HM-LC-Dim1-FM (UP-Dosen) und -PBU- (integr. Tasten) - Hardwaredesignfehler?

[Pfriemler]

Hier ein neuer Hardwarethread, wie schon für den ähnlichen Wandschalter.
Im genannten Thread habe ich mich ja bereits zur ungünstigen Lage bestimmer Bauteile und einer ungünstigen Dimensionierung des Schaltnetzteils geäußert. Damit es kein Durcheinander gibt, mache ich für die Hardwaremods dieses Aktors einen neuen Thread auf.

Diese Ausführungen gelten für den Wanddimmer HM-LC-Dim1TPBU-FM:

Für das volle Verständnis ist das Vorliegen der im ELV-Journal 2/2012 veröffentlichten Schaltpläne, Layouts und Fotos hilfreich, die im Schwarzweißdruck auch den Bausätzen beiliegen.

Auch dieser Dimmer krankt an der von mir bereits monierten Fehlkonstruktion: Zum einen sorgt eine zu hohe Ausgangsspannung des Schaltnetzteils für eine dauerhafte Aufheizung der ausgangsseitigen Z-Diode (hier ist es D6 auf der Bestückungsseite der Leistungsplatine), die dem direkt daneben stehenden Glättungskondensator C7 (gleiche Funktion wie C26 in den anderen Kandidaten) ein unnötig kurzes Leben beschert. Ob und wie weit sich das bemerkbar macht, hängt von einigen Bauteilstreuungen ab. Alle folgenden Werte sind also Beispielwerte und sind bei jedem Gerät anders.

Ich habe heute zwei dieser Dimmer auf dem Seziertisch gehabt. #1 stammt aus meinem Fundus (war eingebaut, wurde durch eine andere Lösung ersetzt).
Hier habe ich bei hochgefahrenem und aktivem Aktor eine Leerlaufspannung von 12,53V (an MP1) gemessen. Mit Fremdspeisung werden an dieser Stelle bis 12,25V 23,9 mA für Prozessor und Funkmodul (beide hinter dem Linearregler IC2) gezogen, darüber beginnt die Z-Diode D6 messbar zu leiten. Bei 12,53 mA liegt die Stromaufnahme um 10 mA und die Leistungsaufnahme damit um 125 mW höher als eigentlich nötig.
Hier habe ich (neben einem präventiven Tausch von C7 gegen einen "Kerko" (einen keramischen Vielschichtkondensator mit hoher Kapazität "X7R1206 10u", gemessen 12µF, maximale Spannung 16V, und das bei einem Bruchteil der Baugröße eines Elkos!) noch die Feedbackdiode D4 (Z-Diode 10,06V@2,2mA) zunächst gegen eine 9,1V-Type (=> 12,32V) und dann gegen eine 8,2V-Type getauscht, nun mit 12,12V Leerlaufspannung und damit unter der Ansprechschwelle von D6. Die Leistungsaufnahme beträgt nun primär 0,9W (0,3W weniger als zuvor). UB hat nun einen Ripple von ca 500 mVss bei 14,2 kHz, glücklicherweise hört man kein Fiepen.

Gerät #2 überraschte mich mit einer Spannung von 10,1V an UB. Allerdings schwankte die Spannung hier zwischen 8 und 12V (4Vss). Der Aktor funktioniert trotzdem! C7 wurde ausgebaut und könnte mit 8,6 µF Kapazität eigentlich als ok durchgehen - allerdings mit einem Serienwiderstand von 53 Ohm (!) ist er Schrott (<2 Ohm sind normal)! Auch hier wurde ein Kerko appliziert. Ripple jetzt 360 mVss bei 19 kHz. Für mich sehr überraschend pegelt sich die Leerlaufspannung bei nur 12,13V ein, obgleich die Feedbackdiode D4 mit 10,0V@2,2mA gemessen noch original war. Die Ansprechspannung von D6 beträgt hier 12,26V - somit keine Modifikation nötig. Die primäre Leistungsaufnahme wurde vorher wie nachher mit 0,9W gemessen.

Der Kerko kann prima von oben auf die alte C7-Stelle gelötet werden - am (+)-Auge direkt, für (-) einfach an der Massefläche passend zwei Quadratmillimeter Lötstopplack abkratzen (zerstört den Schriftzug "C7" teilweise). Foto reiche ich später nach, vielleicht auch noch ein Wärmebild.

[Pfriemler]

Ich habe den Fred mal verallgemeinert, weil ich den sehr ähnlichen Unterputzgnubbel heute getunt habe:

Diese Ausführungen gelten für den HM-LC-Dim1T-FM (mit externem Tasteranschluss):

Mein Dimmer aus dem Fundus hat mich schon länger wegen etwas eines hohen Standbyverbrauchs von 1,5 W geärgert. Mangels Schaltplan und wegen der Lötbrücken hatte ich bislang weniger Lust dazu. Ausgehend von einer dreifachen Defektmeldung dieses Dimmers im Homematicforum (nachzulesen hier) habe ich das Ding jetzt mal examiniert und kann weitgehende Ähnlichkeit zur Schaltung des PBU-Aktors bestätigen - im Bereich des Schaltwandlers stimmen sogar die Bauteilbezeichnungen.

Ich mache es kurz: Es ist das gleiche Problem: Die Z-Diode D6 beginnt bei 12,04V zu leiten, die Standbyspannung liegt aber in Ruhe bei 12,3V und damit fließen 15 mA zuviel sinnlos durch die Z-Diode - fast 200 mW an dieser Stelle. Also auch hier Feedback D4 geändert auf 8,2V. Ergebnis: 1,0W bei voller Funktion, trotz jetzt nur 10,4V UB. Den Linearregler freut's und sonst hängt da ja nix weiter dran! Durch evtl. anderere Auslegung von Spule und Primärelko (konnte ich nicht checken weil verdeckt durch das Funkmodul) 55 kHz Wandlerfrequenz, Ripple <100mV. Klar: C7 erfreut sich nach wie vor bester Gesundheit, weil der Hitzkopf D6 weit genug entfernt brütet. Damit ist auch klar, warum diese Aktoren bisher nie auffällig diesbezüglich wurden.

Für Freunde des sachkundigen Bastelns hier ein paar Erläuterungen am offenen und invers zusammengelöteten Aktor:
Linke Platine: links IC1 ist der VIPer12A, rechts von ihm die Dioden D3,D4,D5 (im Plastikgehäuse) und D6. (Platinendruck über IC1 zeigt Lage von C5/C6/R2 bezüglich D4 und D5). Das Glasgehäuse-Diodenrudel rechts gehört zur Nulldurchgangserkennung (im PBU D10-D12), IC5 scheint ein Optokoppler zur Tastererkennung.
Rechte Platine: Klemmenblock v.l.n.r. S(Taster),N,L~ (Lampe),L. Links oben R16+R17 über IC5 zur Tastererkennung. R3-R5 (im PBU R20-R22) Nulldurchgangserkennung. R21-23 und D15 (im PBU R3-R5 + D7) für Endstufenversorgung. R25 (im PBU R7) ist der Messshunt für die Überlasterkennung. Die Analogien sind jedenfalls sehr leicht erkennbar.