Gleichstromnetzteil fiept bei PWM Dimmung

[Harrdy]

Hallo Zusammen,

habe mir vor geraumer Zeit eine LED Hängelampe fürs Aquarium gebastelt. 21*Cree XM-L @ 1200ma, 12 Cree XT-E @ 500ma an einem Meanwell RS 150-12 (12V / 12,5A / http://www.meanwell.com/search/RS-150/RS-150-spec.pdf).

Die Lampe funktioniert einwandfrei. Keinerlei Probleme. Nun hatte ich Testweiße PWM der KSQ an einen Arduino gehängt zum Dimmen (0-254). Nun habe ich folgendes Problem. Sobald die XML über 200 hochgedimmt werden fängt das Netzteil zum fiepen an. Alles unter 200 hört man nichts und bei den XT-E hört man ebenfalls nichts. Habe es bereits probiert mit Modellierung der PWM Frequenz nach oben. Löst das Problem aber nicht. Bin einfach noch zu Jung und hör auch die höheren Frequenzen noch ;D

Nun habe ich schon etwas im Internet gestöbert und bin 1-2mal über die Aussage gestolpert ich soll einen Elko an den Ausgang des Netzteiles hängen. Nun stellt sich für mich die Frage. Wie groß muss der Elko sein? Oder gibt es noch eine andere möglichkeit das fiepen wegzubekommen? Ein neues Netzteil wollte ich mir eigentlich nicht kaufen.

Gruß
Sven

[Mr Fix-it]

Nun hatte ich Testweiße PWM der KSQ an einen Arduino gehängt zum Dimmen (0-254). Nun habe ich folgendes Problem. Sobald die XML über 200 hochgedimmt werden fängt das Netzteil zum fiepen an. Alles unter 200 hört man nichts und bei den XT-E hört man ebenfalls nichts. Habe es bereits probiert mit Modellierung der PWM Frequenz nach oben. Löst das Problem aber nicht. Bin einfach noch zu Jung und hör auch die höheren Frequenzen noch ;D

IMHO:
Ohne genauen Schaltplan kann ich nur schwer helfen. Wenn ich Dich richtig verstehe, dann speist das SNT eine KSQ die Du über einen PWM-Dimmer vom Arduino aus dimmst. Üblich gibt es diesen Ton nur, wenn man SNT weit nach unten regelt oder die Teile unter Überlast laufen.

Kann es sein, das Dein SNT eine zu hohe Last bekommt, also bereits über 100% läuft? Die Meanwell-SNTs sind da sehr genügsam, bevor die einen Schluckauf bekommen müssen schon 117% Leistung abgenommen werden, siehe: http://www.meanwell.com/search/RS-150/ , Report, Seite 3, erste Zeile.

Denn ohne gewisse Verluste geht das Dimmen nicht ab, womit Dein SNT mit Dimmer an der KSQ höher belastet wird, als ohne Dimmer, zumindest bei vergleichbarer Helligkeit der LED. Ohne das durchzumessen wirst Du den Fehler nicht finden, denn unsere Augen bemerken einen Helligkeitsunterschied erst ab 10%.

So wäre es hilfreich zu wissen unter welcher Last Du das SNT mit bzw. ohne Dimmer geschaltet hast. Die Sache mit dem ELKO gilt für billige SNT, bei Meanwell ist das alles schon eingebaut, da braucht man nachträglich nichts anbauen, und das sollte man auch nicht. Ein anderer Grund kann ein fehlender Schutzleiter sein, eine Reihe von SNT brauchen den um den Ausgang zu glätten, besonders Meanwell-SNT die einen Anschluss für den Schutzleiter vorgesehen haben. Ist der angeschlossen?
Kann natürlich sein das dies alles nicht zutrifft, Du hast hier ein Problem, dem man ohne Messtechnik nur scher begegnen kann.

[Harrdy]

Schaltplan hab ich jetzt auf die Schnelle keinen zur Hand.

Zum Aufbau.

Schaltnetzteil ist via 3 poligem Kabel an der Steckdose. An dem SNT sind insgesamt 11 KSQ angeschlossen (7x 1200ma, 4x 500ma) und an jeder KSQ hängen jeweils 3 LEDs.

Für den Testaufbau hab ich die PWM Anschlüsse zusammen gefasst. Heißt 7x 1200ma KSQ PWM an eine Lüsterklemme und dann auf einen Port am Arduino. Dann nochmals 2 KSQ via Lüsterklemme an einen Kanal vom Arduino und die letzten 2 KSQ ebenfalls nochmal an einen Kanal vom Arduino.

Das MW SNT 150 12 hat insgesamt 7 Anschlussmöglichkeiten. L/N/G (AC) und 2x VCC GND (12V).

Leider hab ich im Datenblatt keinen Unterschied der 2 VCC/GND Anschlüsse gefunden und auch GND läuft auf eine gemeinsame Masse womit ich davon ausging das es egal ist wo ich die KSQ anschließe? Habe alle LEDs auf einem der 2 VCC Anschlüsse des Netzteils. Oder sollte ich hier lieber 50:50 Aufteilen? Macht das einen Unterschied?

rs-150-12.jpg (59.31 KiB) 5909 mal betrachtet

Habe es Testweiße mal probiet nur 1 KSQ Dimmen zu lassen statt alle 7 auf einmal und selbst dort treten die fiepgeäusche auf. Die 500ma KSQ kann man Dimmen ohne dass das Netzteil zum Fiepen anfängt. Leider verfüge ich nicht über ein oszilloskop um irgendetwas zu messen. Einzig ein Multimeter steht mir zur Verfügung. Rein lastmäßig dürfte das Netzteil nicht überlastet sein.

Rein rechnerisch Max Last: 10V / 10,5A / 105w / 70% Auslastung

Achja: Was mir noch aufgefallen ist. Was ich nicht ganz nachvollziehen kann. An der Lampe habe ich eine VGA Buchse verbaut an der ich die PWM Leitungen dann abgreife. Sobald ich das VGA Kabel anstecke wird die Lampe etwas Dunkel. Ungefähr auf das Niveau bis zu welchem ich ohne fiepen Dimmen kann. Ich kann beim besten Willen nicht sehen warum das so ist. Habe schließlich dort noch keinen Widerstand oder Masse was die KSQ zum Dimmen veranlassen würde. (Arduino Stromlos)

[Mr Fix-it]

Was Du mal versuchen kannst, ist die Spannung am SNT etwas nach oben zu regulieren -V adj. einstellen. Das kannst Du mit Deinem Multimeter messen. Es kann sein das eine geringe Änderung der Spannung schon ausreicht um das Geräusch los zu werden.

[Achim H]

Es könnte auch sein, dass das SNT mit 12V @ 1,2A = 14,4 Watt (entspricht weniger als 10%) noch nicht genug belastet wird. Das Schaltnetzteil taktet mit einer niedrigeren Frequenz, wenn es merkt, dass nur eine kleine Last angeschlossen ist. Einfach mal ein paar KSQs mit Leds anschließen und schauen, ob sich der Zustand (Fiepen) verringert oder auch ganz verschwindet.

[Harrdy]

Was Du mal versuchen kannst, ist die Spannung am SNT etwas nach oben zu regulieren -V adj. einstellen. Das kannst Du mit Deinem Multimeter messen. Es kann sein das eine geringe Änderung der Spannung schon ausreicht um das Geräusch los zu werden.

Danke für den Tip. Das werde ich morgen direkt mal probieren. Vielleicht lässt sich damit das Problem lösen. Ich hab den Regler momentan auf Minimum (=11,4V)

Es könnte auch sein, dass das SNT mit 12V @ 1,2A = 14,4 Watt (entspricht weniger als 10%) noch nicht genug belastet wird. Das Schaltnetzteil taktet mit einer niedrigeren Frequenz, wenn es merkt, dass nur eine kleine Last angeschlossen ist. Einfach mal ein paar KSQs mit Leds anschließen und schauen, ob sich der Zustand (Fiepen) verringert oder auch ganz verschwindet.

Es spielt keine Rolle wieviele KSQ am SNT angeschlossen werden. Ob ich nun 1,2,3,5,7 KSQ anschließe. Das fiepen ist immer vorhanden und immer ungefähr auf gleicher Dimmstellung 78-100%. Wenn ich die 1200ma KSQ allerdings weg lasse oder auf unter 78% gedimmt habe und nur die 500ma KSQ Dimme (0-100%) gibt es keine Geräusche.

[Achim H]

Ich will Dich keinesfalls als gehörgeschädigt titulieren, aber bist Du sicher, dass das Netzgerät fiept und nicht möglicherweise doch die KSQ? Auf der KSQ befindet sich ebenfalls eine Induktivität und auch diese kann (je nach Belastung) Geräusche produzieren. Da auch die KSQ nach einem Schaltwandler-Prinzip funktioniert, wäre es auch denkbar, dass die Frequenz der KSQ im Schaltnetzgerät Probleme bereitet und ein Fiepen produziert. Störfrequenzen breiten sich nicht nur über Funk, sondern auch kabelgebunden (auch entgegen der Stromrichtung) aus.

Nachtrag:
Magnetfelder können sich gegenseitig beeinflussen, wenn diese in unmittelbare Nähe entstehen. Falls die KSQ sich in der Nähe des SNT befindet, bitte den Abstand vergrößern.

Aber probiere erst einmal den Tipp von Mr Fix-it aus.

[Harrdy]

Da die KSQ und das SNT relativ weit voneinander entfernt sind (rund 50cm) kann ich mit relativer Sicherheit sagen das die Geräusche vom Netzteil kommen. Aber ich Prüfe das morgen nochmal. Ob ich mich gestern nicht vielleicht doch verhört habe.

[Achim H]

Na klasse: ich hatte gerade noch einen Nachtrag geschrieben, der sich mit Deiner Antwort überschnitten hat.
Den Nachtrag kann ich also ausschließen. Der Abstand ist laut Deiner Aussage groß genug.

[Harrdy]

Gut nachdem ich nun eh nicht schlafen kann hab ich mich nochmal hingesetzt und die Lampe komplett auseinander gebaut.

1. Am Spannungsregler drehen brachte keine besserung
2. Habe nochmal alle KSQ einzeln geprüft. Es fiept definitiv das Netzteil. Was mir aber jetzt aufgefallen ist. Es fiept doch bei allen KSQ. Also auch bei den 500ma. Außerdem fiept es zwischen 1-99%. Habe ich im verbauten Zustand gar nicht so gehört. Aber ist definitiv so. Wenn die LEDs aus sind (0%) hört das fiepen auf und wenn die Lampen komplett an (100%) hört das fiepen auf. Je heller die Dimmung wird desto Lauter wird das fiepen (bei 1% quasi nicht hörbar, bei 95% richtig laut auch aus mehreren Meter wahrnehmbar; 95-99% wird wieder leiser und bei 100% ist das fiepen weg)

[Mr Fix-it]

Lesefehler, er lernt 's noch
(Du hast eine Leitung von 50m Länge zwischen SNT und KSQ. Welchen Querschnitt hat die Leitung? Je nachdem fällt dort ein Verlust an, der sich als Induktivität bemerkbar machen. Es stellt sich die Frage, ob diese Leitung für den Transport der SNT-Spannung geeignet ist. Wenn eine normale Litze verlegt ist, dann kann schon die Leitung eine Induktivität bilden, die sich nicht bemerkbar macht, solange die volle Leistung gezogen wird, sobald die KSQ regelt und sich am Ende der Leitung die Frequenz ändert, kann es doch zur Rückkopplung kommt und Dein SNT zeigt die beschriebenen Probleme.

Wenn es nicht zu viel Aufwand ist, kannst Du einfach das SNT mal mit einer kurzen Leitung anschließen. Diese Leitung solltest Du bei einem Querschnitt von wenigstens 1,5 besser 2,5 qmm gegeneinander verdrehen. (Einzelne isolierte Ader doppelt nehmen, mittig um 180° "zusammenfalten" und verdrehen (Akkuschrauber, beide Kabelenden ins Bohrfutter einspannen, langsam aufwickeln, die umgelegte Schlaufe irgendwo einhängen, Vorsicht!, das Kabel wird um einiges kürzer). Es entsteht eine verdrehte Leitung, die besser geeignet ist.

Es muss aber nicht helfen, leider kann man hier nur raten und probieren.)

Text vor passt nicht zur Situation vor Ort. Danke Achim, hab nicht genau hingeschaut!

[Achim H]

50cm nicht 50 Meter.

[CMS]

Da ich das gleiche Problem habe (nun ja, bis darauf, dass meine Aquariumlampen nicht hängend sind) klink ich mal hier ein, bevor ich noch 'nen thread über dieses Thema öffne.
Ich hab SMD 3528-LED Streifen unterschiedlicher Länge verbaut und ein entsprechendes 12V Gleichstromsteckenetzteil angeschlossen. Als Dimmer verwende ich einen 12V/8A Drehregler, wie es sie auf ebay oder amazon überall gibt. Bei meinen 20 Watt Aquarienleuchten höhre ich kein Fiepen, schließe ich die gleiche Dimmer/ Netzteil-Kombo an meine 48 W Leuchte fiept das Netzteil wenn die LEDs gedimmt werden (das Netzteil ist auf 60W ausgelegt und stabilisiert). Ich vermute, dass auch bei den 20W Leuchten ein Fiepen existiert, dass einfach zu hoch oder zu schwach ist, als dass man es hören könnte, und dass durch den höheren Strom der Ton tiefer/ lauter wird.

Meine Fragen waren jetzt folgende: Heißt das Fiepen, dass das Netzteil beim Dimmen geschädigt wird und gibt es eine Möglichkeit das Fiepen zu reduzieren? Irgendwo hab ich gelesen, dass das Fiepen dem Netzteil egal ist und eine Diode parallel zum Netzteil (oder war es der Dimmer) helfen soll - finde die Seite aber nicht mehr.


Ingo