Hardware » Slonce

h1. Office

[[Eval]]

[[Steps]]

h2. Features

Unterm strich alles, was momentan in den Boxen ist als single board Loesung [+RTC, +USB, + Extension boards].

Ziemlicher Overkill, alle Spannungsregler seperat anzusteuern. 8 Switches + 8 PWMs; evtl. Extension nur 1 mal schalten oder ganz lassen. Single-SSR mit 4 PWMs + 4 GPIOs auch nicht wild.

* RTC

* CAN; 4 Connectors; Bus in, Bus out, CANDis, CANRec

* SSR; CPC1976; 3 Stueck

** Traffo for main supply + 4 COBs

** Traffo for extension board (4 further COBs)

** Media; TV+Amp

** Plant lamp (even if not used at the same time, a exclusive switch is needed)

* Switch voltage regulators

** Regulators did get hot when PWM is 0

** Regulator does not draw more than 1A

* Battery

* 5V output mit idealer Diode (VBUS)

* 6 Ausgaenge (OUT+PWM) fuer komplettes Zimmer

* -USB for configuration-

* I2C-Temperature for overtemperature detection

h2. Off-Flash

Es kann ein Problem geben beim Abschalten des Lichtes.

PWM wird langsam auf 0V gefahren. Main-Stromversorgung schaltet ab. PWM geht auf high impedance-> Licht geht auf 100% an bis 48V Netzteil eintladen ist.

Wenn nun die MCU vom 36V Netzteil gespeist wird, besteht das Problem generell, dass irgendwann die MCU ausgeht. Allerdings wurden zuvor die 36V nicht einzeln geschalten.

* Optionaler Pulldown

h2. Name

* CANSwitch, da Lampen via CAN (CANDis) geschaltet werden

* CANwitch AIO

h2. Extension board 1

4 weitere LEDs ohne MCU

48V PSK/Terminal

1 x PWM

Funktioniert schon ohne Controller board nur mit Netzteil.

Usecase?

* Fertige Beleuchtung ohne MCU; Buerobeleuchtung (Schritt 1) fertig.

* Ansteuerbar mit fliegendem Aufbau/Eval-Boards

Wohnzimmer braucht ohnehin 2 CANSwitches.

Warme und kalte LEDs gleichzeitig betreiben.

GND, 5V, EN, PWM

Ground entkoppeln von GND_LED:

* 6N137S-TA1-L

* Ich hab noch irgendwas rumfliegen

PWM_ON=>2-10V

h2. Extension board II

Pizzaoffen 1200W

Wasserkocher 2.400W

Geht bis 3000W, 12,5A, max. 16A

SSR-2528ZD3 kann 25A; Steuerung via 5V.

habe noch ""RA2425-d06":https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/solid-state-relais_ust_3-32vdc_ulast_24-280v-22691, sollte identisch sein.

Bei 15A braeuchte es einen Kuehlkoerper von 4,3K/W bei 30°C Umgebungstemperatur. 3,5K/W mehr als ausreichend.

h2. Traffo

Traffo: CFM50S480

>        LRS-75-36; zumindest ein Kaefig; 36V; 

LRS-75-24; 24V;

Old:

GLP GPV-60-36 (Reichelt 16,95Euro)

60 W, 36 V DC, 1,67 A; der koennte eh "nur" 4,771428571 COBs betreiben.

4x350mA=1,4A

For Bus:

GLP GPV-20-12

h2. Regler

Regler: LDB-350L; 8,28Euro; vertraegt 9-36V und kann bis 40V boosten. Ich hab ja eh noch welche.

* 7,16 Digikey inc. MWSt.

* 10,20 € Re

* 6.49 TME

Dann laeuft das sogar mit einem 12V Netzteil

DS1065-02-1X3S8BS

LDH-45A-350 koennte 2 seriel bei 12V Versorgung.

"DC/DC Wandler":https://www.tme.eu/de/katalog/dc-dc-wandler_100320/

34,4V × 4 = 137,6V

34,4V × 2 = 68,8V

Fuer hoehere SPannung ganz schoeno Klopper.

Gehen nur bis 32V:

LDD-350L billig und putzig: 22.6*9.9*8.9mm; 3.03 Euro bei 3 Stueck

LDD-300L verfuegbar.

95% Effizienz; nur step down.

Gibts sogar als SMD

Kann nur Uout max. 32VDC

LDD-350H wuerde es tun. Obsolete.

Sockeln mach Sinn, -dann ist die Enable-Logic weg.-

* GND

* VIN

* Enable

* PWM

* VLED

Sockeln via pinheader, aber nicht zusaetzliche Platine. Enable-Logik ist nur ein High-Side-Switch-Baustein.

"Buchsenleiste TME":https://www.tme.eu/de/katalog/stiftleisten-und-buchsen_112937/?params=7:1436410;1247:1443394;2209:1443647

h2. LED

LEDs:   

* BXRE-65S1001-C-74; "#110"; 360mA: BXRH-27G1000-B-83 ist die warme variante

> CLL020

> 13,5x13,5mm, 2xR2.0

"LED-Liste":https://www.tme.eu/de/katalog/led-leistungsdioden-weiss-cob_113365/?params=1113:1507302;1101:1508789,1602816&onlyInStock=1

COB-Halterung: 8100/G2

"Datasheet":https://www.tme.eu/Document/b38f252da423a84c4114b843212401d8/BXRE-XXS1001-X-7X.pdf

34,4V*0,360A=12,384W

95,55555556 Ohm

95,55555556 Ohm * 0,350A = 33,44V

33,44V*0,350A=11,704W

ca. 1W unter Spec

Klassische Gluehlampe 100W: 1300–1400 Lumen.

130 lm/W; 130*11,704=1521,52

h2. Powermeter

* INA226; 36V

* "DS":https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina226.pdf

* VLED, ILED; Macht bei PWM wenig Sinn. Hoechtens den Eingang vom LDD. Gesockelt macht Sinn fuer unterschiedliche Stroeme. Ist eh schon Raster. ILED Gesamt

* VBUS, IBUS

* VIN, IIN

A shunt of 2mΩ is used.

h2. Open points

Laeuft MCU mit Batterie los? RTC hat einen Ausgang, koennt klappen.

Testen am Eval-Board.

h2. MCU

* STM32G441KBT6 	LQFP32; "DS":https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32g441kb.pdf

32Pin zu klein

* STM32F072C8U6; UFQFPN48

**  STM32F072CBT6 RE 2,20 €; "DS":https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/STM32F072CBT6.pdf

h2. Power switches; 36V

* To switch the 36V lines, an power switch can be used

** BTS4142N; 2.13Euro; would be it.

** ISP752R; 1.39Euro;  6 ... 52V; 1.3A

** VN5160STR-E; 1.30Euro

Terminals: DG128-5.0-02P-14

h2. Kuehlkoerper

[[Calc]]

"Kuehler":http://www.led-tech.de/de/50x50mm-Kuehlkoerper-fuer-Square-50

SK58410AL

SK57850AL

SK57710AL 2,3K/W; 2,15€; aussen 50mm; hoehe 10mm

h2. NTC

NTCC-10K

h2. Calc

ADC 36V

r2=1000

r1=12000

U_MAX=(3*(12000+1000))/1000=39

ADC 5V

r2=1000

r1=1000

U_MAX=(3 × (1000 + 1000)) / 1000 = 6

h2. Todo

Eval board

h2. Summary

4x11,704W LED, 47W

Via Modul 8x11,704W LED, 93,6W; ca 3A

4x240V, 2A, 1920W total

Via Modul 16A@230V = 3680W

h2. Power-Switch, 240V

* CPC1976; 240V, 2A

h2. IOs

* 2x UART

* 2x CAN

* 1x Heartbeat

* 1x Traffic

* 1x User

* 1x Switch ext.

* 4x PWM int.

* 4x PWM ext.

* 4x Switch int.

* 2x Switch 36V

* 2x I2C

* 1x RTC out

* 1x Hold

* 1x ADC in

* 1x Switch ADC

* 2+2+1+1+1+1+4+4+4+2+2+1+1+1+1

h2. PCB Design

Trace-width 240VDC in: 8A

Ein Eurokabel darf max. 2A

Kaltgerätekabel:

0,75 mm²: bis 6 A

1,0 mm²: bis 10 A

1,5 mm²: bis 16 A

NSI Spurbreite: 5,5 mm

NSO Spurbreite: 1,0 mm

VLED: 400 mA, 5K: 0,3 mm Spurbreite

VBUS: 0,75 mm (1A, 5K)

h2. Gehäuse

"Link":https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/kleingehaeuse_72_x_50_x_35_mm-8161

Innen 68x46, hoehe ca 25 ab PCB Oberseite, 4,5 PCB Unterseite

h2. PCB Design

36V-Line: 

"Liteon":https://www.leiton.de/leiton-tools-leiterbahnerwaermung.html

"Mikrocontroller":https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

1,4A (4x350mA), 1mm : ca. 3°C increase, 5,09 Ohm/cm

1,4A (4x350mA), 2mm : ca. 1,08°C increase, 2,54 Ohm/cm