Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

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Moderator: T.Hoffmann

Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Mo, 09.07.18, 17:39 (0 Bewertungen, 30 Sterne)

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Hallo,

ich möchte einen Meanwell Trafo (LPF-40D-15) über das Touch Potentiometer von Sparkfun dimmen. Das klappt irgendwie nicht und wegen der vermeintlichen Vielzahl der Optionen, suche ich hier Rat. Sparkfun hat ein Hookup Guide und auch ein Beispiel für eine PWM Dimmung von LEDs für das Touch Potentiometer: https://learn.sparkfun.com/tutorials/to ... okup-guide In diesem Guide werden sogar Trafos von Meanwell empfohlen als robuste Alternative. (Von dem Guide führen weitere Links u.a. auch zum Produkt und den Spezifikationen.)

Die LEDs, die ich gekauft habe, haben eigentlich einen eigenen Trafo, der mit "15 - 17.5 V" beschriftet ist und dimmbar sein soll.

Der Meanwell Trafo hat einen Eingang zur Steuerung der Dimmfunktion. Die Steuerung kann über 3 Optionen erfolgen, die der Trafo wohl automatisch erkennt:
* Applying additive 1 ~ 10VDC
* Applying additive 10V PWM signal (frequency range 100Hz ~ 3KHz)
* Applying additive resistance 10K/N~100K/N Ohms resistance

Das Touch Potentiometer hat eine PWM Frequenz von 488 Hz. Außerdem gibt es Pins wo ein Widerstand von 0 bis 20KOhm erzeugt werden kann. Es gibt jetzt anscheinend verschiedene Möglichkeiten, wo und wie das Touch Potentiometer verbunden werden kann. Ich glaube, es bestünde sogar die Option, es zwischen die 15V für die LEDs und die LEDs zu setzen, wofür man einen Jumper ablöten müsste. Aber ich blicke nicht durch. Naheliegend war für mich, dass man das Touch Potentiometer mit seiner eigenen 5V Spannung versorgt (das scheint zu funktionieren mit einem USB-Netzteil), und dann die Steuerleitungen vom Trafo mit den PWM und VIN Pins verbindet. Ich habe auch die Transferfunktion im Touch Potentiometer schon auf nicht-linear programmiert. Aber Dimmen klappt einfach nicht. Wo kommen überhaupt die 10V für das PWM Signal her, kommen die vom Trafo selbst? Oder müssten die jetzt nochmal von woanders herkommen? Einmal hatte ich es soweit, dass die LED wenigstens in der Stellung "0" ausging, aber alle anderen Stellungen sind einfach "volle Pulle". Ich bin nicht mal sicher, wie ich mehr Informationen ermitteln soll, also was ich testen kann, um Fehlerursachen auszuschließen. Ich weiß z.B. nicht, ob der Trafo die Steuerleitung einfach ignoriert, weil etwas falsch angeschlossen ist, oder ob nur ein Wertebereich falsch liegt und das Dimmen deshalb nicht klappt.

Danke für jede Art von Hilfe und beste Grüße,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Mo, 09.07.18, 17:59 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Hallo Stephan,
welcome on board!

Wahrscheinlich passt das nicht wirklich zusammen. Das hängt aber stark von Deinen ' LEDs' ab, die Du nicht näher beschrieben hast. Das LPF-40D-15 ist in erster Linie ein Konstantstromnetzteil für 2,7A. Wenn Deine 'Leds' aber nur z.B. 0.5A brauchen (und mit konstanter Spannung von 15V betrieben werden), dann kannst Du nur maximal einen Dimmbereich von ca. 20% verwenden, weil der gesamte Bereich 0.5A bis 2,7A nicht 'genutzt' wird. Falls es passt (und Deine LEDs mit 2,7A Konstantstrom betrieben werden können), würde ich den Dimmer mit einem 9V Netzteil betreiben (dann stimmt auch die 10V PWM wenigstens halbwegs genau) und das PWM Ausgangssignal des Dimmers an das LPF-40D-15 anschließen. 5V PWM ist vmtl. zu wenig.
[Edit] Nein, geht nicht. Da brauchst Du noch einen Transistor (oder Mosfet) dazwischen. Der Dimmer gibt immer nur 5V PWM aus (unabhängig von seiner Versorgungsspannung).
Borax
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 11:48 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Hallo Borax,

vielen Dank für die Antwort. Für die LEDs habe ich nicht so viele Informationen. Der Trafo, der an jedem Spot dran war, ist beschriftet mit "15 - 17.5V 0 - 300mA+-5%". Am Ende will ich vier von diesen Spots mit dem Meanwell-Trafo versorgen. Jeder Spot hat 5 Einzel-LEDs mit jeweils 1W, also 5W pro Spot und somit 20W gesamt.

Ich versteh schon den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke hier nicht. Ich dachte, der Trafo liefert "bis zu" 40W an Leistung. Das Dimmen der LEDs, dachte ich, funktioniert auch über ein PWM Signal in der Versorgungsspannung, die der Trafo an die LEDs ausgibt. Aber was Du schreibst, impliziert, dass der Trafo seine Stromstärke ändert? Bedeutet das, wenn ich alle vier LEDs anschließe, verbessere ich den "Dimmbereich" um den Faktor 4? Bisher hatte ich nur mit einem Spot getestet.

Danke und beste Grüße,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 13:02 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ich versteh schon den Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke hier nicht.

Das LPF-40D-15 ist ein Konstantspannungsnetzgerät, welches auch als Konstantstromquelle genutzt werden kann.
Konstantspannung: 15V @ max. 2,67A.
Konstantstrom: 2,67A @ 9-15V.

Leuchtdioden werden über den Strom angetrieben, nicht über die Spannung.
Nur spannungsgesteuerte Produkte (zum Beispiel: Ledleisten mit Leds + Widerstände onBoard) dürfen auch mit einem Konstantspannungsnetzgerät betrieben werden

Für Deine Lampen ist dieses Netzgerät nicht geeignet, da nicht bekannt ist, ob die Lampen nur 15V oder doch bis zu 17,5V benötigen werden.
Das LPF-40D-15 kann nur max. 15V liefern.

Unter der Annahme, dass eine Lampe nur 15V benötigen würde, wäre aber der Strom von 2,67A zu hoch, wenn nur 300mA benötigt werden.
Folglich müsste gedimmt werden (beim Dimmen wird nur der Strom in der Stromhöhe verändert).
Um auf 300mA zu kommen, müsste der Dimmbereich auf 100% / 2,67A x 0,3A = 11,2359... --> gerundet 11,24% verringert werden.
Und das wäre unwirtschaftlich.

Sollen 4 Lampen betrieben werden, werden diese typisch in Reihe geschaltet.
In einer Reihenschaltung summieren sich nur die Vorwärtsspannungen aller Leds in Reihe. Der Strom fließt in einfacher Höhe durch alle Leds.
4 Lampen a 15-17,5V @ 300mA in Reihe = 60-75V @ 300mA.

Parallel schalten würde nur funktionieren, wenn alle Leds auch alle die gleiche Vorwärtsspannung haben. Ist diese Spannung unterschiedlich hoch, würde sich auch der Strom unterschiedlich aufteilen. Einige Lampen würden möglicherweise heller als andere Lampen leuchten. Außerdem müsste sichergestellt werden, dass bei Ausfall einer Lampen (der Strom der Konstantstromquelle kann sich dann nur noch auf die noch funktionierenden Lampen aufteilen) diese nicht überbestromt werden. Daher ist parallel schalten nicht empfehlenswert.

Für 4 Lampen in Reihe benötigst Du eine Konstantstromquelle, die 300mA (oder einstellbar auch einen etwas höheren Strom) liefern kann und dessen Ausgangsspannungsbereich 60-75V (sollte kleiner als 60V und größer als 75V sein) abdeckt.

Geeignet wäre:
Meanwell LCM-40 (über Dip-Schalter auf 350mA eingestellt, Ausgangsspannungsbereich @ 350mA: 2-100V, dimmbar per 0-10V Steuerspannung oder 10V PWM).

Eventuell* geeignet wäre auch das (Link zu Elpro**)
Meanwell IDLC-25-350 (350mA, Ausgangsspannungsbereich: 49-70V, dimmbar per 0-10V Steuerspannung oder 10V PWM).

* eventuell
Da der Strom auf 300mA gesenkt werden muss, wird möglicherweise eine etwas höhere Spannung entnehmbar sein. Die Leerlaufspannung dieses Netzgerätes ist mit 100V angegeben.
** Elpro hat Nettopreise. Zuzüglich Versandkosten + 19% MwSt.

Für 300mA muss der Dimmbereich auf
100% / 350mA x 300mA = 85,714% verringert werden --> entspricht
- einer Steuerspannung bis max. 8,57V oder
- einem 10V PWM mit einem Duty von max. 85,71%.

Falls das PWM mit einem Poti eingestellt wird, muss dessen Widerstandswert auf max. 85,71% verringert werden (einen Festwiderstand parallel schalten).
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Achim H
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 14:31 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Hallo Achim,

vielen Dank für Deine ausführliche Antwort! Ich versuche, Deine Infos zu verarbeiten und zwei Fragen tun sich auf:

1) Es handelt sich um vier identische Spots, deshalb sollte Parallelschaltung möglich sein.
2) Testweise habe ich bisher ja nur einen der Spots an den Trafo angeschlossen. Und augenscheinlich funktioniert das ja. Also die LED leuchtet flackerfrei und mir ist auch nicht aufgefallen, dass sie heiß wird. Was sind denn die zu erwartenden Konsequenzen, wenn der Strom 2,67A beträgt statt der 350mA des ursprünglichen Trafos?

Getrennt von den obigen Fragen, meine Vermutung ist ja, dass das Problem darin begründet ist, dass das Touch Potentiometer nur ein 5V PWM Signal liefert, der Trafo aber 10V haben will. Meine einfache "Denke" war, dass der Trafo selbst die 10V zwischen DIM+ und DIM- bereitstellt, und wenn diese durch den Touch Potentiometer fließen, wird das so umgeformt, dass das PWM Signal hinzugefügt wird. Aber das ist offenbar nicht so einfach.

Logisch passen würde für mich auch, wenn ich Deine Ausführungen richtig lese, dass der Trafo beim Dimmen die Stromstärke zwischen 0 und 2,67A begrenzt, und erst ab 350mA, also in den unteren 11,24% dieses Bereichs ein Effekt eintreten kann bei den LEDs. Das wäre dann sicherlich ein zusätzliches Problem zu den falschen 5V PWM statt 10V PWM. Aber wenn ich die LEDs parallel schalte, sollte sich das verbessern auf die unteren 44% des Dimmbereichs vom Trafo, die dann einen Effekt auf die Helligkeit hätten. Oder fehlt mir da immernoch Verständnis?

Danke & beste Grüße,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 15:38 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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1) Es handelt sich um vier identische Spots, deshalb sollte Parallelschaltung möglich sein.

Ob eine Parallelschaltung möglich ist, kann man erst sagen, wenn man die Lampen vermessen hat.
Hierzu müssen diese einzeln an eine Konstantstromquelle mit 300mA angeschlossen und dessen Vorwärtsspannung gemessen werden. Nur wenn alle 4 Lampen auch wirklich die gleiche Vorwärtsspannung haben ist eine Pralleschaltung möglich. Ich gehe davon aus, dass die 5 Leds, die in einer Leuchte montiert sind, unterschiedlich viel Spannung benötigen. Demnach ist eine Parallelschaltung nicht möglich.

Aber wenn ich die LEDs parallel schalte, sollte sich das verbessern auf die unteren 44% des Dimmbereichs vom Trafo, die dann einen Effekt auf die Helligkeit hätten. Oder fehlt mir da immernoch Verständnis?

Das hätte nur dann gepasst, wenn die Vorwärtsspannungen der Leds nur max. 15V groß wäre. Da nicht bekannt ist, ob diese 15V oder gar 17,5V benötigen, scheidet das LPF-40D-15 ohnehin aus. Dieses kann nur max. 15V liefern.

Dein Touch-Potentiometer liefert ein 5V PWM. Zweckmäßig wäre also eine Konstantstromquelle, die mit einem 5V PWM gedimmt werden kann.
Zum Beispiel (Link zu Reichelt):
Meanwell LDD-300HW (Eingangsspannung: 9-56V, Ausgangsspannungsbereich: 2-52V, dimmbar per PWM (>2,5V bis max. 6V), Konstantstrom: 300mA). --> Das Produktbild ist falsch. Die bei Reichelt angebotene KSQ sieht wie die hier im Shop angebotenen LDD-HW aus, nur mit 300mA gibt es diese hier nicht.

An jede KSQ kannst Du 2 Lampen in Reihe anschließen.
Für 4 Lampen benötigst Du 2 Konstantstromquellen.
Für die Konstantstromquellen benötigst Du aber noch ein Netzgerät (mindestens 42V, max. 56V) mit ca. 1,2A.
In Summe wäre alle Komponenten dann aber teurer als ein Meanwell IDLC-25-350 von Elpro.

Das IDLC-25-350 kann auch mit einer 10V Steuerspannung gedimmt werden. Dieses kann man aus einem 5V PWM herstellen. Erforderlich ist dafür aber ein 12V Netzgerät (50mA reichen). --> ein günstiges Steckernetzgerät mit 12V.

Schaltbild: 5V PWM zu 10V analog.
Bild
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Achim H
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 16:44 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Meine einfache "Denke" war, dass der Trafo selbst die 10V zwischen DIM+ und DIM- bereitstellt, und wenn diese durch den Touch Potentiometer fließen, wird das so umgeformt, dass das PWM Signal hinzugefügt wird. Aber das ist offenbar nicht so einfach.

Ist auch nicht ganz falsch. Der Dimm-Eingang des LPF-40D-15 stellt tatsächlich 10V bereit, sonst wäre es nicht möglich mit einem einfachen 100K Poti zu dimmen. Ein PWM-Signal kommt hierbei aber nicht zustande. Wenn Du das Touch Potentiometer mit PWM Ausgang verwendest, wird hingegen ein 5V PWM Signal ausgegeben, was aber nicht vernünftig geht, weil das LPF-40D-15 eben 10V PWM erwartet. Aber:
1. Das Touch Potentiometer kann auch als analoges Potentiometer betrieben werden, Dann hat es aber nur 10K (so habe ich zumindest das Datenblatt verstanden). Es wären aber 100K nötig.
2. Die Regelung beim LPF-40D-15 funktioniert nur im Konstantstrombereich vernünftig. So steht es auch im Datenblatt:
Output constant current level can be adjusted by applying one of the three methodologies between DIM+ and DIM- ...

Von den möglichen 2,7A verwendest Du aber nur 0.3A. Also bleibt für fast 90% des Dimmbereichs die Helligkeit gleich (2.7A auf 10% gedimmt sind 270mA). Der Dimmbereich ist meistens auch limitiert auf z.B. 5% bis 100% (den Bereich 0-5% gibt es nicht - der ist 'aus'). Daher hast Du wohl nur die beiden Extremwerte: Volle Pulle oder aus.
Zuletzt geändert von Borax am Di, 10.07.18, 16:48, insgesamt 1-mal geändert.
Borax
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 16:47 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Vielen Dank für die hilfreichen Infos und vor allem die Links und das Schaltbild!

Könntest Du darauf noch kurz eingehen:

Das hätte nur dann gepasst, wenn die Vorwärtsspannungen der Leds nur max. 15V groß wäre. Da nicht bekannt ist, ob diese 15V oder gar 17,5V benötigen, scheidet das LPF-40D-15 ohnehin aus. Dieses kann nur max. 15V liefern.


Wie gesagt, mit einem Spot funktioniert der Trafo ja. Das heißt, ein Spot leuchtet so wie er soll mit den 15V, die das LPF-40D-15 liefern kann. Was bedeutet das dann für die Frage, "ob diese 15V oder gar 17,5V benötigen"?

Kann ich nicht einfach ausprobieren, was passiert, wenn ich alle 4 Spots parallel an den Trafo anschließe? Oder kann dabei was kaputt gehen? Mal ganz abgesehen davon, ob das Dimmen funktioniert. Ich glaube, dafür brauche ich eh noch die Konvertierung auf die analogen 0-10V, die Du angeraten hast.

Vielen Dank,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 16:51 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Kann ich nicht einfach ausprobieren, was passiert, wenn ich alle 4 Spots parallel an den Trafo anschließe?

Kannst Du. Mehr als unterschiedliche Helligkeiten sind dabei nicht zu erwarten. Trotzdem wäre es sinnvoll die Parameter der LEDs (Strom und Spannung) erst mal zu messen... Das Dimmen wird so trotzdem nicht vernünftig funktionieren. Siehe oben. Eine (aufwändige) Konvertierung des 5V PWM Signals auf 0-10V bringt da auch nichts. Außerdem wäre es viel einfacher einen Standard-NPN-Transistor in Open-Kollektor-Schaltung an den Dimm-Eingang anzuschließen und die Basis des Transistors über 1K vom 5V PWM Ausgang anzusteuern.
Borax
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 16:58 (0 Bewertungen, 0 Sterne)

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Hallo Borax,

vielen Dank. Ich glaube, damit komplettiert sich mein Verständnis hinreichend, was die Probleme sind.

Beste Grüße,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Di, 10.07.18, 22:26 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Oder aber, um die Fehlerquelle des Touch Potentiometers auszuschließen, du schließt testweise eine 100k Trimmer oder Poti an und probierst damit, ob es sich vernünftig dimmen lässt. Falls ja, lohnt es sich auf elektronischen Dimmer aufzurüsten, falls nein muss ein alternatives Netzteil her.
dieterr
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Mi, 11.07.18, 17:57 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Folgende Erkenntnisse, falls Interesse besteht: Ich habe testweise einen 200KOhm Poti angeschlossen. Mein Gedanke war, dass der halbe Drehbereich von 0 bis 100KOhm zu Testzwecken benutzt werden kann. Das hat funktioniert und bestätigt, dass der Stromstärkebereich 0 bis 2,67A das Problem ist. Der muss einfach auf den Verbrauch der LEDs abgestimmt sein, worauf ja mehrfach von Euch hingewiesen wurde. Ich habe dann eine zweite LED parallel dazugeschaltet. Das hat die Dimmfunktion spürbar verbessert, also den Bereich vergrößert, in dem eine Dimmung erfolgte. Mit 4 LEDs würde sich also der Dimmbereich auf die unteren 44% verbessern.

Danach habe ich nochmal das Touch Potentiometer angeschlossen und konnte dieselben Ergebnisse erzielen, wie mit dem einfachen Drehpoti. Es scheint also aus unbekannten Gründen keine Rolle zu spielen, dass das Touch Potentiometer nur ein 5V PWM-Signal liefert. DIM+ vom Meanwell habe ich dabei an VIN vom Touch Potentiometer angeschlossen, DIM- an den PWM-Ausgang. Die Spannungsversorgung vom Touch Potentiometer wurde unabhängig davon über V+ und V- über ein 5V USB Netzteil bereitgestellt.

Es gibt noch eine 25W Version mit 1,67A vom Meanwell, die habe ich jetzt bestellt. Zusätzlich könnte ich noch einen fünften Spot nachkaufen, und dann würde fast der gesamte Dimmbereich abgedeckt sein.

Vielen Dank an Alle, hab was gelernt!
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Mi, 11.07.18, 18:51 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Es scheint also aus unbekannten Gründen keine Rolle zu spielen, dass das Touch Potentiometer nur ein 5V PWM-Signal liefert.

Möglich (deshalb habe ich ja oben auch geschrieben, dass 5V PWM vmtl. zu wenig ist). Aber das würde ich noch nicht als gesichert ansehen. Weil 5V PWM mit 100% duty könnte auch für eine Dimmung auf 50% sorgen (weil die Hälfte von 10V). Das würdest Du aber beim momentanen Setup gar nicht merken...
Aber falls dem so ist: Ein Feld-Wald-Wiesen NPN Transistor und ein Widerstand kosten gerade mal 10 ct und damit wäre das Problem auf alle Fälle gelöst.
Borax
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Do, 12.07.18, 12:21 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Hallo Borax,

ah... interessant. Meiner Situation würde das aber eher helfen, wenn der volle Dimmbereich vom Touch Potentiometer auf die unteren 50% des Dimmbereichs des Trafos gemappt sind.

Beste Grüße,
-Stephan
stippi
 
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Re: Touch Potentiometer und dimmbarer Meanwell Trafo

Beitrag am Do, 12.07.18, 15:04 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Du verlierst halt ggf. Auflösung im unteren Bereich. Wie gesagt, bei den meisten dimmbaren KSQs ist der Übergang zwischen X% und 0 nicht fließend, sondern abrupt. Beim LPF-40D-15 habe ich im Datenblatt nichts gefunden, aber bei anderen Meanwell-Stromquellen ist das oft bei 5-6% (was hier dann schon rund 140mA wären). Beim LPF-25D-15 wären es bei gleichen Bedingungen dann 80mA. Wenn Dir der niedrigste Dimmwert 'dunkel' genug ist, dann kannst Du es auch so lassen.
Borax
 
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