TRIAC-Dimmer für 230V 1kW Verständnisfrage

[wkrug]

Hast du meine nacheditierte Frage zu den Snubbern schon gesehen?

Weiss jetz nicht so direkt, was Du damit meinst.

Die Snubber Netzwerke ist auch so eine Sache.
Die sollen ein zu schnelles Ansteigen der Spannung am Triac verhindern, weil das zu Überkopfzündungen führen könnte.
Bei der Dimensionierung bin ich da ein wenig pragmatisch rangegangen.
Ich ging von der höchsten Spannung beim ausgeschalteten Triac aus, also 311V. Den Triac wollte ich in diesem Augenblick mit max. 10A belasten, falls er einschaltet, so bin ich dann auf einen Widerstand von 33Ohm gekommen.
Beim Kondensator ist ein wenig probieren angesagt.
Da ging ich von der kleinsten Last aus, die ich anschließen wollte und bin dann irgendwo bei 22nF...100nF gelandet.

Die BTA's sind eigentlich snubberless Triacs, aber wegen der Funkentstörung hab ich da auch ein kleines RC Netzwerk eingebaut.


Wenn Du induktiv behaftete Lasten hast, wär auch ein Varistor parallel zu den Anschlüssen des Triacs kein Fehler.
Bei Conrad gibts da 1W Typen, die sich bei mir bis jetzt gut bewährt haben.

Ich hab Dir mal meine Schaltplan als Attachment mit rangehängt - da gibts aber sicher noch Verbesserungspotetial, aber es funktioniert so.

[the_Ghost666]

Ich möchte das wohl an nem Attiny betreiben, wohl n Attiny2313, und zusätzlich zur seriellen Kommunikation noch mit ner 2farb LED, sowie nem Taster und nem Poti versehen. Ich hoffe die 2kB reichen aus um das zu programmieren.
Ich habe ausserdem überlegt, ob ich statt dem Schmitt-Trigger den Komparator des µC nutzen könnte, und den Schaltzeitpunkt bzw Versatz mit nem Trimmer einstelle.
Induktive Lasten, was meinst du damit genau, Halogenlampen und Motoren? Geplant ist n reiner Lampendimmer für Glüh- und Halogenlampen. Fragt sich wie das Ding an ner Energiesparlampe mit Vorschaltgerät reagiert.

Ich überlege ausserdem ob das Netz frequenzstabil genug ist, um daraus ne Zeitbasis abzuleiten, z.B. für ne Zeitschalt-Funktion. Hat da jemand Erfahrung?

[wkrug]

Lampendimmer für Glüh- und Halogenlampen

Eine niedervolt Halogen Lampe hat ein Vorschaltgerät.
Wenn das ein normaler Ringkerntrafo ist, hast Du da bereits eine induktive Last.
Da musst Du dann entweder eine Triac daueraktivierung oder eine Nachzündung im Strom 0 machen.
Ich hab mich für eine Triac Daueraktivierung entschieden, weil man dafür nicht noch einen zusätzlichen Stromsensor braucht, sondern das alle in Software lösen kann.
Bei elektronischen Vorschaltgeräten die auch dimmbar sein müssen, wird meistens ein Phasen-ABSCHNITT Dimmer vorgeschrieben.
Das geht mit einem Triac überhaupt nicht.

Ich würde mich aber schon aus Kompatibiltätsgründen für eine Auslegung für induktive Lasten entscheiden.
Die kann dann auch für normale ohmsche Lasten problemlos verwendet werden.

Ich hab auch einen Schaltplan für einen ATTINY2313 auf Lager - Wenn Du den willst.

Allerdings ist der für optische Drehencoder gedacht. Das Prog aber auf serielle Schnittstelle umzubasteln sollte aber auch kein Problem sein.

Die 50Hz sind in Deutschland ziemlich stabil, fas alle älteren Radiowecker laufen mit dieser Zeitbasis.
Wenn es aber um genaue Uhrzeiten geht wär wohl DCF 77 besser geeignet.

[the_Ghost666]

Mit Daueraktivierung meinst du, dass nicht nur Strom für einen moment, z.B. 100us ins Gate fließt, sondern dass er ab diesem Zeitpunkt bis zum Ende der Halbwelle voll durchsteuert, oder? Das klingt schon sehr gut in Software zu lösen.
Der Attiny ist gerade gestrichen, weil er entweder keinen AD-Wandler oder keinen USART besitzt (2313 oder 26). Und bei den Preisdifferenzen bau ich einfach nen Mega8 ein, dann brauch ich auch keine Sorgen um die Codesize haben und könnte vll sogar nen Bootloader über RS485 integrieren.
Ist ausser dem Varistor noch etwas bei induktiven Lasten zu beachten? Ich habe zu diesem Thema einen anderen ELV Dimmer gefunden, der das Problem von induktiven Lasten kurz beschreibt: http://www.elv-downloads.de/service/...-Dimmer-KM.pdf
Aber wie man das dann wirklich ohne zweiten Sensor macht, erschließt sich mir nicht, da die einfach n IC benutzen.

[wkrug]

Mit Daueraktivierung meinst du, dass nicht nur Strom für einen moment, z.B. 100us ins Gate fließt, sondern dass er ab diesem Zeitpunkt bis zum Ende der Halbwelle voll durchsteuert, oder? Das klingt schon sehr gut in Software zu lösen.

Genau wie Du das schreibst, so hab ich das gemacht.

Zusätzlich hab ich ab einer bestimmten Vollast ( 95...98% ) das Gate des Triac ständig unter Strom.

Durch den Halbwellenbetrieb ( siehe ELV Beschreibung ) hab ich mir schon mal 5 Stück PAR 36 Pin Spots getötet.
Das geht Ruck Zuck innerhalb von 10..15 Sekunden.

Das Verhalten mit fast rein induktiven Lasten konnte ich mit dem OSZI auch schon beobachten. Das tritt aber wirklich nur bei unbelasteten Transformatoren und niedriger Dimmstufe auf, weil hier die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung so groß ist, das der Zündwinkel fast immer falsch berechnet wird.
Ich denk ja nicht, das Du einen Halogentrafo im unbelasteten Zustand dimmen willst, es sein denn die angeschlossene Lampe ist durchgebrannt.

Als Effekt traten dann Resonanzschwingungen auf, die bei mir bis fast 800V Spitze Spitze reichten. Darum hab ich da auch noch den Varistor reingebaut.

Da manche Lampen einen Dimmbetrieb nicht unterstützen z.B. "normale" Leuchtstoffröhren, könntest Du noch eine Art Swich Mode in deinen Dimmer einbauen, der nur 0% und 100% Lastansteuerung kennt.
Über einen Jumper ließe sich dann der gewünschte Mode auswählen und somit fast jede Lampe ansteuern.

ELV Schaltung:
Guck mal in das Datenblatt von dem IC, da sollte die Funktionsweise eigentlich ersichtlich sein.

[the_Ghost666]

Ich hab da nochmal ne Frage zu dem SN75172 und RS485. Ich würde den wohl doch "einfach so" ohne galvanische Trennung einbauen, da 1: Es dabei um Differenzsignale geht, bin mir nicht sicher, wie ich die mit nem Optokoppler übertrage und 2: ist die Schaltung ja über den Trafo und Optokoppler eh vom 230V Netz getrennt.
Ich hab mal ins Datenblatt geschaut, der SN75172 ist n Transceiver (und unglaublich günstig bei Reichelt), d.h. ich kann einen pro Einheit einsetzen und kann mit ner Zweidrahtleitung bidirektional kommunizieren. Einfach den Tx-Pin an D, den Rx an R und das USART-Modul wie bekannt nutzen, auf der anderen Seite muss dann noch ein Widerstand zwischen A und B, sowie ein Widerstand von A nach +5V und einer von B nach GND, sodass es symmetrisch abgeschlossen ist. Das kann dann mit ner passenden Leitung mit bis zu 31 anderen verbunden werden. Und ich muss noch mit 2 sonstigen Pins zum Senden DE high ziehen und zum Empfangen RE low. Und wenn ich beim senden RE low lasse, dann höre ich meine eigene Message auf dem Bus mit, richtig?
Ansonsten läuft das alles wie bei RS232 über das Hardwaremodul, bzw ich muss darauf noch das Protokoll wie DMX512 implementieren, oder?


Und nochwas zur Masse, soll oder muss ich die Masse der Schaltung, also 0V für den Mikrocontroller usw. mit dem Schutzleiter PE verbinden, oder ist das sogar zu vermeiden, weil nacher noch der FI oder sonstwas auslösen könnte? Hab in nem Posting auf Microcontroller.net gelesen, dass es sogar ratsam sein könnte, PE auf der Platine zu haben, damit Überschläge oder so doch sicher abgeleitet werden, wenn mal was passiert.

[wkrug]

Ich hab mal ins Datenblatt geschaut, der SN75172 ist n Transceiver (und unglaublich günstig bei Reichelt), d.h. ich kann einen pro Einheit einsetzen und kann mit ner Zweidrahtleitung bidirektional kommunizieren. Einfach den Tx-Pin an D

Im Prinzip ja, obwohl ich jetzt das Datenblatt des SN75172 nicht kenne ( hatte den SN75176 vorgeschlagen ).
Wenn Du allerdings bidirektional übertragen willst musst Du ein Handshakeprotokoll benutzen, da ja immer nur ein Sender aktiv sein kann. Ne Kollisionserkennung wäre auch nicht schlecht.
Bei DMX 512 gibt es prinzipbedingt nur einen Sender im System, alles andere sind Empfänger - Deshalb braucht man dafür kein Handshake - Protokoll.
Normalerweise wird Transmit und Receive bei diesen Transceiverbausteinen per Steuerspannung umgeschaltet.

Das mit der galvanischen Trennung ist so schon richtig, allerdings kann es durch die hohen übertragenen Ströme auf der Leistungsseite trotzdem zu Spannungsüberlagerungen auf der Niedervolt Seite kommen ( z.B. über den Schutzleiter ).
Die Trennung über Optokoppler macht man, wenn man sie denn macht, auch nach dem Transceiverbaustein, also auf der 5V Seite.
Die Stromversorgung der SN75176 kann man dann über integrierte DC/DC Wandler machen, die ja auch galvanisch getrennt sind.

Die galvanische Trennung der RS485 und des Steuerteils ist eine zusätzliche Maßnahme und hat nichts mit der galvanischen Trennung des Steuerteils vom Leistungsteil deines Gerätes zu tun - Nur damit das klar ist !

[the_Ghost666]

Sorry, den meine ich auch, hab aus dem Datenblatt den falschen Typ kopiert, mich aber an dessen Datenblatt orientiert.

Wie meinst du das "auf der 5V Seite" trennen, meinst du jetzt den BUS oder oder den ganzen SN75176 entkoppeln? Ich finde bei Reichelt unter DC leider nur Step Down oder Step Up Wandler, aber nichts zum entkoppeln.

[wkrug]

DC/DC Wandler:
Guck mal bei Reichelt unter der Bestellnummer SIM1-0505 SIL4, dann siehst Du was ich meine.

Was soll ich das mit der galvanischen Trennung lang erklären.
Schau mal bei Digital Enlighment ( http://www.digital-enlightenment.de/ wie die Leute das dort die RS 485 beim USBDMX abgetrennt haben, so meine ich das.
Wie ich schon schrieb - Es ist nicht unbedingt erforderlich, allerdings empfehlenswert.

[the_Ghost666]

Das ist ja ne super Seite, die Projekte kann man ja wirklich 1:1 nachbauen, vorbildlich.
Ah, genau das Ding hab ich gesucht, wusste nur nicht in welcher Kategorie das liegt oder wie es heißen könnte. Besten Danke!