Heizleistung reduzieren oder gar regulieren - wie?

[Sebastian Adamczyk]

Hallo,

in einem alten Autositz ist eine ziemlich gute, für meinen Geschmack
viel zu heizkräftige Sitzheizung verbaut.
Leider kann man sie nur in zwei Stufen schalten; diese beiden Stufen
bestehen darin, dass die Heizmatte der Lehne mit der der Sitzfläche
entweder parallel (aufheizen) oder in reihe (dauerwärmen) geschaltet
wird.
Das Aufheizen geht sehr schnell, aber das dauerwärmen ist leider auf die
Dauer viel zu warm.
Ich habe mir die Matten mal angesehen und jede Matte besitzt einen
Temperaturschalter, der ein weiteres Aufheizen über 65°C verhindern
soll - das ist aber schon ganz schön warm finde ich. Der Heizdraht sitzt
sehr dicht unter dem Deckstoff.
Nun dachte ich mir, entweder diese Temperaturschalter ersetzen gegen
kleinere, also vielleicht nur bis 45°C, oder vielleicht gäbe es eine
Möglichkeit die Heizleistung in kleinere Stufen zu unterteilen und zu
reduzieren.
Wie realisiert man das am besten?
Betriebsspannung ist 12V und der Strom beim Aufheizen beträgt ~3,7A. Bei
der von mir geschätzen Drahtlänge je Heizelement, hat der Heizdraht wohl
einen Widerstand von 0,8-1 Ohm/m.

Ich dachte erst an zusätzliche Lastwiederstände und einer simplen
Schaltung zu den Heizmatten - aber diese Widerstände werden doch
bestimmt ziemlich heiß? Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

Grüße,
Sebastian

[Dieter Wiedmann]

Post by Sebastian Adamczyk
Wie realisiert man das am besten?

PWM, siehe dse-FAQ F.25.


Gruß Dieter

[Sebastian Suchanek]

Post by Sebastian Adamczyk
[...]
Ich habe mir die Matten mal angesehen und jede Matte
besitzt einen Temperaturschalter, der ein weiteres
Aufheizen über 65°C verhindern soll - das ist aber schon
ganz schön warm finde ich. Der Heizdraht sitzt sehr dicht
unter dem Deckstoff. Nun dachte ich mir, entweder diese
Temperaturschalter ersetzen gegen kleinere, also vielleicht
nur bis 45°C, oder vielleicht gäbe es eine Möglichkeit die
Heizleistung in kleinere Stufen zu unterteilen und zu
reduzieren.

Natürlich - sogar stufenlos und mit einem Minimum an zusätzlich
Verlusten, wenn man möchte.

Post by Sebastian Adamczyk
Wie realisiert man das am besten?

Die optimale Lösung wäre wohl eine Steuerung (oder zumindest
Regelung) der Heizleistung mittels einer PWM im Leistungsteil.

Google sollte dazu bereits eine Menge Dinge ausspucken.

Post by Sebastian Adamczyk
Ich dachte erst an zusätzliche Lastwiederstände und einer
simplen Schaltung zu den Heizmatten - aber diese
Widerstände werden doch bestimmt ziemlich heiß?

Ja, werden sie.

Post by Sebastian Adamczyk
Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

Auch an Deinen Hintern? ;-)


Tschüs,

Sebastian

[Sebastian Adamczyk]

Post by Sebastian Suchanek
Die optimale Lösung wäre wohl eine Steuerung (oder zumindest
Regelung) der Heizleistung mittels einer PWM im Leistungsteil.

Hallo Namensvetter,

vielen Dank für den Tip mit dieser PWM Geschichte.
Leider bin ich kein Elektroniker, ich könnte mir die nötigen Bauteile
nicht berechnen für meinen spezifischen Anwendungsbereich.

Kann man vielleicht so einen "Dimmer" schon fertig kaufen? Wenn ich bei
Conrad & Co nachlesen, dann gibts ja nur die standard 230V Dimmer für
Unterputz...

Post by Sebastian Suchanek

Post by Sebastian Adamczyk
Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

Auch an Deinen Hintern? ;-)

Da is schon genug, es soll ja weniger werden *lol*

Grüße,
Sebastian

[Sebastian Suchanek]

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Sebastian Suchanek
Die optimale Lösung wäre wohl eine Steuerung (oder
zumindest Regelung) der Heizleistung mittels einer PWM im
Leistungsteil.

[...]
Kann man vielleicht so einen "Dimmer" schon fertig kaufen?
Wenn ich bei Conrad & Co nachlesen, dann gibts ja nur die
standard 230V Dimmer für Unterputz...
[...]

Die 230-V-Teile werden vermutlich nicht funktionieren, weil sie
für Wechselspannung gebaut sind.
Du könntest Dir aber mal bei Conrad die Artikelnummer 190967,
196460/190219 und 192287/191507 anschauen.

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Sebastian Suchanek

Post by Sebastian Adamczyk
Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

Auch an Deinen Hintern? ;-)

Da is schon genug, es soll ja weniger werden *lol*

Es würde aber weniger werden. Beispielsweise würde die
Gesamtheizleistung auf 50% sinken, wenn man einen Vorwiderstand
in der gleichen Größe wie den Heizwiderstand einbauen würde.
(P = U²/R)

Dessen ungeachtet ist aber eine PWM-Regelung bzw. Steuerung die
deutlich elegantere Methode. :-)


Tschüs,

Sebastian

[Sebastian Adamczyk]

Post by Sebastian Suchanek
Die 230-V-Teile werden vermutlich nicht funktionieren, weil sie
für Wechselspannung gebaut sind.
Du könntest Dir aber mal bei Conrad die Artikelnummer 190967,
196460/190219 und 192287/191507 anschauen.

Auch Dir danke fürs Raussuchen der Artikel. Das ist leichter für mich
wenn das schon alles fix und fertig als Bausatz kommt ;-)

Grüße,
Sebastian

[Klaus Schwarzkamp]

Post by Sebastian Adamczyk
Hallo,
in einem alten Autositz ist eine ziemlich gute, für meinen Geschmack
viel zu heizkräftige Sitzheizung verbaut.
Leider kann man sie nur in zwei Stufen schalten; diese beiden Stufen
bestehen darin, dass die Heizmatte der Lehne mit der der Sitzfläche
entweder parallel (aufheizen) oder in reihe (dauerwärmen) geschaltet
wird.
Das Aufheizen geht sehr schnell, aber das dauerwärmen ist leider auf die
Dauer viel zu warm.
Ich habe mir die Matten mal angesehen und jede Matte besitzt einen
Temperaturschalter, der ein weiteres Aufheizen über 65°C verhindern
soll - das ist aber schon ganz schön warm finde ich. Der Heizdraht sitzt
sehr dicht unter dem Deckstoff.
Nun dachte ich mir, entweder diese Temperaturschalter ersetzen gegen
kleinere, also vielleicht nur bis 45°C, oder vielleicht gäbe es eine
Möglichkeit die Heizleistung in kleinere Stufen zu unterteilen und zu
reduzieren.
Wie realisiert man das am besten?
Betriebsspannung ist 12V und der Strom beim Aufheizen beträgt ~3,7A. Bei
der von mir geschätzen Drahtlänge je Heizelement, hat der Heizdraht wohl
einen Widerstand von 0,8-1 Ohm/m.
Ich dachte erst an zusätzliche Lastwiederstände und einer simplen
Schaltung zu den Heizmatten - aber diese Widerstände werden doch
bestimmt ziemlich heiß? Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

Wenn du Siliziumdioden in Reihe zur Matte schaltest, verlierst du je Diode
ca. 0,7Volt, die Dioden dürften auch nicht so Heiß werden... ist natürlich
keine Regelung ;-)

Gruß
Klaus

[Sebastian Adamczyk]

Post by Klaus Schwarzkamp
Wenn du Siliziumdioden in Reihe zur Matte schaltest, verlierst du je
Diode ca. 0,7Volt, die Dioden dürften auch nicht so Heiß werden...
ist natürlich keine Regelung ;-)

Kling einfach und das wäre vielleicht ganz gut, denn Spannung senken
sollte ja auch ausreichen.
Könntest Du das mal näher ausführen?
Was für eine Diode soll das genau sein?

Grüße,
Sebastian

[Dieter Wiedmann]

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Klaus Schwarzkamp
Wenn du Siliziumdioden in Reihe zur Matte schaltest, verlierst du je
Diode ca. 0,7Volt, die Dioden dürften auch nicht so Heiß werden...
ist natürlich keine Regelung ;-)

Kling einfach und das wäre vielleicht ganz gut, denn Spannung senken
sollte ja auch ausreichen.

Ob Diode oder Vorwiderstand, die Verlustleistung bleibt die gleiche.

Von wegen PWM: Conrad #191299, ist halt ein Bausatz und leider mit
Relais, funktioniert aber.


Gruß Dieter

[Dieter Wiedmann]

Post by Dieter Wiedmann
Von wegen PWM: Conrad #191299, ist halt ein Bausatz und leider mit
Relais, funktioniert aber.

Oder ELV #6036900, auch Bausatz, aber ohne Relais und das damit
verbundene Geklapper. Die PWM-Frequenz würde ich aber deutlich
verringern, einfach C6 durch einen 1uF Kondensator ersetzen.


Gruß Dieter

[Jochen Reeg]

Post by Dieter Wiedmann
Oder ELV #6036900, auch Bausatz, aber ohne Relais und das damit
verbundene Geklapper.

Oder "BST Dimmer" von Reichelt
(http://www.reichelt.de/?ARTIKEL=BST%20DIMMER). Ist zwar mit knapp 50EUR
nicht gerade billig, aber fertig aufgebaut.

Gruß

Jochen

[Sebastian Adamczyk]

Post by Dieter Wiedmann
Oder ELV #6036900, auch Bausatz, aber ohne Relais und das damit
verbundene Geklapper. Die PWM-Frequenz würde ich aber deutlich
verringern, einfach C6 durch einen 1uF Kondensator ersetzen.

Bausatz wäre praktisch, da ich ja eh keinen Fertigen Schalter kaufen
will, sondern das soll ohnehin hinter der Verkleidung verschwinden.
Ich verstehe wirklich nicht viel von Elektronik, was bedeutet das, wenn
die PWM Frequenz durch das Austauschen dieses Kondensators herabgesetzt
wird - ist dann die Regelung feinstufiger, oder wie muss man das
verstehen?
Vielen Dank für die Erklärung,
Grüße,
Sebastian

[Sebastian Suchanek]

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Dieter Wiedmann
Oder ELV #6036900, auch Bausatz, aber ohne Relais und das
damit verbundene Geklapper. Die PWM-Frequenz würde ich
aber deutlich verringern, einfach C6 durch einen 1uF
Kondensator ersetzen.

Bausatz wäre praktisch, da ich ja eh keinen Fertigen
Schalter kaufen will, sondern das soll ohnehin hinter der
Verkleidung verschwinden. Ich verstehe wirklich nicht viel
von Elektronik, was bedeutet das, wenn die PWM Frequenz
durch das Austauschen dieses Kondensators herabgesetzt wird
- ist dann die Regelung feinstufiger, oder wie muss man das
verstehen?

Nein. Genaugenommen sogar in gewissem Sinne gröber, aber dazu
später mehr.

Schau Dir erstmal an, wie eine PWM genau funktioniert:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation

Mit Dieters Tip (sofern er stimmt, ich hab's nicht nachgeprüft)
wird nun die Frequenz des Aussgangssignals geringer, ohne das
Tastverhältnis zu Verändern.
Da aber das Tastverhältnis für die erzielbare Leistung
verantwortlich ist, wird sich bei die Leistung am Heizelement
nicht ändern.

Genaugenommen wird durch die niedriegere Frequenz die Steuerung
gröber, weil längere Ein-Zeiten mit längeren Aus-Zeiten
wechseln. Würdest Du damit eine Glühlampe ansteuern, würdest Du
mit sinkender Frequenz ein immer deutlicheres Flackern bis hin
zu einem deutlichen Blinken wahrnehmen.
Da aber Heizelemente sehr träge sind, kann man sie schadlos mit
einer niedriegeren PWM-Frequenz ansteuern.
Die geringere Frequenz macht sich dafür positiv z.B. bei EMV-
Aspekten bemerkbar.


HTH,

Sebastian

[Dieter Wiedmann]

Post by Sebastian Suchanek
Mit Dieters Tip (sofern er stimmt, ich hab's nicht nachgeprüft)

<grmpf>

Post by Sebastian Suchanek
wird nun die Frequenz des Aussgangssignals geringer, ohne das
Tastverhältnis zu Verändern.

Genau, sind mit einem 1uF Kondensator etwa 5Hz. Einen Elko sollte man
dafür übrigens nicht verwenden, MKS/MKT-Folienkondensator geht.

Post by Sebastian Suchanek
Die geringere Frequenz macht sich dafür positiv z.B. bei EMV-
Aspekten bemerkbar.

Genau.


Gruß Dieter

[Sebastian Adamczyk]

Post by Sebastian Suchanek

Post by Dieter Wiedmann
Oder ELV #6036900, auch Bausatz, aber ohne Relais und das
damit verbundene Geklapper. Die PWM-Frequenz würde ich
aber deutlich verringern, einfach C6 durch einen 1uF
Kondensator ersetzen.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation

Hallo Sebastian & Dieter,

vielen Dank für Eure Mühe. Ja, jetzt verstehe ich nach welchem Prinzip
diese Geräte arbeiten.

Mal eine andere blöde Frage: Ist das im weiteren Sinne nicht auch so
eine Blink-Schaltung für LEDs, bzw, damit könnte man dann doch auch
theoretisch LEDs dimmen, oder?

Grüße,
Sebastian

[Dieter Wiedmann]

Post by Sebastian Adamczyk
Mal eine andere blöde Frage: Ist das im weiteren Sinne nicht auch so
eine Blink-Schaltung für LEDs, bzw, damit könnte man dann doch auch
theoretisch LEDs dimmen, oder?

Klar, die erwähnten Bausätze reichen aber für eine ganze Menge LEDs,
Berge.


Gruß Dieter

[Sebastian Adamczyk]

Post by Dieter Wiedmann
Klar, die erwähnten Bausätze reichen aber für eine ganze Menge LEDs,
Berge.

Ja, logisch, von der Leistung her wäre das wahrlich verschwendung :-D -
war nur eine grundsätzliche Frage.

Grüße,
Sebastian

[Sebastian Suchanek]

Post by Sebastian Adamczyk
[...]
vielen Dank für Eure Mühe. Ja, jetzt verstehe ich nach
welchem Prinzip diese Geräte arbeiten.
Mal eine andere blöde Frage: Ist das im weiteren Sinne
nicht auch so eine Blink-Schaltung für LEDs, bzw, damit
könnte man dann doch auch theoretisch LEDs dimmen, oder?

Zusätzlich zu dem, was Dieter schon gesagt hat: Wenn Du damit
LEDs oder Leuchtobst dimmen willst, schlägt das zu, was ich in
meinem vorherigen Posting schon erwähnt hatte: Damit man kein
Flimmern sieht, muß die Frequenz hoch genug sein.
Theoretisch sollten 25Hz reichen, praktisch sollte man IMHO bei
Glühlampen mindestens 100Hz wählen, bei LEDs auch gerne noch
mehr.
(Das packen aber die üblichen Bausätze i.d.R. locker.)


Tschüs,

Sebastian

[Sebastian Adamczyk]

Post by Sebastian Suchanek
LEDs oder Leuchtobst dimmen willst,

^^^^^^^^^^

Was ist das denn?
Grüße,
Sebastian

[Sebastian Suchanek]

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Sebastian Suchanek
LEDs oder Leuchtobst dimmen willst,

^^^^^^^^^^
Was ist das denn?

http://makeashorterlink.com/?U1B212A0D


HTH,

Sebastian

[Klaus Schwarzkamp]

Post by Dieter Wiedmann

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Klaus Schwarzkamp
Wenn du Siliziumdioden in Reihe zur Matte schaltest, verlierst du je
Diode ca. 0,7Volt, die Dioden dürften auch nicht so Heiß werden...
ist natürlich keine Regelung ;-)

Kling einfach und das wäre vielleicht ganz gut, denn Spannung senken
sollte ja auch ausreichen.

Ob Diode oder Vorwiderstand, die Verlustleistung bleibt die gleiche.

Klar, stimmt, sorry.

[Klaus Schwarzkamp]

Post by Sebastian Adamczyk

Post by Klaus Schwarzkamp
Wenn du Siliziumdioden in Reihe zur Matte schaltest, verlierst du je
Diode ca. 0,7Volt, die Dioden dürften auch nicht so Heiß werden...
ist natürlich keine Regelung ;-)

Kling einfach und das wäre vielleicht ganz gut, denn Spannung senken
sollte ja auch ausreichen.
Könntest Du das mal näher ausführen?
Was für eine Diode soll das genau sein?

Irgendeine Standartdiode (Silizium), die die Stromstärke verträgt.

Für jeweils 0,7V eine Diode, Verlustleistung wäre dann je Diode 0,7V X I
(bei 4A wären das knapp 3Watt)

Könnte mir vorstellen, dass solche Daten auch in den Katalogen der
Versender stehen... habe gerade keine Daten hier,

Gruß
Klaus

[Ralf Kusmierz]

X-No-Archive: Yes

Post by Sebastian Adamczyk
Ich habe mir die Matten mal angesehen und jede Matte besitzt einen
Temperaturschalter, der ein weiteres Aufheizen über 65°C verhindern
soll - das ist aber schon ganz schön warm finde ich. Der Heizdraht sitzt
sehr dicht unter dem Deckstoff.
Nun dachte ich mir, entweder diese Temperaturschalter ersetzen gegen
kleinere, also vielleicht nur bis 45°C, oder vielleicht gäbe es eine
Möglichkeit die Heizleistung in kleinere Stufen zu unterteilen und zu
reduzieren.
Wie realisiert man das am besten?
Betriebsspannung ist 12V und der Strom beim Aufheizen beträgt ~3,7A. Bei
der von mir geschätzen Drahtlänge je Heizelement, hat der Heizdraht wohl
einen Widerstand von 0,8-1 Ohm/m.
Ich dachte erst an zusätzliche Lastwiederstände und einer simplen
Schaltung zu den Heizmatten - aber diese Widerstände werden doch
bestimmt ziemlich heiß? Ich wüsste nicht wohin mit dieser Hitze.

"Aufheizen" heißt wohl Parallelschaltung - nach Deinen Angaben 3,7_A.
Wenn die beiden Widerstände (Lehne und Sitzfläche) gleich groß sind
(relativ wahrscheinlich), heißt das, daß in der Serienschaltung der
Strom auf ein Viertel (ca. 0,9 A) reduziert wird (entspräche etwa
10-15 W Leistung, was mir realistisch vorkommt). Wenn Du jetzt die
Leistung auf die Hälfte reduzieren willst, mußt Du die Spannung und
den Strom auf 1/SQRT(2) reduzieren.

Du hast dann nur noch 0,65 A Strom und 9,7 V Spannung, die restlichen
4 V fallen an Deinem Vorwiderstand ab und verheizen dort 2,6 W. Der
Widerstand muß also einen Wert von 4 V / 0,65 A = 6,15 Ohm und eine
Belastbarkeit von, ach nimm 5 W, haben - liegt alles im Rahmen. Ganz
hervorragend dafür geeignet ist eine Auto-Glühlampe 12 V / 18 W.
(Nein, die hat keinen Kaltwiderstand von 8 Ohm, sondern nur knapp 1
Ohm; der Widerstand von Glühlampen hängt von der anliegenden Spannung
ab und geht ungefähr mit U^0,4, daher paßt das ganz hervorragend.)

Wohin mit dem Widerstand bzw. der Glühlampe? Bau ihn unterm Sitz ein,
so, daß er rundrum ein paar Zentimeter Luft hat (und zwar auch dann,
wenn Herr Elefant draufsitzt und durch Schlaglöcher fährt), dann gehen
die 2,5 W Abwärme nicht komplett verloren, sondern heizen Deinen Po
auch noch ein bißchen mit.


Gruß aus Bremen
Ralf

[Dieter Wiedmann]

Post by Ralf Kusmierz
10-15 W Leistung, was mir realistisch vorkommt).

Die Dinger haben so 20W auf der niedrigen und 45W auf der hohen Stufe,
sind zwei Heizelemente (20W u. 25W).


Gruß Dieter

[Michael Lange]

Post by Sebastian Adamczyk
Hallo,
in einem alten Autositz ist eine ziemlich gute, für meinen Geschmack
viel zu heizkräftige Sitzheizung verbaut.
...
Nun dachte ich mir, entweder diese Temperaturschalter ersetzen gegen
kleinere, also vielleicht nur bis 45°C, oder vielleicht gäbe es eine
Möglichkeit die Heizleistung in kleinere Stufen zu unterteilen und zu
reduzieren.
Wie realisiert man das am besten?

Mal ganz unkonventionell gedacht: Ist im Beifahrersitz auch so ein
Hämorridenwärmer eingebaut? Wenn ja, dann einfach mal beide
Sitzheizungen in Reihe schalten. Betreibe beide Sitze in der
Aufheizstufe, dann hast du ca. 11W Heizleistung je Sitz.

Vielleicht reicht es ja für dich aus, und ausprobieren dürfte recht
einfach sein.

Michael