Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 250V Schalten mit Mikrokontroller?


von Johnny S. (sgt_johnny)


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Ich möchte mit einem Arduino PWM Signal einen 220V Verbraucher steuern.

Das PWM Signal hat 490Hz und 5V.

Mit dem Signal möchte ich eine Verbraucher schalten, sagen wir 
vereinfach die Helligkeit einer Lampe. Die Besonderheit an der Sache 
ist, das die Regulierung auf dem "Plus" geschene muss, also wie ein PNP 
Transistor. Da mehrere Verbraucher über GND einzeln abgeschaltet werden 
können, alle aber mit einem Regler reguliert werden müssen.

Die Frage ist nun wie kann man sowas realisieren?

Ich habe bereits an einen Optokoppler gedacht, aber ich fand bei Farnell 
keinen PNP Optokoppler.

Ich hab auch mal gelesen das man es nicht mit einem Tranisistor machen 
sollte, da der sonst unter umständen den  Mikrokontroller demuliert, zb. 
wenn dem Verbraucher GND fehlt.

: Verschoben durch Admin
von Peter (Gast)


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Johnny SGT schrieb:
> Ich möchte mit einem Arduino PWM Signal einen 220V Verbraucher
> steuern.
AC oder DC?

Johnny SGT schrieb:
> Die Frage ist nun wie kann man sowas realisieren?
Wenn DC: MOSFET + Highside Treiber.

von Harald W. (wilhelms)


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Johnny SGT schrieb:

> Ich möchte mit einem Arduino PWM Signal einen 220V Verbraucher steuern.
>
> Das PWM Signal hat 490Hz und 5V.

Da würde ich einen (Fertig-)Dimmer mit Steuereingang nehmen. Die haben
üblicherweise eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Lastkreis.
Gruss
Harald

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Peter schrieb:
> Johnny SGT schrieb:
>> Ich möchte mit einem Arduino PWM Signal einen 220V Verbraucher
>> steuern.
> AC oder DC?
>
> Johnny SGT schrieb:
>> Die Frage ist nun wie kann man sowas realisieren?
> Wenn DC: MOSFET + Highside Treiber.



DC, und ein P-Mosfet geht doch nicht, das schaltet mit 5V doch niemals 
aus!

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Johnny SGT schrieb:
>
>> Ich möchte mit einem Arduino PWM Signal einen 220V Verbraucher steuern.
>>
>> Das PWM Signal hat 490Hz und 5V.
>
> Da würde ich einen (Fertig-)Dimmer mit Steuereingang nehmen. Die haben
> üblicherweise eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Lastkreis.
> Gruss
> Harald

Danke :) hast du per zufall grade eine typenbezeichnung von sowas? Wie 
gross ist das Bauteil denn? Je kleiner je besser, am besten so 
MosFet-Grösse.

von Peter (Gast)


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Johnny SGT schrieb:
> DC, und ein P-Mosfet geht doch nicht, das schaltet mit 5V doch niemals
> aus!
Ich hätte an N-MOSFET + Highside Treiber gedacht.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Peter schrieb:
> Johnny SGT schrieb:
>> DC, und ein P-Mosfet geht doch nicht, das schaltet mit 5V doch niemals
>> aus!
> Ich hätte an N-MOSFET + Highside Treiber gedacht.

Aber ein N-Mosfet kann ich nicht einsetzen, da ich den "V+"-Draht 
schalten muss, und nicht den "GND" Draht

von Frank K. (fchk)


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Hast Du 220V Gleichstrom oder 220V Wechselstrom?

Ist der Verbraucher eine rein ohmsche Last? Will heißen: Hat der 
Verbraucher nur einen reellen Widerstand, aber keine Induktivität oder 
Kapazität?

Wenn es Wechselstrom und eine rein ohmsche Last ist, schau mal hier:

http://www.bristolwatch.com/ele/triacs2.htm

Ansonsten müßte man weiter sehen.

fchk

von Harald W. (wilhelms)


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Johnny SGT schrieb:

> Danke :) hast du per zufall grade eine typenbezeichnung von sowas?

Google kaputt?

> Je kleiner je besser, am besten so MosFet-Grösse.

Da es sich dabei um eine komplette Schaltung handelt und nicht um ein 
Bauelement handelt, kann man sowas nicht beliebig klein bauen.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Frank K. schrieb:
> Hast Du 220V Gleichstrom oder 220V Wechselstrom?
>
> Ist der Verbraucher eine rein ohmsche Last? Will heißen: Hat der
> Verbraucher nur einen reellen Widerstand, aber keine Induktivität oder
> Kapazität?
>
> Wenn es Wechselstrom und eine rein ohmsche Last ist, schau mal hier:
>
> http://www.bristolwatch.com/ele/triacs2.htm
>
> Ansonsten müßte man weiter sehen.
>
> fchk

Es sind 100-220V DC die ich schalten muss. Es handelt sich um 
Neon-Lampen die auch in einem Backofen sind auch "Glimmlampen" genannt

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Johnny SGT schrieb:
>
>> Danke :) hast du per zufall grade eine typenbezeichnung von sowas?
>
> Google kaputt?
>
>> Je kleiner je besser, am besten so MosFet-Grösse.
>
> Da es sich dabei um eine komplette Schaltung handelt und nicht um ein
> Bauelement handelt, kann man sowas nicht beliebig klein bauen.

Och :( schade... ich benötige etwas das auf einen Print passt.

von Peter (Gast)


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Johnny SGT schrieb:
> Aber ein N-Mosfet kann ich nicht einsetzen, da ich den "V+"-Draht
> schalten muss, und nicht den "GND" Draht
Nicht wenn du dir einen Highside Treiber suchst.

von Harald W. (wilhelms)


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Johnny SGT schrieb:

> Es sind 100-220V DC die ich schalten muss. Es handelt sich um
> Neon-Lampen die auch in einem Backofen sind auch "Glimmlampen" genannt

Solche Schaltungsbeschreibungen gehören ins Startposting; ansonsten
kommen falsche Vorschläge. Wieso gibt es einen derart grossen
Spannungsbereich? Glimmlampen laufen mit typisch 70V. Will man
deren Helligkeit steuern, muss man den Strom verändern und nicht
die Spannung.

von spontan (Gast)


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Tu dir einen Gefallen: Laß es.

Bei diesen Vorkenntnissen sind 230 V, egal ob AC oder DC, einfach 
zuviel.

>das die Regulierung auf dem "Plus" geschene muss, also wie ein PNP
>Transistor. Da mehrere Verbraucher über GND einzeln abgeschaltet werden
>können, alle aber mit einem Regler reguliert werden müssen.

Und dann noch die Verbraucher einzel von GND wegschalten. Würg.

von hans (Gast)


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Bitte befolge den Rat von "spontan", aus Deinen Postings geht hervor 
dass Du keine Ahnung von der Materie hast. Bitte bleib bei Kleinspannung 
und bringe weder Dich noch Andere in Gefahr. Nix für Ungut, aber so 
isses nun mal.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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hans schrieb:
> Bitte befolge den Rat von "spontan", aus Deinen Postings geht hervor
> dass Du keine Ahnung von der Materie hast. Bitte bleib bei Kleinspannung
> und bringe weder Dich noch Andere in Gefahr. Nix für Ungut, aber so
> isses nun mal.

Ich arbeite beruflich mit Spannungen >1000V, also denke ich mal das ich 
weiss welche Gefahren bei 220V drinnliegen :)

Aber da scheinbar die Regulierung nicht funktionieren wird, werde ich 
Sie weglassen, vieleicht finde ich ja noch etwas wo bereits jemand 
versucht hatt Glimmlampen sowie Nixie-Röhren zu dimmen

von Harald W. (wilhelms)


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Johnny SGT schrieb:

> Ich arbeite beruflich mit Spannungen >1000V, also denke ich mal das ich
> weiss welche Gefahren bei 220V drinnliegen :)

Dann sollte es Dir eigentlich nicht so schwer fallen, Probleme so
zu formulieren, das auch andere sie verstehen.

> Aber da scheinbar die Regulierung nicht funktionieren wird,

Was für eine Regulierung?

> werde ich
> Sie weglassen, vieleicht finde ich ja noch etwas wo bereits jemand
> versucht hatt Glimmlampen sowie Nixie-Röhren zu dimmen

Schaltungen für das Dimmen von Nixie-Röhren gibts massenhaft
im Netz; typischerweise macht man das mit PWM. Wobei manche
"Nixies" dann ihre Lebensdauer verringern.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Johnny SGT schrieb:
>
>> Ich arbeite beruflich mit Spannungen >1000V, also denke ich mal das ich
>> weiss welche Gefahren bei 220V drinnliegen :)
>
> Dann sollte es Dir eigentlich nicht so schwer fallen, Probleme so
> zu formulieren, das auch andere sie verstehen.
>
>> Aber da scheinbar die Regulierung nicht funktionieren wird,
>
> Was für eine Regulierung?
>
>> werde ich
>> Sie weglassen, vieleicht finde ich ja noch etwas wo bereits jemand
>> versucht hatt Glimmlampen sowie Nixie-Röhren zu dimmen
>
> Schaltungen für das Dimmen von Nixie-Röhren gibts massenhaft
> im Netz; typischerweise macht man das mit PWM. Wobei manche
> "Nixies" dann ihre Lebensdauer verringern.


Das mit der Lebensdauer mag wohl sein, wenn ich jedoch einen Print 
fertigen lasse, möchte ich die Funktion zumindest verbaut haben. Wenn 
ich es nicht nutzen möchte kann ich es immernoch überbrücken.

Mit PWM ist mir klar, aber wie werden aus den 5V Arduino-PWM  220V PWM?

Für Multiplexing wurden bei diesem Schema  Halbleiterrelais verwendet:
http://www.bader-frankfurt.de/nix/nixieuhr9.jpg

Das Datenblatt sagt "Turn On Time 2mS" und "Turn Off Time 0.5ms", mach 
ja grob 3 mS, das wir ja mit 490/800 Hz wohl nichts.

von spontan (Gast)


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Johnny schrieb:

>Aber ein N-Mosfet kann ich nicht einsetzen, da ich den "V+"-Draht
>schalten muss, und nicht den "GND" Draht

Wenn ich das lese, kann ich nicht glauben, daß dich jemand an Anlagen 
mit mehr als 40 Volt arbeiten läßt. >1000 Volt halt ich bei diesen 
Formulierungen, die eine gewisse Vorbildung zeigen, für absolut 
lebensmüde.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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spontan schrieb:
> Johnny schrieb:
>
>>Aber ein N-Mosfet kann ich nicht einsetzen, da ich den "V+"-Draht
>>schalten muss, und nicht den "GND" Draht
>
> Wenn ich das lese, kann ich nicht glauben, daß dich jemand an Anlagen
> mit mehr als 40 Volt arbeiten läßt. >1000 Volt halt ich bei diesen
> Formulierungen, die eine gewisse Vorbildung zeigen, für absolut
> lebensmüde.

Netzelektriker haben leider nicht viel mit elektronischen Bauteilen 
zutun ^^

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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von michael_ (Gast)


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Johnny SGT schrieb:
> Es sind 100-220V DC die ich schalten muss. Es handelt sich um
> Neon-Lampen die auch in einem Backofen sind auch "Glimmlampen" genannt

Schön!
Kannst du nun noch preisgeben, welche Bauform die haben und wie sie 
bisher betrieben wurden.
Mit Gleich- oder Wechselspannung?
Wenn mit Wechselspannung, kannst du PWM vergessen. Das ist ja quasi 
Gleichspannung und es wird nur eine Elektrode leuchten.
Besser wäre dann eine Ansteuerung mit Triac und Wechselspannung.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Johnny SGT schrieb:
> Mit dem Signal möchte ich eine Verbraucher schalten, sagen wir
> vereinfach die Helligkeit einer Lampe.

Dimmen ≠ Schalten

Was denn nun?

DC (Gleichstrom) ≠ AC (Wechselstrom)

Neon- oder DC-Glimm-Lampen im Backofen? Häää?

@Johnny: Schreib mal, worum es wirklich geht, oder mach mal ein Foto!

von Harald W. (wilhelms)


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Torsten C. schrieb:

> Neon- oder DC-Glimm-Lampen im Backofen? Häää?

Bei Neonlampen denke ich immer an soetwas:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/88/NeTube.jpg
Aber die haben typisch eine Ub von einigen Tausend Volt.

von Schreiber (Gast)


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Johnny SGT schrieb:
>>> werde ich
>>> Sie weglassen, vieleicht finde ich ja noch etwas wo bereits jemand
>>> versucht hatt Glimmlampen sowie Nixie-Röhren zu dimmen
>>
>> Schaltungen für das Dimmen von Nixie-Röhren gibts massenhaft
>> im Netz; typischerweise macht man das mit PWM. Wobei manche
>> "Nixies" dann ihre Lebensdauer verringern.
>
> Das mit der Lebensdauer mag wohl sein, wenn ich jedoch einen Print
> fertigen lasse, möchte ich die Funktion zumindest verbaut haben. Wenn
> ich es nicht nutzen möchte kann ich es immernoch überbrücken.

Bei einer PWM-Dimmung gehen die Nixie-Röhren in kürzester Zeit kaputt, 
außer man verwendet eine der wenigen, exotischen, PWM-festen 
Nixie-Röhren.
Gedimmt werden die Teile üblicherweise indem man den Strom ändert, in 
der Praxis begrenzt man den Strom mit einem Vorwiderstand und ändert 
dann die Spannung.

von Harald W. (wilhelms)


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Schreiber schrieb:

> Gedimmt werden die Teile üblicherweise indem man den Strom ändert, in
> der Praxis begrenzt man den Strom mit einem Vorwiderstand und ändert
> dann die Spannung.

...aber nicht zwischen 100 und 220V.

von Michael (Gast)


Angehängte Dateien:

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Nimm doch einfach einen P-Mosfet...die gibt es auch für 250V und mehr.

von Torsten B. (tbrox)


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Michael schrieb:
> Nimm doch einfach einen P-Mosfet...die gibt es auch für 250V und mehr.

Aber nicht mit den Bauteilen wie in der Schaltung eingetragen!
Vor allem fehlt dem Gate des MOSFET auch noch eine Spannungsbegrenzung 
via Zener-Diode o.ä.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Harald Wilhelms schrieb:
> Schaltungen für das Dimmen von Nixie-Röhren gibts massenhaft
> im Netz

Mal nach 'nixie driver' gegugelt? Ist nix dabei?

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