Zum Inhalt springen

← Dimmer auswählen | Inhaltsverzeichnis | Weiter: Universelle Bibliothek für ESP32 →

Hardware-Anschluss

After choosing the right dimmer, you're ready to begin assembly and wiring.

Ein typisches Dimmer-Modul besteht aus zwei Teilen:

  • Nulldurchgang-Erkennungsmodul – Erkennt den Moment, in dem die AC-Wellenform den Nullpunkt kreuzt
  • TRIAC-Modul – Steuert die Lastleistung in jeder AC-Halbwelle

Schaltplan

Der Anschlussplan ist für alle Dimmer-Module gleich. Für Mehrkanalwechselstromdimmer (2–4 Kanäle) oder Modelle mit Temperaturregelung und Lüfterausgang sind detaillierte Schaltpläne mit zusätzlichen Leistungsanschlüssen und Pinbelegungen zu verwenden.

Verfügbare Anschlusspläne

  • Dimmer 4A connection Wiring diagram for 4A dimmer
  • Dimmer 8A connection Wiring diagram for 8A dimmer
  • Dimmer 16/24A connection Wiring diagram for 16/24A dimmer
  • Dimmer Module 16/24A with Temperature-Controlled Active Cooling Wiring diagram for dimmer 16/24A with Temperature-Controlled Active Cooling
  • Dimmer Module 16/24A with Current sensor, temperature control Wiring diagram for dimmer 16/24A with Current sensor, Temperature-Controlled Active Cooling
  • Dimmer 40A connection Wiring diagram for 40A dimmer
  • AC Dimmer module 40A with Current sensor Wiring diagram for 40A dimmer with Current sensor and Temperature-Controlled Active Cooling
  • Dimmer 8A 2 channels connection Wiring diagram for 8A 2 channels dimmer
  • Dimmer 10A 4 channels connection Wiring diagram for 10A 4 channels dimmer

Anschluss an AC-Netz und Last

Leistungsverdrahtung

Der Dimmer wird in Reihe mit der Last geschaltet. Der Phasenleiter AC L-IN der AC-Quelle wird mit dem Dimmereingang verbunden. Der Dimmerausgang AC L-OUT wird mit der Last verbunden. Der Nullleiter AC-N wird direkt sowohl mit dem Nulldurchgang-Detektor als auch mit der Last verbunden.

Leistungsleiter und Auswahl des Leiterquerschnitts

Der Phasenleiter AC L-IN, der den Strom durch den Dimmer zur Last AC L-OUT führt, muss für den maximalen Effektivstrom (RMS) ausgelegt sein.

Berechnung des Leiterquerschnitts

Verwenden Sie diese Formeln zur Bestimmung des Mindestquerschnitts:

  • Kupferleiter: S (mm²) = I (A) / 8
  • Aluminiumleiter: S (mm²) = I (A) / 5

Diese Formeln basieren auf zulässiger Stromdichte und Wärmeabgabe (Joule-Lenz-Gesetz):

text
P = I² × R, where R = ρ × L / S

Dabei gilt:

  • P = Wärme (W)
  • I = Strom (A)
  • R = Widerstand (Ohm)
  • ρ = material resistivity (Ω·mm²/m)
  • L = Leiterlänge (m)
  • S = Leiterquerschnitt (mm²)

Tabelle der Leiterquerschnitte

If you're unfamiliar with these formulas, refer to the table below:

Dimmer-Nennwert Mindestquerschnitt Kupfer Mindestquerschnitt Aluminium
4 A 0.5 mm² 0.8 mm²
8 A 1.0 mm² 1.6 mm²
10 A 1.5 mm² 2.0 mm²
16 A 2.5 mm² 4.0 mm²
24 A 3.0 mm² 5.0 mm²
40 A 5.0 mm² 8.0 mm²

Empfohlener Leitertyp

Kupferleiter wird für die meisten Dimmer-Projekte dringend empfohlen, da er bietet:

  • Better conductivity (ρ = 0.0175 Ω·mm²/m)
  • Flexibilität und lange Lebensdauer
  • Oxidationsbeständigkeit

Aluminiumleiter kann in einigen Fällen verwendet werden, jedoch:

  • Has higher resistivity (ρ = 0.028 Ω·mm²/m)
  • Sind spezielle Verbinder erforderlich
  • Ist er nicht für flexible Verbindungen geeignet

Nullleiter (AC-N) für den Nulldurchgang

Der mit dem Nulldurchgang-Detektor verbundene Nullleiter führt nur sehr wenig Strom (typischerweise 5–10 mA). Er versorgt die Last nicht, daher kann er deutlich dünner sein.

Empfohlener Querschnitt: 0,25–0,5 mm² oder AWG22, Standard für Signalleitungen.

Leitungsschutz

Auswahl einer Sicherung

Jeder Hochspannungskreis muss eine Sicherung enthalten:

  • Schutz vor Kurzschlüssen oder Verdrahtungsfehlern
  • Schutz bei wasser- oder staubbedingten Fehlern
  • Schutz des Dimmers vor Überlastungsschäden

Berechnung des Sicherungsnennwerts

Verwenden Sie die folgende Formel:

text
I(fuse) = I(load) × 1.25

Do not exceed the dimmer's rated current.

Sicherungen vs. Leitungsschutzschalter

Sicherungen Leitungsschutzschalter
Kostengünstig Teurer
Schnell auslösend und zuverlässig Wiedereinschaltbar
Nach Auslösung ersetzen Komfortabel

Sicherungsposition

Die Sicherung vor dem Dimmer auf dem AC L-IN-Leiter platzieren.

Für zusätzliche Sicherheit kann eine zweite Sicherung nach dem Dimmer auf dem AC L-OUT-Leiter hinzugefügt werden, wenn die Last empfindlich ist oder zu Kurzschlüssen neigt.

Allgemeine Verdrahtungsempfehlungen

Beim Anschließen einer Last stets sicherstellen, dass alle elektrischen Verbindungen sicher isoliert sind. Klemmleisten oder dedizierte Kabelverbinder verwenden. Niemals abisolierte Leitungsenden offenlassen, besonders bei Hochspannungskreisen.

Isolierung und Erdung

  • Den Dimmer und alle elektrischen Verbindungen immer in einem isolierten Gehäuse unterbringen, das unbeabsichtigten Kontakt verhindert
  • Bei Metallgehäusen muss dieses mit dem Schutzleiter (Erde) verbunden werden
  • Isoliermaterialien mit einer Nennspannung von mindestens 400 V verwenden

Sicherheitsvorschriften

Warnung vor Hochspannung

Anschluss an einen Mikrocontroller

Anschluss des Nulldurchgang-Ausgangs (Z-C) an einen Interrupt-Pin

Der Z-C-Ausgang der Nulldurchgangserkennung muss mit einem Mikrocontroller-Pin verbunden werden, der externe Interrupts unterstützt. Dadurch kann der Mikrocontroller den genauen Moment des Nulldurchgangs des AC-Signals erkennen und sofort reagieren.

  • Arduino (ATmega): Digitale Pins 2 oder 3 verwenden (z. B. bei Uno oder Nano)
  • ESP8266: Die meisten GPIO-Pins unterstützen Interrupts – nahezu jeder kann verwendet werden
  • ESP32: Any GPIO pin can be used for interrupts

Anschluss der Dimmer-Pins (DIM)

Der Dimmer-Steuerpin DIM kann mit jedem verfügbaren GPIO des Mikrocontrollers verbunden werden.

In der nachfolgenden Tabelle finden Sie empfohlene GPIO-Pins für verschiedene Mikrocontroller-Familien.

Platine Nulldurchgang-Pin (Z-C) Dimmer-Pin (DIM)
Leonardo D7 (NICHT ÄNDERBAR) D0-D6, D8-D13
Mega D2 (NICHT ÄNDERBAR) D0-D1, D3-D70
UNO / NANO D2 (NICHT ÄNDERBAR) D0-D1, D3-D20
ESP8266 D1(GPIO5), D5(GPIO14), D7(GPIO13), D2(GPIO4), D6(GPIO12), D8(GPIO15) D0(GPIO16), D2(GPIO4), D6(GPIO12), D8(GPIO15), D1(GPIO5), D5(GPIO14), D7(GPIO13)
ESP32 GPIO: 36, 39, 32, 25, 27, 12, 7, 2, 4, 17, 18, 21, 22, 34, 35, 33, 26, 14, 13, 15, 0, 16, 5, 19, 1, 23 GPIO: 32, 25, 27, 12, 15, 0, 16, 5, 19, 3, 22, 33, 26, 14, 13, 2, 4, 17, 18, 21, 1, 23
Arduino M0 / Arduino Zero D7 (NICHT ÄNDERBAR) D0-D6, D8-D13
Arduino Due D0-D53 D0-D53
STM32, Blue Pill (STM32F1) PA0-PA15, PB0-PB15, PC13-PC15 PA0-PA15, PB0-PB15, PC13-PC15

VCC-Spannungsversorgungsanforderungen

Die Logikversorgungsspannung VCC des Dimmers muss dem Logikpegel des Mikrocontrollers entsprechen – nicht der Hauptversorgungsspannung des Projekts.

Mikrocontroller Empfohlenes VCC
ATmega (z. B. Uno, Nano, Mega) 5V or 3.3V (depending on your project's logic level)
ESP8266 3,3 V
ESP32 3,3 V (oder 1,8 V bei Niederspannungsdesigns)
STM32 3,3 V

Dimmer-Versionen mit Kühlventilator

Bei Dimmern mit einem integrierten Lüfter wird dieser mit DC 5 V versorgt.

Dimmer-Versionen mit Temperatursteuerung

Temperatursensor-Pin (TEMP)

Wenn Ihr Dimmer einen eingebauten Temperatursensor enthält, verbinden Sie dessen TEMP-Ausgang mit einem Analogeingang (ADC-Pin) des Mikrocontrollers.

Lüftersteuerungs-Pin (FAN)

Der Lüftersteuereingang kann mit jedem GPIO des Mikrocontrollers verbunden werden.

Dimmer mit Temperaturüberwachung können die Temperatur der Leistungsstufe überwachen und automatisch Überhitzung oder Hardwareausfall verhindern.

Die offizielle Software-Bibliothek für dieses Dimmer-Modell enthält:

  • Dynamische Lüfterdrehzahlsteuerung basierend auf Echtzeit-Temperatur
  • Alarme bei kritischer Temperatur

Empfehlungen für Brückendrähte (Jumper)

  • Brückendrähte nicht in der Nähe von oder quer über AC-Leitungen verlegen
  • Brückendrähte während des Betriebs nicht berühren, da der Körper elektrisches Rauschen einbringen oder Signale verzerren kann

← Dimmer auswählen | Inhaltsverzeichnis | Weiter: Universelle Bibliothek für ESP32 →