Flickern, Flimmern & Co, die IEEE P1789, aktuelle Netzteile und eine spezielle LED

[knxodernix]

Schöner Test, Danke für die Werte.


Gut dass das Normierungsgremium für LED keine Dimmung kennt, sonst würden wahrscheinlich fast alle PWM-Treiber beim SVM-Wert durchfallen.

Lunatone mit 50% Dimmung schon über 1 und TCI mit 10% bei 1,3. Und hier wird ja oft als Maßstab die berühmte 0,1% als Must-Have angeführt.


Ich weis nicht ob Lunatone beim CV und CC Treiber unterschiedliche Software einsetzt. Ansonsten ist die Software mit den 976 Hz veraltet. Die neue hat 1000 Hz und geht bis 0,1% Dimmung.

[DerKilian]

Moin zusammen,

lange Zeit der Stille, doch im Hintergrund ging es weiter! Nach der hier recht interessanten Diskussion (vielen Dank dafür!) und auch den diversen Messungen zu PWM, AM, Leistungsfaktor, etc., einem Nachdenken darüber was ich in meiner geplanten Anwendung eigentlich möchte, bin ich zu dem Entschluß gekommen, mich um die gesamte Elektronik selbst zu kümmern.

Oje ...

Also, was habe ich gemacht? Ich habe meine Elektronik"labor"ausstattung aus Jugendtagen begutachtet und bin zum Schluss gekommen, dass sie für das Projekt nicht geeignet ist. Also mich zu aktuellen Scopes, Netzteilen und Signalgeneratoren schlau gemacht, auf ebay geschaut, den Markt nach refurbished Geräten begutachtet und dann doch was neues gekauft.

Ausserdem mit viel Mühen auf meiner Win10-Rechner ein Virtuelle Maschine für WinXP installiert (nachdem ich im wahrsten Sinne des Worte es erst bei meinen letzten DVD-Rohling es geschafft habe ein WinXP-ISO-File von einem Uralt-Laptop zu brennen), um eine alte EAGLE-Lizenz wieder zu reaktivieren, um dann doch, nach dem alles so halbwegs lief, mich dafür zu entscheiden auf eine neue / moderne Software für Schaltungerstellung und PCB-Layout umzusteigen. Die EAGLE-Lizenz war dann doch zu alt und das Arbeiten in der VM versprach nicht wirklich Spaß. Also KiCad installiert und angefangen....

Zudem wieder die Bücher aus Uni-Zeiten hervorgeholt und überlegt, wie sich wohl eine Stromansteuerung von LEDs bewerkstelligen läßt - irgendwie mußte ein spannungsgesteuerter Stromregler her. Viel Papier beschrieben, die Designs wurden immer komplizierter und dann doch im Tietze-Schenk beim drittem Mal anschauen eines Prinzip-Schaltbildes verstanden, was da eigentlich passiert ... und plötzlich war es recht einfach. 😁

Dazu dann die Überlegung mit welchem Mikrocontroller ich das wohl mache. Raspberry Pi, von dem so viele schwärmen? Schien mir zu kompliziert ... nicht dass ich schon mal hardware-nah programmiert hätte, aber Bits in Registern setzen, ach, ach ... muss das sein? Und so fiel die Wahl auf einen Arduino, wo doch schon eine Menge vom Hardware-Abstraction-Layer vorhanden ist, eine große Community, die bereitwillig in Foren Tipps und Tricks erläutert, und so liegt nun ein Uno R3 mit einem ATmega328p hier. Leider nur mit I2C-Bus, der für längere Übertragungsstrecken nicht geeignet ist und daher beim Schaltungsentwurf in den unteren OSI-Schichten noch einen CAN Bus Layer hingelegt. Ich habe viele Application-Notes gelesen, und noch mehr Forenbeiträge auf https://www.mikrocontroller.net/ ...

Außerdem die Frage nach gegangen, wie sich inkrementale rotary decoder auslesen lassen, welche Auflösung wohl sinnvoll ist und, wenn ich einen gefunden habe, ob sich der auch als Privatmensch bestellen lässt - bei Mouser bin ich dann fündig geworden. Und dann eben aus den vielen Meinungen versucht heraus zubekommen, ob flankengetriggerte Interrupt-Routinen nun besser sind oder doch eine (häufige) timer-interrupt gesteuerte Abfrage der Decoder-Signale. Letzteres schien mir besser zu sein, also wie den Arduino dazu bekommen, genau das zu tun? Nun, die Interrupt-Routine läuft nachdem ich irgendwie das mit den Klassen in C++ noch halbwegsverstehen mußte.Jetzt geht es weiter mit der State-Machine für den Decoder....

Die Norming-LED-Module sind inzwischen auch hier. Aber noch nicht getestet. Ich werde es nachreichen.

Bei ersten Tests habe feststellen dürfen, dass Sallen-Key-Filter zwar von der Theorie hübsch sind, aber zum Glätten einer PWM (der ATmega hat keine DA-Wandler, also wird der Sollwert durch eine PWM erzeugt, die dann tiefpassgefiltert werden muss) praktisch dann doch eher schlecht sind. Also doch der klassische Tiefpass, ein OpAmp mehr ...

Zum Schluß noch ein Bildchen. Eine Simulation einer AM im niedrigen Strombereich. Der Strom (violett) wird durch das blaue Steuersignal ausgetastet, der Sollwert (grün) geht also auf Null. Das gelbe Signal zeigt die noch nicht geglättete PWM ... vor dem Filter, insofern eigentlich hier nicht so wichtig ...

Das ganze wird mich noch eine zeitlang beschäftigen, insofern hängt hier über meine Schreibtisch (Home Office) erstmal ein Provisorium. Dennoch, Ziel ist eine tageszeitabhängige, automatische Einstellung der Farbtemperatur bei gleichzeitiger Regelung der Helligkeit der LED in Abhängigkeit vom Umgebungslicht. Real Time Clock und Lichtsensor liegen auch schon hier ... Doch, es wird sich hinziehen, der Sommer naht und hoffentlich gibt es dieses Jahr wieder eine Triathlon-Saison!

Achso: Vom Wirkungsgrad wird das eingeschränkt toll. An schaltende Regler wage ich mich nicht heran. Die Verluste lassen sich zwar ein wenig über die richtige Wahl der Sekundärspannung des Trafos etwas steuern, aber eben nur begrenzt. Außerdem ist der Stromregler eben linear. Und günstig wird das auch alles nicht - jedenfalls im Vergleich zu dem was TCI, Lunatone und Co anbieten.... Dafür wird es in jedem Fall flickerfrei!!! 😉

Gruß

P1140442.JPG

[rosebud]

Was hindert daran, es mit einer StepDown-Schaltung zu versuchen? Die Spule und der C stellen ebenfalls ein TP-Filter 2. Ordnung dar, also wird es nicht flimmern.

[DerKilian]

Ich habe zu den Norming Spots hier etwas geschrieben:

https://knx-user-forum.de/forum/öffentlicher-bereich/gebäudetechnik-ohne-knx-eib/1637008-tunable-white-led-spot-module-von-norming?p=1648236#post1648236

Was hindert daran, es mit einer StepDown-Schaltung zu versuchen? Die Spule und der C stellen ebenfalls ein TP-Filter 2. Ordnung dar, also wird es nicht flimmern.

Naja, eben weil es eine StepDown-Schaltung ist ... wo ein Halbleiterschalter mit hoher Frequenz (damit die Spule klein bleiben kann) ... den Laststrom ein- und ausschaltet. Ich habe keine Erfahrung damit bzw beim letzten Versuch ging es schief. Ausserdem ist wird das Verstellen des Stromes etwas mühselig und die ganze Lösung von Teileaufwand größer als ein Linear-Regler - der braucht bei der von mir entwickelten Lösung bummelig 10 Teile für eine Tuneable-White LED (also für CW und WW), und nochmal etwa 20 für die Leuchtgruppe, um auch im niedrigen Laststrombereich eine PWM zum Erhalt der Farbechtheit unterbringen zu können. Gespeist wird das ganze dann von einem µ-Controller. Ich fand es schlicht einfacher ...

[gbglace]

Ach jetzt dann doch Glühbirnen mit eigenem kleinen Computer dran verlötet, verrückt diese Welt.

[DerKilian]

Glühbirnen

Glühbirne? Wo steht da was von Glühbirne? 🤔

[concept]

bin ich zu dem Entschluß gekommen, mich um die gesamte Elektronik selbst zu kümmern.... Messgeräte gekauft...CAD...Literatur...Arduino...C++...CAN-Bus...

Ein Verrückter! Im postitiven Sinne zwar, aber ein Verrückter!

Da fällt mir spontan Hamid aus Rambo III ein:

Gott muss lieben verrückte Menschen denn er hat gemacht so viele davon!

Auf jeden Fall beneide ich Dich um 2 weitere Dinge:
deine scheinbar ausreichend vorhandene Freizeit und die Ordnung auf dem Labortisch!

Leider fehlt mir gerade die notwendige Freizeit, sonst würde ich den Schaltregler-Teil dazu beisteuern

[DerKilian]

Da fällt mir spontan Hamid aus Rambo III ein:

Gott muss lieben verrückte Menschen denn er hat gemacht so viele davon!

... ach, ich könnte mir deutlich Schlimmeres vorstellen, als von Gott geliebt zu werden ... das ist ok ...

Leider fehlt mir gerade die notwendige Freizeit, sonst würde ich den Schaltregler-Teil dazu beisteuern

Oh, das wäre ja spannend geworden! Doch habe ich inzwischen die Bauteile für einen Testaufbau hier liegen und gerade gestern noch weitere Teile bestellt. Es würde sicherlich den Horizont erweitern, wenn auch auf die harte Tour, wenn man es bis zu Ende denkt. Haübsch power factor correction auf der 230VAC-Seite, um weiter (über eine überlagerte Spannungsregelung?) einen schaltende Stromquelle zu betreiben, die AM und PWM kann (wobei letzteres nicht so schwierig ist). Das ganze dann fachgerecht auf einer Platine untergebracht, ohne dass sich die einzelnen Signale stören ... ein eigenes Projekt mit diversen Herausforderungen! ... und daher habe ich die Finger davon gelassen. DAS war mir dann doch zu verrückt!
Und so ein Ringkerntrafo hat ja auch was recht Solides ;-)

[concept]

an deiner stelle hätte ich ein fertiges 48V netzgerät genommen und dahinter hochfrequent getaktete stromregler mit glättung, so dass sich eine AM ergibt. also wenn ich da echt basteln wollte, was ich aber nicht wollen würde.

gibts echt keine käuflichen dali-treiber für TW mit AM? die komplette marktübersicht habe ich jetzt auch nicht...

eldoled müsste es geben mit hydradrive odrrr?

[meti]

Osram oti gibt es auch für TW.

[concept]

Osram oti gibt es auch für TW.

dann gibts aus meiner sicht keinen wirklichen grund zum basteln, ausser halt, man möchte gerne basteln. aber dann kann man ja immer noch schöne logiken dazu basteln. also genug zu tun hat man ja immer...

top! du hast für uns suchfaule nicht zufällig einen typenbezeichnung?

[DerKilian]

an deiner stelle hätte ich ein fertiges 48V netzgerät genommen und dahinter hochfrequent getaktete stromregler mit glättung, so dass sich eine AM ergibt. also wenn ich da echt basteln wollte, was ich aber nicht wollen würde.

Ich hatte das in Betracht gezogen. Obwohl hier die Auswahl dünner wird, wenn die Anschlusslänge etwa zwei Meter übersteigt (EMI) - ich habe keine abgehängte Decke. Und dann verspricht aber tatsächlich ein einfacher 30V-Trafo aus der Serie sogar ein besseren Wirkungsgrad - die Spannung passt recht gut mit dem Spot und was der Linearregler als Regelreserve braucht. Hier ist dann die hohe LED-Spannung sogar von Vorteil, da sie im Verhältnis zum Spannungsabfall über dem Regler den Wirkungsgrad bestimmt. Ok, es werden keine 95%, aber überschlägig immerhin knapp 70%.
Außerdem wollte ich ein Human Centric Light implementieren und durch zudem eine manuelle Steuerung vorsehen. Und dafür schien mir der Aufwand für ein DALI - System dann doch zu groß. Zudem kann Basteln durchaus Spaß machen!😁 Und heute habe ich es hinbekommen für eine definierte Klasse in C++, die widerum selbst Klassen als Attribute hat, die Initialisierung korrekt durchzuführen. Das Auslesen der inkrementalen Drehgeber läuft, die Tasterauswertung kann zwischen kurzem und langen Drücken unterscheiden, und der zugehörige Code ist auch recht schlank geworden, nach dem die Dinger als Objekt behandelt werden ... eine Serie von kleinen Erfolgserlebnissen 😉...

[meti]

concept ich hab auch nix anderes gemacht als "osram oti tw" in Google einzugeben.
Verwendet hab ich das nicht, nur die 1-Kanal Variante.

https://www.osram.de/ecat/OPTOTRONIC...GPS01_3442586/
https://www.osram.de/ecat/OPTOTRONIC...GPS01_2969814/

[concept]

concept ich hab auch nix anderes gemacht als "osram oti tw" in Google einzugeben.

Ich hab da im Bereich "Konstantrom Kompakt" Dimmbar nichts gefunden. Nur im Bereich "Linear" (das sind die langen Dinger für Leuchteneinbau, gehen aber nicht in die Deckenauschnitte für Spots) und dann noch bei den Konstantspannungsdimmern was, was uns aber hier nicht interessiert.

Fazit: da gibt es nicht viel brauchbares, was uns in diesem Kontext hier weiterhilft oder ich bin blind oder blöd...

[meti]

concept blind, in dem Fall. Siehe meinen ersten Link in #163