12 Kanal Dimmer mit Controller auf Netzseite

Hallo NG,

ich bin gerade dabei einen 12 Kanal Phasenanschnittdimmer für einen Haufen sog. Pinspots zu entwickeln. Das sind Lampen mit einem 30W/6V Leuchtmittel und jede Lampe enthält einen eigenen Trafo. Um ein bischen Aufwand zu sparen habe ich vor, den steuernden Controller direkt auf Netzspannungsseite zu setzten, so dass er direkt an die Gates der Triacs angeschlossen werden kann. Dafür erfolgt dann die Kommunikation mit dem Controller und der restlichen Schaltung über zwei Optokoppler. Da ich eine Schaltung dieser Art aber bis jetzt noch nicht ausprobiert habe, wollt ich mal nachfragen, ob das so überhaupt funktioniert und wo ihr eventuell Probleme seht:

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Speziell würde mich die Gateansteuerung der Triacs interessieren. Wenn ich das Datenblatt vom BT139 richtig verstanden habe, benötigt das Gate in allen vier Quadranten max. 70mA zum Zünden. Ich hab das ganze daher mal für 100mA ausgelegt. Am Gate sollen max. 1.5V abfallen, am UDN2981 2V pro Kanal. Bleiben also noch 1.5V für den Vorwiderstand was bei 100mA 15 Ohm macht. Ist das soweit richtig oder hab ich irgendwo nen Denkfehler? Wenn ich das layoute, plaziert man die UDN besser am Controller oder an den Triacs?

Viele Grüsse, Michael

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Michael Dreschmann
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"Michael Dreschmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.rhein-zeitung.de...

Nimm statt der UDN billigere ULN2003 und verbinde nicht GND der Schaltung mit NULL der 230V, sondern +5V mit NULL.

Wozu ist R30 ?

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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Hallo,

MaWin schrieb:

Dann arbeitet man aber im 4-quadranten Modus. Da zünden die Triacs meistens nicht so gut respektive brauchen mehr Saft.

Marcel

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Marcel Müller

Ich hab noch nie eine Schaltung gesehen, wo in allen 4 Quadranten gezündet wurde. Eigentlich werden die Zündmodi ja 1+, 1-, 3- und 3+ genannt, Theoretiker num(m)erieren lieber die Quadranten durch. In der gezeigten Schaltung wurde 1+ und 3+ gezündet, d.h. bei jeder zweiten Halbwelle im 4. Quadranten. Und dass das nicht so gut geht, hast du ja geschrieben. Bei schnellen Triacs (bei der induktiven Last nicht unbedingt eine schlechte Idee) geht es dann gar nicht mehr. Daher hat MaWin ja die Änderung auf 1-/3- vorgeschlagen, was bei allen Triacs besser geht.

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mfg Rolf Bombach
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R. Bombach

Hallo,

Ja, das is ne gute Idee, dann ist auch der Spannungsabfall am ULN kleiner und ich kann nen grösseren Vorwiderstand nehmen.

Der Optokoppler hat nen Open Collector Ausgang. Auf der Netzseite ist der Widerstand nicht nötig, weil man beim AVR ja Pullups einschaltem kann.

Viele Dank, Michael

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Michael Dreschmann

Hallo,

Ich bin gerade etwas durcheinander, nachdem ich über MaWins Vorschlag nachgedacht habe. In der gezeigten Schaltung habe ich ja jetzt T1 aller Triacs mit N verbunden und an T2 liegt die Last. Jedenfalls sieht das so aus, wenn ich mir das Schaltsymbol im BT139 Datenblatt anschaue. Aber an der Kühlfahne liegt ja T2 an und nacher sollen ja alle auf einen gemeinsamen Kühlkörper. D.h. eigentlich sind doch T1 und T2 vertauscht, oder? Und der Gatestrom fliesst doch auch zwischen G und T2 oder? Ich glaub man sollte so spät in der Nacht keine Netzschaltungen mehr entwerfen...

Viele Grüsse, Michael

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Michael Dreschmann

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MaWin

Hallo!

Danke, war sehr informativ. Ich hab die Schaltung jetzt mal nach deinem Vorschlag und denen in der AN geändert. Da man für diese Art der Ansteuerung wohl oder übel T1 aller Triacs zusammenschalten muss, hab ich auf den isolierten Typ BTA16 gewechselt. Da 3+ nicht mehr verwendet wird reichen 50 mA I_GT und der Vorwiderstand kann auf 47 Ohm anwachsen. Ausserdem hab ich noch die AC gekoppelte Zero Detection Schaltung aus der AN übernommen. Allerdings frag ich mich noch, welchen Wert das Poti und der Kondensator (C20) haben sollte. Wäre toll, wenn da jemand eine Idee hat. Ich vermute 10nF sind zu wenig. Da ich zu wenig Pins am AVR hab, will ich die interne Band Gap Referenz für den Komparator benutzten. Weiss jemand zufällig wie brauchbar die ist, d.h. wie stark die sich während dem Betrieb und der Zeit verändert? Einen individuellen Abgleich kann man ja mit dem Poti machen.

Aktuellen Schaltplan gibt's wieder hier: home.rz-online.de/~wdreschm/load_sch.jpg

Vielen Dank für eure Mühe, Michael

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Michael Dreschmann

"Michael Dreschmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.rhein-zeitung.de...

Ob das mit dem Poti Sinn macht bzw. notwendig ist....

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(statt Mains GND mit GND ist es bei dir mit +5V verbunden, ueber viel weniger als 1MOhm, aber das passt schon...)

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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Hallo,

Naja, ich denke es reduziert den Aufwand in der Software, wenn man den genauen Nulldurchgangszeitpunkt kennt und nicht eine Halbwelle ein Stück zu früh ist und eine ein Stück zu spät. Ich hab Sorgen, dass diese 3V Offset bei der Atmel Variante schon zuviel sind. Diese Schaltung mit dem Poti hab ich gerade mal mit 10nF simuliert. Am Komparatoreingang vom AVR lieg dann etwa eine Spitzenspannung von 20V an (bzw. wenn der AVR drin sitzt hoffentlich nur noch etwas über 5V). Hätte ich nicht erwartet und denke ich werde das mal so ausprobieren. Die Bandgap Spannung wird sich ja hoffentlich nicht mehr als 0.2V im Betrieb bewegen und dann sollte diese Variante immerhin genauso genau sein wie die, die Atmel vorschlägt. Ich kann ja dann mal berichten, ob's klappt.

Noch eine kleine Sache fiel mit eben auf: Die Triacs stecken ja im TO220 Gehäuse und da gibt es auf dem Layout nur etwa 1mm Platz zwischen den Anschlusspads. Reicht das für 325V Spitzenspannung? Da ist ja dann kein Stopplack drüber und bei Google sagt man 1mm pro 240V mit Stoplack...

Viele Grüsse, Michael

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Michael Dreschmann

Wer misst, misst Mist! Selbst bei Simulationen... Naja, die phasenschiebende Wirkung des Kondensators macht die Sache vermutlich ungenauer, als wenn man im Controller ein wenig rumrechnet und über ein paar Perioden mittelt... Ich hab die Netzspannung jetzt über 400K direkt an nen Interruptpin gelegt, so wie es Atmel mit 1M vorschlägt.

Viele Grüsse, Michael

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Michael Dreschmann

ich meine mich zu erinnern, dass man hier den Fehlerfall einer Verbindung berücksichtigt (und z.B. mit ner Feinsicherung weitere Schäden ausschliesst) eine echte galvanische Trennung der beiden Anschlusspins will man hier ja eigentlich auch garnicht (Spannungsfestigkeit)

bye, Michael

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Michael Schöberl

"Michael Dreschmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.rhein-zeitung.de...

Die Isolation und damit Isolationsabstaende bei 230V~ zwischen primaer und sekundaer sind fuer galvanisch getrennte Schaltungsteile die mit

230V Nenndifferenz im Fehlerfall (Blitzschlag, Ueberspannung) satte 2500V aushalten sollen. Der TRIAC haelt eh bloss 600V aus, mehr kann zwischen seinen Abschluessen nicht liegen, und dafuer reicht 1mm, und im Fehlerfall geht auch keine galvanische Trennung zu Bruch.
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Hallo,

Aber der Controller und damit der ganze Dimmer :) Ich dachte, dass bei weniger als 1 mm die Gefahr von Überschlägen ab und zu schon recht hoch sei, und nach dem ersten wäre der AVR wohl hin. Naja, dann ist ja jetzt alles klar.

Viele Grüsse, Michael

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Michael Dreschmann

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