Dimmer für batteriebetriebene Lampensysteme mit Tiefentladungsschutz und Statusanzeige

Dipl.-Ing.(FH) Matthias Zizelmann Tannenweg 28, 72275 Alpirsbach
Web:	www.mazif.de
	www.zizelmann.de
E-Mail:	matthias@zizelmann.de

Universeller Gleichstromdimmer für batteriebetriebene 12V- und 24V Lampensysteme

Einsatzbereich:
Batteriebetriebene Beleuchtungssysteme (z.B. Kamerabeleuchtung) Überwachung der Batteriespannung Softstart (automatisches langsames Einschalten bzw. Hochdimmen der Lampe) zur Lebensdauerverlängerung der Lampe. Tiefentladungsschutz (Automatische Ausschaltung der Lampe, wenn die minimal zulässige Batteriespannung unterschritten wird.). Nachrüstung von bereits vorhandenen Beleuchtungssystemen, die diese Funktionalität nicht besitzen. Auffinden des ausgeschalteten Beleuchtungssystems in völliger Dunkelheit.

Merkmale:
Betriebsspannung wahlweise 12 oder 24V Für Glühlampen (Halogenlampen) von bis zu 150W (300W bei 24V) Tiefentladungsschutz der Batterie nach Unterschreiten der Batteriespannung auf unter 9,5V 6-stufige Batteriestatusanzeige 8-stufeige Helligkeitseinstellung über 2 Tasten und gut sichtbare Anzeige der aktuell eingestellten Dimmstufe über 3 verschieden farbige LEDs Dimmerwert bleibt nach Wegnahme der Versorgungsspannung erhalten. Geringer Strombedarf im Standbymodus ( 2mA) Nahezu keine Leistungsverluste am Dimmer (Verwendung eines Hochleistungshalbleiters mit bis zu 50A Dauerstrom.). Kompakte Abmessungen (70 x 50 x 21mm) Konfektionierung mit verschieden Stecksystemen möglich wie z.B. (XLR 4-Pol.)
Innenansicht des Mikrocontroller gesteuerten DC - Lichtdimmers mit Tiefentaldungsschutz und Batteriestatusanzeige. Der Aufbau ist robust, die Anschlußpads sind für eine universelle Kabelkonfektionierung und größere Aderquerschnitte (2,5qmm) ausgelegt.

Bedienungsanleitung / Funktionsbeschreibung:

Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung wird durch schnelles Blinken für ca. 2 Sekunden der zuletzt eingestellte und gespeicherte Dimmerwert in binärer Form durch die 3 LEDs angezeigt. Anschließend erfolgt die Anzeige der aktuellen Batteriespannung im Leerlauf (Lampe ist nicht an).

Batterie Statusanzeige:
Spannung	LED Blau	LED Grün	LED Rot
> 12,75
> 12,25
> 11,8
> 11,3
> 10,5
> 9,75

Im Ruhezustand (Ausgang ausgeschaltet) erfolgt die Batteriestatusanzeige durch sehr kurzes Aufblinken der LEDs. In diesem Zustand kann der Status "LOW-WARN" (Blinken beim unterschreiten von ca. 10,5V) nicht angezeigt werden.

Einschalten des Ausgangs bzw. der Lampe
Durch kurzes Antippen der "+" Taste wird ein Lampensoftstart ausgelöst. D.h. die Lampe wird langsam innerhalb von ca. 1 Sekunde in bis zu 7 Stufen auf die zuvor gespeicherte Dimmstufe eingestellt.

Ausschalten der Lampe und Speicherung des aktuellen Dimmwertes
Durch ca. 1,5 Sekunden langes Betätigen der "-" Taste schaltet sich der Ausgang aus und die aktuell eingestellte Dimmstufe wird gespeichert. Hinweis: Erfolgt eine automatische Ausschaltung aufgrund des Tiefentladeschutzes, so wird der aktuelle Dimmwert nicht gespeichert. Die Betätigung der "-" Taste für 1,5 Sekunden im ausgeschalteten Zustand bewirkt einen Wechsel in das Menue zur Anzeige der effektiven Betriebsstunden.

Im eingeschalteten Zustand der Lampe kann durch Betätigen einer der beiden Tasten in den Modus der Dimmstufeneinstellung gewechselt werden. Der Modus wird durch schnelles Blinken der aktuell angezeigten Dimmstufe angezeigt. Durch Betätigen der "+" Taste kann nun die Dimmstufe bis zur maximalen Leistung erhöht werden. Mit der "-" Taste erfolgt eine Reduzierung der Lampenleitung auf bis zu 12,5% (alle LEDs sind aus). Wenn die Tasten länger als 4 Sekunden nicht betätigt wurden, wird automatisch die Dimmstufeneinstellung verlassen und wieder der Batteriestatus angezeigt.

Übersicht der einstellbaren Dimmstufen:
LED Blau	LED Grün	LED Rot	Wert	durchschnittliche Leistungsaufnahme in Prozent (bei Glühlampe)
			0	12,5 %
			1	25 %
			2	37,5 %
			3	50 %
			4	62,5 %
			5	75 %
			6	87,5 %
			7	100 %

Tiefentladeschutz
Ausgang schaltet automatisch bei Batteriespannungen unter 9,75V aus. Hinweis: Wenn der Ausgang ausgeschaltet ist und bei einer Versorgungsspannung von unter 9,75V versucht wird den Ausgang einzuschalten, so erfolgt eine Unterdrückung der Einschaltung. Dieser Zustand wird durch ein Dauerleuchten der roten LED während der Betätigung der Einschalttaste bzw. "+" Taste angezeigt.

Anzeige der effektiven Gesamteinschaltdauer (seit letztem Batteriewechsel)
Die Anzeige kann durch ca. 1,5 Sekunden langes Betätigen der "-" Taste im ausgeschalteten Zustand aktiviert werden. Im eingeschalteten Zustand durch 1,5 Sekunden langes Betätigen der "-" Taste und gleichzeitiges Betätigen "+" Taste. Mit der "+" Taste kann zwischen den 3 Anzeigewerten (75/70Min, 10Min und Stunden) gewechselt werden. Mit der "-" Taste oder nach ca. 5 Sekunden ohne Tastenbetätigung wird die Anzeige der Einschaltdauer verlassen und wieder zur Batteriestatusanzeige gewechselt. Die effektive Einschaltdauer berücksichtigt die eingestellte Dimmstufe. D.h. wenn die Dimmstufe auf 50% steht, ist nach einer Stunde Leuchtdauer die Zähleranzeige erst auf 30 Minuten. Über die effektive Einschaltdauer läßt sich die tatsächliche Kapazität des Akkus ermitteln. Z.B. kann aus einer effektiven Leuchtdauer von 0,5 Stunden und einer Lampenleistung von 100W und 12V Betriebsspannung eine Akkukapazität von ca. 4,2 Ah errechnet werden. (Kapazität=(100W/12V) * 0,5h = 8,33A * 0,5h = 4,16Ah)

	Anzeige 75/60 Minuten (Anzeigebereich: 0-7, rote LED blinkt im Wechsel mit dem Anzeigewert)
	Anzeige 10 Minuten (Anzeigebereich: 0-5, grüne LED blinkt im Wechsel mit dem Anzeigewert)
	Anzeige Stunden (Anzeigebereich: 0-7, blaue LED blinkt im Wechsel mit dem Anzeigewert)

Ablese- und Berechnungsbeispiel der Einschaltdauer:
75/60 Min.	10 Min.	Stunden
= 5 Minuten	= 30 Minuten	= 1 Stunde
Einschaltdauer = 5 Min. + 30 Min. + 1 Stunde = 1:35 Stunden