[OpenKNX-Ready] LED-Dimmer, Constant Voltage, 6-fach für UP, 12-fach für REG (6 TE)

[abtools]

Hallo Michael,

Relatives Dimmen des Farbwerts (TW)
Wäre für mich eine Funktion die erfüllt sein muss um das Gerät eisnetzen zu können.
Sonst bräuchte man ja immer einen Tastsensor mit Tochdisplay wenn man den Weißton ändern möchte.

Grundsätzlich solltest du das auch bereits jetzt per Logik machen können, zumal es ja ein "Farbtemperatur Status"-KO gibt und du darauf einen Wert per Logik drauf bzw. runter rechnen kannst.

Aber wie gesagt, finde eine relative Änderung der Farbtemperatur auch sinnvoll und ist sicherlich kein großer Aufwand das noch zu implementieren - ist notiert. ;-)

Einschaltwert
Danke für die Ergänzung
Gibt es eigentlich eine Möglichkeit das Licht mit (über den Bus gesendeten Wert vom Taster etc.) gewisser Helligkeit und Farbwert einzustellen? (vermutlich nur über die Szenen, oder?)

Wieso sollte das nicht gehen?
Gibt ja ein KO für Helligkeit und Farbtemperatur, wo du die Helligkeit/Farbtemperatur extern direkt setzen kannst.

Netzteil-Relais
Hier müsste die Firmware doch eigentlich nur ein KO zur Verfügung stellen das "1" für eine Netzteil Anforderung und eine "0" für "brauche keinen Strom mehr" heraus gibt.
Mit einer ODER Logik (bräuchte dann mehr als zwei externe Eingänge) kann man dann abfragen ob irgendein LED-Dimmer gerade das Netzteil eingeschaltet benötigt.
Über KO21 kann ich ja jetzt aktuell von extern das Relais schalten und über KO22 erhalte ich den Status dieses.
Aber es fehlt das KO wo mir sagt das dieser LED-Controller gerade Strom vom Netzteil benötigt.
(also wenn ich hier nicht etwas übersehe)

Das KO "Externes Netzteil-Relais: Schalten" ist quasi die Stromanforderung.
Was du in der Firmware, die ich dir gesendet habe, noch nicht siehst, ist der tatsächliche Schaltaktorkanal des physikalischen Relais' der Zusatzplatine.

Mit diesen beiden Sachen sollte genau das möglich sein, was du schreibst.

[*]Erwartet das "Nacht" KO eine "1" für Nacht aktiv?
-> Gäbe es hier als nice-to-have Option auch mehr als eine Nacht (also z.B. Morgens/Abends/etc.)?

Aktuell nicht geplant, kann man sich aber in der Zukunft natürlich noch überlegen.

mdt lässt die PWM Frequenz einstellen -> bringt das überhaupt was?

Aktuell ist sie auf 1000 Hz hard-gecoded, aber ja, ich habe geplant die PWM-Frequenz einstellbar zu machen - vermutlich so im Bereich von 200 bis 1200 Hz.

Niedrigere Frequenzen erhöhen etwas die Effizienz (= verringern den Verlust und damit auch die Abwärme). Wenn also eine hohe PWM-Frequenz nicht benötigt wird, kann es durchaus Sinn machen die Frequenz herunter zu setzen. Auch "mögen" ältere Leuchtmittel eine hohe PWM-Frequenz ggf. nicht.

Wenn es das relative Farbtemperatur dimmen und HCL dieses Jahr noch in die Firmware schafft, bin ich guter Dinge echt mein gesamtes Haus damit ausstatten zu wollen (genauso wie die HF PMs)

Da darfst du davon ausgehen, dass das dieses Jahr noch kommt, ja. :-)

Viele Grüße
Andreas

[LostWolf]

Das KO "Externes Netzteil-Relais: Schalten" ist quasi die Stromanforderung.
Was du in der Firmware, die ich dir gesendet habe, noch nicht siehst, ist der tatsächliche Schaltaktorkanal des physikalischen Relais' der Zusatzplatine.

Müsste das dann aber nicht ein Ausgang sein?
Aktuell ist der KO 21 ja ein Eingang:
image.png


Doofe andere Frage:
Spricht irgendwas (Belüftung?) dagegen auch das REG Gerät dezentral in der Decke zu verwenden?
Aus Neugierde:
Woher kommt die Begrenzung der gesamten Stromstärke auf 16/24A (Leiterbahnstärke?)?

[abtools]

Hallo Michael,

Müsste das dann aber nicht ein Ausgang sein?
Aktuell ist der KO 21 ja ein Eingang:

Das hast du völlig recht, da war noch ein kleiner Fehler in den Flags.

Ist jetzt korrigiert, zudem ist die Bezeichnung nun etwas eindeutiger:
grafik.png

Darüber hinaus siehst du jetzt auch den Schaltaktorkanal der Zusatzplatine.

Doofe andere Frage:
Spricht irgendwas (Belüftung?) dagegen auch das REG Gerät dezentral in der Decke zu verwenden?

Spricht aus meiner Sicht nichts dagegen, außer dass das REG-Gerät halt verhältnismäßig groß/hoch ist.

Bedenke auch, dass du beim REG-Gerät keine Zusatzplatine anschließen kannst:
Die macht im REG-Einbau ja wenig Sinn. Für den REG-Einbau gibt's entsprechende Schaltaktoren bzw. Binäreingänge als eigene REG-Geräte.

Aus Neugierde:
Woher kommt die Begrenzung der gesamten Stromstärke auf 16/24A (Leiterbahnstärke?)?

Genau, ich habe bei den Geräten die zu erwartende Erwärmung berechnet und basierend darauf eine empfohlene, maximale Gesamtbelastung angegeben.

Das heißt jetzt natürlich nicht, dass sie nicht auch mit mehr als das funktionieren. Auch die einzelnen Kanäle kannst du mit mehr Ampere als angegeben betreiben, musst dich dann aber halt um adequate Kühlung kümmern.

Viele Grüße
Andreas

[LostWolf]

Wie sieht es eigentlich mit der Kanal Belastbarkeit aus, wenn ich niemals die vollen 100% nutzen werde?
Sinkt hier die Temperatur des Chips wenn ich z.B. nur auf 70% dimme?
Hätte zwei Kanäle (Flur) wo ich vermutlich 4,5A erreichen könnte bei 100%

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Hallo Michael,

Wie sieht es eigentlich mit der Kanal Belastbarkeit aus, wenn ich niemals die vollen 100% nutzen werde?
Sinkt hier die Temperatur des Chips wenn ich z.B. nur auf 70% dimme?
Hätte zwei Kanäle (Flur) wo ich vermutlich 4,5A erreichen könnte bei 100%

Klar, zwar hast du einen (sehr) kleinen "Grundverlust", der durch die PWM-Schaltung (abhängig von der PWM-Frequenz, wie oben bereits erwähnt) auftritt, wenn die Helligkeit < 100 % ist, allerdings kommt der größte Teil der Wärmeentwicklung auf jeden Fall von der durchgeleiteten Last und die ist bei 70 % natürlich entsprechend geringer als bei 100 % - somit wird sich dann auch das MOSFET wie auch die Leiterbahnen weniger erwärmen.

Daher würde ich da keine Probleme erwarten, zumal du diese beiden Kanäle ja auch nicht unbedingt nebeneinander legen musst.

Aber am besten einfach mal selbst in einem Testaufbau ausprobieren.

Viele Grüße
Andreas

[Ing-Dom]

Klar, zwar hast du einen (sehr) kleinen "Grundverlust", der durch die PWM-Schaltung (abhängig von der PWM-Frequenz, wie oben bereits erwähnt) auftritt, wenn die Helligkeit < 100 % ist, allerdings kommt der größte Teil der Wärmeentwicklung auf jeden Fall von der durchgeleiteten Last und die ist bei 70 % natürlich entsprechend geringer als bei 100 % - somit wird sich dann auch das MOSFET wie auch die Leiterbahnen weniger erwärmen.

die Aussage überrascht mich.
Grundsätzlich sind die Schaltverluste beim PWM Dimmen nicht zu vernachlässigen, vor allem bei 1kHz. Das sind 2000 Schaltvorgänge pro Sekunde, bei denen prinzipbedingt die Widerstand über einen Zeitraum x vom milliOhm-Bereich in den hochohmigen Bereich verschiebt.
Man kann diese Schaltzeiten schon auch sehr kurz machen, in dem man das Gate mit entsprechend hohem Strom auflädt bzw entlädt - aber die extrem steilen Flanken sorgen dann für übelste EMV - insofern ist man hier in einem Zielkonflikt zwischen Vermeidung der Wärmeentwicklung und Vermeidung von EMV.
Welche Schaltzeiten hast du denn bei der Hardware?

[abtools]

Hallo Dominik,

Grundsätzlich sind die Schaltverluste beim PWM Dimmen nicht zu vernachlässigen, vor allem bei 1kHz. Das sind 2000 Schaltvorgänge pro Sekunde, bei denen prinzipbedingt die Widerstand über einen Zeitraum x vom milliOhm-Bereich in den hochohmigen Bereich verschiebt.
Man kann diese Schaltzeiten schon auch sehr kurz machen, in dem man das Gate mit entsprechend hohem Strom auflädt bzw entlädt - aber die extrem steilen Flanken sorgen dann für übelste EMV - insofern ist man hier in einem Zielkonflikt zwischen Vermeidung der Wärmeentwicklung und Vermeidung von EMV.
Welche Schaltzeiten hast du denn bei der Hardware?

Jonas, der den Dimmer selbst auch einsetzen möchte, hat die Schaltverluste sogar mit LTSpice simuliert, damit ich ggf. noch nach tunen kann, wenn nötig:
Die Umschaltverluste lagen bei rund 30 mW bei 1 kHz PWM-Frequenz, was laut seiner Aussage ein sehr guter Wert ist.

Noch schneller schalten möchte man nicht, einerseits wie du sagst aus EMV-Gründen, aber auch um die GPIO-Pins nicht unnötig zu belasten.

Wer noch niedrigere Schaltverluste möchte, kann die PWM-Frequenz nun auch software-seitig ändern; das habe ich heute implementiert:
Jetzt ist die Frequenz zwischen 200 und 1200 Hz wählbar (mit Default 1000 Hz, wie gehabt).

Viele Grüße
Andreas

[philipp900]

Habt ihr in der Firmware auch etwas vorgesehen, um eine statische oder dynamische Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Kanälen zu erreichen und damit das Netzteil gleichmäßiger zu belasten?
Für das Netzteil ist es bestimmt besser wenn die PWM Zyklen der einzelnen Kanäle nicht alle zur selben Zeit schalten.

[abtools]

Hallo Philipp,

Habt ihr in der Firmware auch etwas vorgesehen, um eine statische oder dynamische Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Kanälen zu erreichen und damit das Netzteil gleichmäßiger zu belasten?
Für das Netzteil ist es bestimmt besser wenn die PWM Zyklen der einzelnen Kanäle nicht alle zur selben Zeit schalten.

Bisher nicht, aber wir hatten das Thema auch schon besprochen.

Aktuell werden die PWM-Phasen der einzelnen Kanäle nicht speziell gesetzt, sollten also zufällig (und damit auch schon in gewisser Weise "verteilt" sein), aber sicherlich etwas, was man sich noch genauer ansehen kann, um eine "bewusste" Phasenverschiebung der Kanäle zu erreichen.

Viele Grüße
Andreas

[henfri]

Nicht zuende gedacht, aber ein gleichzeitiges Schalten wird man ja kaum absolut verhindern können. Aber würde es nicht reichen ein paar Herz Varianz zwischen den Kanälen zu haben? Dann wird Meistens nicht gleichzeitig geschaltet

[abtools]

Hallo Hendrik,

Nicht zuende gedacht, aber ein gleichzeitiges Schalten wird man ja kaum absolut verhindern können. Aber würde es nicht reichen ein paar Herz Varianz zwischen den Kanälen zu haben? Dann wird Meistens nicht gleichzeitig geschaltet

Wie gesagt, aktuell ist es einfach zufällig, aber grundsätzlich kann man die PWM-Phasen schon timen.
Schauen wir uns in einer künftigen Firmware-Version an.

Viele Grüße
Andreas

[willisurf]

Nicht zuende gedacht, aber ein gleichzeitiges Schalten wird man ja kaum absolut verhindern können.

Doch, man kann die PWM Einschaltblöcke so ineinander schachteln, das z.B. bei einem TW Kanal niemals CW und WW gleichzeitig aktiv sind (Bedingung Gesamteinschaltdauer <= 100%, ist aber bei den üblichen Verfahren erfüllt). Damit kann man die Netzteilimpulsbelastung deutlich reduzieren (ist durchaus üblich).

Bei zwei parallelen z.B. TW Kanälen kann es dann sinnvoll sein, einen Frequenzversatz einzuführen, um bei schlechter Leitungsführung (nicht niederohmig/sternförmig) und damit einer Verkopplung von Kanälen die entstehende Schwebung in den nicht wahrnehmbaren Bereich zu verschieben. Besser ist natürlich eine vernünftige Leitungsführung.

Dann wird Meistens nicht gleichzeitig geschaltet

Kurze Anmerkung: Meistens hilft bei solchen Auslegungen nicht, es verschleiert nur die Effekte.

[LostWolf]

(Bedingung Gesamteinschaltdauer <= 100%, ist aber bei den üblichen Verfahren erfüllt)

Sollte hier ja (aktuell) sowieso die einzige Option (balanced) des TW-Betriebs sein.

Besser ist natürlich eine vernünftige Leitungsführung.

Auf was sollte man den da genau achten?

[willisurf]

Auf was sollte man den da genau achten?

Die einzelnen Dimmer/Dimmkanäle sollte kurz und niederohmig möglichst direkt am Netzteil sternförmig verdrahtet werden (gibt dazu etliche Threads, sternförmig oder flackern sind gute Suchbegriffe).

Oder mit anderen Worten, die von mehreren Kanälen genutzte Zuleitung muss möglichst kurz, am besten null sein. Hintergrund sind die unvermeidlichen Spannungsabfälle auf den Leitungen, damit koppelt Kanal A auf Kanal B und das Licht flackert (durch die Schwebungen). Der einzig -halbwegs- spannungsstabile Punkt ist direkt am Netzteil. Darum bin ich auch Freund davon, nicht Netzteile und Dimmer parallel zu schalten, sondern möglichst getrennt zu betreiben, dann gibt es per se keine Verkopplung.

[traxanos]

Ein sicheres Balancing wäre aber nicht in CPU machbar. Ggf wäre sowas in PIO machbar.