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Projekt Hausbeleuchtung

 
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  •  berhan
  •   Gold-Award
26.10.2019 - 15.1.2020
38 Antworten | 9 Autoren 38
38
Nachdem es im Forum momentan ein bisschen ruhiger ist, habe ich mir gedacht ich stelle meine Innenraumbeleuchtung vor. Vielleicht hat ja wer von euch noch Anregungen oder kann etwas für sich mitnehmen.

Begonnen hat die Planung der Beleuchtung mit dem Studium von einschlägiger Literatur. In diesem Fall mit "Beleuchtungstechnik: Grundlagen" von Baer, Seifert, Barfuß und "Beleuchtungstechnik für Praktiker: Grundlagen, Lampen, Leuchten, Planung, Messung" von Ris. Mit der Software Relux wurden in weiterer Folge die Berechnungen durchgeführt. Für das EG ergeben sich daraus 37 und für das OG 46 Downlights mit 1200 Lumen.

Als nächstes wurden HALOX 180 Dosen von Kaiser in die Betondecke gesetzt.


2019/20191026564219.jpg
Dabei wurden die Dosen zu Kreisen zusammengefasst. Pro Kreis wurde eine Dose mit einem Tunnel für den Treiber ausgestattet. Diese Dose wurde auch gleich mit 1 x Cat7 für den Bus und 1 x 7x1,5 mm² für die Kleinspannung vorverkabelt. Zu diesem Zeitpunkt fiel auch schon die Entscheidung für den DMX-Bus statt DALI. Dieser erschien mir Kostengünstiger, da ich alle Led's mit nur einem Kontroller einzeln ansteuern konnte und der Bus schnell aber auch sehr primitiv ist (wodurch ich mir notfalls einen eigenen Treiber bauen kann).

In den letzten Wochen habe ich mich dann auf die Suche nach entsprechenden Led's gemacht. Geworden sind es die LMH2 von CREE mit 1250 Lumen, Farbtemperatur ist derzeit noch offen.
Diese gibt es um €27 (exkl. 97lm/W) bzw. € 35 (exkl. 125lm/W LMH2+). Hinzu kommt bei mir noch ein Reflektor € 7 und ein Kühlkörper (wobei der Originale von CREE mangels Tiefe der HALOX nicht passt). Hier mal ein Bild mit unterschiedlichen Farbtemperaturen und Reflektoren.


2019/20191026254212.jpg

Momentan bin ich am Treiber dran. Zuerst wollte ich einen Treiber von eldoled verwenden, diese sind leider sehr teuer und bieten nur vier Ausgänge. Daher habe ich mir einen 12-Kanal DMX-Treiber bei Amazon besorgt ( https://www.amazon.de/gp/product/B0111QLSFW/?ie=UTF8&tag=wwwenergiespa-21 ).Diesen Treiber gibt mit unterschiedliche Kanalanzahl (bis 12). Der Treiber hat einen PAM2861 als Konstantstromquelle verbaut und ist über die Änderung des Shunts an den geforderten Strom anpassbar (bei mir 440 bzw. 450 mA). Der PAM2861 kann in der Helligkeit über PWM oder über eine Steuerspannung angepasst werden. Wie der o.a. Treiber das löst muss ich jedoch erst nachmessen (Stichwort Flicker Free). Mir fehlt leider noch ein DMX-Mischpult zum Testen, dieses muss ich mir erst ausborgen.

Fortsetzung folgt.

  •  berhan
  •   Gold-Award
13.1.2020  (#21)
Die Montage in den Halox-Dosen war leider nicht so einfach. Magnetmontage war zu kompliziert. Mit den 3M Dual Lock ebenso. Im Endeffekt musste der 3D-Drucker herhalten. Erste Prototyp wurde gestern Nacht fertig, die verbesserte Variante entsteht gerade am 3D-Drucker.

Nachfolgend ein paar Bilder vom Prototyp. Montier wird das Ganze auf einen Gegenring mit M4-Muttern.  Eigentlich hält die Led auch ganz gut im Deckel der Halox-Dosen, nur für M4 gibt es halt mehr Schraubenauswahl. Diese sind auf den Fotos noch nicht ideal, hatte aber nichts besser herumliegen.



Außenring


2020/20200113819372.jpg

Gegenring


2020/2020011375847.jpg





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  •  berhan
  •   Gold-Award
13.1.2020  (#22)


2020/20200113424524.jpg
Led ausgeschalten



2020/20200113222258.jpg



2020/20200113960110.jpg
Led in Betrieb

Wenn der verbesserte Prototyp fertig ist, werde ich diesen im ausgebauten Zustand morgen fotografieren.

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  •  uhim
13.1.2020  (#23)

zitat..
Jetzt muss ich das Ganze noch massentauglich machen und alles auf eine Print verfrachten. Nachdem der Arduino 7 PWM-Ausgänge hat, wirds dann ein DMX-Treiber mit sieben Ausgängen. Vielleicht fällt mir für die AD-Wandler auch noch was ein, wie direkte Dimmschaltereingänge, Temperatur oder Helligkeitssensoren.

Cooles Projekt! Ein STM32 ("Blue Pill") hätte 15 PWM Ausgänge, ESP32 kann PWM auf jedem GPIO Pin. Wäre vielleicht eine Alternative?


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  •  taliesin
13.1.2020  (#24)
@berhan 
Welchen Reflektor und Kühlkörper du benutzt?

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  •  berhan
  •   Gold-Award
13.1.2020  (#25)

zitat..
uhim schrieb: Cooles Projekt! Ein STM32 ("Blue Pill") hätte 15 PWM Ausgänge, ESP32 kann PWM auf jedem GPIO Pin. Wäre vielleicht eine Alternative?

Ich habe mir eh schon einen Arduino Mega 2560 PRO Mini beschafft, der hat auch 15 PWM-Ausgänge. So muss ich den Code nicht ändern. Wobei für die CC-Treiber werde ich vermutlich eh extra PCBs bauen, mit Spannungsversorgung, PWM-Eingang und LED-Ausgang. Somit bin ich flexibler und könnte den CC-Treiber sogar in die Halox-Dose der LED setzen.

zitat..
taliesin schrieb: Welchen Reflektor und Kühlkörper du benutzt?

Reflektor: vermutlich den LMH020-REFL-0000-0000042, der gefällt meiner Frau am besten. https://www.mouser.at/ProductDetail/Cree-Inc/LMH020-REFL-0000-0000042?qs=%2Fha2pyFaduiHPNkXEEKCLs4xRrFyo4DvofUPMEqSrvcxhaftzJcMXiCl6NmZdvq7

Kühlkörper: Ist ein SK624/50/AL (50 mm). Bestellt habe ich aber die Stangenware (1 Meter), ist ein bisschen günstiger und hatte ich ursprünglich aufgrund der Flexibilität gewählt. Die eloxierte Variante wäre zwar um 5-10% besser, kostet aber fast das doppelte. Gibt es bei https://www.tme.eu/de/katalog/?search=SK+624&s_field=accuracy&s_order=DESC&visible_params=2%2C775%2C2928%2C870%2C138%2C139%2C5%2C328%2C329%2C777%2C776%2C2590%2C662%2C2872%2C679%2C2930%2C179%2C2871%2C2929%2C2870%2C1337%2C876%2C997%2C1339&mapped_params=2%3A701%3B

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  •  taliesin
13.1.2020  (#26)
@berhan
muchas gracias ..., spannend, ich denke über DALI Lampen im Eigenbau nach, in der Sanierung ist das nicht-SELV Dingens einfach von Vorteil.
Etwas in dem Stil ... http://www.lightmax.at/wp-content/uploads/2019/12/Woodpecker_9MB.pdf
Aber die wollen 1600€ für das 1.5m lange Stück! Die Lampen sind wirklich sauber gemacht und der GF ist ein sympathischer Kerl, der den Entwickler nicht verstecken kann, aber bei 8 geplanten Lampen, autsch ...

Bezüglich Kühlung könnte man über eine Ankopplung an den umliegenden Beton nachdenken, also Betonkernaktivierung mal anders emoji

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  •  uhim
13.1.2020  (#27)

zitat..
Ich habe mir eh schon einen Arduino Mega 2560 PRO Mini beschafft, der hat auch 15 PWM-Ausgänge. So muss ich den Code nicht ändern. 

ESP32 und Blue Pill kannst du auch übers Arduino IDE programmieren, ESP32 hätte sogar die Möglichkeit für OTA Firmware Update über WLAN ohne dass dein Treiber ausgebaut werden muss.


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  •  taliesin
13.1.2020  (#28)
Ganz versteh ich die Geschichte nicht, wozu die PWM-Kanäle, der genannte Controller spricht DMX-512 und treibt bis 12 LED mit Konstantstrom (frei dimmbar in 256 Stufen)?
Alles was es braucht ist ein DMX-512 Master, z.B. sowas http://bitwizard.nl/shop/DMX-interface-for-Raspberry-pi und als frontend ein web-interface z.B. mit https://nodered.org/ über die kannst dann jede einzelne LED steuern, Szenen definieren ... die Aktoren (Schalter) können über jeden beliebigen anderen Bus auf dem Raspberry reinkommen.
Aber vielleicht check ich's grad nicht emoji

Übrigens, ich bin allergisch auf WLAN attached devices im Haus, vielleicht paranoid, aber https://www.jammer-shop.com/de/wlan-stoersender.html sowas gibt es.
.... http://www.drivemeinsane.com/

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  •  berhan
  •   Gold-Award
14.1.2020  (#29)

zitat..
taliesin schrieb: Bezüglich Kühlung könnte man über eine Ankopplung an den umliegenden Beton nachdenken, also Betonkernaktivierung mal anders

Die Montage zum Beton ist halt nicht so einfach, es reicht mir aber schon das sich der Innenraum der Halox nicht stark erwärmt.

zitat..
taliesin schrieb: Ganz versteh ich die Geschichte nicht, wozu die PWM-Kanäle, der genannte Controller spricht DMX-512 und treibt bis 12 LED mit Konstantstrom (frei dimmbar in 256 Stufen)?
Alles was es braucht ist ein DMX-512 Master, z.B. sowas http://bitwizard.nl/shop/DMX-interface-for-Raspberry-pi und als frontend ein web-interface z.B. mit https://nodered.org/ über die kannst dann jede einzelne LED steuern, Szenen definieren ... die Aktoren (Schalter) können über jeden beliebigen anderen Bus auf dem Raspberry reinkommen.
Aber vielleicht check ich's grad nicht

Vielleicht schlägt da ein bisserl der Techniker durch in mir, ich gebe mich halt nicht mit den 220 Hz an PWM-Frequenz zufrieden. Ich persönlich seh es zwar nicht, meine beiden anderen Familienmitglieder sind in dieser Hinsicht relativ empfindlich. Daher baue ich mir halt die CC-Quelle selbst mit einem ILD8150. Das Coole an dem Teil ist das bis 12% der Strom ohne PWM geregelt wird und unter 12% verwendet dieser (unabhängig der PWM-Eingangsfrequenz) 3,5 kHz als PWM-Frequenz. Dadurch ist das Teil 100% Flicker-Free. Außer Zeit für die Entwicklung kostet das Teil nicht viel, ich schätze mal 3-4 Euro pro Kanal. EdoLed baut fertige Treiber mit ähnlicher Technik (Hybrid HydraDrive), jedoch um den 15-fachen Preis pro Kanal (z.B. SOLOdrive 360/A).

zitat..
taliesin schrieb: Übrigens, ich bin allergisch auf WLAN attached devices im Haus, vielleicht paranoid, aber https://www.jammer-shop.com/de/wlan-stoersender.html sowas gibt es.
.... http://www.drivemeinsane.com/

Ist für die Anwendung a bisserl übertrieben. Ist im übrigen ein Teilbereich meines Jobs, die in deinem Link gezeigten Geräte fallen aber eher unter die Kategorie Spielzeug.


zitat..
uhim schrieb: ESP32 und Blue Pill kannst du auch übers Arduino IDE programmieren, ESP32 hätte sogar die Möglichkeit für OTA Firmware Update über WLAN ohne dass dein Treiber ausgebaut werden muss.

Danke für die Info, werde mir die Teile mal anschauen.

Hier noch die Bilder des zweiten Prototyps mit Gegenplatte.


2020/20200114922392.jpg

2020/2020011454782.jpg

2020/20200114826967.jpg

Und am 3D-Drucker läuft gerade die Bohrschablone für die Montagelöcher.


2020/20200114381765.jpg




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  •  taliesin
14.1.2020  (#30)

zitat..
berhan schrieb:
__________________
Im Beitrag zitiert von taliesin: Ganz versteh ich die Geschichte nicht, wozu die PWM-Kanäle, der genannte Controller spricht DMX-512 und treibt bis 12 LED mit Konstantstrom (frei dimmbar in 256 Stufen)?
Alles was es braucht ist ein DMX-512 Master, z.B. sowas http://bitwizard.nl/shop/DMX-interface-for-Raspberry-pi und als frontend ein web-interface z.B. mit https://nodered.org/ über die kannst dann jede einzelne LED steuern, Szenen definieren ... die Aktoren (Schalter) können über jeden beliebigen anderen Bus auf dem Raspberry reinkommen.
Aber vielleicht check ich's grad nicht
Vielleicht schlägt da ein bisserl der Techniker durch in mir, ich gebe mich halt nicht mit den 220 Hz an PWM-Frequenz zufrieden. Ich persönlich seh es zwar nicht, meine beiden anderen Familienmitglieder sind in dieser Hinsicht relativ empfindlich. Daher baue ich mir halt die CC-Quelle selbst mit einem ILD8150. Das Coole an dem Teil ist das bis 12% der Strom ohne PWM geregelt wird und unter 12% verwendet dieser (unabhängig der PWM-Eingangsfrequenz) 3,5 kHz als PWM-Frequenz. Dadurch ist das Teil 100% Flicker-Free. Außer Zeit für die Entwicklung kostet das Teil nicht viel, ich schätze mal 3-4 Euro pro Kanal. EdoLed baut fertige Treiber mit ähnlicher Technik (Hybrid HydraDrive), jedoch um den 15-fachen Preis pro Kanal (z.B. SOLOdrive 360/A).

 
Ich hatte echt komplett die erste Seite vom thread übersehen emoji




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  •  berhan
  •   Gold-Award
14.1.2020  (#31)

zitat..
taliesin schrieb: muchas gracias ..., spannend, ich denke über DALI Lampen im Eigenbau nach, in der Sanierung ist das nicht-SELV Dingens einfach von Vorteil.

Für DALI gibt es eigentlich eine "fast" fertige Lösung mit den LMH2, zumindest für die 2000 und 3000 Lumen Variante.

https://www.mouser.at/ProductDetail/Cree-Inc/LMD300-0040-C900-2020000?qs=%2Fha2pyFadujOC%2FmH4m1NI8DCboHe%252B8cIEZQuVWtU35e4a%2F8KwT%252BOmrOEjfJoG1ZO

Würde dann aber auch gleich Kühler von Cree verwenden, ich habe ja nur einen anderen Kühler da ich den originalen Kühler in der Höhe bei den HaloX-Dosen nicht unterbringe.

https://www.mouser.at/ProductDetail/Cree-Inc/LMH020-HS00-0000-0000001?qs=0JU57JYmZjv5jihiTPLW0Q%3D%3D

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  •  berhan
  •   Gold-Award
14.1.2020  (#32)
@uhim habe mir die Specs des ESP32 durchgelesen. Ist ein geiles Teile und preislich auch Top. Ich muss nur aufpassen das ich mit damit nicht meine Anforderungen hochschraube. Was mache ich nur mit der vielen Rechenleistung, FFT in Kombination mit Radarsensor als Anwesenheitssensor wäre eine Möglichkeit. Ich glaub ich muss mir so ein Teil auch noch bestellen.

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  •  taliesin
14.1.2020  (#33)
Ich hatte https://www.leds.de/meanwell-lcm-60-500-1400-ma-konstantstromquelle-95236.html im Sinn, aber wohl recht ähnlich ...
Mir schwebt noch eine DALI-over-IR bridge vor, hat aber wohl nur Sinn, wenn man die 2 DALI Adern nicht ziehen kann. Das DALI encoding ist dem Philips RC-6 encoding recht ähnlich, ein transcoding wohl relativ einfach. Nerven tut mich bei DALI auch, dass ein professioneller master mit 200-250€ rel. teuer ist. Die billigeren Lösungen sind alle nicht wirklich überspannungsfest, da ja bei DALI Kurzschlüsse auf 230V erlaubt sind, ist das aber wichtig.

Bei dem steht nicht dabei wie spannungsfest es ist:
http://hasseb.fi/shop2/index.php?route=product/product&product_id=50

Meine Hausautomatisierung (Heizung, Solar, Multiroom-audio, Kellerlüftung, vzlogger, Terrassenlicht) sitzt komplett auf aktuell 3 Raspberries, darum wäre mir ein USB-master am liebsten.

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  •  berhan
  •   Gold-Award
15.1.2020  (#34)

zitat..
taliesin schrieb: Bei dem steht nicht dabei wie spannungsfest es ist:

Wenn ich mir den dazugehörigen Schaltplan so anschaue, steht im Datenblatt des Optokopplers 3700 Volt, jedoch ist das Netzteil für die Optokoppler nicht galvanisch getrennt. Sogar mit galvanischer Trennung werden die Optokoppler bei 230 Volt w.o. geben, nur passiert halt sonst nichts.

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  •  uhim
15.1.2020  (#35)

zitat..
berhan schrieb: @uhim habe mir die Specs des ESP32 durchgelesen. Ist ein geiles Teile und preislich auch Top. Ich muss nur aufpassen das ich mit damit nicht meine Anforderungen hochschraube. 

Du kannst ja die Anforderungen erstmal gleich lassen, und erst wenn alles andere fertig ist mit den Updates loslegen. Vielleicht wird das ja der erste Open Source Source LED Treiber mit WLAN und BT emoji
Wenn du in Graz vorbeikommst schenk ich dir einen ESP32!


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  •  taliesin
15.1.2020  (#36)

zitat..
berhan schrieb:

taliesin schrieb: Bei dem steht nicht dabei wie spannungsfest es ist:

Wenn ich mir den dazugehörigen Schaltplan so anschaue, steht im Datenblatt des Optokopplers 3700 Volt, jedoch ist das Netzteil für die Optokoppler nicht galvanisch getrennt. Sogar mit galvanischer Trennung werden die Optokoppler bei 230 Volt w.o. geben, nur passiert halt sonst nichts.

 Das Problem ist nicht die galvanische Trennung, sondern dass auch nix kaputt gehen darf, wenn DALI+ auf L und DALI- auf N hängt.
Und ich hatte den Schaltplan nicht gefunden ..., also der hält das also auch nicht aus.

Siehe auch ...
https://electronics.stackexchange.com/questions/429641/understanding-steval-ilm001v1-dali-transceiver-schematic-adding-protections?noredirect=1&lq=1

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  •  berhan
  •   Gold-Award
15.1.2020  (#37)
Die Schaltung ist eh auf deiner verlinkten Seite verlinkt.
http://hasseb.fi/dali/ einfach download drücken. 

DALI+ auf L und DALI- auf N wird mit der Schaltung nicht gehn, dafür fehlt die Schutzschaltung. 

zitat..
taliesin schrieb: Das Problem ist nicht die galvanische Trennung, sondern dass auch nix kaputt gehen darf

Mir wäre die galvanische Trennung wichtiger als wenn die Schaltung bei einer falschen Beschaltung hochgeht. Ist ja nicht so lustig wenn im Fehlerfalle oder bei Falschbeschaltung 230 Volt am Klinkenstecker oben liegen.

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  •  taliesin
15.1.2020  (#38)
Von Schaltungen, die brennen, ist nur mehr sehr schwer zu sagen, ob sie galvanisch getrennt sind emoji
Auf github war der Schaltplan auch, vielleicht war das vor einem halben Jahr noch nicht da (als ich recherchiert hatte).

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