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Halogenlampen mit PWM dimmen.

Diskutiere Halogenlampen mit PWM dimmen. im Lichttechnik Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; AW: Halogenlampen mit PWM dimmen. Hallo, ich melde mich zu dem PWM-Halo-Thema nachher, ich muß nämlich jetzt Kartoffeln schälen, Brocoli kochen,...

  1. #11 kalledom, 13.03.2008
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    AW: Halogenlampen mit PWM dimmen.

    Hallo, ich melde mich zu dem PWM-Halo-Thema nachher, ich muß nämlich jetzt Kartoffeln schälen, Brocoli kochen, Schnitzel in die Pfanne hauen, einfach gesagt: kochen.
     
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  3. #12 kalledom, 14.03.2008
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    AW: Halogenlampen mit PWM dimmen.

    Das Netzteil im Büro ging ab 1,2 A in die Strombegrenzung und regelte während der Einschaltdauer die 12V etwas runter.
    Ich habe jetzt ein 3A-Netzteil; damit steigt der Strom noch mehr an (es setzt keine Strombegrenzung mehr ein):
    90% = 86mV = 0,86A * 12V ~ 10W
    65% = 92mV = 0,92A
    50% = 100mV = 1,00A
    10% = 150mV = 1,50A
    Bei 10% ist zu erkennen, daß der Spannungsabfall am Shunt während der 10ms Ein-Zeit um ca. 2mV abfällt. Der Spike bei der steigenden Flanke könnte vom R/C am Ausgang kommen, allerdings auch vom Kaltwiderstand der Halogenlampe, die ja 90ms lang aus ist.

    Wenn 150mV an einem 0,01 Ohm Widerstand abfallen, dann entspricht das einem Strom von 1,5A, da beißt keine Mais den Faden ab. Durch die kurze Einschaltzeit ist die Leistung über die Zeit gesehen natürlich geringer und die Lampe glimmt auch tatsächlich nur noch.
    Der Strom wird bei kleiner werdender Einschaltzeit immer größer und im zeitlichen Mittel (Effektivwert ?) kleiner.
    Muß er ja auch, denn der Kaltwiderstand der 10W Halogenlampe beträgt 1,2 Ohm ! Das bedeutet einen Einschaltstrom von 10 Ampere !
    Da sich auch bei kleinem DutyCycle der Wendel nicht ganz abkühlen kann, wird ein gewisser Warm-Widerstand bleiben, der von der Temperatur des Glühfadens abhängt. Und die Temperatur hängt davon ab, wie groß die Einschaltzeit zum Erwärmen und die Ausschaltzeit zum Abkühlen ist.

    Daher glaube ich, daß die 0,1ms als "NotAus" zu wenig sein werden, weil sich der Glühwendel nicht mehr genug erwärmen kann und der Strom dann sehr hoch wird. Dieses Problem kann ich also nur durch praktische Versuche lösen. Ich werde dann die Ergebnisse posten.

    Scope-Einstellungen: 0,2ms TimeBase, 50mV pro Div.
     

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  4. #13 kalledom, 30.03.2008
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    AW: Halogenlampen mit PWM dimmen.

    Die Dimmer-Schaltung läuft jetzt zufriedenstellend.

    Das Problem mit dem höher werdenden Strom der Halogenlampen bei kleiner werdendem PWM-DutyCycle habe ich in den Griff bekommen, indem der Spannungsabfall am Shunt, der ja zur Ermittlung eines Überstroms maßgeblich beteiligt ist, über einen Tiefpaß aus Widerstand und Kondensator dem Komperator zugeführt wird.
    Dadurch werden kurze, hohe Spitzen "bedämpft" und es kommt zu keiner Überstrom-Meldung mehr.
    Der Tiefpaß ist so dimensioniert, daß ein Überstrom innerhalb 50µs gemeldet wird.
    Damit ist diese PWM-Schaltung halogenlampen-einschalttauglich und kurzschlußfest, dem Schalt-FET wird es mit den gewählten Pausen-Zeiten nicht zu warm :-)
    Leider haben sich 2 (gute) Pinzetten an den Spitzen nach dem Kurzschließen des Dimmer-Ausgangs leicht verfärbt :-)
    Die kurzen Kurzschlußströme kann man in der Pinzette (und den Leitungen ???) durch kurzes Ticken hören.
    Damit mein 6A-Netzteil bei den hohen Einschalt- und Kurzschlußspitzen nicht in die Strombegrenzung geht, mußte ich einen Elko mit 47.000µF an die Versorgung anschließen.
     
  5. #14 trekmann, 30.03.2008
    trekmann

    trekmann Spannungsgeprüft

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    AW: Halogenlampen mit PWM dimmen.

    Hallo,

    also haste quasi die Oberwellen ausgesperrt mit einem Tiefpass ;) ? Gute Idee ...!
    Besonders zu dem Thema habe ich letztens etwas Interessantes gehört in der FH.

    1000W Halogenlampe mittels Phasenanschnitt Dimmer.
    Die Leistung des Leuchtmittels wurde auf P = 500W reduziert.
    Durch die extrem verzehrte Kurvenform kommt es jetzt vermehr zu Netzoberwellen. Nur durch diese Oberwellen wird jetzt zusätzlich eine Scheinlistung von Q = ca. 400var erzeugt. Scheinleistung liegt bei guten S = 640VA.
    Man denk, dass die Lampe nur noch ca. 2,2A aufnimmt, tatsächlich nimmt sie aber 2,8A auf.

    Mit freundlichen Grüßen MArcell
     
  6. #15 kalledom, 30.03.2008
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    AW: Halogenlampen mit PWM dimmen.

    Das ist ja bei dem PWM mit einem DutyCycle 5...20% nicht viel anders. Das Amperemeter im Netzteil zeigt bei einer 12V / 50W Halogenlampe einen (Effektiv- / Durchschnitts-)Strom von 200...500mA an. Das Oszilloskop aber am Shunt ein Rechecksignal bis zu 200mV, was nach dem Ohmschen Gesetz einem Strom von I = U / R = 200mV / 0,01 Ohm = 20A entspricht.
    Meiner Meinung nach handelt es sich hier nicht um Oberwellen, da das Rechecksignal am Shunt dem des Rechtecksignals am Gate und Drain des Schalt-FETs und an der Halogenlampe entspricht. Ich glaube immer noch, daß mit abnehmender Temperatur der Widerstand des Glühwendels stark abnimmt, bis runter zum Kalt- / Einschalt-Widerstand.

    Dann fällt plötzlich so ganz nebenbei durch das Scope auf, daß ein sehr schnelles Netzgerät da steht, was bei jeder noch so kurzen 20A Stromspitze ganz kurz in die Strombegrenzung geht, wodurch die eingestellten 12V bis zu 8V einbrechen. Abhilfe schaffen die 47.000µF und die Parallelschaltung beider Netzteilausgänge, so daß die Strombegrenzung erst bei 2 x 4 = 8A einsetzt, der Elko aber ausreichend Energie besitzt, um höhere Stromspitzen auszugleichen.

    Nur durch den Tiefpaß kann ich die hohen Stromspitzen bei kleinem DutyCycle / beim Einschalten abfangen, so daß jetzt der Schwellwert am Komperator von 200mA auf 100mV = 10A reduziert werden konnte, ohne daß es im Normalbetrieb noch Überstrom-Meldungen gibt.
     
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