induktive Lasten an Selbstbau-Dimmer

  • Hi!
    Mein Eigenbau-6Kanal-DMX-Dimmer ist fertig. Das Teil macht theoretisch 6*5A (wegen Drosseln). Die Triacs machen 8A/600V (kurzzeitig 70A).
    Alles läuft auch prima in 255 Schritten und Dank Watchdog total stabil... :P


    Aber nun sollen die Teile auch an induktiven Lasten klarkommen (200W pro Kanal). Und hier gibts wohl Probleme...
    Die Drosseln klingen ziemlich fies an Trafos.
    Ich habe zum Schutz der Triacs flinke Schmelzsicherungen verbaut. Die vertragen sich allerdings mit den trafos nicht besonders. (Ein heller Blitz und schon wars dunkel :( ) Deswegen bin ich aus Verzweiflung auf 10A träge umgestiegen. Nun hat sich allerdings der erste Triac von fünf Dimmerpacks verabschiedet. :evil:


    Solche Probleme hatte ich auch schonmal für die Halogenbeleuchtung meines Zimmers...


    Habt Ihr irgendeine Idee, wie man induktive Lasten unter Kontrolle bekommt. (Das Problem könnte ja auch bei kommerziellen Dimmern auftreten :roll: )


    Ach ja: Der Dimmer läuft phasenANschnittsgesteuert...


    Grüße, - der momentan abrauchende - Hendrik

  • Zitat von "Henne"

    Hi!
    Mein Eigenbau-6Kanal-DMX-Dimmer ist fertig.
    Alles läuft auch prima in 255 Schritten und Dank Watchdog total stabil... :P


    Eine Schaltung in der ein Watchdog zubeißen muß ist nicht stabil.....

    Zitat von "Henne"


    Aber nun sollen die Teile auch an induktiven Lasten klarkommen (200W pro Kanal). Und hier gibts wohl Probleme...
    Die Drosseln klingen ziemlich fies an Trafos.


    Macht nichts.

    Zitat von "Henne"


    Nun hat sich allerdings der erste Triac von fünf Dimmerpacks verabschiedet.


    Schlecht.


    Thema 1: Blindleistung
    Der durch die Induktivität des Trafos fließende Strom möchte weiterfließen wenn der Triac nicht durchgesteuert ist. Da der Stromkreis offen ist wird Spannung daraus die dann den Triac abschießt.
    Ist am Trafo ein (ohmscher) Verbraucher angeschlossen vermag Dieser die "blinde Energie" aufzunehmen.


    -> Pinspotglühobst brennt durch -> Dimmer kaputt.


    In die Richtung zielt auch die in einem anderen Beitrag erwähnte 100W Birne primär parallel zum Trafo.


    Snubbernetzwerk ist ja klar?


    Imho kommen gute Dimmer mit dem Problem hauptsächlich wegen großzügiger Auslegung leidlich zurecht.



    Thema 2: Gleichstromanteil
    Du mußt den Triac lange genug zünden wegen des nacheilenden Stromes. Es kann leicht passieren daß der Triac in einer Halbwelle schon hält, in der nächsten aber nicht. Den resultierenden pulsierenden Gleichstrom nimmt der Trafo übel, wird warm, braucht viel Strom, Trafo gegen Triac - wer wird gewinnen?



    Dein Triac ist für einen Lampendimmer etwas knäpplich dimensioniert.
    Qualitätslink:
    http://www.teccor.com/web/PDF%20Files/Power/


    Gruß


    Uwe

  • @ Cyberlight:
    Wieso ist der Triac zu klein, wenn ich 200W dimmen will und das Teil 8A Dauerlast macht. Für die Spitzen sollten 70A eigentlich reichen, oder??


    Es handelt sich um 200W-Rinkerntrafos, die 2*100WFunzeln mit 12V versorgen.


    Handelt es sich nun um eine Glimm- oder Glühlampe.


    Eine Glimmlampe könnte auch Sinn machen, um HV-Surges von den Trafos "kurzzuschließen". Einen ähnlichen Zweck würden auch Varistoren parallel zu den Trafos erfüllen. Oder meint Ihr was anderes???


    Grüße, Hendrik

  • uwe
    zuerst einmal Danke für Deinen langen Post!


    Selbstverständlich habe ich ein Snubbernetwork eingebastelt.


    Nur das mit dem Gleichstromanteil versteh ich nicht:
    wenn ich Triacs zünde sind sie bis zum nächsten Nulldurchgang leitend.
    Ich kann also nicht mit den "Öffnungszeiten" großartig rumspielen. Die Triacs zünden in jeder Halbwelle (mit Oszi nachgemessen und sonsten würden ja auch kleinere Funzeln wie an Thyristoren flimmern). Ich sollte also keinen DC-Offset haben... (Aber trotzdem mal nachmessen - man weiß ja nie :oops: )


    Und jetzt schau ich man nach dem Triac-link...


    Was haltet Ihr von Varistoren als Überspannungsableitung??


    -In der ersten Testphase wurde wirklich mal ein Trafo heiß und die Birnen flackerten unkontrolliert - vielleicht wurde da schon der Triac geschädigt...


    grüße, Hendrik

  • Zitat von "Henne"


    Nur das mit dem Gleichstromanteil versteh ich nicht:
    wenn ich Triacs zünde sind sie bis zum nächsten Nulldurchgang leitend.


    Aber erst wenn der Haltestrom erreicht ist.
    Der Knackpunkt ist daß bei indukiver Last der Strom der Spannung zeitverzögert folgt. Wenn du also z.B. kurz nach dem Spannungsnulldurchgang mit einem kurzen Puls zündest...

    Zitat von "Henne"


    Was haltet Ihr von Varistoren als Überspannungsableitung??


    Nicht schnell genug. Eher schon Transientenschutzdioden (1.5KExxx)

    Zitat von "Henne"


    -In der ersten Testphase wurde wirklich mal ein Trafo heiß und die Birnen flackerten unkontrolliert - vielleicht wurde da schon der Triac geschädigt...


    Na siehste ;)


    Gruß


    Uwe

  • Zitat von "Henne"

    @ Cyberlight:
    Wieso ist der Triac zu klein, wenn ich 200W dimmen will und das Teil 8A Dauerlast macht. Für die Spitzen sollten 70A eigentlich reichen, oder??


    Handelt es sich nun um eine Glimm- oder Glühlampe.


    Schonmal eine 100W Glimmlampe gesehen? :o


    Die Frage mit dem triac ist ja wohl schon beantwortet.
    Dem triac und dem Trafo könntest du aber vorsichthalber dann noch ein RC-Glied verpassen.

    »Wenn China erwacht, wird es die Welt erschüttern.« Napoleon Bonaparte (1769-1821)

  • zum WatchDog:
    Um Bauteile zu sparen habe ich auf einen ext. Resetbaustein verzichtet und lasse den atmega8 über seine brown-out-detection bei slow-rising-power (dicke Elkos) resetten. Dies tut er auch meistens :roll:
    Wenn er es mal nicht tut, resettet ihn jetzt halt der Watchdog. Wenn die mcu erst mal arbeitet, ist sie nicht aus dem Tritt zu bringen (auch ohne WD) - so viel zum hochgelobten internen Reset :o


    zum Link:
    Ich habe schon selbstständig die AppNotes gefunden :wink: Da steht nur insgesamt, dass man für ind. Lasten ein Snubbernetwork braucht - meins ist dagegen sogar überdimensioniert - und die Triacs nur auf 75% der Nennleistung fahren soll. In meiner Aplikation werden sie nicht mal auf 10% beansprucht...


    zum Flackern und heiß werden:
    bei der Implementation des Watchdogs, haben wir Ihn zunächst aus Versehen auf 16ms laufen lassen, was etwas eng wurde. Deswegen hat er unregelmäßig und schnell resettet und den Ausgabeport scheinbar nicht vernünftig initialisiert. Außerdem hatte ich beim Thermoschutz noch etwas Blödsinn gemacht. Ich glaube, daran hat's gelegen... (Denn bislang tritt das Problem nicht mehr auf...)


    zum Doppelzünden:
    Ich soll also den Triacs noch ein paar ms nach ZC Saft auf's Gate geben...
    Wenn die Spannung hinter den Optotriacs reicht, um die Triacs "on" zu halten, reicht sie dann nicht aus, um sie während der gesamten nächsten Halbwelle "on" zu halten (Selbsthaltung). Das Timing der Triacs ist ja nicht von dem Strom sondern von der Spannung abhängig. (und wenn ich nach ZC erfolgreich zünde sind UND BLEIBEN die Teile erfolgreich an, oder??)
    (Tut mir echt Leid, dass ich's noch nicht verstehe :oops: )


    Könnte ich einen Link zu "Transientenschutzdioden" bekommen?? Hört sich vielversprechend an :D


    Grüße, Hendrik

  • Zitat von "Henne"


    Ich soll also den Triacs noch ein paar ms nach ZC Saft auf's Gate geben...


    Ja.


    Zitat von "Henne"


    Das Timing der Triacs ist ja nicht von dem Strom sondern von der Spannung abhängig.
    (und wenn ich nach ZC erfolgreich zünde sind UND BLEIBEN die Teile
    erfolgreich an, oder??)


    Nein. Es muß ein minimaler - im Datenblatt spezifizierter - Strom durch
    den Triac fließen damit es zur Selbsthaltung kommt. Dürfte bei einem 8A
    Triac so zwischen 10 - 50mA sein. Sonst ist der Triac einfach wieder "Aus" wenn
    kein Steuersignal am Gate mehr anliegt.


    Steht in der AN1002 von Teccor. Auszug:


    Latching current (IL) is the minimum principal current required to
    maintain the thyristor in the on state immediately after the switching
    from off state to on state has occurred and the triggering signal
    has been removed.


    Hauptsächlich deswegen der Link von mir...


    Dimmer mit Zündübertragern geben eine Folge von Impulsen ("Nadeln") auf das Gate, meist komplett bis zum Ende der Phase, also bis zum nächsten Nulldurchgang. (Arena, Strand, Soundlight sind mir im Sinn)
    Mit Triackopplern hat man es schon einfacher, einfach die LED entsprechend lange leuchten lassen. Kostet allerdings gut Strom bei 6 Kanälen.
    Der Dimmer unter http://www.call-n-deal.de/uwe/projekte/stagelightning/ tut so. Wegen der Entwicklung der Dimmerkarte kenne ich das Problem. Die ersten Prototypen waren mit Zündübertrager, nur ein kurzer Puls. Allerdings gingen immer die angeschlossenen Trafos kaputt ;)
    Beim TCA785 läßt sich die Pulsdauer einstellen.


    Ein weiterer Punkt ist der Gatevorwiderstand bei einer Triackopplerschaltung.
    Siehe hierzu die AN1007, Fig. 1007.6 ff.


    Mit den gegebenen Informationen kann man auch verstehen warum Dimmer, insbesondere mit Triackoppler, eine Mindestlast benötigen.


    Ich kann dir nicht versprechen daß das Szenario wirklich dein Problem ist,
    halte es aber für sehr wahrscheinlich. Wie lange zündest du?


    Transientenschutzdioden habe ich noch in keiner kommerziellen Dimmerschaltung gesehen. Imho nicht wirklich notwendig.
    Die 1.5KExxx (xxx steht für die Spannung, also z.B. 1.5KE24) können für ? Mikrosekunden 1.5 KW verputzen.
    Du bräuchtest die antiserielle 2-Diodenversion. Hersteller ist z.B. Thomsen (ST)


    Gruß


    Uwe

  • Hab grad die Schaltung gesichtet:
    Ich kenne den Dimmer schon und hab auch schon ein paar Anregungen aus deiner Schaltung für mein Projekt gezogen. Da war google wohl ein paar Monate schneller :D


    Nur der DeMux ist ja Hölle... Da werd ich mir mal was einfallen lassen :roll:


    Grüße, Hendrik

  • Zitat von "Henne"


    Nur: die Triac-LED kriegt Saft bis zum Nulldurchgang. Bei erkanntem ZC wird dann der Port rückgesetzt...


    Schade ;)
    Fällt mir jetzt erstmal nichts mehr ein. Ich hoffe aber trotzdem gut unterhalten zu haben ;)


    Gute Literatur noch:
    http://www.semiconductors.phil…licationnotes/APPCHP6.pdf


    Schildere dein Problem doch mal im Usenet: de.sci.electronics
    faq: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/


    Zitat von "Henne"


    Nur der DeMux ist ja Hölle... Da werd ich mir mal was einfallen lassen


    Nee, wieso? Ist saubere Elektronik der frühen 90er. Microcontroller mit Programspeicher drin waren in Einzelstückzahlen halt nicht zu bezahlen.
    Ich habe das Ding auch nicht ins große Netz gestellt weil ich denke daß jemand unbedingt genau diese Schaltung nachbauen sollte.
    Just für Anregungen. (Jetzt auch mit dem Assemblercode)


    Gruß


    Uwe

  • Noch paar Gedanken:


    Der maximale Strom


    Aus einem Beitrag in dse von Ulrich R. Sikkema:
    <mode zitat>
    2. Wie gross kann das Maximum vom Strom denn werden? Schlimmster Fall
    ist bei x=0, sofort ab Beginn der positiven Halbwelle wird die
    Netzspannung an die Last gelegt. Der Strom steigt wieder nach
    cos-Funktion (50 Hz) an, erreicht beim Nulldurchgang der Spannung das
    Maximum und faellt bis zum Ende der negativen Spannungshalbwelle wieder
    auf Null. Dazu muss die cos-Funktion um einen konstanten Betrag von der
    Hoehe seiner Amplitude ins positive verschoben werden (mal es mal auf).
    Also wird das Strommaximum *doppelt* so hoch wie ein normaler,
    eingeschwungener, symmetrisch um Null liegender Wechselstrom.


    Theoretisch jedenfalls. In der Praxis hat die induktive Last aber einen
    Eisenkern, der beim Doppelten des normalen Stromes in die Saettigung
    geht. Der Induktivitaetswert sinkt, der Strom steigt noch viel mehr. Bei
    Ringkerntrafos haben wir schon das zweihundertfache gemessen! Ganz
    schlimm wird es, wen hinter dem Trafo noch leere Kondensatoren liegen,
    die saugen dann auch nochmal Strom.


    <endmode zitat>


    Will sagen:
    Triac reichlich überdimensionieren
    Die eigene Induktivität in Form der Entstördrossel sollte nicht in die Sättigung gehen.


    Gruß


    Uwe

  • .. und schon mal den DC Anteil gemessen? Das mit dem unsymetrischen Zünden ist echt so ein Problem.
    Beim Triac nehme ich inzwischen nur noch Q6025, der hält auch länger als die 10A Sicherung... Hab da mal früher ne Versuchsreihe gemacht (Triac, Sicherung, Kurzschluss..). Die Supertollen 8A 70A Peak Triacs haben einen Schluss gerade mal mit ner 3.15A F Sicherung überlebt.


    Tomy

    SIM II Operator and Dante Level I-II-III (alles sogar zweimal :)
    Jugendschwimmabzeichen, Rettungsschwimmabzeichen in Bronze
    Meine kommerziellen Softwareprodukte SATlive und LevelCheck

  • Wo gibt's ein Datasheet für den Q6025 und wo kriegt man den günstig her??
    Ich hab bis jetzt immer mit der TIC-Reihe gebastelt und hatte bislang noch nie solche Probleme...


    Der Dimmer sollte insg. 16A ziehen. Also 2,7 A pro Kanal...


    Grüße, Hendrik