Tl Dimmen Presentatie

TL dimmenMauk BooijBram BruekersMarcel CatsBart CorstiaansHans van de LaarRalph PlompenJoep van VelthovenGlenn van der Wolk

2

Inhoud

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Inleiding (Bart)

• Ontwerp (Hans)

• Metingen (Mauk)

• Conclusies (Bart)

• Vragen

• Demonstratie (Joep & Glenn)

3

Inleiding

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Project ism Philips Lighting Eindhoven

• IRF als concurrent

• Opdrachtomschrijvingen en project doelstellingen

• Performance meting aan IRF ballast• Is tot 1% dimmen mogelijk met de IRF ballast?• Werking van de IRF chip analyseren• Ontwerpen van een dimmer ballast dmv fasedetectie• Performance meting van de eigen ballast

4

• Inleiding (Bart)

• Ontwerp (Hans)

• Metingen (Mauk)

• Conclusies (Bart)

• Vragen

• Demonstratie (Joep & Glenn)

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

Inhoud

5

Ontwerp

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Indeling

• 400 Volt extern

• Lichtdimmer

• Fase detectie

6

Blokschema

TL dimmen E7A2

Onsteek & beveiliging

circuit

LDF

DelayHalve

MOSFET brug

EXOR

VCO

Nuldoorgang detector

ILAMP

Nuldoorgang detector

AdderDiminstelling

VVCO

VBrug

Fase

VFASE

Nul_U

Nul_I

FreqH

L

IBRUGSD

1 2 3

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

7

Stuurschakeling

TL dimmen E7A2

•

• Regelbare frequentie• Fmin berekend = 35 kHz• Fmax berekend = 55 kHz

VCO• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

8

Stuurschakeling

TL dimmen E7A2

Delay

And Output

Input In1

In2

D

R C

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

9

Stuurschakeling

TL dimmen E7A2

• MOSFET driver en halve brug• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

10

Blokschema

TL dimmen E7A2

Onsteek & beveiliging

circuit

LDF

DelayHalve

MOSFET brug

EXOR

VCO

Nuldoorgang detector

ILAMP

Nuldoorgang detector

AdderDiminstelling

VVCO

VBrug

Fase

VFASE

Nul_U

Nul_I

FreqH

L

IBRUGSD

x x x4

5,6

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

11

Ballast

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

12

Ontsteking

TL dimmen E7A2

Capacitief Inductief

Frequentie

Bu

isspan

nin

g

onsteekpunt

werkgebied

Gloeidraadvoorverwarmen

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

13

Beveiliging

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

14

Blokschema

TL dimmen E7A2

Onsteek & beveiliging

circuit

LDF

DelayHalve

MOSFET brug

EXOR

VCO

Nuldoorgang detector

ILAMP

Nuldoorgang detector

AdderDiminstelling

VVCO

VBrug

Fase

VFASE

Nul_U

Nul_I

FreqH

L

IBRUGSD

x

x

7

x x x

8

9

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

15

Dimniveau

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

16

Fase detector

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

17

Fase detector

TL dimmen E7A2

Nul_V

Nul_I

Vfase

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

18

Adder + levelshifter

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

19

Opbouw print

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

20

• Inleiding (Bart)

• Ontwerp (Hans)

• Metingen (Mauk)

• Conclusies (Bart)

• Vragen

• Demonstratie (Joep & Glenn)

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

Inhoud

21

Metingen• Meetomstandigheden

• Metingen aan IRF Ballast• Lampvermogen/Regelspanning• Lampvermogen/Frequentie • Frequentie/Lampspanning

• Vergelijking eigen ballast met IRF ballast

• Lichtmeting

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

22

Meetomstandigheden

TL dimmen E7A2

scheidingstrafo

Voeding 60V

Voeding 60V

Voeding 60V

Voeding 60V

Voeding 60V

Voeding 60V

Voeding 60V

10

Centrale aardingDoos voorDe lichtmeting

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

23

Metingen aan IRF Ballast Lampvermogen/Regelspanning

TL dimmen E7A2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

0 5 10 15 20 25 30 35

Lampvermogen [W]

Rege

lspa

nnin

g [V

]

Puit [W] (4) (G)

Pin [W] (4) (B)

Puit(min) : 408 mW 1,36 %

Puit(max) : 32 W (T8 36W lamp)

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

24

Metingen aan IRF Ballast Lampvermogen/Frequentie

TL dimmen E7A2

35

40

45

50

55

60

0 5 10 15 20 25 30

Lampvermogen [W]

Freq

uent

ie [k

Hz]

f vd blokspanning [kHz] (4) (G)

55 kHz

40 kHz

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

25

Metingen aan IRF Ballast Frequentie/Lampspanning

TL dimmen E7A2

101

111

121

131

41 43 45 47 49 51 53 55

Frequentie [kHz]

Lam

pspa

nnin

g [V

]

opslingering meting 4

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

26

Vergelijking eigen ballast met IRF ballast Regelspanning/Lampvermogen

TL dimmen E7A2

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Regelspanning [V]

Lam

pver

mog

en [W

]

Puit [W] (4) (G)

Puit [W] (5) (G)

Puit(min) : 48 mW 0,15%

Puit(max) : 32 W

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

27

Vergelijking eigen ballast met IRF ballast Lampvermogen/Frequentie

TL dimmen E7A2

35

40

45

50

55

60

0 5 10 15 20 25 30

Lampvermogen [W]

Fre

qu

en

tie

[k

Hz]

f vd blokspanning [kHz] (4) (G)

f vd blokspanning [kHz] (5) (G)

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

28

Vergelijking eigen ballast met IRF ballast Frequentie/Lampspanning

TL dimmen E7A2

80

90

100

110

120

130

140

41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61

Frequentie [kHz]

Lam

ps

pan

nin

g [

V]

opslingering meting 4

opslingering meting 5

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

29

Lichtmeting

TL dimmen E7A2

Schema lichtmeting• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

30

Lichtmeting

TL dimmen E7A2

0

50

100

150

200

0 5 10 15 20 25 30

Lampvermogen [W]

Lich

topb

reng

st [u

A]

Lichtopbrengst [uA] (4)

Lichtopbrengst [uA] (5)

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

31

TL dimmen E7A2

Inhoud• Inleiding (Bart)

• Ontwerp (Hans)

• Metingen (Mauk)

• Conclusies (Bart)

• Vragen

• Demonstratie (Joep & Glenn)

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

32

Conclusies

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Werking van de IRF chip werd al snel duidelijk omdat we met hetzelfde principe onze eigen ballast moesten ontwerpen

• Lineair verband

• Conclusies over de IRF ballast:

• 1% niet gehaald

33

Conclusies

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Conclusies over de eigen ballast:

• 0,15 % dimniveau

• Regelspanning niet lineair

• Afwijkingen met de IRF ballast. Door tijdsgebrek niet op kunnen lossen

• Lager rendement door een hogere ingangsstroom en componentkeuze

34

Conclusies

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

• Conclusies over het project:

• Veel geleerd over EMC problemen

• Goede tijdsduur ivm strakke planning

• Lineairiteit van IRF- en eigen ballast verschillen veel ivm nuldoorgangdetectie en versterking

• Erg leerzaam project

35

Vragen

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

36

Demonstratie

TL dimmen E7A2

• Inhoud

• Inleiding

• Ontwerp

• Metingen

• Conclusies

• Vragen

• Demonstratie

37

Bedankt voor uw aandacht

TL dimmen E7A2