IGBT Dimmer
Andre van Ooyen
ich würde gerne einen Dimmer mit wesentlich verbesserten
EMI Eigenschaften bauen im Vergleich zu üblichen TRIAC
Dimmern.
Leider weiß ich zu wenig über Leistungelektronik und Schaltungs-
design mit IGBTs bzw. Dimensionierung des Gate Drive Circuits,
Short Circuit Protection usw.
Ich möchte eine Last von max. 2,5kW reverse phase dimmen, also
im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
sprich intelligent (µC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
Ich bin im Internet auf mehrere solcher Vorschläge gestoßen, aber
eben nur auf Vorschläge und ein kommerzielles Produkt.
Vielleicht hat einer von Euch da draußen entsprechendes Know-How.
Vielen Dank!
Andre
Michael Werner
wie wäre es denn, wenn Du die Last an die Anschlüsse eines entsprechend
leistungstarken Gleichrichters legst, und am DC-Anschluss benutzt Du
einen MOSFET (mehrere?) um die Last zu Schalten.
Andre van Ooyen schrieb:
> Hallo,
> ich würde gerne einen Dimmer mit wesentlich verbesserten
> EMI Eigenschaften bauen im Vergleich zu üblichen TRIAC
> Dimmern.
> Leider weiß ich zu wenig über Leistungelektronik und Schaltungs-
> design mit IGBTs bzw. Dimensionierung des Gate Drive Circuits,
> Short Circuit Protection usw.
> Ich möchte eine Last von max. 2,5kW reverse phase dimmen, also
> im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
> sprich intelligent (žC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
Uwe Bredemeier
>
> > Ich möchte eine Last von max. 2,5kW reverse phase dimmen, also
> > im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
Michael Werner wrote:
>
> Hallo,
> wie wäre es denn, wenn Du die Last an die Anschlüsse eines entsprechend
> leistungstarken Gleichrichters legst, und am DC-Anschluss benutzt Du
> einen MOSFET (mehrere?) um die Last zu Schalten.
>
Welchen Vorteil versprichst du dir von der Verwendung von Mosfets?
Gruß
Uwe
Michael Werner
geringere Verlustleistung, selbstverständlich kann man auch Bipolare
Transistoren verwenden.
Andere Frage, bei Triacs habe ich ja die Probleme, bei induktiven Lasten mit
dem minimalen Haltestrom,
rein Theoretisch sollten die Probleme ja hier nicht auftreten, oder?
Ich habe das nie ausprobiert. Hat jemand erfahrungen damit.?
Uwe Bredemeier schrieb:
Artur Pundsack
Andre van Ooyen wrote:
> Hallo,
> ich würde gerne einen Dimmer mit wesentlich verbesserten
> EMI Eigenschaften bauen im Vergleich zu üblichen TRIAC
> Dimmern.
> Leider weiß ich zu wenig über Leistungelektronik und Schaltungs-
> design mit IGBTs bzw. Dimensionierung des Gate Drive Circuits,
> Short Circuit Protection usw.
Bei Schuk*t gibt es diverse Optokoppler die direkt für die IGBT-
Ansteuerung ausgelegt sind. Ich habe eine ähnliche Schaltung :
AT89C2051 - Optotriac - Triac mal aufgebaut. (Ja ja, ich weiß,
ein TRIAC ist was anderes als ein IGBT)
>
> Ich möchte eine Last von max. 2,5kW
In Deutschland dürfen Lasten bis maximal (ich glaube ) 1600W mit
einer Phasenanschnittsteuerung gedimmt werden. Habe ich mal von
einem Hersteller für Dimmerschaltungen gehört.
> reverse phase dimmen, also
> im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
> sprich intelligent (µC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
> Ich bin im Internet auf mehrere solcher Vorschläge gestoßen, aber
> eben nur auf Vorschläge und ein kommerzielles Produkt.
> Vielleicht hat einer von Euch da draußen entsprechendes Know-How.
Dieses Thema interressiert mich auch :-)
Artur
Waldemar Himmelsbach
Hi!
Andre van Ooyen tat am 10.04.2001 kund:
> Ich möchte eine Last von max. 2,5kW reverse phase dimmen, also
> im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
> sprich intelligent (µC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
Sanft abschalten? Das widerspricht sich ja schonmal. Du musst die Last
*schalten* (was soviel heißt wie: entweder an oder aus), sonst hast Du
ja Leistungsverluste am Transistor. Warum ist Dir denn die EMI so
wichtig, dass Du sie nicht mit normalen Mitteln minimierst?
Waldemar
--
begin LOVE-LETTER-FOR-YOU.txt.vbs
Dein Newsreader ist kaputt. Bitte melde den Fehler Deinem Lieferanten.
end
Andre van Ooyen
>
> Hi!
>
> Andre van Ooyen tat am 10.04.2001 kund:
>
> > Ich möchte eine Last von max. 2,5kW reverse phase dimmen, also
> > im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
> > sprich intelligent (µC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
>
> Sanft abschalten? Das widerspricht sich ja schonmal. Du musst die Last
> *schalten* (was soviel heißt wie: entweder an oder aus), sonst hast Du
> ja Leistungsverluste am Transistor. Warum ist Dir denn die EMI so
> wichtig, dass Du sie nicht mit normalen Mitteln minimierst?
>
> Waldemar
>
"Sanft" soll heißen, daß man eben nicht mit einer max. steilen Flanke
abschaltet (was die EMI ja nicht wesentlich weniger werden lässt). Zudem
kann man einen IGBT ohnehin nicht abrupt abschalten, da die Minoritäts-
träger in der Basis nicht wie bei normalen BJT durch äußere Beschaltung
abgesaugt werden kann. Ziel wäre es dV/dt beim turn-off zu verlangsamen,
aber noch schnell genug um eine vernünftige Aussteuerung zu erreichen.
Die EMI ist mir deshalb wichtig, da trotz Entstörung durch Spulen bei
TRIAC Dimmern die ganze Sache dennoch mehr oder weniger stark z.B. in
Audio-Anlagen einstreut, vor allem wenn deren Anzahl relativ hoch ist.
Außerdem "brummen" die Dinger und bei geriger Aussteuerung hat man oft
auch ein Flackern in den Lampen...
Andre
Andre van Ooyen
>
> Andre van Ooyen wrote:
>
> > Hallo,
> > ich würde gerne einen Dimmer mit wesentlich verbesserten
> > EMI Eigenschaften bauen im Vergleich zu üblichen TRIAC
> > Dimmern.
> > Leider weiß ich zu wenig über Leistungelektronik und Schaltungs-
> > design mit IGBTs bzw. Dimensionierung des Gate Drive Circuits,
> > Short Circuit Protection usw.
>
> Bei Schuk*t gibt es diverse Optokoppler die direkt für die IGBT-
> Ansteuerung ausgelegt sind. Ich habe eine ähnliche Schaltung :
> AT89C2051 - Optotriac - Triac mal aufgebaut. (Ja ja, ich weiß,
> ein TRIAC ist was anderes als ein IGBT)
Leider hast du recht, ist schon deshalb was anderes, weil IGBTs
(genau wie MOSFETs) spannungsgesteuert und TRIACs und BJTs
stromgeseteuert sind. Einen solchen Aufbau, wie du ihn hier be-
schrieben hast, ist mir auch geläufig. Ich habe meist einen
MOC3020 verwendet.
> In Deutschland dürfen Lasten bis maximal (ich glaube ) 1600W mit
> einer Phasenanschnittsteuerung gedimmt werden. Habe ich mal von
> einem Hersteller für Dimmerschaltungen gehört.
Weißt du zufällig, ob es da tatsächlich eine Obergrenze gibt und
wenn ja in welcher Norm/Vorschrift es nachzulesen wäre?
> > reverse phase dimmen, also
> > im Nulldurchgang einschalten und den IGBT je nach dem "sanft",
> > sprich intelligent (µC oder so), abschalten um die EMI zu minimieren.
> > Ich bin im Internet auf mehrere solcher Vorschläge gestoßen, aber
> > eben nur auf Vorschläge und ein kommerzielles Produkt.
> > Vielleicht hat einer von Euch da draußen entsprechendes Know-How.
>
> Dieses Thema interressiert mich auch :-)
>
> Artur
Na dann hoffen wir mal auf tatkräftige Unterstützung...
Andre
Juergen Hannappel <hannappel@physik.uni-bonn.de>
[...]
> "Sanft" soll heißen, daß man eben nicht mit einer max. steilen Flanke
> abschaltet (was die EMI ja nicht wesentlich weniger werden lässt). Zudem
> kann man einen IGBT ohnehin nicht abrupt abschalten, da die Minoritäts-
> träger in der Basis nicht wie bei normalen BJT durch äußere Beschaltung
> abgesaugt werden kann. Ziel wäre es dV/dt beim turn-off zu verlangsamen,
Dann wird aber Leistung im IGBT verbraten, und die muss weggekuehlt
werden. Und der Wirkungsgrad sinkt...
Gruss,
Juergen
--
Dr. Juergen Hannappel Office: W148 Phone: +49 228 73 2447 FAX +49 228 73 7869
mailto:hann...@physik.uni-bonn.de Physikalisches Institut der Uni Bonn
http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: 77930 Bat. 892-R-A13 F-01631 CERN CEDEX, France
Andre van Ooyen
>
> [...]
>
> > abgesaugt werden kann. Ziel wäre es dV/dt beim turn-off zu verlangsamen,
>
> Dann wird aber Leistung im IGBT verbraten, und die muss weggekuehlt
> werden. Und der Wirkungsgrad sinkt...
>
> Gruss,
> Juergen
>
Damit hast du recht, aber es ist schließlich alles ein Geben und
Nehmen...
und nichts ist umsonst.
Gruesse,
Andre
Matthias Riedel
Dieses Thema interessiert mich sehr, da ich im Moment ueber etwas aehnlichen
bin.
Ich moechte mir fuer meine Wohnung so eine art Dimmerpack bauen das ganze soll 12
Ausgaenge besitzen, angesteuert wird es von einem Controller. Da das ganze auf 3
Phasen aufgeteilt werden soll und zudem noch ueber meine Spezialverkabelung gehen
soll und an meinen Computer angeschlossen ist brauche ich auf jedenfall
Potenzialtrennung.
Nun ich habe mir die Schaltung aus dem ELV-Heft, die vor einiger zeit einmal hier
erwaehnt worden war, einmal angeschaut. Daran ist mir aufgefallen das die dort
keinerlei entstördrossel oder ein RC-Glied eingebaut haben. Kann man so etwas
wirklich ohne jegliche Entstoerung betreiben? Vorallem habe ich lange
Leitungswege, da jedes Lichtkabel bei mir bis in die Verteilung geht.
Zum Aufbau bin ich inzwischen soweit das ich zwei SKP06N60 IGBT’s verwende, die
ich in reihe gegeneinander schalte. Diese Typen besitzen bereits eine
antiparallele Diode die mir die zweite Halbwelle durchschaltet. Zur Ansteuerung
bin ich nun auf einen Photovoltaic-Optokoppler gestossen, dieser gibt, wenn man
die zwei Zellen in reihe schaltet, am Ausgang eine Spannung von 10V aus ideal zum
ansteuern des IGBT. Diesen Koppler gibt es bei Conrad, allerdings ist er mir dort
eindeutig zu teuer ca. 16 Flocken :-(.
Also wer weiss wo ich den Koppler billiger herbekomme der soll sich bitte
unbedingt melden, wenn ich genug Interessenten haette, koennte ich natuerlich
auch mal beim Grosshaendler anfragen. Die bezeichnung des Teiles ist PVI1050N
oder PVI1050NS (SMD), Hersteller IOR International Rectifier.
Des weiteren haette ich gerne Auskunft ueber die Entstoerung der kompletten
Schaltung.
Wenn du etwas ausehalb der newsgroups erfahren hast teile es mir bitte mit
Gruss Matthias
Send from:
Riedel Matthias
Hof Germany
ma...@matthias-riedel.de
--
_____________________________________________________________
NewsGroups Suchen, lesen, schreiben mit http://netnews.web.de
Artur Pundsack
>
> Weißt du zufällig, ob es da tatsächlich eine Obergrenze gibt und
> wenn ja in welcher Norm/Vorschrift es nachzulesen wäre?
>
Nö, weiß ich leider nicht. Ich werde am WoEnde aber mal meine Suchaschine
im Netz quälen.....
Ich melde mich wenn ich was gefunden habe
Artur
Waldemar Himmelsbach
Andre van Ooyen tat am 11.04.2001 kund:
> > In Deutschland dürfen Lasten bis maximal (ich glaube ) 1600W mit
> > einer Phasenanschnittsteuerung gedimmt werden. Habe ich mal von
> > einem Hersteller für Dimmerschaltungen gehört.
>
> Weißt du zufällig, ob es da tatsächlich eine Obergrenze gibt und
> wenn ja in welcher Norm/Vorschrift es nachzulesen wäre?
für den Hausgebrauch (d.h. in Wohnungen) bis 1000W
nach TAB (frag´ mich jetzt nicht was TAB ist, steht so in meinem
Tabellenbuch) -> Suchmaschine
Waldemar
--
Wie meinen? Gnus, tin und slrn laufen auf einem Betriebssystem, der
Agent auf einer überdimensionalen Spielekonsole, deren
Textverarbeitung mit einer schwulen Büroklammer daherkommt.
(Stefanie Teufel in d.c.s.mailreader
Waldemar Himmelsbach
Andre van Ooyen tat am 11.04.2001 kund:
> > > abgesaugt werden kann. Ziel wäre es dV/dt beim turn-off zu verlangsamen,
> >
> > Dann wird aber Leistung im IGBT verbraten, und die muss weggekuehlt
> > werden. Und der Wirkungsgrad sinkt...
> >
> > Gruss,
> > Juergen
> >
>
> Damit hast du recht, aber es ist schließlich alles ein Geben und
> Nehmen...
> und nichts ist umsonst.
Du wirst aber bei 2,5kW schon genug damit zu tun haben, die P_v die
schon im herkömmlichen Betrieb entsteht gering zu halten
bzw. abzuführen, wenn du dann auch noch dV/dt signifikant verringerst
dürfte das ganz gewaltige Auswirkungen auf die P_v haben (ohne das
jetzt mal durchgerechnet zu haben).
Ich habe mal in einem Betrieb für Lichtsteuerungen gearbeitet.
Phasenabschnittdimmer 2kW (Triac)
P_v = 1,3% (IIRC) der angeschl. Leistung
Phasenabschnittdimmer 1,4kW (MOSFETS nach Gleichrichter)
P_v IIRC noch mehr (Glrichter und MOSFETs an KK)
Aber vielleicht ist dir das ja wirkl. egal (angesichts der
Atomstromproblematik bedenklich :-)
siehe noch mein anderes posting bzgl. P_max
Waldemar
--
"You can even group the Emacs sex groups as a sub-topic to either the
Emacs groups or the sex groups -- or both! Go wild!"
[Lars Magne Ingebrigtsen]
Andre van Ooyen
>
> Du wirst aber bei 2,5kW schon genug damit zu tun haben, die P_v die
> schon im herkömmlichen Betrieb entsteht gering zu halten
> bzw. abzuführen, wenn du dann auch noch dV/dt signifikant verringerst
> dürfte das ganz gewaltige Auswirkungen auf die P_v haben (ohne das
> jetzt mal durchgerechnet zu haben).
Da sollte man natürlich versuchen ein Optimum zu finden. Möglichts gute
EMI bei möglichst geringster P_v. Die P_v ist sicher ein größeres
Problem,
vielleicht sollte ich generell über eine etwas kleinere Version
nachdenken.
Allerdings sind 1kW die Untergrenze, besser 1,5kW.
> Ich habe mal in einem Betrieb für Lichtsteuerungen gearbeitet.
>
> Phasenabschnittdimmer 2kW (Triac)
> P_v = 1,3% (IIRC) der angeschl. Leistung
>
> Phasenabschnittdimmer 1,4kW (MOSFETS nach Gleichrichter)
> P_v IIRC noch mehr (Glrichter und MOSFETs an KK)
>
> Aber vielleicht ist dir das ja wirkl. egal (angesichts der
> Atomstromproblematik bedenklich :-)
>
> siehe noch mein anderes posting bzgl. P_max
>
> Waldemar
>
Ich habe da ein paar unverbindliche Angaben gefunden:
ST Application Note AN518 Soft Light Dimmer
(compliant to IEC5555 load up to a limit of 1kW)
Vergleich MOSFET vs. IGBT bei 300W Last
MOSFET/IGBT
Conduction losses Switching losses
Half-Wave 3.2W/1.2W 1.2W/1.2W
Full-Wave 4W 1.8W
IGBT STGP10N50, load 500W using a heatsink at 17°K/W at 23°C ambient:
Working temperature of sources of heat in the dimming circuit
Half-wave(t_on=5ms) Full-wave(t_on=8.5ms)
Power switch heatsink 61°C 61°C
Sense resistor 58°C 70°C
Rectifier diode 60°C 80°C
Heat losses in the power switch, sense resistor and rectifier diode
Half-wave(t_on=5ms) Full-wave(t_on=8.5ms)
Power switch 2.7W 3.1W
Sense resistor 0.3W 0.5W
Rectifier diode 2.3W 4.1W
Bis dann,
Andre