Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 230V LED-Dimmer für Mikrocontroller


von Michael Niederkrome (Gast)


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Guten Abend!

Ich bin aktuell dabei LED-Lichterketten (LED-Stripes) für eine indirekte
Beleuchtung zu verbauen und schalte diese mittels Arduino Pro Mini.
Ich möchte den LED-Stripe aber dimmen können und weiß das Themen-Gebiet 
"Dimmen" ist etwas komplizierter, gerade bei LEDs.

Die Daten zum LED Stripe sind wie folgt:
 - Betriebsspannung: 230V
 - Fest verbaute 5050 SMD LEDs (Nur Kaltweiß, kein RGB) auf 20m Länge
 - Stromaufnahme: ~40Watt wenn mehrfach gekürzt, insg. ~110 Watt
 - Bauteile im Stripe:  lediglich 471er SMD Widerstände

Kenne mich in dem Bereich leider fast gar nicht aus. Bisher alles über 
Gleichspannung und PWM machen können.
PhasenANschnittdimmer, PhasenABschnittdimmer, Triac etc.

Könnt ihr mir helfen?
Es muss nichts selbstgebautes sein, möchte lediglich mittels GPIO ein 
Gerät/eine Schaltung ansteuern welches in der Lage ist die ~40Watt @230V 
zu dimmen. EIN/AUS, Bewegungsmelder, RJ-45 BUS funktioniert alles schon 
aber LEIDER komme ich hier nicht weiter.

Wie mache ich das am besten?

Vielen vielen Dank schonmal vorab!!!

von Marco H. (damarco)


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Eltako Universal-Dimmschalter. Normaler Dimmer scheidet aus -> zu wenig 
Last und sieht unschön aus.

von Michael Niederkrome (Gast)


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Danke. Aber inwieweit kann ich mit solch einem Dimmer mittels Programm 
(GPIO) dimmen?
Vielleicht hast Du einmal ein Beispiel für mich?

P.s.: Aussehen ist egal, sozusagen eine abgehängte Decke mit viel Platz. 
Wichtig ist mir eher der Preis. Bräuchte davon dann ohnehin ein paar 
mehr (ca. 15 Stk)

von Carsten W. (eagle38106)


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Beim Dimmen von LEDs muß man beachten, daß ein reines Absenken der 
Versorgungsspannung zu unschönen Farbverschiebungen führt. Eine 
Phasenanschnitt-Steuerung stellt zwar eine niederfrequente PWM dar, wird 
aber wegen des Eingangskreises der LED-Streifen nicht wirklich 
funktionieren (Gleichrichter und kleiner Elko).

Eigentlich kann man die LED-Streifen nur hinter dem Gleichrichter mit 
einer PWM dimmen. Aber mit 230V würde ich das nicht machen wollen. 
(Rundfunksender)

Bleibt nur der Umbau der LED-Streifen auf eine niedrigere 
Versorgungsspannung. Dafür gibt es dann wiederum Netzteile mit 
eingebautem Dimmer.

: Bearbeitet durch User
von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Michael Niederkrome schrieb:
> - Stromaufnahme: ... insg. ~110 Watt

Yeeehaaa :)
Da verschwindet die Kellerbräune aber im Nu!
Rein interessehalber - ist Das nicht verflixt viel Licht?

Da die Stripes 'direkt mit 230V' versorgt werden - ist dieses 
Vorschaltgerät überhaupt dimmbar?
Das muß ja auch selber mitbekommen, daß Da ein Teil der Halbwelle fehlt 
und 'man' sich dabei was denkt.
Bei den 08/15-Vorschaltgeräten wird wohl der Puffer so früh als möglich 
und so voll wie möglich geladen, um die Stripes 'bis es wieder Strom 
gibt' zu versorgen.

Daher kommen auch die seltsamen Dimmeffekte bei normalen LEDs an 
normalen Dimmern - wenn die Pufferung nicht mehr ausreicht, flackert die 
LED, kurz davor ist die Helligkeit durchgehend auf 100%.

MfG

von Manfred (Gast)


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Carsten W. schrieb:
> Beim Dimmen von LEDs muß man beachten, daß ein reines Absenken der
> Versorgungsspannung zu unschönen Farbverschiebungen führt.

... was im Internet zum 28535. mal abgeschrieben wurde, sich aber nicht 
mit meinem subjektiven Empfinden deckt.

Da Netzteile für LED-Stripes meist Schaltnetzteile sind, halte ich einen 
Versuch, diese extern zu dimmen, für aussichtslos. Man nehme Netzgeräte 
mit PWM-Eingang oder erntet einem Mißerfolg per Vorsatz.

von Joachim B. (jar)


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Michael Niederkrome schrieb:
> Kenne mich in dem Bereich leider fast gar nicht aus. Bisher alles über

merkt man

> Es muss nichts selbstgebautes sein, möchte lediglich mittels GPIO ein
> Gerät/eine Schaltung ansteuern welches in der Lage ist die ~40Watt @230V
> zu dimmen. EIN/AUS, Bewegungsmelder, RJ-45 BUS funktioniert alles schon


der LED Stripe wird aus Sicherheitsgründen nicht an 230V hängen sondern 
an einem Netzteil und dieses ist vermutlich ein Weitbereichsnetzteil 
welches von 85VAC - 240VAC mit Sicherheit dieselbe Helligkeit bringen.

Auf der 230V~ zu dimmen ist schon mal keine gute Idee.

Evtl. lieferst du mehr als nur viel unbrauchbaren Text?

Bilder vom Stripe und Netzteil evtl. oder besser einen Link zum Stripe?

von Michael Niederkrome (Gast)


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Danke für die vielen Antworten :)

Es handelt sich bei dem Gesamt-Projekt "Haus renovieren" um einen Altbau 
(1962) wo ich ohnehin die komplette Elektrik neu machen musste, darunter 
eben auch die Beleuchtung. Eine Hausautomatisierung eben inkl. 
Beleuchtung wurde daher direkt mit eingeplant.
LED-Stripes sind im kompletten Haus unter der Decke untergebracht.

Joachim B. schrieb:
> Bilder vom Stripe und Netzteil evtl. oder besser einen Link zum Stripe?
Exakt Baugleich, wenn auch woanders eingekauft:
https://de.aliexpress.com/store/product/LED-strip-Waterproof-SMD-5050-AC220V-1M-2M-3M-5M-6M-8M-9M-10M-15M-25M/736338_32735319298.html?spm=a2g0x.12010608.0.0.9cf2878HO2v6q

Der Stecker sieht einzeln betrachtet folgendermaßen aus:
https://img3.banggood.com/thumb/large/2014/chenyongfu/05/SKU094701/7868558.jpg



 - installiert als indirekte Beleuchtung
 - IP67 Wasserdicht. Also komplett dicht ohne offene Kontakte etc.
 - basierend auf 220V OHNE Schaltnetzteil etc. [ursprünglich zum 
direkten Anschließen an die 230V Steckdose]
 - In mehrere Teile (teilweise pro Wand) aufgeteilt
      Erlaubt mir das Schalten des Beleuchtung pro Wandabschnitt. Der 
LED-Stripe kann/darf pro Meter aufgetrennt werden.

 Warum/Beweggründe u.a.:
 - Die 230V gewähren mir die gleiche Ausleichtung auch bei längeren 
LED-Stripes (letzte LED so hell wie die erste)
 - Ich spare mir viele Netzteile und deren schlechten Wirkungsgrade ein. 
[+zusätzliche Brandgefahr!?]


Patrick J. schrieb:
> Michael Niederkrome schrieb:
>> - Stromaufnahme: ... insg. ~110 Watt
>
> Yeeehaaa :)
> Da verschwindet die Kellerbräune aber im Nu!
> Rein interessehalber - ist Das nicht verflixt viel Licht?
Hehe. Ist eine Menge Licht ja, wobei wie oben geschrieben ja dosiert 
werden kann pro Wand (Deckenabschnitt).
Zusätzlich möchte ich eben noch die Möglichkeit haben zu dimmen.


Was für Möglichkeiten, reicht ja erstmal etwas zum testen, habe ich 
eurer Meinung nach?
Danke! :)

von Marco H. (damarco)


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Der Streifen wird direkt an 230V betrieben. Der LED Dimmer ist 
Programmierbar und zwar per Tastbetrieb. Mehr braucht man auch nicht ...

von Wolfgang (Gast)


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Carsten W. schrieb:
> Beim Dimmen von LEDs muß man beachten, daß ein reines Absenken der
> Versorgungsspannung zu unschönen Farbverschiebungen führt.

Ein normaler Mensch merkt nicht mal, dass das Licht einen satten 
Grünstich bekommt, wenn er draußen unter Laubbäumen sitzt.
Ohne Farbreferenz hast du üblicherweise kaum eine Chance, die 
Farbverschiebungen von LEDs bei Stromreduzierung wahr zu nehmen.

von Joachim B. (jar)


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Michael Niederkrome schrieb:
>  - basierend auf 220V OHNE Schaltnetzteil etc. [ursprünglich zum
> direkten Anschließen an die 230V Steckdose]
>       Erlaubt mir das Schalten des Beleuchtung pro Wandabschnitt. Der

dann könnte man es mal mit Vollwellendimmer (Paketsteuerung) versuchen

>  - Ich spare mir viele Netzteile und deren schlechten Wirkungsgrade ein.
> [+zusätzliche Brandgefahr!?]

die Brandgefahr sehe ich eher in dieser Konstruktion statt bei guten 
Netzteilen.

Ein Stripe auf Spannung mit vielen Vorwiderständen ist nun vermutlich 
nicht besser im Wirkungsgrad als ein LED Treiber mit Stromregelung.

von batman (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Ohne Farbreferenz hast du üblicherweise kaum eine Chance, die
> Farbverschiebungen von LEDs bei Stromreduzierung wahr zu nehmen.

Es sei denn, sie beißen dir geradezu in die Nase, wie es bei günstigen 
Power-LEDs oft der Fall ist.

von Marco H. (damarco)


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Tja der wird mit 230V betrieben in den Kasten ist wahrscheinlich ein 
Gleichrichter ewt. Einweg, mehr nicht. Ein Schaltnetzteil für 60W müsste 
größer sein.

VDE etc. kennen die Chinesen sowie so nicht.  Weder die Steckverbinder 
noch die Ausführung ist sicher. Mit Glück ist in dem Kasten sogar eine 
Sicherung.
Beim kürzen, wenn das überhaupt geht müssen die Enden wieder Isoliert 
werden. Wer soll für die Sicherheit garantieren ? Der Endkunde ?

Über ein Triac Dimmer kann man das nicht dimmen. Da eine Phase kein 
Strom und auf der anderen zu wenig fließt.

Mit einen FET oder Sinus Dimmer funktioniert das schon. Der FET Dimmer 
arbeitet zwar immer noch mit Phasenanschnitt bzw. abschnitt. Aber es 
stellt sich trotzdem eine niedrige Spannung ein die den Streifen dimmt.

Das dimm verhalten ist vermutlich alles andere als schön.

Schmeiß das Zeug weg und arbeite mit nieder Spannung 24V. Hier gibt es 
viele geeignete Dimmer. Die Haltbarkeit von diesen Zeug ist sowie so er 
gering.

Und Achtung nie Aufgerollt betreiben !!! Auch nicht kurz...

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Michael Niederkrome schrieb:

> Ich bin aktuell dabei LED-Lichterketten (LED-Stripes) für eine indirekte
> Beleuchtung zu verbauen und schalte diese mittels Arduino Pro Mini.
> Ich möchte den LED-Stripe aber dimmen können und weiß das Themen-Gebiet
> "Dimmen" ist etwas komplizierter, gerade bei LEDs.
>
> Die Daten zum LED Stripe sind wie folgt:
>  - Betriebsspannung: 230V
>  - Fest verbaute 5050 SMD LEDs (Nur Kaltweiß, kein RGB) auf 20m Länge
>  - Stromaufnahme: ~40Watt wenn mehrfach gekürzt, insg. ~110 Watt
>  - Bauteile im Stripe:  lediglich 471er SMD Widerstände

Laber, laber, sülz...

Reich' die konkrete Schaltung rein, dann (und nur dann) kannst du auch 
sinnvolle Vorschläge für eine entsprechende Erweiterung erwarten.

Vermutlich ist es einfach so, dass so ein Stripe-Abschnitt aus zwei 
(antiparallelen) LED-Ketten mit einem Vorwiderstand besteht.

Also prinzipiell in etwa sowas (verkleinert auf 4 LEDs):

    ->|-*->|-
   |    |    |   R
o--*-|<-*-|<-*-|===|-
                     |
o--------------------

Wenn der Chinese richtig gute Laune hatte, hat er noch zusätzlich je 
eine extra Diodenpaar pro LED-Paar spendiert, damit bei Ausfall einer 
LED (Unterbrechung) nicht gleich der ganze Strip abraucht. Diese 
zusätzlichen Dioden kann man aber erstmal ignorieren...

Wenn also der Strip in etwa diese Schaltung hat, kann man das Teil mit 
jeder üblichen Phasenanschnittschaltung betreiben, um es dimmen zu 
können.

Man muß bloß auf eins achten: der Haltestrom der der 
Phasenanschnittschaltung muss klein genug sein, denn durch die gesamte 
LED-Kette fließt immer der Strom einer LED, also vermutlich so um die 
20mA Effektivwert. Das ist nicht viel für einen handelsüblichen 
Phasenschnibbler, denn die sind typisch für sehr viel höhere Ströme 
ausgelegt.

von Stefan F. (Gast)


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> Laber, laber, sülz...
> Reich' die konkrete Schaltung rein

Der erste sinnvolle Vorschlag in diesem Thread.

> Vermutlich ist es einfach so

Vermutungen sind nicht hilfreich. Lass es einfach, sonst schreibst du 
selber Laber laber sülz.

von batman (Gast)


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c-hater schrieb:
> Man muß bloß auf eins achten: der Haltestrom der der
> Phasenanschnittschaltung muss klein genug sein, denn durch die gesamte
> LED-Kette fließt immer der Strom einer LED, also vermutlich so um die
> 20mA Effektivwert.

Und die Flußspannung der LED-Kette muß klein genug sein, damit die nicht 
beim Dimmen unter 90% gleich ausgeht. :)

von Marco H. (damarco)


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Der Strom muss groß genug sein ! Nicht klein..  So ab 60W arbeiten 
normale Triac, Thyristor Dimmer.

Beim FET Dimmer ist dies egal, dort schließt ein FET die 
Gleichrichterbrücke auf der Gleichspannungsseite kurz. Ein FET braucht 
keinen Haltestrom und kann damit auch geringe Lasten dimmen. Das einzige 
Problem ist das dieser mit komplexen lasten und ihren Problemen 
schwieriger zu Dimensionieren ist. Stichwort Strom, Induktionsspannungen 
etc..

Eltako Dimmer sind fast alle mit einen FET bestückt.

https://www.eltako.com/fileadmin/downloads/de/Gesamtkatalog/Eltako_Gesamtkatalog_Kap13_low_res.pdf

Mindestlast 4W -> such dir einen aus :)

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