Hallo zusammen,
ich wollte schon ewig einen kompakten LED-Dimmer bauen - für meine Spiegelbeleuchtung, meine Terrasse, generell an Stellen wo ich 24V zentral nicht nutzen kann, weil in der Leitung auch 230V liegen für was anderes.
Mit dem Formfaktor des Unterputzaktors mit ich aktuell nicht so gut weiterkomme, der NanoBCU als KNX Transceiver, meiner bewährten Schaltung und Dimmer-klassen aus dem 24fach-REG-Dimmer und meinem 3D-Drucker konnten wir nun einen sehr kompakten und leistungsfähigen Dimmer entwickeln - der in seiner Kompaktheit und Kanalanzahl meines Wissens ziemlich einzigartig ist.
Das Gehäuse ist von bigbear2nd konstruiert worden, großartige Arbeit, wie ich finde.
Der mittlerweile zweite Prototyp ist fertig und getestet und nun reif für eine Vorstellung - und ich denke auch reif für einen Public-Beta-Test. Aber zuerst noch zu den Facts:
IMG_20210415_213555620.jpg IMG_20210416_091842806.jpg
Gehäuse passt in eine herkömmliche Unterputzdose und ist nur 15mm dick (42x42x15).
KNX-Klemme und Schraubklemmen für die LEDs sind integriert.
8fach Klemme im 3.5er Raster bis 13,5A (LED+, LED-, Kanal 1-6)
IMG_20210415_213606638.jpg
Innen drin werkeln ein SAMD21 mit separatem SPI-Flash, als Bootloader kommt der vom ItsyBitsy zum Einsatz.
Eine USB-Buchse ist nicht vorhanden, aber ein 5fach 1,27er Header für SWD und ein 4fach 1,27Header für USB - so kann mit einer kleinen Adapterplatine auch einfach geflashed werden (nur bei offenem Gehäuse zugänglich).
KNX wird von einer NanoBCU erledigt, die jedoch nicht steckbar verbaut werden kann, da dies zuviel Platz benötigt. Die BCU wird direkt auf die SMD-Stiftleisten gelötet. Entgegen erster Planung konnte ich auf den (sehr teuren!) Tantal C auf der BCU (100µF/35V als Tantal ist irre teuer) verzichten.
Prog-Led und Prog-Taster gibts natürlich auch. Ein Reset-Taster kann für Entwicklungszwecke auch eingelötet werden, der ist aber nur bei offenem Gehäuse zugänglich.
Der Dimmer-Teil ist selbstverständlich galvanisch getrennt und wird dafür aus der LED-Spannungsversorgung per LDO betrieben. Wenn die ausgeschaltet wird, macht das auch nicht - denn der SAMD21 wird aus KNX versorgt.
Dafür kommen einen Adum1250 als I2C-Isolator und ein PCA9685 als I2C PWM-LED-Treiber zum Einsatz, der dann direkt 6 Mosfets im IPAK Gehäuse treibt. Ich habe auf IRLU2905Z mit ~20mOhm Rdson @5V sehr niederohmig ist - schließlich soll auch bei höheren Strömen nicht zuviel Wärme im Gehäuse entstehen.
Meine ersten Test bzgl Temperatur waren eine Katastrophe! Schon bei 1A waren der MOSFET schon bei 60° Casetemp. Meine überschlägig Rechnung ging von wenigen Grad über Umgebung aus.
Mit Hilfe aus dem mikrocontroller.net Forum wurde dann aber schnell klar - meine MOSFETS sind gefälscht.
Ich hatte noch andere IRLU2905Z (von VBSemi nicht von IR bzw. Infineon) die jedoch das erwartete, gute Ergebnis bringen.
Belastungstest am Limit stehen noch aus, ich hoffe derzeit dass eine Summenstrom über alle Kanäle von 13.5A (mehr macht die GND-Klemme nicht mit) auch thermisch möglich ist, 4-6A pro Kanal sind denke ich auch realistisch.
Zur Sicherheit ist ein Temperatursensor mit verbaut, der bei hohen Temperaturen im Case abschalten kann. Gerade bei 3D-Druck Gehäusen aus PLA sollte es da drin nicht zu warm werden.
Zur Software - Mit Konnekting Beta4 Stack. 6 Kanäle, wobei 1-3 und 4-6 als RGB-Kanal konfiguriert werden können.
Mit Sperrobjekt, Ein- und Ausschaltwerten, Szenen, Sperrobjekt und bei RGB auch mit Animation.
Die TW Kanäle und eine etwas variablere Kanalkonf. stehen noch aus.
Grundsätzlich strebe ich eine DualStack-FW an, die wahlweise mit Konnekting oder mit thesings ETS-fähigem Stack (das Ding bräuchte mal einen Namen..) gebaut werden kann. Ob das sinnvoll vereinbar ist? Weiß ich noch nicht.
Grundsätzlich kann man alles per Hand löten - hab ich für meine beiden Prototypen auch gemacht. Spaß macht mir das nicht, eine Bestückung wäre schon das Mittel der Wahl.
Ich dachte da an eine Teilbestückung der SMD-Parts auf der Unterseite. Da ist der TQFP und der TSSOP erledigt und auch ne ganze Menge 0603-Kram.
Da aber JLC den SAMD nicht hat, wird da eine etwas teurere Geschichte, bzw lohnt sich erst ab größeren Stückzahlen.
Wenn genug Interesse da ist, könnte man das machen.
2021-04-16 09_28_10-3D Viewer.png 2021-04-16 09_29_00-3D Viewer.png
Schaltplan: KUPS-DIM-6CVLED_V00.02_Schematic.pdf
Als nächster Schritt denke ich aber an einen Betatest und an Entwicklungsmuster. Für Leute die ernsthaft Interesse daran haben und das auch selbst Löten können.
Sofern Interesse daran besteht, gerne melden.
Ansonsten freue ich mich über jede konstruktive Kritik, Vorschläge, Anregungen
ich wollte schon ewig einen kompakten LED-Dimmer bauen - für meine Spiegelbeleuchtung, meine Terrasse, generell an Stellen wo ich 24V zentral nicht nutzen kann, weil in der Leitung auch 230V liegen für was anderes.
Mit dem Formfaktor des Unterputzaktors mit ich aktuell nicht so gut weiterkomme, der NanoBCU als KNX Transceiver, meiner bewährten Schaltung und Dimmer-klassen aus dem 24fach-REG-Dimmer und meinem 3D-Drucker konnten wir nun einen sehr kompakten und leistungsfähigen Dimmer entwickeln - der in seiner Kompaktheit und Kanalanzahl meines Wissens ziemlich einzigartig ist.
Das Gehäuse ist von bigbear2nd konstruiert worden, großartige Arbeit, wie ich finde.
Der mittlerweile zweite Prototyp ist fertig und getestet und nun reif für eine Vorstellung - und ich denke auch reif für einen Public-Beta-Test. Aber zuerst noch zu den Facts:
IMG_20210415_213555620.jpg IMG_20210416_091842806.jpg
Gehäuse passt in eine herkömmliche Unterputzdose und ist nur 15mm dick (42x42x15).
KNX-Klemme und Schraubklemmen für die LEDs sind integriert.
8fach Klemme im 3.5er Raster bis 13,5A (LED+, LED-, Kanal 1-6)
IMG_20210415_213606638.jpg
Innen drin werkeln ein SAMD21 mit separatem SPI-Flash, als Bootloader kommt der vom ItsyBitsy zum Einsatz.
Eine USB-Buchse ist nicht vorhanden, aber ein 5fach 1,27er Header für SWD und ein 4fach 1,27Header für USB - so kann mit einer kleinen Adapterplatine auch einfach geflashed werden (nur bei offenem Gehäuse zugänglich).
KNX wird von einer NanoBCU erledigt, die jedoch nicht steckbar verbaut werden kann, da dies zuviel Platz benötigt. Die BCU wird direkt auf die SMD-Stiftleisten gelötet. Entgegen erster Planung konnte ich auf den (sehr teuren!) Tantal C auf der BCU (100µF/35V als Tantal ist irre teuer) verzichten.
Prog-Led und Prog-Taster gibts natürlich auch. Ein Reset-Taster kann für Entwicklungszwecke auch eingelötet werden, der ist aber nur bei offenem Gehäuse zugänglich.
Der Dimmer-Teil ist selbstverständlich galvanisch getrennt und wird dafür aus der LED-Spannungsversorgung per LDO betrieben. Wenn die ausgeschaltet wird, macht das auch nicht - denn der SAMD21 wird aus KNX versorgt.
Dafür kommen einen Adum1250 als I2C-Isolator und ein PCA9685 als I2C PWM-LED-Treiber zum Einsatz, der dann direkt 6 Mosfets im IPAK Gehäuse treibt. Ich habe auf IRLU2905Z mit ~20mOhm Rdson @5V sehr niederohmig ist - schließlich soll auch bei höheren Strömen nicht zuviel Wärme im Gehäuse entstehen.
Meine ersten Test bzgl Temperatur waren eine Katastrophe! Schon bei 1A waren der MOSFET schon bei 60° Casetemp. Meine überschlägig Rechnung ging von wenigen Grad über Umgebung aus.
Mit Hilfe aus dem mikrocontroller.net Forum wurde dann aber schnell klar - meine MOSFETS sind gefälscht.
Ich hatte noch andere IRLU2905Z (von VBSemi nicht von IR bzw. Infineon) die jedoch das erwartete, gute Ergebnis bringen.
Belastungstest am Limit stehen noch aus, ich hoffe derzeit dass eine Summenstrom über alle Kanäle von 13.5A (mehr macht die GND-Klemme nicht mit) auch thermisch möglich ist, 4-6A pro Kanal sind denke ich auch realistisch.
Zur Sicherheit ist ein Temperatursensor mit verbaut, der bei hohen Temperaturen im Case abschalten kann. Gerade bei 3D-Druck Gehäusen aus PLA sollte es da drin nicht zu warm werden.
Zur Software - Mit Konnekting Beta4 Stack. 6 Kanäle, wobei 1-3 und 4-6 als RGB-Kanal konfiguriert werden können.
Mit Sperrobjekt, Ein- und Ausschaltwerten, Szenen, Sperrobjekt und bei RGB auch mit Animation.
Die TW Kanäle und eine etwas variablere Kanalkonf. stehen noch aus.
Grundsätzlich strebe ich eine DualStack-FW an, die wahlweise mit Konnekting oder mit thesings ETS-fähigem Stack (das Ding bräuchte mal einen Namen..) gebaut werden kann. Ob das sinnvoll vereinbar ist? Weiß ich noch nicht.
Grundsätzlich kann man alles per Hand löten - hab ich für meine beiden Prototypen auch gemacht. Spaß macht mir das nicht, eine Bestückung wäre schon das Mittel der Wahl.
Ich dachte da an eine Teilbestückung der SMD-Parts auf der Unterseite. Da ist der TQFP und der TSSOP erledigt und auch ne ganze Menge 0603-Kram.
Da aber JLC den SAMD nicht hat, wird da eine etwas teurere Geschichte, bzw lohnt sich erst ab größeren Stückzahlen.
Wenn genug Interesse da ist, könnte man das machen.
2021-04-16 09_28_10-3D Viewer.png 2021-04-16 09_29_00-3D Viewer.png
Schaltplan: KUPS-DIM-6CVLED_V00.02_Schematic.pdf
Als nächster Schritt denke ich aber an einen Betatest und an Entwicklungsmuster. Für Leute die ernsthaft Interesse daran haben und das auch selbst Löten können.
Sofern Interesse daran besteht, gerne melden.
Ansonsten freue ich mich über jede konstruktive Kritik, Vorschläge, Anregungen
Kommentar