Meanwell HLG - B - 1-10V Schnittstelle

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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Led_Griller
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Mo, 18.04.16, 10:53

Hallo Leute,
ich bin neu im Forum und gerade etwas am Verzweifeln, was die Dimmung meiner Meanwell-Netzteile betrifft.
Ich verwende Meanwells HLG 320H-24, Typ B. Als Dimmer dient ein Eltako SDS 12 mit 1-10V-Schnittstelle.

Ich habe derzeit nur eine Testinstallation der LED-Streifen aufgebaut. Diese ist 2m Lang, befindet sich in einem Aluprofil und nimmt etwas über 30 W/m auf. Die Abnahme bewegt sich bei dieser Testinstallation also bei ca. 60 W, insgesamt werden es im fertigen Zustand ca. 300 W. Es handelt sich um einen Streifen ohne aktive Regelung, also nur mit Vorwiderständen. Es sind immer 6 Samsung-Leds in Reihe, diese Cluster auf dem Streifen dann parallel.

Problem: Ich kann den Streifen nur von 100 % auf ca. 75% dimmen. Der Regelbereich ist also alles andere als zufriedenstellend.

Der Profi sagt nun: Ist doch klar, dass das Netzteil mit solch geringer Last am Ausgang überhaupt nicht runterregeln kann.

Aber:
Mit TRMS-Messgerät liegen am Streifen dabei 23,4 V (100%) und ca. 18 V (75%) an. Der 100%-Wert wird erreicht, wenn die Steuerspannung an der 1-10 V-Schnittstelle ca. 2,3 V beträgt, der 75%-Wert wird erreicht, wenn der Eltako an der Schnittstelle ca. 0,6 V ausgibt. Den Eltako kann ich über Taster über den gesamten Einstellbereich von 1-10 V regeln. Der Streifen hat aber bereits bei 2,3 V die volle Leistung erreicht.

Schließe ich alternativ einen Poti (100K) am Meanwell an, lässt sich das Netzteil dagegen über den gesamten Regelbereich sehr feinfühlig steuern. Die Last am Ausgang ist die gleiche, nur ca. 60W !

Frage: Wer kann mir was zur 1-10V-Schnittstelle des Meanwell sagen?
Reagiert diese anders, wenn das Netzteil mit der vollen Last betrieben wird?
Oder passen der Eltako und Meanwell nicht zusammen?

Die Schnittstelle im Meanwell müsste meiner Meinung ja aktiv sein, weil sie ja auch mit einem Widerstand am Eingang arbeitet. Wie funktioniert aber das Zusammenspiel von Dimmer und Meanwell, wenn beide "Aktiv" sind?

Einen Versuch, die Regelung zumindest feinfühliger zu machen, um den gesamten Regelbereich des Eltako von 1-10V ausnützen zu können, habe ich mit einem 1:4 Spannungsteiler zwischen Eltako und Meanwell gemacht ... ist kläglich gescheitert.
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Achim H
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Mo, 18.04.16, 12:28

Zitat laut Datenblatt zum HLG-320-24B:
B: IP67 rated. Constant current level adjustable through output cable with 1-10Vdc or PWM signal or resistant.

Zu deutsch (sinngemäß):
Wasserdichtigkeit nach IP67. Der Konstantstrom kann über Kabel mit einer 1-10V Steuerspannung, einem PWM-Signal oder über einen Widerstand gedimmt werden.
Es handelt sich um einen Streifen ohne aktive Regelung, also nur mit Vorwiderständen. Es sind immer 6 Samsung-Leds in Reihe, diese Cluster auf dem Streifen dann parallel.
Leds nebst Vorwiderstände sind nicht für einen Konstantstrom geeignet, sondern für eine konstante Spannung. Die strom_einstellenden Komponenten sind die Vorwiderstände. Das Netzgerät erkennt die angehängte Last und schaltet intern um auf eine konstante Spannung (24V). Eine 24V Spannung kann nicht gedimmt werden. In gewissen Grenzen funktioniert es aber doch.
Borax
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Mo, 18.04.16, 12:46

Hallo Led_Griller,
welcome on board!
Schließe ich alternativ einen Poti (100K) am Meanwell an, lässt sich das Netzteil dagegen über den gesamten Regelbereich sehr feinfühlig steuern. Die Last am Ausgang ist die gleiche, nur ca. 60W !
Das wundert mich zwar, aber dann bitte mal die Spannung an der 1-10V Schnittstelle in dieser 'Betriebsart' nachmessen.
Der Profi sagt nun: Ist doch klar, dass das Netzteil mit solch geringer Last am Ausgang überhaupt nicht runterregeln kann.
So steht es im Datenblatt (wie Achim auch schon sagte):
Constant current level adjustable through output cable with 1-10Vdc or PWM signal or resistant.
Vollast der HLG 320H-24 wäre 13.3A; bei 60W und 24V hast Du etwa 2.5A. 50% Dimmung wären beim Konstantstrombetrieb etwa 6.6A, 20% dann 2.66A. Also startet erst hier die Dimmung. Weniger als 10% kann das HLG 320H-24 nicht gedimmt werden, also minimal 1.33A. Das ist bei Deinem 2.5A Stripe halt nur rund 50% (was optisch etwa 75% entspricht). Dass es mit dem Poti anders geht, versteh ich aber auch nicht.
Aber: Wenn Du 300W anschließt, sollte eine Dimmung auf jeden Fall bis auf ca. 12-15% möglich sein. Rein optisch sieht das aber auch noch eher nach 20% minimalem Wert aus.
Led_Griller
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Mo, 18.04.16, 20:42

Hallo Borax,
Vielen Dank schon mal für deine Einschätzung.
Die angegebenen Werte für die Steuerspannung haben sich bei angeschlossenem Netzteil ergeben. Ich habe, ehrlich gesagt, die Spannung am Steuerausgang des Dimmers nicht gemessen, wenn der Ausgang offen war. Wie ich heute in verschiedenen Quellen gelesen habe, soll die Steuerspannung von 1-10V ja angeblich vom Netzteil erzeugt werden und der Dimmer lediglich die Senke sein, die über ihr Verhalten quasi die Spannung vom Steuereingang des Netzteils von einem Pegel von 10 V (offen) bis hin zu ca. 1V (Kurzschluss) beieinflusst. Der Ausgang des Dimmers wäre dann wie ein veränderbarer Widerstand zu sehen, vermutlich mittels Mosfet-Transistor realisiert.

Der Anschluss eines Potis wäre dann in Analogie zu dieser Annahme eigentlich genau das Gleiche. Warum das Meanwell mit dem Poti völlig anders ausregelt, verstehe ich auch nicht.

Dass bei 20% Last auch nur die untersten 20 % Netzteileistung ausgeregelt werden können, erscheint zunächst logisch. Ich werde sehen, wie es im endgültigen Ausbauzustand aussieht. Den Maximalwert werde ich vermutlich sowieso niemals brauchen, da ich auf 70 Quadratmeter in insgesamt drei Räumen insgesamt rechnerisch 1000 W Led-Power verbauen werde. Die Überdimensionierung dient der Lebensdauer und der Lichtqualität, wenn ich von 30% bis 100 % dimmen kann, reicht das völlig aus.

Mit der Theorie, dass mit Konstantstrom (hier ist der Ausgang ja dimmbar, und zusätzlich nicht gepulst) ein Led-Stripe mit Vorwiderständen nicht geregelt werden kann, gehe ich nicht überein. Eine Diode hat ja eine Kennlinie, bei der sich Strom und Spannung ja in fester Abhängigkeit voneinander befinden. Der Vorwiderstand begrenzt lediglich den Maximalstrom über den Quotienten aus verbleibendem Spannungsrest zwischen Quellenspannung und Spannung an der Diode im Betriebspunkt, an dem sie sich befindet. Reduziere ich den Strom, ändert sich die Spannung ebenfalls. Hier herrscht quasi Emanzipation und Interaktion, Frau und Mann sind voneinander abhängig. Jeder kann dem anderen den Saft abdrehen.

Ich habe zuvor einem Versuch mit einem ELV-Labornetzteil gemacht, bei dem man Spannung, Strom und Leistung einstellen, begrenzen und ablesen kann. Dabei konnte man sehen, dass der Stripe mit den Vorwiderständen ganz Prima auf eine Regelung mit verönderlicher Spannung reagiert, der Strom folgt dabei zwangsweise ( aber nicht linear, sondern gemäß der Kennlinie der Diode) der Spannung und Leistung.

Und: Natürlich kann eine 24V-Spannung "gedimmt" werden. Egal, was das Netzteil regelt, ob Strom oder Spannung, Beides wird sich verändern, wenn man im normalen Arbeitsbereich der Diode bleibt. Die Antwort von Achim überzeugt mich daher derzeit noch nicht.
Borax
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Mo, 18.04.16, 21:45

Wie funktioniert aber das Zusammenspiel von Dimmer und Meanwell, wenn beide "Aktiv" sind?
Die 1-10V vom Dimmer (die sind eher niederohmig ausgelegt) 'übersteuern' den Eingang (der ist hochohmig).
soll die Steuerspannung von 1-10V ja angeblich vom Netzteil erzeugt werden
Ja. Aber die lassen sich vom Dimmer auch runterziehen. Sprich der Dimmer gibt wirklich die Spannung aus (und bildet dabei sowohl eine Stromquelle als auch eine Senke). Wenn der 1-10V Eingang keine eigenen 10V zur Verfügung stellt, gibt der Dimmer immer noch 1-10V aus. Das ist dann auch der Unterschied zum Poti. Das ist nur Senke. Darum wären ja die Spannungen am Dimmeingang interessant, wenn nur das Poti angeschlossen ist.
Noch was...
Mit TRMS-Messgerät liegen am Streifen dabei 23,4 V (100%) und ca. 18 V (75%) an
18V sind höchstens noch 50% elektrische Leistung (miss mal den bei 18V fließenden Strom und denjenigen bei 24V...)
Optisch sieht das eben nach 75% aus (das Auge nimmt Helligkeitsunterschiede logarithmisch wahr).
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Achim H
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Di, 19.04.16, 08:52

Led-Griller hat geschrieben:Der 100%-Wert wird erreicht, wenn die Steuerspannung an der 1-10 V-Schnittstelle ca. 2,3 V beträgt, der 75%-Wert wird erreicht, wenn der Eltako an der Schnittstelle ca. 0,6 V ausgibt.
Ist es nicht etwas ungewöhnlich, wenn der Eltako nur 0,6V ausgibt, obwohl die kleinste Dimmstufe eigentlich 1V sein sollte?

Der kleinste einstellbare Strom beim HLG-320H-24B ist 10% und wird mit einer Steuerspannung von 1V erzielt.

Falls es irgendwie weiterhilft: hier der Report zum HLG-320H-24 (PDF, 9 Seiten, 585 kB).
Auf Seite 3 (Dimmer Test) stehen die gemessenen Werte an der 1-10V Schnittstelle und welcher Strom ausgegeben wird (die untere Tabelle = Test Result).
turi
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Di, 19.04.16, 14:00

Kleine Ergänzung: es gibt bei Meanwell auch noch ein Dokument zum Thema Dimming. Da ist da nochmal etwas genauer beschrieben. Muss mal nach dem Link suchen.

Ich habe vor kurzem auch sehr viel mit den Netzteilen experimentiert. Im Datenblatt ist es ja recht eindeutig beschrieben. Das Dimming funktioniert nur bei nahezu Volllast, wenn man sich die Kurve ansieht und eben untypisch für LED-Streifen über den Strom.

Ich habe dann die verschiedenen Methoden ausprobiert und kam auch mit 0-10V am besten zurrecht. Ich hatte eigentlich die Anforderung, einen Funk-PWM-Dimmer zu verwenden, aber für ein Netzteil mit Konstantstrom-Ausgang. Das Verhalten ist da bei den meisten Teilen gleich (HVGC, LCM). Die PWM-Erkennung hat bei mir gar nicht funktioniert. Die wollen da lt. Datenblatt eine recht hohe Frequenz >1kHz, wenn ich das richtig gelesen habe. Ob das der Grund ist, kann ich nicht beurteilen. Ich habe dann ein Experiement gemacht mit PWM-Funkdimmer und Wandlung auf 1-10V und dann an den Eingang vom Meanwell... brachte einigermaßen brauchbare Ergebnisse, aber praktisch völliger Unfug diese mehrfache Wandlung.

Ich habe letztlich AC-Konstantstrom-Dimmer für mein Funk-System gefunden, die hoffentlich das Problem lösen (sind noch nicht da). Habe auch auf der letzten L&B mit einem Meanwell-Ditri gesprochen, der das bestätigt hat. Es gibt allerdings inzwischen auch neue Serien wie die PWM-Reihe, die anders arbeiten sollen.
Borax
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Di, 19.04.16, 16:56

Die wollen da lt. Datenblatt eine recht hohe Frequenz >1kHz
So weit ich weiß: 100Hz bis 3000Hz.
Bei meinem LCM-60: http://www.meanwell.com/search/LCM-60/LCM-60-spec.pdf steht das so drin. Ich verwende ein PWM Signal mit 250 Hz. Geht prima.
morelight
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Do, 19.05.16, 12:10

Hallo zusammen,
auch ich bin neu hier im Forum, habe aber ein ähnliches Problem mit den HLG.
Derzeit verwenden wir die HLG36 80H 36B. In den Anwendungsfällen werden Highbay Leuchten in Gruppen von 2-20 Leuchten jeweils zusammengeschaltet und entsprechend gedimmt... sollten gedimmt werden...
Anfangs hatten wir ein sehr erhebliches Flackern bei den Leuchten feststellen müssen, welches bereits ohne Anschluss einer Steuerung auftrat. Bereits wenn mehr als 2 Leuchten über die Dimmleitung verbunden waren, haben die Leuchten erheblich geflackert. Nach einer Auswertung in einem externen Labor konnten wir feststellen, dass die Netzteile einzeln gerade noch so in den EMV Bereichen drin waren, wenn Sie zusammengeschalten sind, dann entsprechen die Leuchten nicht mehr den EMV Bedingungen!. Allerdings konnten wir das flickern dann kostengünstig beheben. (Info nur via private mail)
Bei der Steuerung verhalten sich die Leuchten jedoch nach wir vor so, wie bereits von led_griller beschrieben. Über eine Siemens Logo konnten wir den gewünschten Dimmverlauf zeitmäßig nicht abbilden (bis zu 60min). Wir sind dann umgeschwenkt auf eine Arduino Steuerung (Industrial shields). Mit der lässt sich der gesamt Ablauf schöner darstellen. Beim Dimmen haben wir bis dato verschiedene Ansätze (erfolglos) versucht. Direkte Steuerung durch den Arduino Ausgang 0-10V 40mA (hochohmig). Steuerung über Stromsenke, und Steuerung über einen Signalverstärker von altenburger.de.
Bei allen Varianten erging es uns ähnlich wie Led_Griller. Die angeschlossenen Meanwell HLG überschreiben die jeweiligen Ausgänge und lassen so einen kontinuierlichen Dimmvorgang nicht zu. Über eine universelles, einfach regelbares Labornetzteil lassen sich die Leuchten einwandfrei dimmen.
Meine Frage ist nun, kennt jemand eine steuerbare Spannungsquelle im niederohrigen Bereich, welche sich von einer SPS/Arduino entsprechend mit 0-10V oder 4-20mA ansteuern lässt.

Wahrscheinlich haben wir mittlerweile schon zu tief in den Problemen gebohrt um jetzt auf die einfachste Lösung nicht mehr zu kommen. Verzeiht daher die Fragestellung.
Vielen Dank für jegliche Hinweise.
Mfg morelight
Borax
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Do, 19.05.16, 13:04

Hallo morelight,
welcome on board!

Die HLG XXXX B Serie ist eigentlich eine dimmbare Stromquelle und eben keine 'steuerbare Spannungsquelle'. Als Spannungsquelle kann man sie eigentlich nur 'free running' (ohne Benutzung des Steuereinganges) verwenden.
...im niederohrigen Bereich...
:lol:
Spannungsquellen sind eigentlich immer niederohmig. Aber ohne eine halbwegs genaue Anforderung (Spannung /Strom / Dimmbereich / falls PWM erlaubt ist, welche Frequenz...) kann ich Dir keinen Tipp geben. Ich hab keine Ahnung was Highbay Leuchten sind, bzw. was da drin ist.
turi
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Di, 24.05.16, 07:22

Wie Borax schon schreibt, ist es mit der Meanwell-Dimmung etwas schwierig. Die Leuchten von Dir werden doch sicher mit konstantem Strom betrieben? Würde mich wundern, wenn es anders wäre. Gibt es dazu eine Angabe? Es gibt da schon Möglichkeiten, evtl. von Meanwell.

Falls es Konstantspannung ist, so gibt es von Meanwell inzwischen auch PWM-Netzteile, die dann echte PWM am Ausgang machen.
Sardon
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Di, 24.05.16, 09:30

Wenn ich mich recht erinner brauch die HLG Reihe mindestens 75% last damit die Dimmung problemlos funktioniert.
Welche PWM- Netzteile von MeanWell gibt es?
turi
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Di, 24.05.16, 22:31

Ich bin mal so frei und kopiere das von der Meanwell-Seite ...

Wattage 40W~120W
Features
• 90~305VAC input, built-in active PFC function
• Fully isolated plastic case with IP67 level
• Constant voltage PWM style output
• Class II design, without FG
• No load power consumption<0.5W
• Built-in 3 in 1 dimming function (0~10VDC, PWM signal or resistance)
• Type "HL" LED drivers for use in Class I, Division 2 hazardous
(Classified) location luminaries (PWM-40/60/120 only)
• Suitable for LED strip lighting
• 5 years warranty
Model No.
Data Link PWM-40 / PWM-60 / PWM-90 / PWM-120
Sardon
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Mi, 25.05.16, 08:57

Also kann ich wenn ich es richtig verstanden habe dann kann ich zum Beispiel beim PWM-60-24 ein PWM Modul direkt an die DIM+ und DIM- anschließen?
Oder hab ich da jetzt nen Denkfehler? :)
Borax
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Mi, 25.05.16, 09:02

Ja. Kannst Du. Es muss aber entweder ein 10V PWM Signal sein, oder 'open collector' (oder bei einer anderen PWM Spannung halt noch einen Transistor dazwischen schalten).
morelight
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Mo, 30.05.16, 21:20

Hallo zusammen,
war leider paar Tage off.
Bei den Highbay Leuchten handelt es sich um Hallentiefstrahler, welche natürlich mit Konstantstrom betrieben werden.
Leider haben sich bei meinem vorigen Post ein paar (niederohrige) Fehler eingeschlichen. Bei der Dimmung sind wir genau nach den Vorlagen von Meanwell vorgegangen. Mittlerweile haben wir sogar die gerade noch so frei verfügbaren Dokumente von Meanwell bekommen. Allerdings bleiben allen Dokumente immer wage was das (wirklich) genaue Verhalten angeht. Tatsache ist, dass sie sich nicht an die von den Elektronischen Vorschaltgeräten (EVG) genormten 1-10V Dimmungsverlauf und deren Vorgaben halten. Auch verhält sich der Dimmvorgang bei unterschiedlicher Lastsituation der LEDs komplett unterschiedlich. Bedeutet: wenn die angeschlossenen LEDs mit 60% Nennstrom in der Regellast betrieben werden, verhält sich der Dimmvorgang unregelmäßiger als wenn diese mit 160% betreiben werden. Beide Betriebsarten (60% oder 160%) sind zulässig. Geht halt nur auf die Lebensdauer, wenn man sie mit 160% betreibt.
Weiter oben wurde die PWM Dimmung angesprochen.
Von dieser ist in der Praxis abzuraten, da von 100 bis 3000 Hz (10-100%) gedimmt wird. Hierbei müssen dann abgeschirmte Leitungen in der Installation verlegt werden. Das treibt die Kosten unnötig in die Höhe. Verlegt man unbeschirmte Leitungen im industriellen Umfeld, also mehrere hundert Meter in der Fülle, hat man auf alles und jedem irgendwo hörbare Störungen.
oscar
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Mo, 30.05.16, 23:58

Hi,
morelight hat geschrieben:Weiter oben wurde die PWM Dimmung angesprochen.
Von dieser ist in der Praxis abzuraten, da von 100 bis 3000 Hz (10-100%) gedimmt wird. Hierbei müssen dann abgeschirmte Leitungen in der Installation verlegt werden. Das treibt die Kosten unnötig in die Höhe. Verlegt man unbeschirmte Leitungen im industriellen Umfeld, also mehrere hundert Meter in der Fülle, hat man auf alles und jedem irgendwo hörbare Störungen.
das sehe ich völlig anders.
Zum einen wird nicht von 100 bis 3000 Hz gedimmt, sondern die zulässige Frequenz für das PWM-Signal zum Dimmen beträgt zwischen 100Hz und 3kHz.
Zum anderen steht im Datenblatt des HLG-320H nicht, daß "During PWM dimming operation, the output current will change to PWM style", wie es z.B. im Datenblatt eines LDD-H und anderer Konstantstromquellen steht, bei denen das auch der Fall ist. Bei der PWM-Serie ist es auch explizit angegeben, daß der abgegebene Strom pulsweitenmoduliert ist, bei der HLG-Serie nicht.
Du kannst also ruhig davon ausgehen, daß die LEDs bei der HLG-Serie mit unpulsten Konstantstrom betrieben werden.

Grüße, Markus
morelight
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Di, 31.05.16, 08:11

Hallo Markus,
ich meinte bei der Dimmung, dass man den Eingang mit 100-3000Hz (=3kHz) betreiben kann. Da die Dammleitung jedoch auch über die gleiche Installation verlegt werden muss, muss diese geschirmt ausgeführt werden. Ich würde daher diese Variante nicht empfehlen.
Schöne Grüße
Toni
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