(Chinese) LED dimmer werkt niet vanaf 0% zoals verwacht

Dat je niet kunt regelen in het bereik van pakweg 0.1 tot 1 procent heeft vast een oorzaak. Een logische verdachte lijkt me een probleem met de voeding van het geheel. Als de leds stroom beginnen te trekken, dan zakt wellicht de voedingsspanning een beetje in, met als gevolg dat de regeling meteen 'doorslaat' naar een hoger percentage.

Nu zit er nog wel een 78L05 tussen die voeding, dus ergens zou je het niet direct verwachten, maar toch de moeite om eens (nauwkeurig) na te meten: Zie je een verlaging in voedingsspanning, of 'rommel' op de 5 volt lijn als je de problematische situatie in gaat (van net-uit naar net-aan)?

Conceptmatig is de dimmer gewoon goed opgezet, maar zulke praktische probleempjes willen alsnog wel eens roet in het eten gooien.

http://www.webchemistry.nl - Internet Ontwikkeling en Web Design | http://www.scienceflicks.com Science Videos | http://www.merghart.com/p/26/Electronics My electronics projects
Turbokeu

Golden Member

Op 6 april 2010 16:32:56 schreef Benadski:
Logaritmische pot al geprobeerd? Ondanks dat de zaagtand niet goed is zou het zo toch een stuk eenvoudiger worden om te regelen!

Net geprobeerd met een 2k2 log pot: je moet de potmeter nu 1/3 slag verdraaien vooraleer de LEDs (te fel) aanfloepen, regelen tussen 0.1 en 1% blijft tienden van millimeterwerk...

@Ben_: Geen rommel op de +5V lijn na de 78L05.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Dat eerste (ver draaien) zal dan komen doordat je potmeter geen 1k meer is maar 2k2 lijkt me.
Ik denk dat je de 'zaagtand' van de 555 moet gaan bekijken, die op zijn top dus bijna vlak is. Misschien kun je met een opamp iets fabrieken wat meer lineair is. Dan komt er alleen wel een printje bij.

Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag

Op 7 april 2010 09:18:15 schreef Turbokeu:
[...]Net geprobeerd met een 2k2 log pot: je moet de potmeter nu 1/3 slag verdraaien vooraleer de LEDs (te fel) aanfloepen, regelen tussen 0.1 en 1% blijft tienden van millimeterwerk...

@Ben_: Geen rommel op de +5V lijn na de 78L05.

Heb je die andere twee weerstanden dan ook 2k2 genomen? Anders werkt het nog niet, je begint dan niet mooi op het vlakke regelgebied.

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces!
Turbokeu

Golden Member

555 zaagtand (V=0.5V/div; H=0.1msec/div):
http://www.turbokeu.com/temp/555_saw.jpg

@Benadski: Nee, ik had de andere weerstanden nog even 1K gelaten voor de test.
Zou niets aan het regelgedrag moeten veranderen, alleen min en max zijn verschoven dacht ik.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Jawel dat scheelt, dat is nu het mooie van de logarithmische potmeter!

http://www.learnabout-electronics.org/images/lin_log_action.gif

Kijk eens naar het verschil in stijging tussen de eerste 33% en de volgende 33!

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces!
Turbokeu

Golden Member

Ik weet het verschil tussen een lin en een log potmeter...;)

Ik bedoelde: De 2k2 log potmeter samen met de 1K weerstanden (i.p.v. 2k2) zou niets aan het regelgedrag (potmeter blijft log) moeten veranderen, alleen het 1/3 Vcc en 2/3 Vcc punt is verschoven waardoor 0% en 100% niet meer op begin en eindstand van de potmeter beginnen maar ergens ertussen.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Oh dat valt nog ontzettend mee dan met de zaagtand.

Zou het niet te maken hebben met de LEDs? Dat die bij 1% duty cycle nou eenmaal al meer licht geven dan jij wilt? In dat geval zou je een aparte regeling moeten maken van 0 tot 1% of zoiets.

[Bericht gewijzigd door mr.stijntje op woensdag 7 april 2010 10:53:47 (19%)

Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag

Als ik het goed heb is een log potmeter niet echt "wiskundig" logaritmisch. Dus het kan best wat uitmaken...

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces!

Volgens mij moet je het ook zoeken bij verschillende dingen, een eerste feit is dat je iets besteld hebt vanuit China waarbij je op voorhand sowieso weet dat het niet perfect gaat werken. Zeker wanneer je van 0% tot 1% wilt gaan regelen.

Je moet het trouwens allemaal zover niet gaan zoeken ook denk ik, de niet lineaire eigenschappen van de opamp die al zorgen voor een bepaalde fout, denk maar aan offset, een vermogensfet die gebruikt wordt om lage stromen te sturen. Als je naar de datasheet kijkt zie je zo al dat de FET niet gebruikt wordt in zijn gebied van constante stroom, dan wordt het wel zeer moeilijk om te gaan regelen tussen 0 en 1%

Toch zeker met de huidige schakeling, met de zaagtand is er volgens mij niet veel verkeerd, het is wat het is wat je zou verwachten van een 555. Bovendien is dit een openlus regelsysteem, er is dus helemaal geen controle over wat gebeurd op de uitgang van de opamp.

Nog één vraagje, zijn het Chinese LEDs?

Turbokeu

Golden Member

@Stijntje: De zaagtand van de 555 valt kwa lineariteit zeker nog goed mee.
De (waarschijnlijk Chinese) LEDs zijn afkomstig van ledtuning.nl

Naast het feit dat deze goedkope dimmer waarschijnlijk in het allerlaagste regelbereik niet echt presteert is er inderdaad het probleem dat het menselijk oog 1% lichtsterkte van 100% nog waarneemt als 10%.

Ik merk dat zeer goed op bij mijn dimbare T5-buizen: Gedimd op 1% is dat nog een hoop licht in het donker!
Ook kan je het vergelijken met een oranje nachtverlichting (neonlampje) in een donkere slaapkamer: Als je het plafondlicht uitschakelt zie je geen bal meer, wacht je 10-15 minuten totdat je ogen aan het donker gewoon zijn dan kan je gemakkelijk in de zwakke oranje gloed nog je weg vinden.

Ik heb ondertussen wat testen uitgevoerd met diverse weerstanden in serie met de LEDs: Met 1k en meer is de lichtsterkte van de LEDs bij het 'aanfloepen' serieus lager en zeker bruikbaar als nachtverlichting (ala neonlampje). Het nadeel is dat je niet meer kan regelen tot 100% (op te lossen door een schakelaar over de weerstand te plaatsen).

Waar ik nog aan denk: Ik zou graag de minimum dimstand, waarbij de LEDs nog juist oplichten, zien op dichtgedraaide stand van de potmeter.
Dit moet op te lossen zijn met een (10-toeren) trimpot voor R5.
Waarom?
De LEDs zullen 24/24 op minimum (ala neonlampje) ingeschakeld blijven. Met de T5 verlichting aan merk je dit niet eens op.
Wil je even (bij uitgeschakelde TL's) bijverlichten regel je bij met de potmeter (en eventueel de schakelaar).
Nadien met een draai de potmeter terug op minimum om terug op de minimale verlichting te komen (geen gefrutsel in tienden van mm).

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"
Turbokeu

Golden Member

@Mathieuke: 't Is niet omdat het Chinees is dat het niet zou moeten werken (mijn eisen zijn misschien iets te hoog gegrepen).
Dezelfde dimmer (heb er 8€ voor betaald) staat te koop bij vele andere Europese Ebayverkopers aan ca. 40€. Mocht/kon ik van één van 40€ dan méér verwachten?
OK, voor 8€ heb ik 'brol' die ik probeer aan te passen aan mijn wensen/eisen, zo simpel is dat.

PS: het zijn waarschijnlijk Chinese LEDs. Probeer tegenwoordig maar eens iets anders te bekomen aan een schappelijke prijs, nog afgezien van het feit dat Europese fabrikanten gewoon geen IP67 LEDmodules in hun gamma hebben (daar moèt ge Chinees voor zijn).

PS2: De 48A MOSFET is al lang vervangen door een 500mA BS170 MOSFET.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Op 7 april 2010 11:42:17 schreef Turbokeu:
Waar ik nog aan denk: Ik zou graag de minimum dimstand, waarbij de LEDs nog juist oplichten, zien op dichtgedraaide stand van de potmeter.
Dit moet op te lossen zijn met een (10-toeren) trimpot voor R5.

Dat klinkt wel haalbaar, je zou evt R5 nog kunnen splitsen in een vaste weerstand en een potmeter om zo een nog fijner regelbereik te krijgen.

Overigens een andere oplossing, minder elegant maar praktisch: Zet een weerstandje over de fet heen dat een 'idle' stroom door de lampen laat lopen, zelfs als de dimmer helemaal 'uit' staat. Dat werkt alleen goed als je telkens dezelfde leds gebruikt en moet je uitzoeken op de gewenste waarde - maar je bent voor een dubbeltje klaar :).

http://www.webchemistry.nl - Internet Ontwikkeling en Web Design | http://www.scienceflicks.com Science Videos | http://www.merghart.com/p/26/Electronics My electronics projects

Op 7 april 2010 13:19:21 schreef Ben_:
[...]

Dat klinkt wel haalbaar, je zou evt R5 nog kunnen splitsen in een vaste weerstand en een potmeter om zo een nog fijner regelbereik te krijgen.

Dat klinkt veel beter dan een multitroep trimpot. Die dingen zien er leuk uit, maar een single turn kan je in de praktijk fijner afstellen! Stel 'm maar eens af en geef 'm een tikje (zelfde effect als een thermische schok). Je ziet 'm zo 5% van z'n waarde afschieten. Ik heb op m'n werk altijd problemen met die dingen, ze zitten in een aantal stroomregelaars voor hydraulische proportionele kleppen. Die blijf je afstellen...

Kom eens langs bij RevSpace of één van de andere spaces!
Turbokeu

Golden Member

Goed zo!

De LEDs lichten op vanaf ca. 150R van de potmeter, met een 220R of 470R (single turn) trimpot in serie met R5 zou ik goed moeten zitten.

PS: Voor diegenen die zich afvragen waarom ik zo'n simpel ontwerp niet zelf bouw: Voor 8€ kom ik zelfs de deur niet meer uit! ;)

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

PS: Voor diegenen die zich afvragen waarom ik zo'n simpel ontwerp niet zelf bouw: Voor 8€ kom ik zelfs de deur niet meer uit! ;)

Je hebt ook helemaal geen tijd meer om de deur uit te gaan. Je hebt het veels te druk met het aanpassen van Chinese dimmer :p :P

Mij lijkt een serie weerstand ook de enigste oplossing zonder de schakeling geheel opnieuw te ontwerpen. Het probleem in de huidige schakeling is gewoon dat de duty cycle niet stabiel op +/-1% kan worden afgeregeld. Dit maakt normaal helemaal niets uit. Het menselijk ook ziet echt niet of het nu 50 of 51% duty cycle is. Echter.... het verschil tussen 0.5 en 1,5% is dan wel weer duidelijk zichtbaar, Das een factor 3.... Snappy?

"If I would have listened to my customers, I would have invented a faster horse." - Henry Ford

Voor 8€ kom ik zelfs de deur niet meer uit!

Met een ATtiny13, een logic-level N-FET en een drukknopje bouw je iets dat beter presteert. Kost je minder dan 3 euro.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Inclusief het kastje, opdruk, potmeter, knopje en de hele bups? Lijkt me zeer stug!

Maar ik zou gewoon een weerstandje toevoegen om je gewenste idle current te laten lopen, en R5 te verlagen zodat je zeker weten helemaal tot nul% kunt terugregelen indien nodig.

http://www.webchemistry.nl - Internet Ontwikkeling en Web Design | http://www.scienceflicks.com Science Videos | http://www.merghart.com/p/26/Electronics My electronics projects

Ik heb zo'n Chinese dimmer met NE555 en opamp op een andere manier aangepast.
Ik heb in serie met de laadweerstand van het RC netwerkje een zenerdiode serie gezet.
Dit had als gevolg dat de condensator van de 555 bij het opnieuw laden eerst heel snel laadt, maar dan steeds minder laadstroom krijgt doordat de zenerspanning terug loopt en de laadstroom dus flink terug valt.
Het resultaat is dat de zaagtandspanning lekker verkracht is:
van onder erg smal en van boven erg breed en afgeplat.
Door de weerstandjes die aan weerskanten van de potmeter serie staan iets in waarde te verlagen (lekker simpel met parallelweerstandjes er over) wordt ook de "dode hoeken" van de potmeter verkleint.
De zwakker stand van de LED’s regelt nu veel fijner omdat daar de puls veel smaller is.
Maar de PWM frequentie is dan wel een stuk gedaald, en wil je die weer wat hoger hebben, dan zal het timing C-tje een wat kleinere waarde mogen krijgen.

Met vriendelijke groet,

Leo
(Ik weet niet, volgens mij hoor ik op bed te liggen)

Don't ever confuse an open mind with one that's vacant.

O eh... by the way, de weerstandjes aan weerskanten van de uiteinden van de potmeter had ik juist wat verhoogd, zodat het regelgebied krapper tussen de zaagtand amplitude van de NE555 kwam.
Ik herinner mij dat ik laag-ohmige weerstandjes serie had gezet, want een E12 reeks stapje hoger was al net iets teveel van het goede...

Zo, en nou spring ik in bed.
Grote grutjes, nog even en de vogetjes beginnen weer te fluiten...

Don't ever confuse an open mind with one that's vacant.
Turbokeu

Golden Member

Op 7 april 2010 19:50:14 schreef Fire_IC:
[...]
Je hebt ook helemaal geen tijd meer om de deur uit te gaan. Je hebt het veels te druk met het aanpassen van Chinese dimmer :p :P

:P

Op 8 april 2010 02:24:54 schreef Ben_:
Inclusief het kastje, opdruk, potmeter, knopje en de hele bups? Lijkt me zeer stug!

Zo is het!

Maar ik zou gewoon een weerstandje toevoegen om je gewenste idle current te laten lopen, en R5 te verlagen zodat je zeker weten helemaal tot nul% kunt terugregelen indien nodig.

Ik moet eigenlijk niet tot nul kunnen regelen maar wel tot de minimum lichtsterkte voor de nachtverlichting.
De vóórinstelling gebeurt dan met een 220R trimpotje in serie met R5 en P1 op minimum.

@Leonardo: Hahaha, ik ben reeds uit mijn bed sinds 4:00. :)
Een zener in serie met R3? Welke zenerspanning?
Kan je hier (mag later hoor ;)) even over uitweiden?

@proske: De bedoeling van dit kant-en-klaar dimmertje was om snel en goedkoop onze (mijn zoon en ik) LED nachtverlichting te kunnen in gebruik nemen (de 6 stuks IP67 LEDmodules liggen hier al een paar maanden).

De uiteindelijke bedoeling is om achteraf een compleet automatische LEDdimmer te ontwikkelen:
s' Avonds, na de dimcyclus van de T5-verlichting van 100% naar 1%, worden de T5 lampen uitgeschakeld. Op dat zelfde ogenblik zou de LEDverlichting op ca. 100% aangeschakeld moet worden.
Vervolgens moet er een dimcyclus van de LEDmodules volgen van 100% naar het instelbare minimumniveau voor de nachtverlichting.
's Morgens zou de nachtverlichting weer naar 100% gedimd moeten worden, de T5-verlichting ingeschakeld op 1%, LEDs uitgeschakeld, gevolgd door een dimcyclus van de T5-verlichting van 1% naar 100%.

Waarom deze ingewikkelde procedure?
Zoals ik o.a. reeds in andere topics aangehaald heb is 1% TL-verlichting nog best veel licht.
Ik hoop dus hierdoor de stap tussen minimum T5 verlichting en minimum nachtverlichting (en omgekeerd) geleidelijk te laten verlopen.

Actueel gebruiken we ieder een kant-en-klaar 1-10V dimmertje (op basis van een PIC 16F628 en een R2R DAC) van forumlid Klaas-Pieter Meinesz aka 'The Headhunter' (wééral om snel onze dimbare T5-armaturen te kunnen gebruiken).
Dit dimmertje wordt gestuurd met 2 digitale schakelklokken (lampen aan/uit en begin dimcycli).
(i.v.m. de backupaccuutjes in deze schakelklokken heb ik onlangs nog een topic geopend)

Een eenvoudige automatische LEDdimmer zou een derde schakelklok vereisen (die liefst ook nog gelijk zou moeten lopen met de andere). Drie schakelklokken, twee dimmermodules, een CO²-controller met PH-sonde, een CO²-reactor en een digitale thermometer/thermostaatcontroller begint toch veel modules/kastjes rond het aquarium te worden...

Reeds in 2002 ben ik begonnen met het ontwikkelen van een menugestuurde DCF77-klok/schakelklok/2-kanaals 1-10V dimmer en 230V-schakeluitgangen met instelbare dimcycli op basis van een PIC 16F876 en een 4x20 VFD-display.
Het project werkt actueel voor 95% in Proteus VSM (HW & SW).
Ondertussen zou er dus nog LEDdimmer HW en SW aan toegevoegd moeten worden (zucht...).
Omdat de 16F876 slechts twee hardware PWM kanalen heeft en om het project zo universeel mogelijk te houden (uitbreiden van het aantal dimkanalen) zou ik feitelijk liever overstappen naar DALI-EVSA's i.p.v. 1-10V EVSA's (re-zucht...).

Het voordeel van DALI is de simpele stuurbus (4-draads telefoonkabel met RJ11 connectoren), alle DALI-modules staan in parallel of daisy chain op deze bus.
Elke DALI-module kent een instelbaar uniek adres en een instelbaar groepadres (max. 64 controllers/bus).
Alle functies van een DALI-module worden aangesproken via SW-commando's.
Ook schakelt een DALI-EVSA schakelt zelf de 230V van de aangesloten TL's via een SW-commando (geen 230V-schakeluitgangen meer nodig).

Conclusie: Veel vragen/twijfels over de uiteindelijke uitwerking, zoals dikwijls zal het weer een 10-20 jaren project worden... ;)

PS: Dit alles bestaat reeds commercieel (de via USB programmeerbare Profilux controllers van GHL) maar de prijs voor een complete set inclusief DCF77-module, 1-10V en/of DALI-modules, LEDdimmer-module loopt toch al gauw op tot 400-500€.

I love watching conspiracy theorists use the airtight logic of the argument from incredulity: "Well I don't understand how it works so it can't be real!!!"

Hey Turbokeu,

Daar ben ik weer, met een bak koffie aan mijn zijde.
De 555 werkt op +5V. De interne threshold levels van de venster comparator staan op respectievelijk 1/3 en 2/3 van de aangelegde voedingsspanning op de 555 (Intern zitten daar drie gelijke weerstandjes tussen GND en VCC).
De venstercomparator inputs Pin 2 en Pin 6 zijn verbonden en staan op de timing condensator van 100nF te meten.
De open collector van de transistor die de timing condensator steeds ontlaadt naar ground zit aan Pin 7. Deze Pin 7 zit via een weerstandje van 1k aan die timing C (om de korstluit stroom te begrenzen en om te zorgen dat die niet veel verder dan 1/3 van de voeding ontlaadt).
Aan pin 7 zit ook een laadweerstand van 10k naar VCC, die samen met het 1k weerstandje de RC tijd bepalen en de condensator opladen naar 2/3 van de VCC.
In serie met die 10k heb ik een zenerdiode gezet van 3V3 (BZX79).
Deze hebben ook in het gebeid beneden de 3V3 al een lekstroom, dus het laden van de timing C werkt nog steeds.
Alleen neemt die lekstroom nogal af naarmate de spanning over de zenerdiode daalt, waardoor de timing C steeds flauwer oplaadt.
Omdat de C nu langzamer oplaadt gaat ook de PWM frequentie omlaag.
Je wilt dit niet met het oog kunnen zien, en ik heb daarvoor de C vervangen voor een 22nF waarde.
Ook zonder logaritmische potmeter regels de schakeling nu veel "lineairder", waardoor je de potmeter niet hoef te vervangen.

De potmeter is hier 1k vormt met de weerstandjes aan beide uiteinden een serieschakeling tussen GND en VCC.
In principe is dat goed, maar ik had toch een "dood" gebiedje van ca. 10 graden aan zowel de uit kant (potmeter linksom) en volluit (potmeter rechtsom), aan beide kanten.
Een deel van dat dode gebied ligt gewoon aan de mechanische constructie van de potmeter, maar is hooguit een paar graden.
Dus ik had aan beide zijden 220 ohm in serie met de 1k weerstandjes van de potmeter gezet.
Als je nu wil dat de LEDS precies niet uit gaan, dan zal je aan de onderkant de serieweerstand nog iets in waarde moeten verhogen, waardoor de spanning vanaf de lopen niet meer beneden de onderste piekjes van de timing C kunnen komen.

Ik hoop dat je mijn verhaal, zo zonder schema, iets snapt.
Zo met een bak koffie heb ik er zelf geen moeite mee...

Groetjes, Leo

Don't ever confuse an open mind with one that's vacant.

threshold levels bedoelde ik bovenaan...

Don't ever confuse an open mind with one that's vacant.

geniaal deze draad,chineese reverse engineering prul nog's reverse engineeren om zo weer tot iets fatsoenlijks te komen ;)

Claiming to be gifted with golden ears, audiophiles can hear electrons traveling in wires . . . . . en dan hebben we nog gatver pseudo-bas

Ik moet eigenlijk niet tot nul kunnen regelen maar wel tot de minimum lichtsterkte voor de nachtverlichting.
De vóórinstelling gebeurt dan met een 220R trimpotje in serie met R5 en P1 op minimum.

Ik bedoelde dus een weerstandje over de fet aan de uitgang, zodat er ook een kleine stroom loopt als de PWM dimmer helemaal op 0 staat. Die weerstand moet je selecteren op wat je aan nachtverlichting nodig hebt.

http://www.webchemistry.nl - Internet Ontwikkeling en Web Design | http://www.scienceflicks.com Science Videos | http://www.merghart.com/p/26/Electronics My electronics projects