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Messung DALI EVG TCI Mini Jolly LC DALI

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    DALI Messung DALI EVG TCI Mini Jolly LC DALI

    Ich teste verschiedene EVG's / LED-Treiber. Wegen der Ueberichtlichkeit erstelle ich pro Produkt einen Thread.

    hier gehts zur Uebersichtsseite aller gemessenen Treiber


    Nachdem ich innerhalb der letzten Woche bereits 3 DALI-EVG's für CC-LEDs durchgemessen habe, habe ich mir heute einen "Klassiker" vorgenommen, der bisher öfter mal im Forum empfohlen wurde. Gleich vorweg, wenn man die "durchzogenen" Messergebnisse mit denen des OSRAM Oti DALI 15/220-240/1A0 LT2 vergleicht, wird die Empfehlung in Zukunft wohl weniger oft ausgesprochen, obwohl auch dieses Produkt seine Vorteile und Berechtigung hat. Das TCI EVG muss jedoch in letzer Vergangenheit ein Redesign erfahren haben, denn es ist als DALI-2 konform angegeben.

    Speziell an diesem kompakten Treiber ist, dass der Ausgangsstrom per DIP-Switch zwischen 100mA und 380mA eingestellt werden kann (also für CC-LEDs). Darüber hinaus gibt es noch eine Position wo der Treiber auf 24V (also für CV-LEDs) konfiguriert werden kann. Bei meinen Messungen habe ich den Treiber auf 340mA konfiguriert und mit einer 12W / 350mA LED getestet.

    Und auch gleich zum Beginn: Am Ausgang liefert das EVG eine reine PWM mit tiefen 245 Hz ab. Eine Möglichkeit, die PWM-Frequenz zu erhöhen, habe ich nicht gefunden! Es gibt keine Amplitudendimmung. Das haben wir bei bei den ersten drei getesteten EVG's aber besser gesehen, sogar das rund 10 Jahre alten Tridonic EVG konnte das besser!

    Die zweite Ernüchterung kam, als ich das EVG auf linear umprogrammiert habe, weil das die Messung vereinfacht. Das Ding hat aber ganz offensichtlich einen Software-Bug, denn im Betrieb mit linearer Kennlinie lässt sich das EVG nicht tiefer als 23%(!!) dimmen. Dies wird einem auch angezeigt wie Abb. 1 und 2 zeigen. Ich hab's getestet, tiefere Steuerinformationen als 23% setzt das EVG immer als 23% um! Um ein Haar hätte ich das Ding in die Ecke geworfen und nichts weiter gemessen, aber man ist ja trotzdem irgendwie neugierig, was italienische Ingenieure noch so drauf haben (oder nicht)... Ich habe dann händisch die Ansteuerwerte umgerechnet, um auf die Lichtstrom-Werte zu kommen (100, 50, 25, 10 und 1%) mit denen ich auch die anderen EVGs gemessen habe.


    Bildschirmfoto 2021-02-12 um 01.41.19.png
    Abb. 1 Anzeige im DALI Master Configurator, wenn das EVG auf lineare Kennlinie umgestellt ist


    Bildschirmfoto 2021-02-12 um 01.42.25.png
    Abb. 2 dito, aber Kennlinie auf logarithmisch eingestellt.


    Das EVG ist also mit linearer DALI Kennlinie komplett unbrauchbar!!


    Mini Jolly Produktfoto.jpg
    Abb. 3 Foto des Treibers


    Messprotokoll TCI Mini Jolly.PNG
    Abb 4 Tabelle Messwerte

    Wie es sich herausstellte, waren die Messwerte, welche meine Fluke DMM bei der PWM-Taktung gemessen haben, nicht verwendbar. Ich habe deshalb die Ausgangsleistung durch das Oszilloskop berechnen lassen (Spalte 7 der Tabelle).


    LeCroy--00091.png
    Abb. 5 Eingangsstrom bei 100% Ansteuerung (=12W Last)



    LeCroy--00093.png
    Abb. 6 wie Abb. 5 aber mit einer rauscharmen Stromprobe (siehe Kommentar unten unter "HF-Ripple & EMV")


    LeCroy--00082.png
    Abb. 7 Ausgangsspannung (CH1=gelb) und Strom (CH2=pink) bei 100% Ansteuerung
    Auffalend ist, dass auch bei 100% Ansteuerung kurze Aus-Peaks sichtbar sind!


    LeCroy--00083.png
    Abb. 8, wie Abb. 7, aber Peaks rangezoomt


    LeCroy--00086.png
    Abb. 9 Ausgangssignale bei 50% Ansteuerung


    LeCroy--00087.png
    Abb. 10 Ausgangssignale bei 10% Ansteuerung


    LeCroy--00088.png
    Abb. 11 Ausgangssignale bei 1% Ansteuerung


    LeCroy--00089.png
    Abb. 12 wie Abb. 11, aber reingezoomt
    Auf der Stromkurfe erkennt man oben den minimalen 340kHz-Ripple

    Anmerkung zu Abb. 5 BIS 12: die vertikale Skalierung für CH2 ist mA/Div und nicht mV/Div (Firmware des Oszilloskops spinnt).


    LeCroy--00092.png
    Abb. 13 FFT des Ausgangsstroms bei 100% Ansteuerung (350mA). Erster Peak bei 340kHz, zweiter Peak bei 680kHz, danach wird's ziemlich ruhig.
    Oberhalb von 2MHz passiert ausser Rauschen nichts mehr, deshalb habe ich nicht mehr dargestellt.


    Ergänzungen zu den Messungen

    Anzumerken ist, dass ich den Treiber mit einer 12W / 350mA LED durchgemessen habe, welche ich auch bei mir zu Hause verbaut habe. Bei anderen LED-Lasten (anderen Strömen) könnten unter Umständen leicht andere Messwerte anfallen.

    Der Ausgangsstrom wurde auf 340mA programmiert, tatsächlich lieferte der Treiber 366mA, was genau am oberen Limit der im Datenblatt angegebenen Toleranz von +/-5% ist.

    Der Wirkungsgrad ist mit 88% bei Vollast angegeben. Ich habe bei 12W Last (@ 350mA) 83.5% gemessen, also in etwa im Bereich der anderen getesteten EVG's.

    Die Standby-Verluste sind im Datenblatt mit kleiner gleich 0,5W angegeben, ich habe 424mW gemessen.


    HF-Ripple & EMV

    Ausgangsseitig erkennt man, dass der Stromregler mit 340kHz taktet. Auffallend ist auch, wie klein der HF-Stromripple auf dem Ausgangssignal ist. Dieser ist konstant bei ca 10mA. In diesem Aspekt übertrifft das TCI die bisher getesteten EVG's.

    Der Treiber hat einen PFC-Regler am Eingang, dessen Taktfrequenz ich nicht bestimmen konnte, da das das Eingangssignal so sauber gefiltert ist. Konkret heisst das, dass die HF-Oberwellen im Rauschen meiner Stromprobe untergehen (siehe abb. 5), gemessen wie die anderen EVG's. Ich habe den Strom dann nochmal mit der rauschärmeren CP301A Stromprobe aufgenommen, siehe Abb. 6. Auffalend ist auch die recht gute Annäherung an eine Sinusform und keine klar erkennbare Taktfrequenz. Abb. 5 zeige ich deshalb, so dass die Messung vergleichbar mit den Messungen der anderen EVG's sind.


    Das TCI-EVG liefert die sauberste Eingansfilterung mit dem besten cos phi aller bisher getesteten EVG's ab! Da fragt an sich, ob die anderen Hersteller die EMV-Normen nicht einhalten oder ob TCI an der Stelle mehr als nötig macht?


    Fazit

    Insgesamt macht der Treiber EMV-mässig einen sehr guten Eindruck.

    Leider entspricht der Treiber mit einer PWM-Frequenz von nur 245Hz nicht mehr dem Stand der Technik.


    Positives
    • Mit Abstand geringste HF-Störungen an Ein- und Ausgang im Vergelcih mit EVG's anderer Hersteller
    • Als bisher einziges EVG hat das EVG Kabelzugentlastungen
    • sehr kompakte Bauform

    Negatives
    • reine PWM am Ausgang mit tiefen 245Hz, eher nicht geeignet für Leute, welche anfällig auf flimmerne Leuchten sind
    • Die Standby-Verluste sind mit 0,424W höher als heute üblich
    • Was mich nervt sind die Klemmen wie bei allen derartigen EVG's
    • Der Standby-Verbrauch ist mit rund 0,45W schon deutlich höher als heute üblich (0,1 bis 0,2W)

    Hersteller-Datenblatt
    Angehängte Dateien
    Zuletzt geändert von concept; 13.02.2021, 20:18.
    gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!

    #2
    concept Vielen Dank für den sehr ausführlichen Messbericht!
    Und gut, das Du den Treiber nicht gleich in die Ecke geworfen hast

    Irgendwie ist das Bild zwiespältig. Nicht zeitgemäße PWM Frequenz, schlechte SW, aber gute EMV Filterung bei kleinem Bauraum. Naja, hoffentlich machen die EVG Hersteller auch Wettbewerbsanalysen und lernen voneinander.

    Ich kann mir vorstellen, das Flicker das nächste Schwerpunktthema in der LED Diskussion wird.
    Zumal es für jedermann so einfach mit einem 35€ Gerät zu messen ist (was man ja von den anderen Messungen nicht gerade sagen kann).
    Gruß Bernhard

    Kommentar


      #3
      Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
      concept Vielen Dank für den sehr ausführlichen Messbericht!
      Und gut, das Du den Treiber nicht gleich in die Ecke geworfen hast
      Danke für die Blumen


      Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
      Irgendwie ist das Bild zwiespältig. Nicht zeitgemäße PWM Frequenz, schlechte SW, aber gute EMV Filterung bei kleinem Bauraum.
      Wenn ich es in einem Satz zusammenfassen müsste: Flimmer-Dimmer mit exzellenten EMV-Werten


      Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
      Naja, hoffentlich machen die EVG Hersteller auch Wettbewerbsanalysen und lernen voneinander.
      Sie können ja jetzt einfach hier im Forum lesen


      Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
      Ich kann mir vorstellen, das Flicker das nächste Schwerpunktthema in der LED Diskussion wird.
      Durchaus möglich, wobei das in den verschiedensten Threads auch schon öfter mal aufgepoppt ist...
      gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!

      Kommentar


        #4
        Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
        Zumal es für jedermann so einfach mit einem 35€ Gerät zu messen ist

        Da meint Berhard die die Flickermessungen mit dem OPPLE


        Oppo Flicker bei PWM 50.PNG
        Hier mal ein Beispiel der Anzeige bei 50% Modulation des TCI Mini Jolly Dimmers.
        Flacker Index entspricht in etwa dem prozentuellen PWM "EIN" Wert
        Modulationstiefe gegen 100% bedeutet reine PWM
        Und die PWM Frequenz wird auch korrekt dargestellt (zumindest wenn es klare PWM ist)

        Also das Ding mitnehmen in den nächsten Lampenshop oder Messe (falls es sowas jemals wieder gibt).
        Zuletzt geändert von concept; 13.02.2021, 23:08.
        gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!

        Kommentar


          #5
          Zitat von concept Beitrag anzeigen
          Also das Ding mitnehmen in den nächsten Lampeshop oder Messe
          Sehr coole Idee, das gibt dann in der Regel schon mal einen verunsicherten Verkäufer und eine andere Basis für das Verkaufsgespräch. Für hartnäckige Fälle kann man ja dann noch auf die Rohdatenanzeige umschalten und dazu den Kopf mit nachdenklicher Miene schütteln.
          Köstlich, das muss ich unbedingt mal testen.
          Gruß Bernhard

          Kommentar


            #6
            Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
            auf die Rohdatenanzeige umschalten und dazu den Kopf mit nachdenklicher Miene schütteln

            und das ganze mit Sonnebrille wie in Deinem (und meinem) Profilbild

            da geht der Verkäufer gleich in den selbstgewählten Lockdown
            gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!

            Kommentar


              #7
              Gruß Bernhard

              Kommentar


                #8
                concept
                Auch von mir einen herzlichen Dank für die tolle Messung!
                Und das Heraustellen der etwas ungewöhnlichen Ansteuerphilipsohie. Der durch Stromsteuerung mögliche Vorteil eines flickerfreien Betriebes der LED wird durch die PWM-Anteuerung und hieraus resultierenden 100% Modulation bei niedrigen 245Hz zunichte gemacht. Schade, schade ..

                Was zudem auffällt ist, wenn ich die anderen Messungen richtig in Erinnerung habe, der relativ geringe Stromrippel im Ausgang, und die damit unmittelbar einhergehende etwas längere "Einregelzeit" des Stromes von etwa 10µs (aus Abb 12 oben), die ich aber nicht als Problem sehe. Strom und Spannung sind ja genau deshalb so glatt.

                Ich habe den Eindruck als ob bei dem Gerät es genügen würde die PWM-Frequenz auf minimal 1250Hz (mal wieder nach IEEE P1789) - und schon wäre alles prima, oder? Eingangsseitig gilt ja eitel Sonneschein, ausgangsseitig gilt das zumindest für Strom und Spannung, wenn die LED eingeschaltet ist.

                Kommentar


                  #9
                  Zitat von DerKilian Beitrag anzeigen
                  Ich habe den Eindruck als ob bei dem Gerät es genügen würde die PWM-Frequenz auf minimal 1250Hz
                  Scheint so, wird aber nicht einfach nur eine SW Änderung sein. Verlustleistung etc. ist dabei zu beachten.

                  Sonst hätte ich hjk auch schon vorgeschlagen bei den CV Controllern die 1kHz noch ein wenig höher auf 1,25kHz zu legen.
                  Gruß Bernhard

                  Kommentar


                    #10
                    Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
                    Scheint so, wird aber nicht einfach nur eine SW Änderung sein. Verlustleistung etc. ist dabei zu beachten.
                    Ich glaube hier geht unser beider Verständnis möglicherweise auseinander. Meine etwas detailiertere Sicht der Dinge:

                    Hinsichtlich der Verlustleistung ist der interne Stromregler mit seiner Taktfrequenz von 340kHz entscheidend. Als Verluste sehe ich
                    • Ein- und Ausschaltverluste des Halbleiterschalters (bei 340KHz)
                    • Leitungsverluste im Halbleiterschalter, bei MOSFETS linear zum Strom (oben 340mA)
                    • Leitungsverluste in der internen Induktivität (wieder obige 340mA)
                    • Hystereverluste in der internen Induktivität (steigen mit der Frequenz, aber erneut die 340kHz)
                    • Leitungsverluste in der Freilaufdiode (340mA)
                    • ein bisschen Wärme im vermutlich vorhanden Stromfühler (Widerstand)
                    Habe ich was vergessen? Entscheidend ist, dass nichts davon bei der thermischen Auslegung von einer PWM-Frequenz abhängt. Vielmehr stellt stets 100%-Austeuerung der kritische Fall da. Ob nun die Stromregelung zyklisch aus- und wieder eingeschaltet wird ändert nichts am thermischen Haushalt der bei 340kHz arbeitenden Stromreglers.

                    Bei einer CV Controllern sieht das anders aus, da hast du recht. Es enstehen zusätzliche Schaltverluse (25% mehr in dem von dir genannten Beispiel). Oben war allerdings ein CC Treiber am Werk, und dann gilt das eben erläuterte.

                    Gruß

                    Kommentar


                      #11
                      Zitat von DerKilian Beitrag anzeigen
                      Auch von mir einen herzlichen Dank für die tolle Messung!
                      Danke Dir


                      Zitat von DerKilian Beitrag anzeigen
                      Bei einer CV Controllern sieht das anders aus, da hast du recht. Es enstehen zusätzliche Schaltverluse (25% mehr in dem von dir genannten Beispiel). Oben war allerdings ein CC Treiber am Werk, und dann gilt das eben erläuterte.
                      Das würde ich genau so sehen.

                      Ob es da allerdings bei den CV-Controllern wirklich nur um die zusätzlichen Schaltverluste geht, die es zum Problem machen, mit der PWM einfach höher zu gehen, kann ich ohne eine genauere Untersuchung nicht vorhersagen. Wenn ich mir aber vor Augen halte, dass der Lunatone Dimmer bei höheren PWM-Frequenze einen geringeren Dimmbereich haben, liegt die Einschränkung offenbar bei der Hardware. Ich denke, das Thema PWM-Frequenzen wird uns noch einige Diskussionen bescheren.
                      Zuletzt geändert von concept; 15.02.2021, 22:57.
                      gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!

                      Kommentar


                        #12
                        Zitat von DerKilian Beitrag anzeigen
                        Oben war allerdings ein CC Treiber am Werk, und dann gilt das eben erläuterte.
                        Da hast Du Recht. Bei CC sollte das einfach möglich sein.
                        Danke für die ausführliche Begründung!
                        Zuletzt geändert von willisurf; 15.02.2021, 06:08.
                        Gruß Bernhard

                        Kommentar


                          #13
                          Zitat von concept Beitrag anzeigen
                          Ob es da allerdings bei den CC-Controllern wirklich nur um die zusätzlichen Schaltverluste geht, die es zum Problem machen, mit der PWM einfach höher zu gehen, kann ich ohne eine genauere Untersuchung nicht vorhersagen.
                          Erst habe ich gedacht, dass du dich verschrieben hättest (CV anstatt von CC) - aber du meinst wohl wirklich CC - ich lese das mal so.

                          Zitat von concept Beitrag anzeigen
                          Wenn ich mir aber vor Augen halte, dass der Lunatone Dimmer bei höheren PWM-Frequenze einen geringeren Dimmbereich haben, liegt die Einschränkung offenbar bei der Hardware. Ich denke, das Thema PWM-Frequenzen wird uns noch einige Diskussionen bescheren.
                          Bzgl. des Effektes mit dem geringeren Dimmbereich bei höheren PWM-Frequenzen gibt eine der Messungen einen Hinweis:

                          Zitat von concept Beitrag anzeigen

                          LeCroy--00082.png
                          Abb. 7 Ausgangsspannung (CH1=gelb) und Strom (CH2=pink) bei 100% Ansteuerung
                          Auffalend ist, dass auch bei 100% Ansteuerung kurze Aus-Peaks sichtbar sind!
                          In dem Bild darunter wird eine Breite des Aus-Peaks von etwa 10µs sichtbar. Warum der da ist sei mal dahingestellt (*); ich denke allerdings das man hier die minimale Pulsbreite sehen kann. Wenn ich raten müßte, dann wäre meine Schätzung, dass man den Dimmer bis 10µs/(1/245Hz)*100% = 0.25% hinab dimmen kann.
                          D.h. die Pulsbreite variierte nicht kontinuierlich, sondern in Schritten a 10µs.

                          Wenn nun die Pulsbreite zum einen einen Minimalwert hat zum anderen nur Vielfache dieses Wertes annehmen kann, wird sofort klar warum der untere Dimmwerte mit steigender PWM-Frequenz abnimmt. Mit obiger "Gleichung" würde bei einer PWM-Frequenz von 1250Hz folgen, dass der minimale Dimmwerte nur noch 1.25% beträgt. Ausserdem kann sie nur noch in Schritten a 1.25% verändert werden (so intern irgendwelche digitalen Timer oder Register klappern), während es bei 245Hz noch 0.25% Schritte sind.
                          Eine höhere PWM-Frequenz erhöht also eher die Anforderungen an das PWM-Timing bzw. der dafür eingesetzten Hardware.

                          Das sei mal als These in den Raum geworfen...

                          (*) es gibt durchaus PWM-Hardware, die eine minimale Auszeit haben. Damit wird zumindest recht einfach sichergestellt, dass falls sich irgendein anderer Schaltungsteil verschluckt der Strom nicht bis zur Halbleiterschmelze weiter ansteigt ... oder Leiterbahn ... oder ...

                          Kommentar


                            #14
                            Zitat von willisurf Beitrag anzeigen
                            Da hast Du Recht. Bei CC sollte das einfach möglich sein.
                            Danke für die ausführliche Begründung!
                            Gerne!

                            Kommentar


                              #15
                              Zitat von DerKilian Beitrag anzeigen
                              Eine höhere PWM-Frequenz erhöht also eher die Anforderungen an das PWM-Timing bzw. der dafür eingesetzten Hardware.
                              Das sei mal als These in den Raum geworfen...
                              Ja, man sieht das auch gut am Beispiel des Meanwell PWM-60-24 KN. Das geht bis maximal 4 KHz, entsprechend stufig wird aber das Dimmverhalten und der minimale Dimmwert verändert sich dementsprechend.
                              Zuletzt geändert von Gast1961; 15.02.2021, 20:34.

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