Hallo Experten, eine vorhandene Installation mit 24V-Halogenleuchten an einem Trafo soll mittels Phasenanschnittsteuerung dimmbar gemacht werden. Dazu benötige ich eine Nulldurchgangserkennung und möchte diese mithilfe eines Optokopplers galvanisch trennen. Also habe ich mir hier und anderswo eine Reihe von Schaltungen angeschaut und einige, soweit meine und Qucs' Fähigkeiten das zulassen, simuliert und berechnet. Im Prinzip verwenden alle diese Schaltungen einen Widerstand zur Strombegrenzung, was den Nachteil hat, dass dabei eine Menge Leistung am Widerstand in Wärme "verbraten" wird und mir daher widerstrebt. Darum habe ich mir eine Schaltung ausgedacht, die aus nur vier Bauteilen besteht und -- meiner bescheidenen Laienmeinung nach -- relativ verlustarm sein sollte. Der Trick ist, dass dabei der kapazitive Blindwiderstand eines Kondensators verwendet und die Phasenverschiebung des Kondensators durch eine Z-Diode kompensiert wird. Meine Simulation in Qucs mit 1N4148 für D1 und D2, einer 1N4747 für Z1 und 680 nF für C1 sieht sehr gut aus, mit der Zenerspannung lassen sich die Steilheit der Flanke vor dem OK, und mit dem Kondensator der Strom durch die Input-Diode des OK bestimmen. Was sagen die Fachleute dazu? Kann ich das so machen, gibt es bessere Alternativen oder bin ich völlig auf dem Holzweg? Vielen Dank für Eure Zeit und Eure Einschätzungen. Beste Grüsse, Karl
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Hallo, Karl Käfer schrieb: > eine vorhandene Installation mit 24V-Halogenleuchten... Sorry, die beiden Anhänge sind derselbe -- da hat mich die Vorschau genarrt. Könnte das bitte ein Admin beheben? Liebes Dankeschön. Beste Grüsse, Karl
Karl Käfer schrieb: > Im Prinzip verwenden alle diese Schaltungen > einen Widerstand zur Strombegrenzung, was den Nachteil hat, dass dabei > eine Menge Leistung am Widerstand in Wärme "verbraten" wird und mir > daher widerstrebt. Der Widerstand heizt nur, wenn die LED im OK fast die ganze Zeit leuchtet. Durch Pulsbetrieb läßt sich das vermeiden. Beitrag "Re: Nulldurchgangserkennung"
Karl Käfer schrieb: > Darum habe ich mir eine Schaltung ausgedacht, die aus nur vier Bauteilen > besteht und -- meiner bescheidenen Laienmeinung nach -- relativ > verlustarm sein sollte. Der Trick ist, dass dabei der kapazitive > Blindwiderstand eines Kondensators verwendet und die Phasenverschiebung > des Kondensators durch eine Z-Diode kompensiert wird. Der "Trick" ist weder besonders neu noch besonders sinnvoll, denn leider kommt aus der Steckdose kein reiner Sinus, sondern typischerweise sind hochfrequente Störungen überlagert. Das verfälscht die Erkennung und gefährdet teilweise sogar die LED. Wenn man einen entsprechend hochohmigen Vorwiderstand nimmt, hält sich der Energieverlust in Grenzen; man muss ja die LED nicht voll aussteuern. Gruss Harald PS: Typischer Fall von Simulation bringt überhaupt nichts. :-(
> Also habe ich mir hier und anderswo eine Reihe von Schaltungen > angeschaut und einige, soweit meine und Qucs' Fähigkeiten das zulassen, > simuliert und berechnet. Im Prinzip verwenden alle diese Schaltungen > einen Widerstand zur Strombegrenzung Unsinn. ENTWEDER du hast dir hier die Schaltungen angesehen, dann hättest du aber nicht nur Widerstände gefunden, ODER du hast nicht richtig geguckt. Zusammengefasst findest du Schaltungesvarianten hier: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3 natürlich nicht nach einem phasenverschiebenden 24V Trafo. > und die Phasenverschiebung > des Kondensators durch eine Z-Diode kompensiert wird Klappt natürlich so nicht richtig.
Karl Käfer schrieb: > Im Prinzip verwenden alle diese Schaltungen > einen Widerstand zur Strombegrenzung, was den Nachteil hat, dass dabei > eine Menge Leistung am Widerstand in Wärme "verbraten" wird und mir > daher widerstrebt. Ein Optokoppler ist auch schon mit 1mA zufrieden. Man muss da nicht die maximal 20mA durchjagen. Ein Kondensator als Vorwiderstand erzeugt dir auch eine Phasenverschiebung. Und beim ersten einschalten der Spannung bekommt deine Koppler-LED einen gewaltigen Strom ab weil der Kondensator noch leer ist.
Hallo, vielen Dank für Eure Antworten, auf die ich gern im Einzelnen eingehen möchte. Werner (Gast) schrieb: > Der Widerstand heizt nur, wenn die LED im OK fast die ganze Zeit > leuchtet. Durch Pulsbetrieb läßt sich das vermeiden. > Beitrag "Re: Nulldurchgangserkennung" Klar: nur wo Strom fliesst, ... aber die Lösung in dem verlinkten Beitrag erscheint mir sehr aufwändig (6 Dioden, 5 Widerstände, 2 Transistoren, ein Kondensator und eine Z-Diode) und ist obendrein für 230V dimensioniert. Harald Wilhelms (wilhelms) schrieb: > Der "Trick" ist weder besonders neu noch besonders sinnvoll, > denn leider kommt aus der Steckdose kein reiner Sinus, sondern > typischerweise sind hochfrequente Störungen überlagert. Keine Steckdose nicht, nirgends. Ich sehe mit dem Oszilloskop keinerlei Störungen auf der Sekundärseite -- auch dann nicht, wenn zwei Staubsauger und ein Haarfön, die an derselben Phase hängen, gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet werden. Vermutlich filtert der vorgeschaltete Trafo die besagten Störungen bereits aus. MaWin (Gast) schrieb: > ENTWEDER du hast dir hier die Schaltungen angesehen, > dann hättest du aber nicht nur Widerstände gefunden, > ODER du hast nicht richtig geguckt. Tatsächlich habe ich nicht alle 1.370 Theads und Artikel durchgelesen, die die Suche nach "Nulldurchgang" hier zutage fördert. Insofern ist es sicher richtig, wenn Du sagst, dass ich nicht richtig geguckt habe. > Zusammengefasst findest du Schaltungesvarianten hier: > http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.3 Die Schaltungen sind allesamt für 230V dimensioniert, 1 und 3 verwenden Widerstände (330k, 2M2) zur Begrenzung. Die zweite Schaltung sieht aber interessant aus, die werde ich mir mal genauer anschauen. Danke. > natürlich nicht nach einem phasenverschiebenden 24V Trafo. Da es die bereits verschobene Phase auf der Sekundärseite des Trafos ist, welche geschaltet werden soll, erschien es mir sinnvoll, den Nulldurchgang eben dieser Phase zu detektieren, um die Effekte der Phasenverschiebung zu eliminieren. Was netzseitig vor dem Trafo passiert, kann mir egal sein. > Klappt natürlich so nicht richtig. Das kannst Du zweifellos besser beurteilen als ich, schliesslich bist Du im Gegensatz zu mir ein sehr erfahrener Fachmann. "Das klappt nicht" ist zwar eine Aussage, hinterlässt mich jedoch leider genauso dumm wie zuvor. Weil ich der naturgegebenen Dummheit gerne entgegenwirken möchte, würde ich viel lieber verstehen, warum das nicht klappt? Die Frage nach dem Ob dürfte sich in Kenntnis des Warum vermutlich von selbst beantworten. Bendt (Gast) schrieb: > wie soll das überhaupt gehen? Die Phasenseite des Kondensators wird von der fallenden Flanke der Phase negativ aufgeladen, die OK-Seite über D2 und Z1 dadurch positiv. Auf der steigenden Flanke der Phase wird die Phasenseite des Kondensators wieder positiv aufgeladen und "schiebt" so die positive Ladung auf der OK-Seite über Z1 und D1 in die Input-LED des Optokopplers. Soweit die Überlegung. Helmut Lenzen (helmi1) schrieb: > Ein Optokoppler ist auch schon mit 1mA zufrieden. 230V * 1mA = 230mW, die nutzlos an dem Vorwiderstand verbrannt werden. Ok, das ist nicht viel, aber schön finde ich das irgendwie trotzdem nicht. > Ein Kondensator als Vorwiderstand erzeugt dir auch eine > Phasenverschiebung. Ja, das hatte ich ja bereits erwähnt. Zumindest in der Simulation macht eine passend dimensionierte Z-Diode einerseits eine schön steile Flanke und wirkt durch ihre Verzögerung -- der Durchbruch erfolgt ja erst bei entsprechender Potentialdifferenz -- der Phasenverschiebung entgegen. > Und beim ersten einschalten der Spannung bekommt deine Koppler-LED einen > gewaltigen Strom ab weil der Kondensator noch leer ist. Wir reden über eine Ladung von maximal 24V * 680nF = 0,016mC. Wenn die in 10us fliessen, sind das 1,6A. Laut Datenblatt verkraftet die Input-Diode des CNY17 für 10us aber sogar bis zu 2,5A. Nunja, wie dem auch sei: ich glaube, ich werde das Ganze mal zusammenbauen und es mir mit dem Oszilloskop anschauen. Ausserdem werde ich die von Euch verlinkten Schaltungen einmal simulieren und ausprobieren. Mal sehen, was dabei herum kommt. Bei Interesse kann ich die Ergebnisse gerne posten. Auch wenn sie nicht unbedingt das beinhalteten, was ich mir erhofft hatte (Begeisterung, Jubel, Applaus, "ich will Kinder mit Dir"): nochmals vielen Dank für Eure Antworten. ;-) Beste Grüsse, Karl
Karl Käfer schrieb: > 230V * 1mA = 230mW, die nutzlos an dem Vorwiderstand verbrannt werden. > Ok, das ist nicht viel, aber schön finde ich das irgendwie trotzdem > nicht. Ich meinte du hast 24V! Karl Käfer schrieb: > Laut Datenblatt verkraftet die > Input-Diode des CNY17 für 10us aber sogar bis zu 2,5A. Und du meinst das kommt jetzt der Lebensdauer zu gute.
@Karl Käfer Also gut: Und hier ist er nun -Licht aus, Spot an! Karl Käfer mit seinem Hit: "Ein neuer Nulldurchgang ist wie ein neues Leben!" Applaus! Die Idee der Schaltung ist interessant und es interessiert mich, was in Natura dabei herauskommt. (Kinder will ich nicht von Dir, -ich habe eigene) Grins MfG Paul
Hallo Helmut, Helmut Lenzen schrieb: > Ich meinte du hast 24V! Du hast natürlich Recht, da sind es nur 24mW. Da hab' ich mich irgendwie auch noch von den ganzen 230V-Schaltungen verwirren lassen. Wie dem auch sei: es widerstrebt mir einfach, de jute Enerjie an einem Widerstand zu verbraten, wenn ich das (vielleicht) vermeiden kann. Beste Grüsse, Karl
Ich bitte dich. 24mW Schon mal den Preisunterschied Folien C und Widerstand berechnet und wie lange die Schaltung dazu laufen muss :=) Und der Blindstrom der dabei entsteht belastet das Netz ebenso ...
Hallo Paul, hallo Helmut, Paul Baumann (Gast) schrieb: > Applaus! Na also! Welch ein Glück, dass Du mich noch hast nicht singen hören. ;-) > Die Idee der Schaltung ist interessant und es interessiert mich, was in > Natura dabei herauskommt. Wir werden sehen, ich muss erst noch einen Kundenserver reanimieren, dann für ein paar Z-Dioden zum Elektronikladen und heute Nacht, wenn ich hier meine Ruhe habe, wird gesteckbrettelt und dann Oszillos kopiert. Helmut Lenzen schrieb: > Ich bitte dich. 24mW > Schon mal den Preisunterschied Folien C und Widerstand berechnet und wie > lange die Schaltung dazu laufen muss :=) > Und der Blindstrom der dabei entsteht belastet das Netz ebenso ... Da hast Du natürlich schon wieder Recht, obwohl... das sind 0.21kWh, also ca. 5 Cent im Jahr. Ein 50V-Tantaler mit 680nF kostet auch nur 12 Cent. Aber jetzt will ich einfach nur wissen, ob es überhaupt geht und ob sich die Qucs-Simulation auf die Realität übertragen lässt. Beste Grüsse, Karl
Karl Käfer schrob:
>....gesteckbrettelt und dann Oszillos kopiert.
Ganz prima! Du sprichst die richtige Sprache.
:-))
MfG Paul
>>....gesteckbrettelt
Heisst das jetzt nicht ge-steck-bo-ard-et?
Gruss
Harald
>eine vorhandene Installation mit 24V-Halogenleuchten an einem Trafo soll >mittels Phasenanschnittsteuerung dimmbar gemacht werden. Leidet nicht die Lebensdauer der Halogenlampen, wennn sie mit zu kleinen Spannungen betrieben werden? Wäre es nicht sinnvoller, das mit der DC-Nennspannung der Lampen zu machen?
Harald Wilhelms schrieb: > Heisst das jetzt nicht ge-steck-bo-ard-et? Oder eher sogar steckgeboardet... ;-)
Karl Käfer schrieb: > Na also! Welch ein Glück, dass Du mich noch hast nicht singen hören. ;-) Fallen dann die Fliegen tot von der Wand :=)
Hallo, Kai Klaas schrieb: > Leidet nicht die Lebensdauer der Halogenlampen, wennn sie mit zu kleinen > Spannungen betrieben werden? Prinzipiell ja. Aber das lässt sich vermeiden, indem die Lampe regelmässig für eine gewisse Zeit mit voller Leuchtstärke betrieben wird, denn dann scheidet sich das zuvor verdampfte Wolfram wieder am Glühwendel ab. Reime ich mir jedenfalls aus dem Abschnitt "Wolfram-Halogen-Kreisprozess" im Artikel "Halogenlampe" bei Wikipedia zusammen -- und wenn ich mich recht entsinne, habe ich hier auch schon so etwas gelesen. Lothar Miller (lkmiller) schrieb: > Oder eher sogar steckgeboardet... "Yoga mit Fussnägeln", heute Lektion 1: das Aufrollen. Helmut Lenzen (helmi1) schrieb: > Fallen dann die Fliegen tot von der Wand :=) Nur bei ganz softer Mucke wie Iron Maiden, Motörhead und Metallica. So, getz is ersma Feierahmt. Essen, Händchen halten, Glen Elgin, Steckbrett. Messen. ...Stunden später... So, steckbrettlt is', erste Ergebnisse machen Mut. Als Z-Diode hab' ich jetzt eine mit 22V benutzt. Die LED flackert gut wahrnehmbar, mit meinem Multimeter (Benning MM-10) wird die richtige Frequenz (50Hz) erkannt, und die Spannungen stimmen auch. Im Spielzeug-"Oszilloskop" (Jyetech DSO 062, wirklich nur ein lustiges Spielzeug) sieht's auch gut aus, aber das heisst natürlich noch so ziemlich gar nichts. Wenn die Gattin morgen das verd..mte Kabel für die Digicam herausrückt, klemm' ich mal das "richtige" Oszilloskop (ist auch nix Dolles, nur ein billiges OWON MSO 5022, aber fuffzich Hertze sollte es wohl gerade noch halbwegs können) 'dran und liefere Bilder und Messdaten. Gedanke am Rande: was ist eigentlich, wenn die Spannungs einbricht, weil da grosse und / oder induktive Lasten geschaltet werden? Werd' ich auch ausprobieren, aber das werde ich dann wohl lieber löten statt stecken. Wo bekomme ich denn jetzt eine entsprechende Last für 24V her? Beste Grüsse, Karl
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Hallo, erfreulicherweise funktioniert meine Idee tatsächlich. Ich habe jetzt diverse Versuche mit verschiedenen Kondensatoren mit 10, 100, 220, 470 und 680 nF Kapazität und diversen Z-Dioden 12, 18, 20, 22 und 24V gemacht. Das Oszilloskop zeigt ein etwas anderes Ergebnis als die Simulation, nämlich einerseits ein deutliches "Knie" beim Anstieg der Spannung, andererseits, dass der Anstieg der Spannung immer erst nach dem Nulldurchgang beginnt und dann innerhalb von 0,6ms auf ca. 1,5V hochschnellt. Ich habe mal drei Oszilloskop-Bilder und zwei vom Aufbau beigefügt. Kanal 1 (rot) stellt die Ausgansspannung vom Netzteil, Kanal 2 (gelb) die Spannung über die grüne LED dar. Die Bilder sind verkleinert. Sofern ein Interesse besteht, kann ich die Originale (4320x3240, ca. 5MB pro Stück) nebst einem kleinen Video (11MB) vom Flackern der LED zusammenpacken und alles über irgendeinen Filehorst zugänglich machen. Beste Grüsse, Karl
Karl Käfer schrieb: > Das Oszilloskop zeigt ..., dass der Anstieg der Spannung immer erst nach > dem Nulldurchgang beginnt und dann innerhalb von 0,6ms auf ca. 1,5V > hochschnellt. Da sind ein Haufen Dioden in deiner Schaltung. Was sollte die LED zum Leuchten bewegen, bevor die diversen Schwellspannungen erreicht sind. Bei 230V fällt das nicht so auf. Wenn du einen µC mit dem Signal steuerst, kannst du einfach bis zur nächsten (Halb-)Welle warten, bevor du weiteres veranlaßt.
Hallo Werner, Werner schrieb: > Karl Käfer schrieb: >> Das Oszilloskop zeigt ..., dass der Anstieg der Spannung immer erst nach >> dem Nulldurchgang beginnt und dann innerhalb von 0,6ms auf ca. 1,5V >> hochschnellt. > > Da sind ein Haufen Dioden in deiner Schaltung. Was sollte die LED zum > Leuchten bewegen, bevor die diversen Schwellspannungen erreicht sind. Danke für Deine Antwort. Ja, klar, die Schwellspannungen... es hatte mich zuerst ein wenig gewundert, dass die Simulation das nicht zeigt, aber dann habe ich noch einmal genauer geschaut und gesehen: sie tut es. Ich hatte zuletzt immer nur auf den LED-Strom geachtet, grmpf. Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. Jedenfalls schön, dass die Simulation und die Messung mit dem Oszilloskop auf den zweiten Blick sehr gut übereinstimmen. > Bei 230V fällt das nicht so auf. Naja, hier hab' ich ja nur 24V... Zudem möchte ich aber noch eine andere Variante ausprobieren, nämlich die Z-Diode hinter D1 legen. Das soll die Z-Diode entlasten, weil der Ladestrom des Kondensators dann nicht mehr da hindurch muss. Laut der Simulation wird dann auch das "Knie" einem etwas sanfteren Anstieg der Spannung weichen, und das Signal soll dann vor dem Nulldurchgang kommen -- sagt die Simulation. > Wenn du einen µC mit dem Signal steuerst, kannst du einfach bis zur > nächsten (Halb-)Welle warten, bevor du weiteres veranlaßt. Klar, das geht natürlich auch, finde ich aber nicht sehr elegant. Mir wäre es lieber, wenn das Signal eine definierte Zeit von einigen Millisekunden vor dem Nulldurchgang kommen würde. Diese definierte Zeit kann ich dann auf den Comparewert meines Timers aufschlagen und kann darin Berechnungen ausführen oder eventuelle Schaltzeiten egalisieren. Naja, erst mal schauen, was die Variante mit der Z-Diode hinter D1 in der Messung ergibt -- ich werde davon berichten. Beste Grüsse, Karl
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