Abschlussbericht_PowerTower - Projektlabor - TU Berlin

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Abbildung 9.57: Teilschaltung 3: OPV 3 als Komparator dazu finden Sie im Abschnitt “der Dimmer an sich“. Abbildung 9.58: Sägezahn und Ausgangssignal In Abbildung 9.58 lässt sich sehr leicht erkennen, wie das Rechtecksignal (blau) über das grüne Eingangssignal gesteuert wird. Durch Variation der Eingangsspannung zwischen 1,9 und 5 Volt kann man die Länge der Rechtecke einstellen. Dieses Signal wird auf der Leistungsplatine (dem eigentlichen Dimmer) optisch entkoppelt und zündet dann den Triac. Damit ist unser Phasenanschnitt komplett. Details dazu finden Sie im Abschnitt 116
Der Dimmer an sich. Berechnungen Spannungsteiler am OPV 1: Hier war es nötig, eine Spannung der Größenordnung 100mV auf den nicht invertierenden Eingang zu geben, um einen möglichst kurzen Impuls am Ausgang zu erhalten. R 149mV = 15V · 5 R 5 +R 6 Spannungsteiler am OPV 2: Der Spannungsteiler bestimmt hier den Maximalwert der Sägezahnspannung. Dieser darf nicht über der maximalen Steuerspannung von 5 Volt liegen. 5V = 15V · R 13 R 12 + R 13 Beim Aufbau der Testschaltung zeigte sich allerdings dass viele der in PSpice verwendeten Bauteilgrößen nicht praxistauglich waren. Besonders bei er Dimensionierung der Tiefpässe führte erst ein mehrmaliges Austauschen der Testbauteile zum Erfolg. Auch nach der Berechnung des zweiten Spannungsteilers, der im Testaufbau funktionierte, mussten dann auf der fertigen Platine Widerstände ausgetauscht werden. Die Bauteiltolleranzen waren zu groß, die Referenzspannung lag dann knapp über 5V. http://www.hoelscher-hi.de/hendrik/light/analogdimmer.htm Der Dimmer an sich (Leistungsteile) Die Wahl viel auf den Phasenanschnittsdimmer, da die Phasenabschnittssteuerung aufwendiger, sprich teurer ist und es wesentlich häufiger induktive als kapazitive Lasten gibt. Außerdem hätte ein Spannungsteiler einen zu schlechten Wirkungsgrad und stellt nicht wirklich eine Herausforderung dar. Die Pulsweitenmodulation wäre besser geeignet um Niederspannungslampen zu dimmen, indirekt wurde diese Technik aber in der Dimmersteuerung angewendet. Eine weitere Suche nach der zu realisierenden Schaltung begann. Unter den möglichen Varianten wurde sich für die Standard-Phasenanschnittsdimmung entschieden, die durch eine Pulsweitenmodulation gesteuert werden sollte, die ihrerseits auf ein regulierbares 5V Signal der Logikgruppe reagiert. Da ein Dimmer Oberwellen ins Netz abgibt, mussten die dafür herrschenden Bestimmungen eingesehen werden, die, weil sie VDE Vorschriften sind, hier nur zitiert werden können: Nach diesen müssen Dimmer mit einer Gesamtleistung von unter 1 KW nicht kompensiert werden. Dennoch wurde ein RC Glied zur Dämpfung von Oberwellen eingeplant 117
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Projektlabor im Fachgebiet Elektrot
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9.3.2 Standbyerkennung . . . . . .
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1 Einführung Vorwort zum Projektla
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3 Bedienungsanleitung 3.1 Multifunk
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Im Timermodus kann man die Dose im
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3.3 Kontroll-LEDs Nach Einstellen d
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Teil II Die Gruppe 13
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6 Fotos und Namen 6.1 Gruppe 1: Bed
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6.3 Gruppe 3: Stand-By-Erkennung un
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6.5 Gruppe 5: Netzteil und Leistung
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wurden. Alle Überlegungen wurden m
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die Steckdose, aber so ist das halt
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so viel zeit investiert wie für da
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8 Schnittstellen und Busbelegung Nr
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die Idee auf ein Bussystem mit Adre
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Abbildung 9.2: Platine Kanalplatine
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Moduswahl Abbildung 9.4: Schematic
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Status Abbildung 9.5: Schematic Sta
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Dimmer/Timer Das Blockschaltbild ze
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Sleep-Counter Die beiden Bauteile 4
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Der Zähler zum Einstellen der Time
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AND-Gatters anliegen. Die Inverter
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Abbildung 9.10: Schematic DA-Wandle
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9.1.2 Die Fernbedienung Mit der Fer
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Abbildung 9.12: Teilschaltung für
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Im folgenden sind noch die Layouts
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Die Tastaturschaltung besteht aus 1
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Abbildung 9.19: Boardoberseite Tast
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Die Versorgungsspannung von 5V bezi
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Abbildung 9.22: Boardunterseite Tas
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Part Value Device Package Sheet C22
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Part Value Device Package Sheet C1-
Seite 65 und 66: IC1 4070N 4070N DIL14 1 IC2 4508N 4
Seite 67 und 68: PL1 10VS 10V 1 PL2-PL3 16VS 16V 3*2
Seite 69 und 70: Part Value Device Package Sheet CLA
Seite 71 und 72: Hier das ursprüngliche Konzept als
Seite 73 und 74: Endgütlige Schaltung Finale Zusamm
Seite 75 und 76: Schaltpläne Es folgt nun der Schal
Seite 77 und 78: Abbildung 9.27: Der auch abschalten
Seite 79 und 80: Probleme Probleme mit den Flip-Flop
Seite 81 und 82: Abbildung 9.28: Testaufbau 81
Seite 83 und 84: auflädt, eine Spannung über diese
Seite 85 und 86: Abbildung 9.33: Simulation des Sign
Seite 87 und 88: heit den Befehl, die Steckdose wied
Seite 89 und 90: Zusammenfassung Signalweg der Schal
Seite 91 und 92: Abbildung 9.36: Das Platinenlayout
Seite 93 und 94: Hier das ursprüngliche Konzept als
Seite 95 und 96: Es folgt nun der Schaltplan: Die Cl
Seite 97 und 98: denn schnell. Die Fehler kamen soba
Seite 99 und 100: Abbildung 9.41: Beschaltung mit Vor
Seite 101 und 102: Wenn der Kondensator aufgeladen wir
Seite 103 und 104: Im gesamten Schaltplan sind leicht
Seite 105 und 106: Abbildung 9.47: Funktionierende Tes
Seite 107 und 108: Hier die Bestückung: Abbildung 9.4
Seite 109 und 110: Das Top-Layout: Abbildung 9.50: Top
Seite 111 und 112: Abbildung 9.51: Blockschaltbild 111
Seite 113 und 114: Abbildung 9.52: Dimmersteuerung Abb
Seite 115: C 5 über den Transistor. Durch Var
Seite 119 und 120: Abbildung 9.61: Eagle Schematic Dim
Seite 121 und 122: Abbildung 9.63: Phasenanschnitt (sc
Seite 123 und 124: Abbildung 9.65: Phasenanschnitt (st
Seite 125 und 126: Triacs und des Diacs im Nulldurchga
Seite 127 und 128: B 1 C 1 C 2 C 3 RECTIFIER-FB32 (Br
Seite 129 und 130: Abbildung 9.69: Originalschaltplan
Seite 131 und 132: Dies führte eine neue Dimensionier
Seite 133 und 134: Die Referenzspannung am 2. OPV R U
Seite 135 und 136: Abbildung 9.75: 3D-Platine Bestück
Seite 137 und 138: 9.4 Gruppe 4: Master und Energie 9.
Seite 139 und 140: Messdiagramme zur Testreihe Übersp
Seite 141 und 142: Bodediagramm des Netzfilters Wir ha
Seite 143 und 144: den Netzfilter verwendet wird. Des
Seite 145 und 146: Abbildung 9.84: Bestückungsplan Ne
Seite 147 und 148: Strommessung Unser “Power-Tower
Seite 149 und 150: Abbildung 9.86: Schaltplan V-A-Mess
Seite 151 und 152: Q 1 : 2N2907A Q 2 : 2N2222A C 1 , C
Seite 153 und 154: chen werden kann, dass man das ausg
Seite 155 und 156: Abbildung 9.90: Schaltplan Masterer
Seite 157 und 158: 0, 44mA = 15V − 4, 4V R 6 − 12V
Seite 159 und 160: Abbildung 9.92: Bestückungsplan Ma
Seite 161 und 162: Abbildung 9.93: Schaltplan des Netz
Seite 163 und 164: Abbildung 9.95: Layout Top des Netz
Seite 165 und 166: des Optokopplers werden nur die Imp
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9.5.3 Schalten Schalten mit bistabi
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Die Logik wurde durch Pulldowns, 10
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ler über die 15V-Schiene seine Spa
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Anfang Januar wurde dann endlich ge
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oben verlötet werden. Besonders di
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Schalten mit Triacs Idee In dem Lei
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putt ging, kamen wir schnell zu der
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Layout & Kühlung Die fertige Schal
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A Widerstandsringtabelle 183
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B Datenblätter 185
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