Leistung von 10W im 50%-Cycle einer 20W-Halogenlampe schon recht erstaunlich und zeigt, wie effizient die PWM den MOSFET ansteuert. Auf die Mini-Platine habe ich zudem noch einen Gleichrichter samt Siebelko untergebracht bekommen, sodass ich die Lampe nun bequem mit jedem Halogenlampen-Trafo betreiben kann, die i.d.R. nur Wechselspannung liefern.

Das kleine Loch vorne muss natürlich noch von einem schicken silberfarbenen Poti-Drehknopf verdeckt werden, den ich noch nicht habe... ;-)

Allen Nachbauern viel Erfolg (hoffe, dass ich mich nicht vertan habe bei der Schaltplanerstellung) - vielleicht habe ich ja jetzt den Einen oder Anderen auf eine Idee gebracht. Wie wär's mir einer Subminiaturplatine auf SMD-Technik zum Dimmen von kleinen Taschenlampen? ;-) Interessant auch, den Geräuschen zu lauschen, die ein Lautsprecher von sich gibt, den man anstelle der Lampe ansteuert (Vorwiderstand nicht vergessen, sonst raucht's!). Sphärische Science-Fiction-Klänge beim Drehen am Poti erinnern verdächtig an die legendären 303er, mit denen vor 30 Jahren das Synthesizer-Zeitalter begann...haben die etwa auch schon gePWMt?? ;-)

LG,
supanova






J.R.(R)

E-Mail

08.10.2005,
01:31

@ supanova

Miniatur-PWM-Dimmer für Halogenlampen

Hallo,

ich will dir ja nicht deine Freude über die gelungene Schaltung vermießen, aber du hast da noch einen Fehler drin: Pin 13 muß mit Pin 14 des 4093 verbunden werden. Außerdem könnte man als Schmitt-Trigger auch einen 555 in CMOS verwenden, der genau die gleiche Funktion hätte, aber mit 8 Beinchen viel kleiner ist als der 4093.

Jörg

»
» Hier kommt zur Abwechslung mal kein Problem, sondern gleich eine Lösung.
» ;-) Nachdem ich heute im Schrank eine schöne kleine (aber viel zu helle)
» Designerlampe gefunden hatte, kam mir die Idee, mir eine Dimmerschaltung
» für dieses Dingelchen zu basteln. Durch die kleinen Abmessungen der Lampe
» hatte ich nicht viel Platz für große Bauteile oder gar Kühlkörper, also
» entschied ich mich für eine verlustarme PWM-Dimmschaltung mit MOSFET. Alle
» Schaltpläne, die ich hierzu im Netz fand, hatten irgendwie immer einen
» Haken. So entstand dann mein eigener Entwurf mit folgenden Vorteilen:
»
» - geringste Abmessungen durch wenig Bauteile
» - echte 0% - 100%-Dimmung
» - Frequenzstabilität über alle Duty-Cyles (nicht wirklich erforderlich für
» meine Anwendung, aber dennoch nicht üblich bei solchen Schaltungen)
» - extrem stromsparend im 0%-Cycle (Lampe aus): 0,8mA Ruhestrom
» - kein Kühlkörper erforderlich bei Leistungen bis 20W (je nach verwendetem
» MOSFET)
»
» Wie man auf der Platine sehen kann, benutze ich sogar einen SMD-Mosfet mit
» äußerst kleiner Kühlfahne, der keinen Kühlkörper benötigt. Das ist bei
» einer Leistung von 10W im 50%-Cycle einer 20W-Halogenlampe schon recht
» erstaunlich und zeigt, wie effizient die PWM den MOSFET ansteuert. Auf die
» Mini-Platine habe ich zudem noch einen Gleichrichter samt Siebelko
» untergebracht bekommen, sodass ich die Lampe nun bequem mit jedem
» Halogenlampen-Trafo betreiben kann, die i.d.R. nur Wechselspannung
» liefern.
»
» Das kleine Loch vorne muss natürlich noch von einem schicken
» silberfarbenen Poti-Drehknopf verdeckt werden, den ich noch nicht habe...
» ;-)
»
» Allen Nachbauern viel Erfolg (hoffe, dass ich mich nicht vertan habe bei
» der Schaltplanerstellung) - vielleicht habe ich ja jetzt den Einen oder
» Anderen auf eine Idee gebracht. Wie wär's mir einer Subminiaturplatine auf
» SMD-Technik zum Dimmen von kleinen Taschenlampen? ;-) Interessant auch, den
» Geräuschen zu lauschen, die ein Lautsprecher von sich gibt, den man
» anstelle der Lampe ansteuert (Vorwiderstand nicht vergessen, sonst
» raucht's!). Sphärische Science-Fiction-Klänge beim Drehen am Poti erinnern
» verdächtig an die legendären 303er, mit denen vor 30 Jahren das
» Synthesizer-Zeitalter begann...haben die etwa auch schon gePWMt?? ;-)
»
» LG,
» supanova
»
»
»
»
»
»
»

supanova

E-Mail

08.10.2005,
10:21

@ J.R.

Fehler korrigiert

Hallo Jörg,

» ich will dir ja nicht deine Freude über die gelungene Schaltung vermießen,
das kannste auch gaaaaaar nicht! :-D :-D :-D ;-)

» aber du hast da noch einen Fehler drin: Pin 13 muß mit Pin 14 des 4093
» verbunden werden.

Siehste, hat sich doch der Fehlerteufel eingeschlichen. Es war ja auch schon sooo spät gestern Abend - korrigierter Schaltplan unten. Danke, dass du so aufmerksam warst!


» Außerdem könnte man als Schmitt-Trigger auch einen 555
» in CMOS verwenden, der genau die gleiche Funktion hätte, aber mit 8
» Beinchen viel kleiner ist als der 4093.

Das stimmt, diese Schaltung hatte ich auch ausprobiert. Was mich aber störte, war der viel höhere Ruhestromverbrauch des 555, und die mangelhafte Frequenzstabilität beim Drehen des Potis (auch wenn das für meine Anwendung eigentlich egal ist). Einzig die Größe wäre ein Vorteil, aber ich habs ja auch mit dem größere, aber billigeren 4093 auf die Platine gequetscht bekommen. ;-)

Ich hätte ja gern einen spannungsgesteuerten PWM-Controller (meist auch 8-beinig) aus einem alten Schaltnetzteil genommen - aber irgendwie hab ich auf meinen Bastelplatinen keinen gefunden... egal, Lampe brennt jetzt! ;-)

LG,
supanova



klausthal

08.10.2005,
12:55

@ supanova

Fehler korrigiert

darf ich auch noch untertänigst mit einem fehler aufwarten? die nicht benutzten eingänge hast du nicht auf masse (oder +Ub) gelegt. du warst aber offensichtlich auf dem besten wege, denn verbunden hast du sie schon mal.

klausthal

Björn(R)

E-Mail

Dortmund,
08.10.2005,
13:15

@ supanova

Fehler korrigiert

Hallo supanova,

» Hallo Jörg,
»
» » ich will dir ja nicht deine Freude über die gelungene Schaltung
» vermießen,
» das kannste auch gaaaaaar nicht! :-D :-D :-D ;-)
»
» » aber du hast da noch einen Fehler drin: Pin 13 muß mit Pin 14 des 4093
» » verbunden werden.
»
» Siehste, hat sich doch der Fehlerteufel eingeschlichen. Es war ja auch
» schon sooo spät gestern Abend - korrigierter Schaltplan unten. Danke, dass
» du so aufmerksam warst!

Ich befürchte, die Brücke zwischen Pin14 und C2 ist dir etwas zu hoch gerutscht. Eigentlich müsste die direkt zwischen Pin13 und Pin14 liegen ;-)

» » Außerdem könnte man als Schmitt-Trigger auch einen 555
» » in CMOS verwenden, der genau die gleiche Funktion hätte, aber mit 8
» » Beinchen viel kleiner ist als der 4093.
»
» Das stimmt, diese Schaltung hatte ich auch ausprobiert. Was mich aber
» störte, war der viel höhere Ruhestromverbrauch des 555, und die
» mangelhafte Frequenzstabilität beim Drehen des Potis (auch wenn das für
» meine Anwendung eigentlich egal ist). Einzig die Größe wäre ein Vorteil,
» aber ich habs ja auch mit dem größere, aber billigeren 4093 auf die
» Platine gequetscht bekommen. ;-)
»
» Ich hätte ja gern einen spannungsgesteuerten PWM-Controller (meist auch
» 8-beinig) aus einem alten Schaltnetzteil genommen - aber irgendwie hab ich
» auf meinen Bastelplatinen keinen gefunden... egal, Lampe brennt jetzt! ;-)
»
»
» LG,
» supanova
»
»
Viele Grüße,
Björn
»
»

supanova

E-Mail

08.10.2005,
14:57

@ supanova

Aaaaaaaaargh!!!

Das kommt davon, wenn man sowas so spät abends macht... und dann noch ohne ordentliches CAD-Programm. Da wollte ich mal was Gutes tun und heraus kommt nur Schrott - echt peinlich! ;-)

So, jetzt aber! Und wenn jetzt noch ein Fehler drin ist, springe ich... :-D :-D :-D



J.R.(R)

E-Mail

09.10.2005,
01:25

@ supanova

Fehler korrigiert

Hallo,

» » Außerdem könnte man als Schmitt-Trigger auch einen 555
» » in CMOS verwenden, der genau die gleiche Funktion hätte, aber mit 8
» » Beinchen viel kleiner ist als der 4093.
»
» Das stimmt, diese Schaltung hatte ich auch ausprobiert. Was mich aber
» störte, war der viel höhere Ruhestromverbrauch des 555, und die
» mangelhafte Frequenzstabilität beim Drehen des Potis (auch wenn das für
» meine Anwendung eigentlich egal ist). Einzig die Größe wäre ein Vorteil,

Mein Vorschlag war ausdrücklich die CMOS-Version des 555 und die braucht auch nicht mehr Strom als der 4093.

Jörg

» aber ich habs ja auch mit dem größere, aber billigeren 4093 auf die
» Platine gequetscht bekommen. ;-)
»
» Ich hätte ja gern einen spannungsgesteuerten PWM-Controller (meist auch
» 8-beinig) aus einem alten Schaltnetzteil genommen - aber irgendwie hab ich
» auf meinen Bastelplatinen keinen gefunden... egal, Lampe brennt jetzt! ;-)
»
»
» LG,
» supanova
»
»
»
»

Matthias der II.

E-Mail

29.09.2007,
01:58

@ supanova

PWM-Regelung mit einem Mikrocontroller

Zunächst einmal ein großes Lob für die Entwicklung dieser tollen Schaltung. Ich habe sie gerade nachgebaut und es funktioniert soweit alles super...
Ich habe in meinem Zimmer 10 Stück dieser 12V Halogenlampen an der Decke und möchte diese alle unabhängig voneinander mit dem Computer dimmen können. Der Computer ist über die serielle Schnittstelle mit einem Mikrocontroller verbunden. Und jetzt meine Frage: Ist es möglich den Mikrocontroller so in die Schaltung einzubinden, dass er im Prinzip "das manuelle Drehen des Potis" übernimmt? Also auf elektronische Art die Helligkeit der Halogenlampen verändert?

Wenn das funktioniert baue ich einfach die Schaltung 10x auf und bin happy ;-)

Bobesmusik(R)

Offenburg,
13.12.2009,
22:56

@ J.R.

Fehler korrigiert

Hallo

Wolte mal nachfragen ob mann aus einem IC 4093 auch vier solcher Dimmer bauen kann .
Oder muss ich vier dieser Schaltungen nacbauen .

Vielen Dank im Vorraus .

MfG Bobesmusik
» »
» »
» »
» »

J.R.(R)

E-Mail

14.12.2009,
00:26

@ Bobesmusik

Fehler korrigiert

Hallo,

» Wolte mal nachfragen ob mann aus einem IC 4093 auch vier solcher Dimmer
» bauen kann .

Ja

» Oder muss ich vier dieser Schaltungen nacbauen .

Ja, vier Schaltungen mit insgesamt einem 4093.

Jörg

» Vielen Dank im Vorraus .
»
» MfG Bobesmusik
» » »
» » »
» » »
» » »

Oli_G2010

E-Mail

28.02.2010,
16:53

@ J.R.

Fehler korrigiert

Hallöchen,

ich bin zwar kein elektronischer Tiefflieger, aber mir fehlt noch einiges an Wissen um solche Schaltungen wie diese hier (speziefisch den Bauteilen/IC's) zu verstehen.
Nichts desto trotz möchte ich diese Art Schaltung verwenden um eine KFZ-Lampe (H7 12V, 55W) zu dimmen.
Mich interessiert die geringe Baugröße, sowie die Einfachheit des Aufbaus.
Da ich auf eine feste Helligkeit dimmen möchte, kann ich doch sicherlich statt dem Poti einen Widerstand verbauen, oder? Die Größe von diesen könnt ich mir ja ertesten :-)
Ich wäre an der Variante mit den 555 interessiert.
Wie würde denn dann die Schaltung aussehen, und was für ein Mosfet müßte ich dann nehmen?

Ich wäre euch für Antworten sehr dankbar.

In diesem Sinne...

mfG...Oli.


» Hallo,
»
» » » Außerdem könnte man als Schmitt-Trigger auch einen 555
» » » in CMOS verwenden, der genau die gleiche Funktion hätte, aber mit 8
» » » Beinchen viel kleiner ist als der 4093.
» »
» » Das stimmt, diese Schaltung hatte ich auch ausprobiert. Was mich aber
» » störte, war der viel höhere Ruhestromverbrauch des 555, und die
» » mangelhafte Frequenzstabilität beim Drehen des Potis (auch wenn das für
» » meine Anwendung eigentlich egal ist). Einzig die Größe wäre ein
» Vorteil,
»
» Mein Vorschlag war ausdrücklich die CMOS-Version des 555 und die braucht
» auch nicht mehr Strom als der 4093.
»
» Jörg
»
» » aber ich habs ja auch mit dem größere, aber billigeren 4093 auf die
» » Platine gequetscht bekommen. ;-)
» »
» » Ich hätte ja gern einen spannungsgesteuerten PWM-Controller (meist auch
» » 8-beinig) aus einem alten Schaltnetzteil genommen - aber irgendwie hab
» ich
» » auf meinen Bastelplatinen keinen gefunden... egal, Lampe brennt jetzt!
» ;-)
» »
» »
» » LG,
» » supanova
» »
» »
» »
» »

x y

28.02.2010,
18:52

@ Oli_G2010

Fehler korrigiert

» KFZ-Lampe (H7 12V, 55W) zu dimmen.

Und woher kommt der Saft, KFZ-Bordnetz?

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
28.02.2010,
19:01

@ Matthias der II.

PWM-Regelung mit einem Mikrocontroller

» Zunächst einmal ein großes Lob für die Entwicklung dieser tollen Schaltung.
» Ich habe sie gerade nachgebaut und es funktioniert soweit alles super...
» Ich habe in meinem Zimmer 10 Stück dieser 12V Halogenlampen an der Decke
» und möchte diese alle unabhängig voneinander mit dem Computer dimmen
» können. Der Computer ist über die serielle Schnittstelle mit einem
» Mikrocontroller verbunden. Und jetzt meine Frage: Ist es möglich den
» Mikrocontroller so in die Schaltung einzubinden, dass er im Prinzip "das
» manuelle Drehen des Potis" übernimmt? Also auf elektronische Art die
» Helligkeit der Halogenlampen verändert?
»
» Wenn das funktioniert baue ich einfach die Schaltung 10x auf und bin happy
» ;-)

--
Hi,

Indem du die Potis gegen elekronische, digital gesteuerte, austauscht.

www.maxim-ic.com
http://www.maxim-ic.com/products/digi_pot/

Obwohl du eigentlich das ganze gleich mit einem Controller aufbauen
kannst, der ein UART eingebaut hat.
Der würde dann halt unabhängig mehrere Lampen steuern.

Willst das nicht, also vom PC, machst einfach ein Interface COM -> digi Portis und es geht auch.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Oli_G2010

E-Mail

28.02.2010,
20:29

@ x y

Fehler korrigiert

» » KFZ-Lampe (H7 12V, 55W) zu dimmen.
»
» Und woher kommt der Saft, KFZ-Bordnetz?

Ups...vergessen.
Ja, Saft kommt vom Bordnetz.

x y

01.03.2010,
03:00

@ Oli_G2010

Fehler korrigiert

» » » KFZ-Lampe (H7 12V, 55W) zu dimmen.
» »
» » Und woher kommt der Saft, KFZ-Bordnetz?
»
» Ups...vergessen.
» Ja, Saft kommt vom Bordnetz.

Dann vergiss mal ganz schnell 'ultrakompakt', lies den Abschitt über das KFZ-Bordnetz in den dse-FAQ.

Oli_G2010

E-Mail

04.03.2010,
20:12

@ x y

Fehler korrigiert

OK... dann nicht "ultrakompakt".
Ich möchte bloß das es funktioniert.

Nen bissl Platz hab ich ja :-)



» » » » KFZ-Lampe (H7 12V, 55W) zu dimmen.
» » »
» » » Und woher kommt der Saft, KFZ-Bordnetz?
» »
» » Ups...vergessen.
» » Ja, Saft kommt vom Bordnetz.
»
» Dann vergiss mal ganz schnell 'ultrakompakt', lies den Abschitt über das
» KFZ-Bordnetz in den dse-FAQ.