Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leuchstoffröhren Dimmen - Terrarienbau


von Mathias H. (dahaimi)


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Hallo Community,

bisher habe ich immer alles was ich wissen wollte in diesem Forum 
gefunden, aber für mein aktuelles Projekt muss ich selbst einen Beitrag 
verfassen :-)

Ich möchte ein Terrarium für ein Chamäleon bauen und wie viele Bastler 
neige ich dazu zu übertreiben. Die Grundsätzlichen Themen mit Sensorik 
und Aktorik habe ich schon abgeschlossen (Mehrere DHT-22 an 
verschiedenen Punkten für die Überwachung, Regelbare Wärmestrahler 
usw.). Die Steuerung läuft zentral über einen RasPi2, da mir dieser 
sowohl GPIOs als auch einen Webserver für NodeRed liefert. Allerdings 
ist ein Punkt offen:

Für ein Chamäleon ist ein Tag/Nacht-Zyklus optimal und besonders wichtig 
ist UVB-Strahlung für die Knochen von Chamäleons.

Nachdem ich bei meiner Recherche über UVB-Leuchtmittel, die generell 
dimmbar sind und keine 150W fressen, auf diverse T8-Röhren gestoßen, die 
speziell im UVB-Spektrum hohe Lichtleistung liefern. Bei der Dimmung bin 
ich auf ein Problem gestoßen: Ich kenn mich bei den diversen digitalen 
Protokollen nicht wirklich aus und ich weiß auch nicht in welches ich 
mich einlesen sollte. Andererseits werden die meisten Dimmer für Röhren 
im erschwinglichen Preisbereich analog mit 0-10V angesteuert. Was ich 
gelesen habe ist, dass ich einfach ein PWM-Signal via OP zu einem 
0-10V-Analogsignal "konvertieren" kann. Die Frage die ich nun habe ist: 
Gibt es eine sinnvollere Möglichkeit mit einem Raspi T8-Röhren zu dimmen 
ohne den Umweg über eine 0-10V-Ansteuerung? Ich habe keine kommerziellen 
Geräte dafür gefunden, allerdings weiß ich auch nicht nach was ich da 
konkret hätte suchen sollen.

Ich würde mich freuen wenn jemand eine Idee für mich hat oder mir auch 
nur bestätigen kann, dass Dimmen mit 0-10V Vorschaltgeräten am meisten 
Sinn macht.

Viele Grüße und hallo zusammen,
daHaimi

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Mathias H. schrieb:
> Gibt es eine sinnvollere Möglichkeit mit einem Raspi T8-Röhren zu dimmen
> ohne den Umweg über eine 0-10V-Ansteuerung?

Nein, DMX ist nicht billiger.

Fertige Leuchtstoffröhrendimmer halten dir die 230V~ vom Hals. Sei mit 
0-10V also zufrieden.

Kannst du später auch mal durch LED ersetzen ohne deine Elektronik zu 
ändern.

von Gunnar F. (gufi36)


Angehängte Dateien:

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Reicht das Spektrum dieser LED für Deine Tiere?
In modernen Solarien werden diese Dinger für die Hautbräunung genutzt.
Die würden dir die ganze Dimmerei sicher vereinfachen.

von pegel (Gast)


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Können die Echsen nicht viel "schneller" als Menschen sehen?
Ich könnte mir vorstellen, dass PWM der absolute Stress für die Ärmsten 
ist.

von Mathias H. (dahaimi)


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@Gunnar F.: Das Spektrum liegt leider voll im UVA-Bereich, aber UVB ist 
für meinen Anwendungsfall leider essentiell. LED wäre meine Wahl 
gewesen, allerdings habe auch schon oft gelesen, dass es noch keine LED 
im geeigneten Spektrum gibt.

@pegel: Ich denke dass 19,2 MHz vom RasPi Hardware-PWM auch von Echsen 
nicht als Flackern wahrgenommen werden können. ;-)

von Aquarist (Gast)


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Hallo

Strom und Spannung sind nicht das gleiche. - Hääh was soll das den jetzt 
sein?
Abwarten und  weiter lesen...

"Ich könnte mir vorstellen, dass PWM der absolute Stress für die Ärmsten
ist."

Man sollte  Tiere nie vermenschlichen (Auch den Haushund und den 
Menschenaffen) , es handelt sich um Tiere die jeweils ihre Ansprüche und 
Verhaltensweisen haben und eben keine Menschen sind...

Vielleicht wird nicht nur die jetzt deutlicher was ich mit meinen 
erstmal komisch klingenden Vergleich mitteilen möchte...

Mit solchen Formulierungen würdest du in so manchen echten Fachforen zu 
recht lächerlich machen und leider auch "seltsame" Zeitgenossen 
anziehen.

Oder zum es für unser Forum hier zu "übersetzen":

Was würde wohl mit "Elektrosensiblen", "Hifi Vodooisten", "Freie Energie 
Jünger" usw. vollkommen zu recht um die Ohren gefeuert werden?

Also...

Aquarist

von pegel (Gast)


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Aquarist schrieb:
> Man sollte  Tiere nie vermenschlichen

Das ist schon richtig. Aber bitte auch nicht zu weit in das andere 
Extrem ausschweifen.

Als ich damals mit Ultraschall experimentiert habe, war mein Hund wenig 
begeistert und die Blicke haben für sich gesprochen.

Beitrag #5805902 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Kilo S. (kilo_s)


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Mathias H. schrieb:
> Ich möchte ein Terrarium für ein Chamäleon bauen und wie viele Bastler
> neige ich dazu zu übertreiben.
Da hätte ich gerne ein bild von DEINEM Chamäleon gesehen.

Und aus welcher der ××× Bekannten (Wenn du da tatsächlich informiert 
bist) unterarten.

Solche tiere sind Empfindlich, Mögen Keinen Stress und gehen bei 
Schlechter haltung sehr schnell daruf! Gerade in Gefangenschaft machen 
krankheiten ganz schnell eine ende mit dem armen tier.

Und mein Onkel Hat Agamen gezüchtet, daher weiß ich wie aufwändig und 
teuer die haltung sein kann!

: Bearbeitet durch User
von Ralf H. (ralf_h131)


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Vielleicht noch ein anderer Aspekt zum Thema Dimmen von 
Leuchstofflampen: Osram fordert eine 100 Stunden Einbrennphase bei 
voller Leistung bevor die Röhre gedimmt wird.
Zitat:
"OSRAM GmbH
PL B&L MKlPM1-ELM
19.11.2009
Einbrennen von Leuchtstofflampen
Zur Einhaltung der elektrischen und lichttechnischen Werte sind 
sämtliche Leuchtstofflampen gemäß IEC 60081 (zweiseitig gesockelt) und 
IEC 60901 (einseitig gesockelt) einzubrennen. Diese Einbrennzeit dient 
zur Aktivierung des Elektroden-Emitter-Systems und der 
Grundstabilisierung neuer Lampen. Als Einbrennzeit sind in der IEC 100 
Stunden vorgeschrieben.
Beim Betrieb von Leuchtstofflampen an Dimm-EVG muss das Einbrennen immer 
bei voller Leistung (d.h. ungedimmt) erfolgen. Unterbrechungen während 
des Einbrennens sind zulässig. Als Einbrennzeit empfehlen wir 100 
Stunden, um einen optimalen Lampenbetrieb und damit die maximal mögliche
Lebensdauer zu erreichen.
Ohne Einbrennen kann es im Dimm-Betrieb bei Leuchtstofflampen zu 
Flackererscheinungen, vorzeitiger Schwärzung der Lampen-Enden und zur 
Lebensdauerreduzierung kommen"

Ralf

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Mathias H. schrieb:
> Ich denke dass 19,2 MHz vom RasPi Hardware-PWM auch von Echsen nicht als
> Flackern wahrgenommen werden können

Leuchtstoffröhren flackern mit 100Hz, auch an dimmbaren EVG.
Und es ist dabei völlig egal mit welcher PWM Frequenz die 0-10V 
Steuerspannung generiert wird.
Es sind übrigens beim rPi nicht 19.2MHz PWM Frequenz.

Leuchtdioden sind übrigens kein Fortschritt, die altern ja noch 
schneller als Leuchtstoffröhren.

Beitrag #5806355 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Arkus Tangens (Gast)


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Kilo S. schrieb:

> Und mein Onkel Hat Agamen gezüchtet, daher weiß ich wie aufwändig und
> teuer die haltung sein kann!

Aus diesem Grund züchte ich Agaven statt Agamen. Nur ein Buchstabe 
unterscheidet diese, dennoch ist die Haltung eine völlig andere.

:)

von Mathias H. (dahaimi)


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Ralf H. schrieb:
> Vielleicht noch ein anderer Aspekt zum Thema Dimmen von
> Leuchstofflampen: Osram fordert eine 100 Stunden Einbrennphase bei
> voller Leistung bevor die Röhre gedimmt wird.

Vielen Dank Ralf,
ich habe die Einbrennphase in meinem Steuerprogramm vorgesehen. Bis 100 
Stunden erreicht sind, wird statt einem Dimmvorgang nur 100% PWM 
gesendet. Ich habe auch ein Lampenwechsel-Programm eingeführt, so dass 
bei einem Lampenwechsel das Alter zurückgesetzt wird und die 
Einbrennzeit neu startet.

MaWin schrieb:
> Leuchtstoffröhren flackern mit 100Hz, auch an dimmbaren EVG.
> Und es ist dabei völlig egal mit welcher PWM Frequenz die 0-10V
> Steuerspannung generiert wird.
> Es sind übrigens beim rPi nicht 19.2MHz PWM Frequenz.

Danke für die Info! Das war mir nicht bewusst.
Da allerdings alle Arten von Leuchtstoffröhren für Terrarien angeboten 
(Ich habe T5, T8 und Kompaktröhren gesehen) und seit Jahren eingesetzt 
werden, gehe ich davon aus, dass das Tierwohl hierbei nicht 
beeinträchtigt wird.

Ich habe die Frequenz auch im Detail nachgelesen. Habe ich verstanden 
:-) Danke für die Klärung/Bestätigung dessen.

von Harald W. (wilhelms)


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Mathias H. schrieb:

> Für ein Chamäleon ist ein Tag/Nacht-Zyklus optimal und besonders wichtig
> ist UVB-Strahlung für die Knochen von Chamäleons.

Das heisst natürlich, zwischen Lampe und Chamäleon keine Glasscheibe
sitzen darf, denn die schirmt UV ab. Ansonsten sind Leuchstofflampen
auch wirkungsgradmäßig etwa in der gleichen Grössenordnung wie LEDs.

> Gibt es eine sinnvollere Möglichkeit mit einem Raspi T8-Röhren zu dimmen
> ohne den Umweg über eine 0-10V-Ansteuerung?

Nein, aber was stört Dich daran?

> Ich würde mich freuen wenn jemand bestätigen kann, dass Dimmen
> mit 0-10V Vorschaltgeräten am meisten Sinn macht.

Bestätigung

von Mathias H. (dahaimi)


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Hallo Harald,

Harald W. schrieb:
>> Gibt es eine sinnvollere Möglichkeit mit einem Raspi T8-Röhren zu dimmen
>> ohne den Umweg über eine 0-10V-Ansteuerung?
>
> Nein, aber was stört Dich daran?

Wenn etwas über mehrere Stufen läuft frage ich mich immer ob es nicht 
was direktes gibt, das ist alles ;-)

Danke für deine Anmerkung zur Glasscheibe. Ich habe aus dem Grund 
geplant, den Lichtkasten nur mittels Gazegitter abzutrennen (bringt 
Vorteile für Licht UND Beleuchtung)

Vielen Dank für die Bestätigung, dann werde ich das so umsetzen.

von Bar-Agame (Gast)


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MaWin schrieb:
> Leuchtstoffröhren flackern mit 100Hz

Valley-Fill ist eben nicht "perfekt". Um die 100Hz aus der
Gleichung zu nehmen, mueßte die Netzspannung auch wirklich
richtig geglaettet in den Leistungsoszillator - dabei aber
waere der Power Factor recht mies, sofern nicht passive PFC
(via zusaetzlicher Speicherdrossel vor oder sogar nach dem
Gleichrichter) oder sogar aktive PFC (besondere Art Boost-
Konverter) eingesetzt wuerde.

Es gibt einen aehnlichen Effekt bei so manchen LED-Lampen.
(Dort ist die Ursache aehnlich, wenn auch nicht identisch.)

Inwieweit (also ob ueberhaupt, und falls, wie sehr) diese
100Hz Komponente stoerend oder gar schaedlich wirkt, weiß
ich nun wiederum nicht.

(Der erste Absatz ist uebrigens keine "Umbauanleitung" -
nur eine grobe Zusammenfassung. Bitte keine eigenen "MODS"
von EVGs in Betracht ziehen deshalb.)

Diesbezueglich:

Mathias H. schrieb:
> Wenn etwas über mehrere Stufen läuft frage ich mich immer
> ob es nicht was direktes gibt, das ist alles ;-)

Stoert Dich der OPV? Vielleicht ginge es sogar ohne...

Wie sieht denn Deine Schaltung zur Erzeugung der 0-10V aus?
Dabei gibt es auch Dinge zu beachten, die vielleicht nicht
von vorneherein klar sind.

Fuer 0-10V Dimmung hast Du schon Geraete gefunden, oder?
(Nur eben nicht fuer andere Arten Komm. mit dem RasPi...)

Vor Geraete-Kaeufen erst Datenblaetter Gemuete fuehren.
(Dort drin stehen Tatsachen, die "Artikelbeschreibungen"
unvollstaendig, mißverstaendlich oder falsch wiedergeben
koennten - auch ohne boese Absichten, durch Zufall.)

von Mathias H. (dahaimi)


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Hi Bar-Agame,

> Wie sieht denn Deine Schaltung zur Erzeugung der 0-10V aus?
Ich habe ein simples Modul mit einem LM358 gefunden und mal zur 
Evaluation bestellt: https://www.ebay.de/itm/332860308194
Damit sollte ich einen der beiden HW-PWMs vom RasPi nutzen können.

Vom LM358 hab ich mir das Datenblatt angeschaut, aber da ich noch nie 
mit OPV gearbeitet habe, kann ich nicht sagen ob das Modul das bringt 
was ich haben will. Ein befreundeter Elektroniker meinte ich soll's 
damit ruhig mal versuchen.
Er meinte auch wenn ich's noch weiter übertreiben will, soll ich einen 
DAC nutzen, allerdings weiß ich nicht ob das a) Vorteile gegenüber OPV 
hat und b) wie exakt das aussehen soll... So wie ich das verstehe sollte 
der digitale Werte 0..255 in 0..10V umsetzen... Kann das sein? hätte das 
irgendwelche Vorteile?

EVGs mit 0-10V-Dimmung  hab ich genug gefunden. - bzw. 1-10V-Dimmung, da 
die meisten Röhren sich anscheinend nur bis 3-10% runter regeln lassen, 
da hab ich mich schon belesen ^^

Beitrag #5806547 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Εrnst B. (ernst)


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Mathias H. schrieb:
> Ich habe ein simples Modul mit einem LM358 gefunden und mal zur
> Evaluation bestellt: Ebay-Artikel Nr. 332860308194

Das ist ein recht komisches Modul, hat zwar einen Optokoppler drauf, 
aber Verbindet PWM-GND mit 10V-Output-GND.

Schau mal bei deinem EVG nach, viele akzeptieren direkt eine 
Open-Kollektor PWM an ihrem 10V-Steuereingang. Dann reicht ein simpler 
Optokoppler, und du brauchst keine zusätzliche Hilfsspannung >10V und 
keinen OpAmp.

Rein theoretisch würde es auch ein 08/15 Transistor tun, aber auf 
galvanische Trennung zwischen RasPi und EVG würde ich nicht ohne 
triftigen Grund verzichten...

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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P.S

Es war ne tener... wenn du nicht weist was das ist... pech!

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Εrnst B. schrieb:

> Rein theoretisch würde es auch ein 08/15 Transistor tun, aber auf
> galvanische Trennung zwischen RasPi und EVG würde ich nicht ohne
> triftigen Grund verzichten...

Eine solche galvanische Trennung ist m.W. in den üblichen Steuer-
geräten für 230V-Anschluss bereits eingebaut. Näheres sollte in
dessen Datenblatt stehen. Falls dieses nicht mit PWM am Eingang
zurechtkommt, sollte ein einfaches RC-Glied zum Sieben reichen.

von Kilo S. (kilo_s)


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Und ich werde das jetzt so oft hier posten bis es stehen bleibt!

Freundchen.... Micrurus

§2 Tierschg...

Noch Fragen?

von Kilo S. (kilo_s)


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Arkus Tangens schrieb:
> Aus diesem Grund züchte ich Agaven statt Agamen. Nur ein Buchstabe
> unterscheidet diese, dennoch ist die Haltung eine völlig andere.
>
> :)

Mein Lieblingsschnaps wird da draus gemacht!....

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5806629 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Εrnst B. (ernst)


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Harald W. schrieb:
> Eine solche galvanische Trennung ist m.W. in den üblichen Steuer-
> geräten für 230V-Anschluss bereits eingebaut.

Das schon, aber die Isolierung ist da oft etwas "zweifelhaft". Selber 
Klemmenblock wie die 230V, nur wenige mm Abstand. Würde ich mich nicht 
darauf verlassen, und z.B Osram gibt in den Anleitungen zu EVGs explizit 
an, dass der Steuereingang kein SELV ist.
("Bewusst wurde auf die Verwendung von Schutzkleinspannung (SELV) 
verzichtet, um eine kostengünstige Installation ohne zusätzlich zu 
verlegende spezielle Leitungen und Kabeldurchführungen zu ermöglichen")

Muss m.M.n nicht unbedingt am RasPi mit frei berührbaren USB-Ports und 
Pins anliegen, soviel mehr als ein einfacher Transistor kostet ein 
Optokoppler nun auch nicht, aber vielleicht bin ich da auch 
übervorsichtig...

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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Εrnst B. schrieb:
> Muss m.M.n nicht unbedingt am RasPi mit frei berührbaren USB-Ports und
> Pins anliegen, soviel mehr als ein einfacher Transistor kostet ein
> Optokoppler nun auch nicht, aber vielleicht bin ich da auch
> übervorsichtig...

Nö, da hast du ganz recht!

von Kilo S. (kilo_s)


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There is the answer: https://youtu.be/oj-GEGnQnhY

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