Funk-Dimmer für elektronische Vorschaltgeräte
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Bau- und Bedienungsanleitung Best.-Nr.:66345 Version 1.0 Stand: Juni 2006 Funk-Dimmer für elektronische Vorschaltgeräte Dimmer für Glühlampen sind seit langem fester Bestandteil für wirtschaftliche und komfortable Beleuchtung. Weniger bekannt ist dagegen die Möglichkeit, auch Leuchtstoffröhren zu dimmen. Hier wird neben einem elektronischen Vorschaltgerät für jede Leuchtstofflampe auch eine Steuerung benötigt. Mit dem FS20 DI10 können Leuchtstoffröhren bequem per Funk über das FS20-Sendersystem gedimmt werden. Mit diesem Dimmer sind diverse Lichtszenarien, wie langsames Herauf- und Herabdimmen, sowie unterschiedliche Schaltzeiten realisierbar. im Wohnbereich eine Rolle spielt, natürlich auch die Wirtschaftlichkeit. Gerade bei größeren Büroräumen oder Werkstätten In vielen Anwendungsgebieten spielen wird sehr viel Energie für die Beleuchtung dimmbare Beleuchtungsanlagen eine im- benötigt. Dimmer können hier den Enermer wichtigere Rolle. Der Grund hierfür giebedarf ohne relevante Komforteinbußen ist neben größerem Komfort, der vor allem erheblich reduzieren. Früher war es nur möglich, Glühlampen zu dimmen. Technische Daten: FS20 DI10 In den letzten Jahren Spannungsversorgung: 230 V / 50 Hz hat der Einsatz von Leuchtstoffröhren, die Leistung: 0,5 W mit elektronischen Vor230 V / 50 Hz / max. 16 A für EVGs, schaltgeräten (EVGs) Ausgang: 1–10 V für EVGs beliebig gedimmt werEmpfangsfrequenz: 868,35 Mhz den können, jedoch zugenommen. Hierbei Gehäuseabmessungen: 115 x 90 x 55 mm können bis zu 60 % Reichweite: bis 100 m (Freifeld) der Energie eingespart Vorteil Dimmen werden. Die höheren Anschaffungskosten der EVGs gegenüber den herkömmlichen Vorschaltgeräten (Drosseln) amortisieren sich innerhalb kurzer Zeit. EVG? Bevor wir uns unserem Projekt widmen, wollen wir zunächst einmal das elektronische Vorschaltgerät (EVG) näher betrachten. Elektrohandwerker kennen diese Technik schon recht lange, während sie im Privatbereich, auch sicher wegen des hohen Preises, noch weitgehend unbekannt ist. Hier lebt man überwiegend mit der altbekannten Konstruktion, die sich aus Leuchtstoffröhre, Glimmlampen-/ Kondensator-Starter und Vorschaltgerät („Drossel“) zusammensetzt. Und man 1 Bau- und Bedienungsanleitung lebt mit den bekannten Nachteilen des 6\VWHPVÀDFNHUQGHU5|KUHQVWDUWMHQDFK Temperatur dauert der Start auch länger, die Drossel brummt mitunter vernehmlich mit 50 Hz, und das Auge registriert unmerklich ein Flackern der Röhre, was je nach SHUV|QOLFKHP (PS¿QGHQ ]X 8QEHKDJHQ verminderter Arbeitsleistung bis hin zu gesundheitlicher Beeinträchtigung führen kann – deshalb klagen viele Menschen über Kopfschmerzen etwa nach stundenlanger Arbeit im Büro. Diese Nachteile und ihre Auswirkungen hat man im Industrie-, Büro- und gewerblichen Bereich bereits früh erkannt und das EVG entwickelt. Im industriellen Bereich kam dazu die Erkenntnis, dass bestimmte drehende Teile bei Beleuchtung mit 50-Hz-Licht für das menschliche Auge scheinbar stillstehen – Unfälle wären so programmiert. Deshalb setzen die EVGs zunächst die 50-Hz-Netzfrequenz auf 40–100 KHz (und mehr) um. Dies ergibt für das menschliche $XJHÀLPPHUIUHLHV/LFKW(LQ)OLPPHUQ wird, auch unbewusst, nicht mehr wahrgenommen. So kann man deutlich angenehmer und ermüdungsfreier arbeiten. Der nächste Vorteil gegenüber dem KHUN|PPOLFKHQ6WDUWHULVWGDVÀDFNHUIUHLH (LQVFKDOWHQ'DVÀDFNHUQGHXQGRIWOlQJHU dauernde Zünden der Leuchtstoffröhre ist nicht nur lästig, es schädigt auch die Leuchtstoffröhre selbst, was zu einer verminderten Lebensdauer führt. Die elektronischen Starter, die es in großer Vielzahl gibt, waren bereits ein Fortschritt, GDPLWLKQHQHLQÀDFNHUIUHLHV=QGHQYRQ Leuchtstoffröhren möglich ist. Und das EVG bringt noch weitere Vorteile. Durch eine exakte Abstimmung auf bestimmte Lampentypen erzielt man eine optimale Lichtausbeute und eine bis zu 50 % höhere Lebensdauer der Lampe. Gleichzeitig werden die Verluste gesenkt, so dass allein durch den Einsatz eines normalen EVGs (ohne Dimmen) bis zu 30 % Energie gespart werden kann. Aufgrund dieser Vorteile wird es auch im privaten Bereich bei neuen Leuchten in absehbarer Zeit nur noch elektronische Vorschaltgeräte geben. Hersteller wie z. B. OSRAM stellen ihre Produktion derzeit massiv darauf um. Natürlich geht mit erhöhter Stückzahl auch eine Senkung des Herstellungspreises einher, so dass die ehemals sehr teuren EVGs in für den Privatanwender interessante Preisdimensionen geraten. tung der einzelnen Lampen und somit die Erstellung von einfachen Lichtszenarien. Weiterhin achte man auf die Zuordnung zu den einzelnen Lampentypen: T 8 bedeutet: für stabförmige Lampen mit 26 mm Durchmesser, T 5 entsprechend für 16 mm Durchmesser, T 2 für 7 mm Durchmesser und „Kompakt“ für Kompaktlampen. EVG dimmen Bild 1: Passen in alle gängigen Lampengehäuse – elektronische Vorschaltgeräte sich um Arbeiten an netzspannungsbetriebenen Einrichtungen handelt. Zu beachten ist, dass bei einer umgerüsteten Leuchte jegliche Prüfzeichen ungültig werden. Vorhandene Leuchtstofflampen lassen sich sehr einfach umrüsten. Die EVGs, die man gebraucht bereits recht preiswert z. B. über Internet-Auktionshäuser beziehen kann, sind zwar recht groß, aber passen DXIJUXQGLKUHUVFKODQNHQXQGÀDFKHQ%DXform meist ohne Probleme in die ohnehin voluminösen Leuchten, wie Abbildung 1 zeigt. Allerdings ist die Verkabelung in der Leuchte komplett zu ändern. Ist ein von außen wechselbarer Starter vorhanden, muss dieser an seinem Platz bleiben, um den Berührungsschutz der Leuchte zu erhalten, lediglich sein Anschluss wird entfernt – wie gesagt, eine Arbeit für den Elektrofachmann! Lohn der Mühe ist eine VFKODJDUWLJDQVSULQJHQGHÀDFNHUIUHLHXQG stromsparende Leuchte! Beim Kauf des EVG ist auf die Anschlussleistung zu achten, die möglichst exakt der der anzuschließenden Lampe entsprechen sollte. So genannte intelligente EVGs erlauben auch den Anschluss von bis zu vier Lampen, eine einfache Fernschal- Da im EVG schon einmal eine Technik verbaut ist, die in vielen Details der bekannten Schaltnetzteiltechnik ähnelt, liegt es nahe, den Ausgang steuerbar zu gestalten, um auch die Leuchtstoffröhre dimmen zu können, ohne dass der Zustand des gezündeten Gasgemisches instabil wird. Neben dem angenehmen Lichteffekt spielen hier auch Anreize zum stromsparenden Betrieb eine Rolle, denn nicht immer wird die volle Lichtleistung benötigt. Zu diesem Zweck gibt es EVGs mit einer Steuerschnittstelle. Hier wird zwischen der digitalen und der analogen Schnittstelle unterschieden. Während Erstere im kommerziellen Bereich vorwiegend zur Herstellung der verschiedensten Lichtszenarien durch eine Mikrorechnersteuerung und zur Statusüberwachung der einzelnen Leuchten genutzt wird, ist die analoge Schnittstelle, der wir uns hier widmen wollen, relativ einfach mit einer Steuerspannung von 1...10 V ansteuerbar. EVGs mit dieser Schnittstelle verfügen also über einen 2-poligen Steueranschluss (1...10 V, siehe Abbildung 2). Das Steuergerät muss zwei wesentliche Forderungen erfüllen: Der Steuerausgang muss potentialfrei ausgeführt sein und als Stromsenke wirken können, da er den Steuerstrom des dimmbaren EVG aufnehmen muss. Die Steuerspannung selbst wird vom EVG erzeugt. Der maximale Strom ist für die meisten EVGs mit 0,6 mA pro EVG angegeben. Das bedeutet, dass das EVG einer Spannungsquelle mit großem Innenwiderstand gleicht. Da die Spannung bei Belastung zusammenbricht, kann durch Veränderung des Lastwiderstandes die EVG privat Wer für seine vorhandene Elektroinstallation EVGs einsetzen will, kann dies im privaten Bereich tun. Allerdings ist hierzu nur eine Elektrofachkraft berechtigt, da es 2 Bild 2: Kennzeichen des dimmbaren EVG ist die Steuerschnittstelle, hier 1–10 V Bild 3: Die Kennlinie für die Abhängigkeit zwischen Steuerspannung und Lichtstrom angeschlossene Leuchtstoffröhre gedimmt werden. Die Spannung am EVG ist in etwa proportional zur Helligkeit. Hierbei entspricht 1 V der minimalen und 10 V der maximalen Helligkeit (Abbildung 3). Da über die 1...10-V-Schnittstelle nur zwischen ca. 2 und 100 % gedimmt werden kann, muss das Ein-/Ausschalten über das Schalten der Netzspannung erfolgen. Und das schlagartige Ein- und vor allem das Abschalten des Lichts entspricht keineswegs dem natürlichen Tageslichtverlauf. Ein spezieller Dimmer macht also auch hier Sinn: Bei nur geringfügig verringerter Lichtleistung kann man durch Herabdimmen viel Strom sparen. Bei der in Abbildung 4 in Aktion zu sehenden „Bird Lamp“, die eine nominelle Leistung von 58 W aufweist, hat sich herausgestellt, dass, unterstützt durch einen passenden +RFKJODQ]UHÀHNWRU DQ GHU /HXFKWH HLQH Leistungsaufnahme von 28 bis 35 W völlig ausreichend für die Beleuchtung der betreffenden 6-m2-Voliere ist, zumal sich die Tiere automatisch im beleuchteten Bereich aufhalten und sich „sonnen“. Damit spart man viel Strom und verlängert gleichzeitig die Lebensdauer der Röhre erheblich. Messungen haben ergeben, dass unter diesen Bedingungen auch das Strahlungsspektrum länger erhalten bleibt. Hat man jetzt einen außenlichtgeführten, automatischen Dimmer zur Verfügung, kann man auch Sonnenauf- und -untergang für die Tiere simulieren. Durch den natürlichen Tagesablauf werden die Tiere ausgeglichener, KDOWHQIHVWH)UHVV]HLWHQHLQXQG¿QGHQLKUH Schlafplätze pünktlich und ohne Streit. Viele Anwendungen möglich Es gibt viele Möglichkeiten, gedimmte Leuchtstoffröhren einzusetzen, sei es, um ein bestimmtes Ambiente herzustellen, sei es, um Strom zu sparen (z. B. bei Außenbeleuchtungen, die nur dann voll eingeschaltet werden, wenn sie tatsächlich benötigt werden), sei es für die Lichteffekttechnik. Auf eine besondere Nutzung gedimmter Leuchtstoffröhren wollen wir etwas genauer eingehen – den Einsatz in der Hobbytierhaltung und in der 3ÀDQ]HQ]XFKW6RZRKOEHL$TXDULDQHUQDOV auch bei Ziervogel- und Reptilienhaltern sind Leuchtstoffröhren als Beleuchtung Standard. Hier kommen, wie auch in der 3ÀDQ]HQEHOHXFKWXQJPHLVWVHKUVSH]LHOOH Leuchtstoffröhren zum Einsatz, die ein VSH]LHOODXIGLH7LHUXQG3ÀDQ]HQKDOWXQJ zugeschnittenes Licht abstrahlen. So gibt es z. B. für die Ziervogelhaltung Spezialröhren, deren Anteile an UV-B- und UV-A-Licht genau auf die Bedürfnisse von Zier- und Zuchtvögeln abgestimmt sind (Abbildung 4). Die Tiere fühlen sich, da sie ja meist in Zimmervolieren oder solchen im Freien, aber geschützt und damit beschattet, untergebracht sind und hier eigentlich (vor allem im Winter) zu wenig echtes Sonnenlicht bekommen, wohler, sind agiler, fressen besser, und auch das Balz- und Brutverhalten verbessert sich. Zudem verbessert das /LFKW GLH )DUEZLHGHUJDEH GHV *H¿HGHUV Gleiches gilt in abgewandelter Form für die anderen genannten Tierarten. Crux der Spezialleuchtstoffröhren: Sie sind relativ teuer und sollen nach Herstellerangaben jedes Jahr gewechselt werden. Bild 4: Gesunde, farbenfrohe und ausgeglichene Vögel auch im Winter – dank Sonnenlicht-Imitation durch spezielle Leuchtstoffröhren mit Tageslichtspektrum. Die am Tage entstandene Aufnahme zeigt deutlich (auch dank des Reflektors) die hohe Lichtstärke der bereits auf halbe Leistung herabgedimmten „Bird Lamp“, die man in ihrer auffälligen Verpackung kaum im Zoogeschäft übersieht. 3 Bau- und Bedienungsanleitung Bild 5a: So wird der Dimmer in die EVG-Installation eingefügt An einem Dimmer FS20 DI10 können auch EVGs, die an unterschiedliche Phasen angeschlossen sind, gedimmt werden (Abbildung 5b). So kann man bei großen Leuchtengruppen die Last gleichmäßig auf die drei Phasen verteilen. Wollen wir uns nun konkret den Funktionen und Möglichkeiten des Dimmers zuwenden. Funktionen Derartige Szenarien wie das beschriebene sind in vielen Bereichen denkbar. Übrigens – eine alltägliche Anwendung gedimmter Leuchtstoffröhren kennen viele von uns seit langem – die Sonnenbank! FS20 DI10 – der EVG-Komfort-Dimmer Unser neuer FS20-Dimmer für die Ansteuerung der 1...10-V-Schnittstellen von EVGs erfüllt die in der bisherigen Diskussion genannten Aufgaben: Er steuert nicht nur die 1...10-V-Schnittstelle normgerecht an, er verfügt auch über all die Funktionen, die einen FS20-Dimmer so komfortabel machen: 3fach-Timer (Abschalt-Timer, Slow-on-/Slow-off-Timer), manuelles/ automatisches Dimmen, und das Ganze bequem per Funk über einen beliebigen FS20-Sender. Das kann eine einfache Handfernbedienung genauso sein wie der Dämmerungsschalter des Systems oder gar eine der komfortablen Hauszentralen. Damit weiß der FS20-Kenner auch, dass der Dimmer sich natürlich nahtlos in das FS20-Adress- und Codiersystem einfügt. Der Dimmer realisiert auch das diskutierte vollständige Abschalten bzw. das Einschalten des EVG per getrenntem Relaiskontakt, da, wie erwähnt, sich die Leistung nicht auf null herabregeln lässt. Der Dimmer ist leistungsfähig genug, um bis zu 50 EVGs betreiben zu können. So sind auch sehr große Räume bedarfsgerecht beleuchtbar. Abbildung 5a zeigt die Anschlussbeschaltung des Dimmers beispielhaft. 4 Achtung! Die Spannung der Steuerleitung ist zwar potentialgetrennt von der Netzspannung, jedoch keine Schutzkleinspannung. Sie ist daher wie eine Leitung mit 230 V Spannung zu behandeln. Der Dimmer erhält seine Befehle über ein integriertes Empfangsmodul, das die Befehle der FS20-Sender empfängt. Alternativ zur Funk-Fernsteuerung ist der Dimmer auch über einen Taster direkt bedienbar. Zusätzlich zur Schalt- und Dimmfunktion sind drei getrennt programmierbare Timer verfügbar, die jeweils im Bereich von 1 Sekunde bis 4,5 Stunden einstellbar sind. Der erste Timer ermöglicht ein automatisches Ausschalten der Beleuchtung nach der eingestellten Zeit. Hierdurch lässt sich der Dimmer beispielsweise als Treppenlichtsteuerung einsetzen. Der zweite Timer dient dem langsamen automatischen Heraufdimmen innerhalb der eingestellten Zeit beim Einschalten der Beleuchtung (Slow-on-Timer). Hierdurch wird ein besonders lampenschonendes Einschalten oder auch ein künstlicher Sonnenaufgang möglich. Der dritte Timer dient schließlich dem langsamen automatischen Herabdimmen innerhalb der eingestellten Zeit beim Bild 5b: Bei großen Lasten kann die Last auch auf die 3 Phasen eines Drehstromnetzes aufgeteilt werden Ausschalten der Beleuchtung (Slow-offTimer). So lässt sich mit diesen drei Timern z. B. ein Treppenhauslicht mit folgenden Funktionen realisieren: lampenschonendes Heraufdimmen innerhalb von 3 Sek. und nach 4 Minuten automatisch ein langsames Herunterdimmen innerhalb von 25 Sek., um nicht plötzlich im Dunkeln zu stehen. Direktbedienung Bereits ohne Fernbedienung ist der Dimmer sofort nach der Installation durch den integrierten Bedien- und Programmiertaster direkt bedienbar: - Taste kurz drücken: Lampe ein - nochmals kurz drücken: Lampe aus - lang drücken: Heraufdimmen der Lampe bis zur vollen Helligkeit - loslassen, nochmals lang drücken: Herabdimmen der Lampe Durch das Loslassen des Tasters kehrt sich jedes Mal die Dimmrichtung für die darauf folgende Tasterbedienung um. Nach dem Loslassen hält der Dimmer die eingestellte Helligkeit der Lampe. Diese wird gespeichert, und beim nächsten Einschalten wird die Lampe mit dieser Helligkeit eingeschaltet – sehr praktisch, wenn man immer dieselbe Lichtsituation zur Verfügung haben will. Programmierung Da auch der FS20 DI10 in das Codeund Adresssystem des FS20-Systems eingeordnet ist, muss zur Inbetriebnahme eine Programmierung des Dimmers auf einen Kanal der gewünschten Fernbedienung erfolgen. Dies kann innerhalb des FS20Adresssystems für bis zu vier Adressen und Adresstypen, sprich Kanäle (darunter fallen je nach Aufgabe natürlich alle FS20-Sender, wie wir noch sehen werden), erfolgen. Die programmierten Daten werden in einem EEPROM abgelegt, das sie auch bei Netzausfall dauerhaft speichert. Dieser Programmiervorgang ist mit wenigen Tastenbetätigungen erledigt. Dazu ist lediglich die Bedientaste am Dimmer für ca. 15 Sek. zu drücken, bis dessen Kontrollleuchte blinkt, dann betätigt man die gewünschte Taste der Funk-Fernbedienung. Die Kontrollleuchte erlischt, und nun kann man den Dimmer bereits mit dem entsprechenden Tastenpaar der Fernbedienung ein- und ausschalten bzw. dimmen. Der Einschaltzustand wird durch das Aufleuchten der Kontrollleuchte am Dimmer signalisiert. Bei Bedarf kann man auch dem Dimmer weitere Fernbediensender zuordnen. Dies erfolgt unter Beachtung der Adressierungsregeln in gleicher Weise wie beim ersten Sender. Will man eine der gespeicherten Adressen aus der Liste im FS20 DI10 löschen, versetzt man diesen wieder in den Programmiermodus und drückt eine der zugeordneten Tasten an der Fernbedienung länger als 0,4 Sek. Timer-Betrieb Wie erwähnt, ist die Programmierung von drei Timer-Funktionen möglich: - Abschalt-Timer - Slow-on-Timer - Slow-off-Timer Durch geschickte Kombination dieser drei Timer lassen sich die verschiedensten Lichtszenarien realisieren. Abschalt-Timer Die Programmierung beginnt durch gleichzeitiges Drücken beider dem Dimmer zugeordneten Tasten an der Fernbedienung für 1 bis 5 Sek. Nach dem Loslassen der Tasten blinkt jetzt die Kontrollleuchte am Dimmer, und es wird die Zeitmessung für die gewünschte Einschaltzeit gestartet. Ist diese abgelaufen, sind wiederum beide Tasten an der Fernbedienung für 1 bis 5 Sek. gleichzeitig zu drücken. Die Kontrolllampe am Dimmer blinkt jetzt nicht mehr. Damit ist die Timer-Zeit für die Betriebsart Abschalt-Timer programmiert. Slow-on-/Slow-off-Timer Die Programmierung dieser Betriebsarten wird ebenfalls wie beim AbschaltTimer gestartet und beendet, jedoch ist während der Zeitmessung kurz (<0,4 Sek.) die Ein- bzw. Aus-Taste des Tastenpaares der Fernbedienung zu drücken, um die programmierte Zeit der Auf- bzw. Abblendzeit zuzuordnen. Timer-Anwendung So vielfältig wie die Programmierungsmöglichkeiten sind auch die möglichen Betriebsarten des Dimmers. Die einfachste Möglichkeit ist der alleinige Betrieb als Abschalt-Timer. Dazu wird der Dimmer entweder am Gerät selbst oder über die Ein-Taste der Funk-Fernbedienung eingeschaltet. Das erfolgt mit dem davor zuletzt eingestellten Helligkeitswert. Nach Ablauf der programmierten Zeit schaltet der Dimmer die angeschlossene Lampe aus. Hat man dagegen allein den Slow-onoder Slow-off-Timer programmiert, reicht ebenfalls ein kurzer Tastendruck, um die Lampe innerhalb der programmierten Zeit langsam auf den vor dem Start des Timers zuletzt eingestellten Helligkeitswert heraufoder von diesem aus herabzudimmen. Hier kann man im Übrigen bei Bedarf beliebig per Hand eingreifen. Wiederholt man z. B. während des Timer-Laufs den gleichen Ein- oder Ausschaltbefehl nochmals, so wird unter Umgehen des Timers sofort auf die eingestellte Helligkeit herauf- bzw. auf null herabgedimmt. Auch ein manuelles Dimmen per Taster ist hier möglich. Nach dem nächsten kurzen Tastendruck steht die Timer-Funktion wieder zur Verfügung. Mit einem langen statt des kurzen Tastendrucks kann man auch gleich manuell unter Umgehung der Timer-Funktionen schalten oder dimmen. Jetzt bleibt die Lampe bis zum nächsten manuellen Abschalten dauerhaft eingeschaltet. Die Timer bleiben jedoch im Hintergrund programmiert. Sie werden wieder mit dem nächsten kurzen Schaltbefehl aktiv. Ganz und gar deaktiviert werden die Timer, wenn zunächst wieder beide Tasten an der Fernbedienung 1 bis 5 Sek. gedrückt werden. Nach deren Loslassen blinkt die Kontrollleuchte am Dimmer. Ein kurzer Druck auf dessen Bedientaste deaktiviert die Timer und der Dimmer ist wieder ausschließlich manuell steuerbar. Vielfältig nutzbar Alle drei Timer-Arten lassen sich, wie am Beispiel des Treppenlichts bereits gezeigt, kombinieren, wobei natürlich die Reihenfolge Slow-on, Abschalt-Timer, Slow-off abgearbeitet wird. Derartige Szenarien sind im Übrigen auch mit den programmierbaren Sendern des FS20-Systems, etwa dem Bewegungssensor FS20 PIRI/PIRA, dem Dämmerungssensor FS20 SD oder dem Sendezusatz zum Mini-Bewegungsmelder PIR 13, dem FS20 SPIR, realisierbar. Hier können neben dem einfachen Einschaltbefehl auch Sendebefehle ausgesandt werden, die z. B. direkt eine Helligkeitsstufe einstellen. Damit ist der Dimmer natürlich äußerst ÀH[LEHOVWHXHUEDUHWZDVR Bei anbrechender Dunkelheit wird die Außenbeleuchtung, ausgelöst vom FunkDämmerungsschalter, langsam heraufgedimmt, bleibt dann eingeschaltet, bis sie entweder nach einer bestimmten Zeit oder bei anbrechender Helligkeit wieder abgeschaltet oder herabgedimmt wird. Oder man schaltet die Flurbeleuchtung, selbsttätig ausgelöst durch den FunkBewegungssensor, automatisch ein bzw. dimmt sie relativ schnell hoch, lässt sie für einige Minuten eingeschaltet, um sie dann wieder langsam herabzudimmen oder abzuschalten. Interessant für die gewerbliche Nutzung, z. B. in Läden oder Empfangsbereichen: In der Nacht wird die reguläre Beleuchtung DXIHLQHQGH¿QLHUWHQ:HUWKHUXQWHUJHGLPPW und dient so als automatische Nachtbeleuchtung. Und natürlich löst der Dimmer, besonders im Zusammenspiel mit dem Funk-Dämmerungsschalter FS20 SD, all die erwähnten Aufgaben, die der Tierliebhaber ihm stellt. Schaltung Abbildung 6 zeigt das Blockschaltbild 5 Bau- und Bedienungsanleitung 6 Bild 6: Das Blockschaltbild des EVGDimmers Transistor T 1, in Emitterschaltung betrieben, realisiert. Eine reine Steuerung des Transistors würde aufgrund von Bauteilstreuungen in der Schaltung zu ungenauen Ausgangsspannungen führen. Um das zu verhindern, ist das Gatter A von IC 5 als Regler eingebaut. Zur Unterdrückung von Schwingungen dient der Kondensator C 12. Als Überstromsicherung wird SI 2 verwendet. Zum Schutz vor Überspannung dient die Transildiode D 5. Nachbau und Inbetriebnahme Der Aufbau des FS20 DI10 erfolgt auf einer doppelseitigen Leiterplatte mit SMDund bedrahteten Bauteilen. Zur Vereinfachung des Aufbaus sind die SMD-Bauteile bereits vorbestückt, so dass nur noch die bedrahteten Bauteile zu bestücken sind. Der Aufbau erfolgt anhand des Bestü- +UB Funk-Empfänger +UB HFE1 IC6 +Ub C13 1 Data 100n SMD GND VOUT BD4823G 2 VDD GND 3 Reset-IC RX868-3V Mikrocontroller 8 C14 IC2 IC1 C15 EEPROM D6 470n SMD R20 10K 10K 16 R19 24C021 4 100n SMD R18 C16 P6.0 P6.1 IC1 1 2 3 7 5 SDA 6 SCL TA1 24C021 1K +12V D7 10n SMD REL1 SM4001 R22 T2 1K BC848C Q1 +UB 1 3 9 ELV06544 10 C17 C18 2 100n SMD 10n SMD 4,19 MHz 22K IC2 R21 der Dimmerschaltung. Hier erkennt man deutlich die einzelnen, folgend besprochenen Funktionsgruppen des Dimmers. Aus Gründen der Übersichtlichkeit haben wir das Schaltbild des EVG-Dimmers in zwei Teile aufgeteilt. In Abbildung 7 ist das Steuerteil mit dem Mikroprozessor, in Abbildung 8 das Leistungsteil und der Wandler mit der Verstärkerstufe zu sehen. Zur Versorgung der Schaltung wird die 230-V-Spannung über einen Transformator auf 12 V transformiert. Da der Trafo kurzschlussfest ist, wird keine Sicherung auf der Primärseite benötigt. Die Spannung wird über den Gleichrichter GL 1 gleichgerichtet. Die Längsregler IC 3 und IC 4 erzeugen hieraus die beiden stabilisierten Betriebsspannungen 12 V und 3 V. Die Elkos C 1, C 3 und C 6 dienen zur Pufferung der Spannung, die Keramikkondensatoren C 2, C 4, C 5 und C 7 zur Störungsunterdrückung. Der Mikrocontroller ist das Herzstück der Schaltung. Er überwacht den FS20Empfang, steuert das Relais und erzeugt das digitale Signal für den D/A-Wandler. Die gesamte Steuerschaltung wird mit einer Spannung von 3 V versorgt. Das Reset-IC IC 6 sorgt für einen einwandfreien Hochlauf des Mikrocontrollers nach Anlegen der Netzspannung oder kurzzeitigen Spannungseinbrüchen. Da der Mikrocontroller nicht über einen internen Flash-Speicher YHUIJWHUIROJWGDV6SHLFKHUQGHU.RQ¿guration im externen EEPROM IC 1. In dem EEPROM können bis zu 256 Byte hinterlegt werden. Zum Programmieren bzw. zur Statusanzeige dienen der Taster TA 1 bzw. die LED D 6. Die angeschlossenen EVGs werden mit Hilfe von T 2 über das Relais REL 1 an- bzw. ausgeschaltet. Die Diode D 7 wirkt dabei als Freilaufdiode, die eine Zerstörung des Transistors verhindert. Im Ausschaltmoment wird die in der Spule gespeicherte Energie freigesetzt und über die Freilaufdiode abgeführt. Die Signale P2.0 bis P2.3 sowie P6.0 und P6.1 stellen das digitale Signal (Helligkeit) für den Digital-Analog-Wandler dar. Zur Umwandlung des 6-Bit Signals in ein analoges Signal wurde ein R2R-D/AWandler gewählt. Das so erzeugte Signal liegt im Bereich zwischen 0 und 3 V und wird über Gatter B von IC 5 auf eine Spannung von 0 bis 10 V verstärkt. Der Verstärkungsfaktor wird aus R 15 und R 14 berechnet. Mit den Kondensatoren C 8 und C 9 werden Tiefpässe realisiert, die höhere )UHTXHQ]HQ LP 6LJQDO KHUDXV¿OWHUQ 'LH verstärkte Spannung kann an den Messpunkten MP 1 und MP 2 gemessen und ggf. für weitere Schaltungen genutzt werden. Wie bereits beschrieben, erzeugen die EVGs selbst die benötigte Steuerspannung. Der zur Belastung der Steuerspannung erforderliche Lastwiderstand zum Dimmen GHU /HXFKWVWRIÀDPSHQ ZLUG GXUFK GHQ P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 1 COM0 2 COM1 3 COM2 4 29 COM3 P6.0 KS0 30 64 P6.1 KS1 31 SEG0 63 P6.2 KS2 32 SEG1 62 P6.3 KS3 SEG2 61 17 SEG3 P1.0 INT0 60 18 SEG4 P1.1 INT1 59 19 P1.2 INT2 SEG5 58 20 P1.3 TCL0 SEG6 57 21 SEG7 56 P2.0 TCL0 22 SEG8 55 P2.1 23 SEG9 54 P2.2 CL0 24 SEG10 53 P2.3 BUZ SEG11 52 25 P3.0 LCDSY SEG12 51 26 SEG13 P3.1 LCDSY 50 27 P3.2 SEG14 49 28 P3.3 SEG15 48 SEG16 6 47 VLC0 SEG17 7 46 VLC1 8 SEG18 45 VLC2 SEG19 44 5 SEG20 43 BIAS SEG21 42 11 XOUT SEG22 41 SEG23 40 12 P8.0 SEG24 39 XIN P8.1 SEG25 38 13 TEST P8.2 SEG26 37 P8.3 SEG27 36 14 XTIN P8.4 SEG28 35 P8.5 SEG29 34 P8.6 SEG30 33 15 XTOUT P8.7 SEG31 /RESET ELV06544 Bild 7: Schaltung des Steuerteils des FS20 DI10 1 - 10V EVG Verstärkerstufe C9 KL3 100n SMD R16 R15 10K SI2 8K2 IC5 MP1 3 IC5 5 6 24K R12 24K 24K R10 12K R8 R13 12K R6 R11 12K 24K R9 12K R4 R7 12K 24K R5 12K R2 R3 24K 24K R1 + + B + 2 7 - A + 1 R17 T1 2K - BC846C TLC272 MP2 TLC272 3K3 R14 + C11 C10 2u2 63V P6.1 P6.0 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 C8 100n SMD REL1 KL1 + C12 1u 100V BZW06-23B Spannungsversorgung +UB +12V N TR1 IN IC3 OUT IN 78L12 PE 3 PE IC4 OUT HT-7130 GND GND 8 C1 4 1 + ¯ B40C1500 L 2 N ~ GL1 230V/50Hz KL2 Netz 230V~ D5 + 1u 100V L' EVG Ausgang + - 100 mAT R2R-DA-Wandler + C2 22u 40V C3 100n SMD + C4 10u 25V IC5 100n SMD TLC272 4 C6 C5 100n SMD + C7 10u 25V 100n SMD ~ 1x12V/1.5VA Bild 8: Die Schaltung von Wandler, Verstärkerstufe und Spannungsversorgung des Dimmers ckungsplans und -drucks, der Platinenfotos und der Stückliste. Zunächst wird die Transildiode D 5, nach Abwinkeln ihrer Anschlüsse auf das Rastermaß, eingesetzt und verlötet, es folgen die beiden Lötstifte MP 1 und MP 2, der Gleichrichter und die beiden Sicherungshalter. Danach werden die Elkos bestückt. Hier ist auf polrichtiges Einsetzen zu achten, sie sind am Minuspol gekennzeichnet. Beim jetzt folgenden Einsetzen der Schraubklemmen ist darauf zu achten, dass GHUHQ*HKlXVHSODQDXIGHU3ODWLQHDXÀLHJW und die Anschlüsse mit reichlich Lötzinn versehen sind. Die Empfängerplatine HFE 1 wird mit der Bestückungsseite nach außen auf die zugehörigen Lötpads gestellt und mit reichlich Lötzinn mit der Basisplatine verbunden (Abbildung 9). Auch die Anschlüsse des nun einzusetzenden Relais sind mit reichlich Lötzinn auf der Unterseite der Platine zu verlöten. Die Leuchtdiode D 6 wird mit einem Abstand von 18,5 mm (von der Platinenoberseite bis zur Oberkante der Leuchtdiode) verlötet. Dabei ist auch hier auf die richtige Einbaulage zu achten. Der längereAnschluss der LED ist die Anode (Pluspol). Zum Abschluss werden noch der Taster und der Transformator eingesetzt und verlötet. Bevor die Platine in das Gehäuse eingebaut wird, ist sie noch einmal sorgfältig auf fehlerhafte Lötstellen und Bestückungsfehler (auch SMD-Bauteile!) zu kontrollieren. Achtung! Installationsarbeiten an Elektroinstallationen dürfen nur von Fachkräften des Elektrohandwerks durchgeführt werden. Die einschlägigen VDE- und Sicherheitsvorschriften sind zu beachten! Ansicht der fertig bestückten Platine des Funk-Dimmers FS20 DI10 mit zugehörigem Bestückungsplan von der Bestückungsseite 7 Kondensatoren: 10 nF/SMD/0805 .................C16, C18 100 nF/SMD/0805 C2, C4, C5, C7, C9, C10, C13, C14, C17 470 nF/SMD/0805 ....................... C15 1 µF/100 V ........................... C11, C12 2,2 µF/63 V .................................... C8 10 µF/25 V ...............................C3, C6 22 µF/40 V ..................................... C1 Sonstiges: Keramikschwinger, 4,19 MHz, SMD............................................ Q1 Schraubklemmleiste, 3-polig, 24 A/500 V ...................... KL1, KL2 Schraubklemmleiste, 2-polig, 24 A/500 V ................................KL3 Mini-Drucktaster, B3F-4050, 1 x ein........................................ TA1 Tastknopf, 18 mm ........................ TA1 Trafo, 1 x 12 V/150 mA............... TR1 Leistungsrelais, 12 V, 1 x um, 16 A.........................................REL1 Sicherung, 100 mA, träge ..............SI2 Platinensicherungshalter (2 Hälften)...................................SI2 Empfangsmodul RX868-3V, 868 MHz .................................HFE1 Lötstift mit Lötöse..............MP1, MP2 1 Kabeldurchführung, ST-M12 x 1,5 mm, Silbergrau 2 Kabeldurchführungen, ST-M16 x 1,5 mm, Silbergrau 1 Kunststoffmutter, M12 x 1,5 mm 2 Kunststoffmuttern, M16 x 1,5 mm 4 Kunststoffschrauben, M3 x 6 mm 4 Unterlegscheiben, M3 4 Abstandsbolzen, 20 mm, je 1 x M3 Innen- und Außengewinde (5 mm) 1 Abdeckplatte, bearbeitet, bedruckt 1 Industrie-Aufputz-Gehäuse IP65, Typ G212, bearbeitet und bedruckt 8 Entsorgungshinweis Halbleiter: 24-C021/SMD............................... IC1 ELV 06544 .................................... IC2 78L12 ............................................ IC3 HT7130 ......................................... IC4 TLC272/SMD ............................... IC5 BD4823G/SMD ............................ IC6 BC846C...........................................T1 BC848C...........................................T2 B40C1500 ....................................GL1 BZW06-23B................................... D5 SM4001/SMD ................................ D7 LED, 3 mm, Rot............................. D6 Ansicht der fertig bestückten Platine des FunkDimmers FS20 DI10 mit zugehörigem Bestückungsplan von der Lötseite Die Montage beginnt mit dem Einlegen der Platine in das Gehäuse (Schraubklemmen zeigen zu den Kabeldurchführungen). Unter Zuhilfenahme der 4 Distanzröllchen und der Unterlegscheiben wird die Platine wie folgt befestigt: Zunächst legt man die Unterlegscheiben auf die Platinenoberseite, dann werden die Distanzröllchen mit dem Gewinde durch die Unterlegscheiben und die Platine geführt und mit dem Gehäuse verschraubt. Nun sind die Kabeleinführungen mit den Gegenmuttern in das Gehäuse zu schrauben. Bevor man die Abdeckung auf die Platine setzt, wird das Gehäuse am vorgesehenen Gerät nicht im Hausmüll entsorgen! Elektronische Geräte sind entsprechend der Richtlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte über die örtlichen Sammelstellen für Elektronik-Altgeräte zu entsorgen! Widerstände: N60'...................R20, R22 N60'........................... R17 N60'........................ R14 N60'........................ R15 N60'........ R16, R18, R19 N60' 5555 R11, R13 N60'......................... R21 N60'...... R1, R2, R4, R6, R8, R10, R12 ELV06544 Stückliste: FS20 DI10 Montageplatz (z. B. an einer Wand) befestigt und normgerecht angeschlossen (siehe Abbildung 5 in Teil 1). Hierbei ist darauf zu achten, dass auch die Isolierung der Steuerleitung für Netzspannung ausgelegt ist. Schließlich befestigt man die Abdeckplatte mit 4 Kunststoffschrauben auf den Distanzröllchen. Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung sollte bereits das Dimmen der angeschlossenen Leuchtstoffröhren möglich sein (siehe Kapitel „Funktionen“. 1DFKGHP$EVFKOXVVGHU.RQ¿JXUDWLRQ wird das Gehäuse mit dem Deckel verschlossen. Bild 9: Position der Empfängerplatine auf der Basisplatine
