led strip 230VDC - dimmen aan de AC of DC zijde?

Ik heb deze in order. Eigenlijk al 2 in bezit maar zitten in een garage en de bijbehorende ledstrip geven mooi flikkerend vrij licht.

https://nl.aliexpress.com/item/32835572551.html?

Input: 220-240VAC/110-130VAC, 50/60Hz
Output: 220VDC/110VDC

Kan nog niet testen of er een rimpel op de uitgang zit of niet. Weet dat er een gelijkrichter in zit maar wat er nog meer in zit weet ik (nog) niet.

Op welk punt kan ik het beste een dimmer uitvoeren/plaatsen?

Aan de AC zijde of DC zijde.

De helderheid wordt m.b.v. van tabel in een MCU geregeld en via een optocoupler stuurt deze dus of een FET of Triac aan.
Dat laatste is dus afhankelijk wat het beste is.

Terzijde: Licht uit ( sterkte <2%) is afgeschakeld door het afschakelen van de 230VAC d.m.v. een relais.

Mijn vraag, wat is beter? Een AC dimmer maken voor ervoor ( gelijkrichter ) of erna als het DC is?
Zit te denken aan;

  • eenvoud
  • controle
  • flikkering
  • storing
  • hitte afgifte
  • stroom verbruik.

Iemand enig inzicht hierin, adviezen en voorbeelden?

Alvast bedankt.

Persoonlijk ben ik geen fan van gelijkgerichte 230V in een Chinees siliconenhulsje maar goed wie ben ik...

Ik zou een reguliere 230VAC leddimmer proberen, die zijn ruimschoots voor handen, blijft voor de gelijkrichting en voorkomt eventueel flikkeren wanneer je DC in PWM of iets zou gaan dimmen.

niet dimmen scheelt problemen. gelijkgerichte 230VAC gaan dimmen aan de DC kant, houd maar rekening met een hoge DC spanning die niet netgescheiden is, en ook nog een stroombron functie kan hebben. ik tel 3,6 en 9 leds tussen 2 weerstanden in, dat is 12V, 24V en 36V, god weet wat ze hier in serie hebben gezet.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

+1

De beste manier om ledstrips te dimmen is een voeding van 12V en daar dan PWM op los te laten. Kost je ook nog het minste stroom.

Shiptronic

Overleden

Op 5 mei 2021 16:34:19 schreef Erik Slagter:
+1

De beste manier om led strips te dimmen is een voeding van 12V en daar dan PWM op los te laten. Kost je ook nog het minste stroom.

Hoe werkt dat? stel ik heb een 120W led string, op 12 V doet die dus 10A, neem ik de 120V uitvoering loopt er nog maar 1A !

Dus jouw redenering gaat niet op. Daarbij komt dat TS aangeeft de driver al te hebben en die is op 230V.

Mij lijkt het gewoon praktischer om de 230V AC kant te dimmen, dan kan je bestaan schakelmateriaal gebruiken, Steker in WCD en klaar. Anders moet je weer wat fröbelen aan de uitgang tussen driver en led strip.

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

De crux is dat je dimmen op 230V doet met fase-aansnijding (of afsnijding) (met een triac dus). In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt levert dit geen besparing op als je dimmer lager dan 100 staat. Als je eerst naar laagspanning omzet (bij voorkeur met een efficiënte schakelende voeding) en dan de laagspanning moduleert (PWM), dan kan de voeding echt minder stroom afnemen bij dimmer < 100%.

Het heeft nog een paar voordelen:
- voor het dimmen van een voeding heb je altijd workarounds nodig, het wordt er nooit beter van
- je kunt zelf je frequentie kiezen, je zit niet vast aan 50 Hz (wat eigenlijk te laag is)
- geen geklooi met 230 V

Sine

Moderator

@Erik,
Uiteraard levert fase aan- of afsnijding stroombesparing op.
Je laat immers delen van de sinus niet door, je zet nergens wat om in warmte.
Bij gloeilampen was dat niet heel efficiënt (een gedimde gloeilamp heeft maar een heel laag rendement), maar bij LEDs kan dat probleemloos.

In dit geval heeft de TS geen voeding, in dat blokje zit niet meer dan een brugcel, de hele strip draait op gelijkgerichte netspanning.

Ik zou gaan voor een buck converter, dus na de gelijkrichter.
Door de duty-cycle in te stellen bepaal je hoeveel energie er naar de leds gaat.

Het voordeel daarvan is dat je met een simpel circuit toch een echte DC over de led strips krijgt, die je met een condensator mooi kunt afvlakken.

Dus : geen 100Hz knipperlicht, en geen hoogfrequent EMI straling.

Anoniem

Op 6 mei 2021 09:59:13 schreef Erik Slagter:
De crux is dat je dimmen op 230V doet met fase-aansnijding (of afsnijding) (met een triac dus).

Sorry, maar dat klopt niet helemaal.

Fase aansnijding gebeurt meestal met een triac en is door de eenvoud van de schakeling vaak goedkoper.Maar ook met meer recente componenten zoals igbt kan dit gerealiseerd worden. Dergelijke dimmers dragen doorgaans de opdruk RL.

Faseafsnijding is een recentere techniek .

Omdat een eenmaal ontstoken triac moet wachten op de volgende nuldoorgang om te sperren, is deze component hier niet bruikbaar.

Deze dimmers zijn doorgaans iets duurder maar beter geschikt voor led en hebben in die toepassing een groter regelbereik zelfs tot 100%.
je kunt ze herkennen aan de opdruk RC.

De opmerking van dekees dat een buckconvertor geen EMI zou veroorzaken en een triacdimmer wel, is een beetje te kort in de bocht.
Er is iets van aan, maar veel hangt af van de constructie.
Hier geldt zoals meestal zoals steeds: waar voor je geld.

Als je met zelfbouwspul gaat iets tussenzetten is de veiligheid meestal een aandachtspunt omdat verlichting vaak ook door andere huisgenoten bediend wordt.

Eigenlijk kun je gewoon beter niet dimmen maar in plaats daarvan secties met een stappenschakelaar af of bij schakelen. Dat is betrouwbaarder en geen problemen met RF storing of knipperen.

Ik heb van die floodlight/verstralers gekocht bij ome ali. Super goedkoop maar het werkt best goed en het ziet er nog een beetje knap uit ook. Alleen lagen tijdens het testen gelijk al mijn ontvangers gelijk op hun kont. Het leek wel of ik een vonkzender aanzette. Ik vraag me ook af hoelang dit goed blijft werken. Maar ja wat zeur ik. Het kost tenslotte bar weinig. Echte hella verstralers kosten tenslotte minstens 1 maar waarschijnlijk twee kommaplaatsen meer euri.

Maar op een DX-peditie zijn ze onbruikbaar in elk geval. En vanwege het covid zijn ze nu helemaal onbruikbaar. Expedities zijn immers verboden.

Ik zou gaan voor een buck converter, dus na de gelijkrichter.
Door de duty-cycle in te stellen bepaal je hoeveel energie er naar de leds gaat.

Dus : geen 100Hz knipperlicht, en geen hoogfrequent EMI straling.

Volgens mij genereert "als je niet op nuldoorgangen schakelt, snubbert en bufferd" elk schakelend element RF storing. Dat is dus ook de ellende met die goedkope zooi. Het is zo goedkoop dat het al knap is dat de spullen het meestal gewoon nog doen ook. Daardoor vallen knappe snubbers en andersoortige rf ontstoringsdingen meteen buiten het productie budget.

Ga zelfs eens een leddimmer of buckconverter bouwen. Dan zal het kostenplaatje daarvan vies tegenvallen.

[Bericht gewijzigd door Ex-fietser op donderdag 6 mei 2021 11:44:27 (31%)

Op 6 mei 2021 10:30:45 schreef Sine:
In dit geval heeft de TS geen voeding, in dat blokje zit niet meer dan een brugcel, de hele strip draait op gelijkgerichte netspanning.

Op 6 mei 2021 10:41:38 schreef deKees:
Ik zou gaan voor een buck converter, dus na de gelijkrichter.
Door de duty-cycle in te stellen bepaal je hoeveel energie er naar de leds gaat.

Het voordeel daarvan is dat je met een simpel circuit toch een echte DC over de led strips krijgt, die je met een condensator mooi kunt afvlakken.

Dus : geen 100Hz knipperlicht, en geen hoogfrequent EMI straling.

Hoe zou ik een regelbare buck converter moeten ontwerpen om met zo'n hoge DC spanning te werken.
Had daar op gezocht maar niets gevonden, mijn allereerste gedachte was om de DC regelen met een FET en PWM ( VIPER222 maar is deze stepbaar? link https://www.st.com/resource/en/datasheet/viper222.pdf ?? ).

Als de huidige gelijkrichter er tussen uit moet is voor wat ik wil bereiken geen probleem.

Reguliere dimmers zijn geen optie want die doen niet wat ik wil bereiken.

Eigenlijk zullen de leds strippen in stappen gedimt worden, naadloos is ook niet nodig. vandaar de tabel die ik noemde in mijn OP. Maar om het in secties te verdelen is nogal wat drastisch.

Tuurlijk, een buck converter is niet vrij van EMI.

Maar de HF schakelpulsen zitten dan alleen in de converter zelf, en nog maar weinig daarvan gaat door naar de LED strip. Dus dat scheelt al een flinke antenne, die je wel krijgt bij directe PWM op de led strip

Ik heb ooit een dimmer gebouwd voor een 50W bouwlamp.
Viel nog best mee:

Op 6 mei 2021 12:21:15 schreef deKees:
Tuurlijk, een buck converter is niet vrij van EMI.

Maar de HF schakelpulsen zitten dan alleen in de converter zelf, en nog maar weinig daarvan gaat door naar de LED strip. Dus dat scheelt al een flinke antenne, die je wel krijgt bij directe PWM op de led strip

Ik heb ooit een dimmer gebouwd voor een 50W bouwlamp.
Viel nog best mee:

[bijlage]

Ik ga dit uitzoeken. Bedankt.

De ledstrip gebruikt ~60w/m1, max lengte strip zal ~7m zijn.
Kan deze 420W aan?

Ik zie bij Infineon, geen verwijzing naar deze mosfet. Uit productie? Sommigen leveren het nog wel.

Zit ook al te kijken naar een IPA95R750P7XKSA1 of IPP80R600P7XKSA1.
Of als ik meer stroom wil, zou ik meerdere van deze FET's parallel mogen zetten?

Het regelen gebeurt via RPi Pico's.

Op 6 mei 2021 10:44:08 schreef grotedikken:
[...]
Sorry, maar dat klopt niet helemaal.

Fase aansnijding gebeurt meestal met een triac en is door de eenvoud van de schakeling vaak goedkoper.Maar ook met meer recente componenten zoals igbt kan dit gerealiseerd worden. Dergelijke dimmers dragen doorgaans de opdruk RL.

Faseafsnijding is een recentere techniek .

Omdat een eenmaal ontstoken triac moet wachten op de volgende nuldoorgang om te sperren, is deze component hier niet bruikbaar.

Deze dimmers zijn doorgaans iets duurder maar beter geschikt voor led en hebben in die toepassing een groter regelbereik zelfs tot 100%.
je kunt ze herkennen aan de opdruk RC.

De opmerking van dekees dat een buckconvertor geen EMI zou veroorzaken en een triacdimmer wel, is een beetje te kort in de bocht.
Er is iets van aan, maar veel hangt af van de constructie.
Hier geldt zoals meestal zoals steeds: waar voor je geld.

Als je met zelfbouwspul gaat iets tussenzetten is de veiligheid meestal een aandachtspunt omdat verlichting vaak ook door andere huisgenoten bediend wordt.

Met een igbt kun je (kennelijk) ook 1500 Vdc schakelen, dus dat het kan verbaast me niet. Maar hoe vaak je in de *praktijk* een dimmer zult zien die niet met fase-aansnijding werkt, dat zal echt zeldzaam zijn. Professionele segment.

FET's kwamen van TME : https://www.tme.eu/nl/details/ipu80r1k4cebkma1/tht-transistors-met-n-k…

Die zijn wel aan de lichte kant voor 430 W.
Dan moet je alles zwaarder uitvoeren. Ook de spoel, en de processor.

In dit project liep de processor op 2 mA, en meer is hier niet voorhanden. Maar met zwaardere FET's moet je ook meer gate-stroom aanleveren.

Parallel-schakelen van FET's zal wel gaan denk ik, als je voldoende drive power hebt.

@Erik slagter : Fase aansnijding en led lampen is een erg slechte combinatie.

Stel je maar eens voor wat er gebeurt als de triac ontsteekt op de top van de sinus, zodat er plotsklaps 325V wordt doorgeschakeld naar een led-lamp met ingebouwde electronika, die vaak begint met een brugcel en een buffer-elko.

Daarom hebben led-dimmers een fet en werken met fase-afsnijding.

Soms laten ze de buffer-elko weg, zodat je wel kunt dimmen, maar dan krijg je 100Hz knipperlichten aan je plafond.

Sine

Moderator

Op 6 mei 2021 16:10:16 schreef Erik Slagter:
[...]

Met een igbt kun je (kennelijk) ook 1500 Vdc schakelen, dus dat het kan verbaast me niet. Maar hoe vaak je in de *praktijk* een dimmer zult zien die niet met fase-aansnijding werkt, dat zal echt zeldzaam zijn. Professionele segment.

Het gros van de nieuwe dimmers voor elektronische lasten (ofwel: LED dimmers) doen fase afsnijding.

veel nieuwe dimmers met een 0 aansluiting maken eerst 310VDC en met 2 fets erna wordt er AC van gemaakt. pas nog een dimactor hersteld die dit ook had. hiermee kunnen ze ook autodetect dimmers maken, herkent de last die aangesloten is.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Sine

Moderator

Buiten dat me dat zwaar zou verbazen ... kan dat niet zomaar.

Je moet dan in die dimmer positief EN negatief 325V maken en dat ook nog eens bufferen, je hebt immers maar een halve H-brug om mee te werken.

de nul gaat nooit apart door de dimmer heen, de nul is dus rechtstreeks uit de installatie. alleen de fase komt geregeld uit de dimmer. er zitten al lang geen triacs meer in een leddimmer, ook de serie dimmers hebben dat niet meer. heb de fets van die actor opgezocht, gewone N fets.

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Hensz

Golden Member

Op 6 mei 2021 15:12:35 schreef Lord Anubis:
[...]
De ledstrip gebruikt ~60w/m1, max lengte strip zal ~7m zijn.
Kan deze 420W aan?

Die IPU80R1K4CEBKMA1 kan kennelijk 3,9A schakelen, dan heb je op 420W nog een flinke marge. Maarrr DeKees heeft 't ontwerp gemaakt en in gebruik, dus die moet het maar zeggen. :)

Don't Panic!

Op 6 mei 2021 16:16:10 schreef deKees:
FET's kwamen van TME : https://www.tme.eu/nl/details/ipu80r1k4cebkma1/tht-transistors-met-n-k…

Die zijn wel aan de lichte kant voor 430 W.
Dan moet je alles zwaarder uitvoeren. Ook de spoel, en de processor.

In dit project liep de processor op 2 mA, en meer is hier niet voorhanden. Maar met zwaardere FET's moet je ook meer gate-stroom aanleveren.

Parallel-schakelen van FET's zal wel gaan denk ik, als je voldoende drive power hebt.

Had de FET daar gevonden en zag leverbaar tot einde voorraad, daardoor bij Infineon gezocht, maar zag niets. Zag wel dat deze ruim genoeg aan de Amps zat.

Met V1 meet je m.b.v de spanning de stroom.
Met C2 beheers je de buck converter
Maar wat doet C1?

Maar ik zie ook/wel dat de Leds serie parallel staan en onderling met elkaar verbonden zijn, mijn ledstript zit zo niet in elkaar. Is afhankelijk van de lengte om een parallelle verbinding te krijgen. Bij 1m heb ik dat al niet. Pas bij 2 m heb ik een parallelle Led string.

Heb je toevallig nog aantekeningen van hoe het precies werkte? Al is dit misschien niet De oplossing maar wel nieuwsgierig hoe het in elkaar zit.
Alvast bedankt.

Op 6 mei 2021 23:29:24 schreef Hensz:
[...]
Die IPU80R1K4CEBKMA1 kan kennelijk 3,9A schakelen, dan heb je op 420W nog een flinke marge. Maarrr DeKees heeft 't ontwerp gemaakt en in gebruik, dus die moet het maar zeggen. :)

Maar dan is alsnog de spoel te licht? Betekend dat dikker draad of meer Henry's?

De spanningsdeler R9/R10 was bedoeld om de spanning te meten. Die heb ik uiteindelijk niet gebruikt omdat de leds teveel licht gaven door die weerstanden.

C2 is de voeding voor de controller, samen met de Zener. Met 75K naar 325V is er iets van 4 mA beschikbaar.

C1 is de buffer elco na de gelijkgerichter. Dat geeft ongeveer 325V. Q1 zorgt voor een soft-start. De elco wordt na opstarten geladen via R5 en vervolgens gaat Q1 aan en blijft aan zolang de lamp brandt. Dus geen piekstroom bij inschakelen.

Ik had 14 leds in serie, met 18V per led, dus ongeveer 250VDC bij vol vermogen. Dus daar was nog iets van 70V over om mee te spelen.

De gemiddelde stroom door de leds is dan 200mA. De converter werkte dis-continue, dus de piekstromen lagen veel hoger. Iets van 600 mA. De spoel die ik had was Ok tot 800 mA, daarboven ging die in vezadiging.

Q2 is de eigenlijke converter. Als die aangaat dan bouwt de spoel een veld op, en de stroom neemt toe door de leds. Bij uitschakelen poolt de spoel om en de stroom blijft nog even lopen door de leds, de spoel en de diode D1. C4 werkt als een buffer-elco over de leds, zodat de leds nog even na-lichten nadat de spoel leeg is.

Ik had pulsen van 10 uSec voordat de spoel aan de max stroom zit. Dimmen is dan door de pauze-tijd te varieren. En bij lagere vermogens ook door de aan-tijd te verkleinen.

Ik ben ook van de voorzichtige kant.

230V hoort gewoon niet thuis in LED strips.
En met een 12Vdc of 24Vdc LED strip en voeding kun je alle kanten uit.

Dimmers voor die dingen zetten vaak keihard PWM met 12V & 10A ofzo op een lange ledstrip. Dat zal voor EMC ook niet geweldig zijn.

Maar de HF schakelpulsen zitten dan alleen in de converter zelf, en nog maar weinig daarvan gaat door naar de LED strip. Dus dat scheelt al een flinke antenne, die je wel krijgt bij directe PWM op de led strip

Hier heb je natuurlijk helemaal gelijk in. Maar de meeste regelaars doen dit niet. Die staan direct op de leds te pwm-en. En dat is emc technisch gezien natuurlijk een drama.

Het doorbranden van de leds kun je op twee manieren voorkomen. De eerste manier is werken met een stroombron. Dat is eigenlijk de mooiste manier maar dat kost gewoon energie. Die stroombron staat lekker te stroom te verbranden. Ja ook ook als dat een schakelend geval is. Alleen de hele goede en dus dus dure ledvoedingen doen dit een beetje redelijk. Daar worden de ferrieten en uitgangscondensatoren tenminste niet pisheet omdat ze goedkoop en slecht zijn. Warm worden ze echter wel. Ik heb het nooit nagemeten maar een gewone gloeilamp kan zelfs gewoon wel eens zuiniger zijn dan zo'n uber goedkope led waarvan de voedingen zeikheet worden.

De andere manier is zonder stroombeperkende maatregelen direct op de leds pwm-en. De leds worden dan heel kort heel even overbelast maar krijgt daarna de tijd om af te koelen. Gemiddeld in tijd gezien wordt de led dan dus niet overbelast en zal de led heel blijven. De reden waarom ze dit doen is dat de led op deze manier meer licht geeft dan als je de leds voed met een constante geregelde stroom. In de datasheets van de leds kun je de lichtopbrengst gepulst en ongepulst ook vinden. Net als de maximale stromen die een led mag hebben. Praktisch gezien hebben leds echter meestal wel een klein serie weerstandje. Waarschijnlijk om het toch nog een beetje te beveiligen en de leds erg lastig helemaal gelijk te krijgen zijn.

En uiteraard kan elk schakelelement gebruikt worden om een led te sturen Een transistor, een IGBT, een EL34, een mosfet. Alles is mogelijk. Het echter wel handig om te kijken wat in de situatie het handigst is. Is de ledvoeding 230Vac of een veilige spanning van 42Vac of een accu van 24 volt? In elke situatie moet je een keuze maken.

Ik vind de levensduur van veel led lampen overigens vaak best tegenvallen. Bij mij op het werk zijn ze op veel plaatsen overgegaan van die oude hogedruk kwiklampen naar hele grote led lampen. Die lampen hangen boven in de hallen en gaan 1 keer aan en pas weer uit als ze stuk zijn of vervangen worden. En eigenlijk doen die kwiklampen het gewoon een heel erg lange tijd. Het valt me op dat er sinds die overgang regelmatig redelijk nieuwe ledlampen in de (milieu)afvalbakken liggen. Dan hebben ze de lampen dus moeten vervangen. En dat is iets dat niet heel erg fijn is omdat ze op soms hele lastige plaatsen hangen. Meestal laten ze de defecte lampen gewoon defect totdat de vervangings/onderhoudsronde langskomt. Blijkbaar hangen de lampen op een dusdanig kritische plaats dat ze de moeite nemen om de betreffende lamp toch te verwisselen.

Om een lamp te vervangen zijn hoogwerkers nodig (iets tussen 30 en 60 meter afhankelijk van de hal) de productie moet stil en er is getraind (voor op hoogte werken) personeel nodig.

De vervangende ledlampen zijn ook geen simpele jongens van habiwabi kwaliteit. En dan valt het me best wel tegen dat ze snel stuk gaan. Na autopsie blijkt het bijna altijd de voeding van de ledlamp te zijn die defect is. Wel een ander voordeel van die ledlampen. Het is niet zo'n milieudrama als al dat kwik in de afvalberg. Dat overigens wel netjes wordt afgevoerd. Maar het blijft wel kwik natuurlijk.