Hallo Sternenfreunde,

dieser Thread und dieser auch haben mich daran erinnert, dass ich mir ja eine dimmbare Astrolampe selbst bauen will (hatte in letzter Zeit viel um die Ohren).
Diese Lampe soll meinen Anforderungen gerecht werden, zumindest so weit es das Konzept angeht. Einen Design-Preis wird sie wohl nicht bekommen. Doch es ergibt sich eine Frage.

Es ist vorerst eine Umschalmöglichkeit von roten 0,25 cd -LEDs (superhell/diffus) auf weiße 25 cd-LEDs vorgesehen. Sind die weißen LEDs überhaupt sinnvoll oder reichen auch 5 cd-LEDs (ultrahell/15°) in rot, wenn man mal helles Licht braucht?

Die dunkelste Dimmstufe soll 1/256 der Nennhelligkeit und immer beim Einschalten der Lampe die erste Stufe sein.
Gedimmt wird mit logaritmischen Stufen.

Gruß André

Hallo Andre,

zwecks Weißlicht würde ich hier eher auf kommerzielle Produkte setzen, die es schon fertig in ausreichender Qualität und zu günstigen Preisen gibt. Ansonsten wären mir wahrscheinlich superhelle rote LEDs zum Auf- und Abbau zu schwach. Ich nutze dafür eine einfache, sehr kompakte LED-Taschenlampe.

Ich hatte auch mal die Überlegung eines Selbstbaus, würde mich aber mehr auf das Rotlicht inkl. Dimmfunktion konzentrieren.

Gruß, Robert

Hallo Robert,



genau das will ich ja nicht. Neben dem praktischen Nutzen gehts mir vor Allem um Selbstbau. Dass kommerzielle Produkte preiswert sind, aber nicht immer die Wünsche erfüllen, die man so hat, zeigen ja die verlinkten Threads. Eigentlich will ich ja sogar mit Kanonen auf Spatzen schießen. Es wird eine technische Spielerei sein, bei der die LEDs ohne Vorwiderstände auskommen. Wozu Vorwiderstände ausrechnen, wenn man gleich ein 396 Byte langes Programm für einen µ-Controller schreiben kann?



Deshalb verwende ich die auch nur für die Normalbeleuchtung.
Bei meiner Frage gings um die ca. 5 mal helleren roten LEDs.

Gruß André

Hallo Andre,



das kann ich natürlich voll verstehen Mir gehts manchmal auch mehr um die Bastelei

Gruß, Robert

Hallo André

Was ist denn dein Konzept?

Du willst also ein Miktrokontroller in eine (Stirn?)lampe einbauen? Das passt wirklich zu "Eigentlich will ich ja sogar mit Kanonen auf Spatzen schießen"
Am besten fährst du wohl mit einer Puls-Weiten-Modulation, da LEDs nicht linear sind. Doch das macht die Vorwiderstände nicht überflüssig. Wie willst du das genau machen? Wie schaut deine Schaltung aus?

Wie willst du die Lampe auf dem Feld bedienen? Mittels RS232 über den Laptop?

Gruss, Robin

Hallo Robin,

das Konzept sieht so aus:

Ein Schalter zum Einschalten und zwei Taster für Dimmung und Umschaltung. Der µ-Controller, ein ATtiny 13, misst mittels Analog/Digital-Konverter die Batteriespannung und rechnet sie die entsprechenden Werte für die Pulsweitenmodulation um. Daher brauchts auch keine Vorwiderstände für die LEDs. Das hat den Vorteil, dass die Helligkeit der LEDs in einer gewissen Bandbreite von der Batteriespannung unabhängig ist. Die Referenzspannung für den µ-Controller wird mit einem Präzisionspoti eingestellt. Das Programm ist soweit fertig und läuft auf meiner Entwicklungsplatine stabil.

Von rot auf weiß oder helle rote LEDs wird umgeschaltet, wenn beide Taster etwa 4s gleichzeitig gedrückt werden. In die andere Richtung wird ohne Verzögerung umgeschaltet.
Das Programm stellt sicher, das beim Einschalten immer das normale Rotlicht eingeschaltet wird.

Eine Kopflampe wirds leider nicht. Dafür und für ein ansprechendes Design reichen meine technischen Möglichkeiten derzeit nicht aus.

Gruß André

Hey André,

Hmm... Dass du mit der Messung der Batteriespannung ein mögliches Dimmen aufgrund der Entladung kompensiert, erklärt nicht, weshalb die Vorwiderstände vernachlässigt werden können. Vielleicht fliesst im jetzigen Zustand ein unnötig hoher Strom, der mittels Vorwiderstände begrenzt werden könnte? Naja, ich bin nicht Ingenieur, aber mich würde deine Schaltung interessieren. Hast du eine Skizze, die duch irgendwo hochladen kannst?
Weshalb ein Präsizisonpoti für die Referenzspannung? Weshalb willst du die verändern? Das hängt doch schlussendlich auch an der Batterie. Wenn sich die Batterie entlädt, dann verändert sich an einem Spannungsteiler mit diesem Poti auch die Ausgangsspannung. Daher würde ich an deiner Stelle zu einer Referenzdiode greifen.

Diese Funktionen mit den Schaltern finde ich eine gute Idee, welche auch nicht allzu schwer zu programmieren sein wird. Dass beim Einschalten auch defaultmässig auf rot-gedimmt gestellt ist, ist auch gut und richtig.

Zu der Ausgangsfrage: Wieviele Candelas im roten Bereich für das Auge gleich empfindlich sind wie weissen Bereich ist, kann ich dir leider nicht beantworten. Das Auge ist bekanntlich bei unterschiedlichen Farben nicht gleich empfindlich. Weiss nicht, ob dich dieser Link weiter bringt. Du brauchst wohl >10x an Lichstärke mit roten LEDs, damit du an die Lichtstärke von weissen LEDs rankommt.

Gruss, Robin

Hallo Robin,

Die interne Referenzspannung des ATtiny 13 ist 1,1 V.
Mit dem Poti wird die Eingangsspannung am ADC-Pin auf 1,1 V eingestellt. Damit das auch genau wird, nehme ich dafür die 5 V Betriebsspannung meiner Entwicklungsplatine. Den Analog/Digitalkonverter habe ich im Programm auf 8 Bit Auflösung eingestellt. So wird der Spannungsbereich von 1,1 V bis 0 V in 256 Stufen eingeteilt.

Für die Strombegrenzung habe ich schon je einen Wert für die roten und weißen LEDs als Korrekturfaktor experimentell bestimmt. 255 multipliziert mit dem Korrekturwert dividiert durch den aktuellen, konvertierten Spannungswert des ADC-Pins ergibt den Wert für die PWM, der dann das Puls-Pause-Verhältnis bestimmt. => Je höher die Betriebsspannung, um so niedriger der PWM-Wert und umgekehrt

Durch das Puls-Pause-Verhältnis wird der Strom der LEDs begrenzt und liegt mit den jetzigen Korrekturwerten bei 5 V Betriebsspannung für Rot und Weiß bei gemessenen 20,5 mA. Dabei war je eine rote und weiße LED direkt am jeweiligen PWM-Ausgangspin des ATtiny angeschlossen.

Wenn die Schaltung aufgebaut ist, erfolgt die Feineinstellung der Korrekturwerte. Das ist aber vielleicht garnicht nötig, da eine Rechnung ergab, dass die Basiswiderstände der Transistoren den Strom auf 60,1 mA rechnerisch begrenzen sollten. Aber alle elektronischen Bauteile unterliegen gewissen Toleranzen.

Zu den Candelas: Ich bin an Erfahrungswerten interessiert, ob diese hellen weißen extrem hellen LEDs überhaupt notwendig sind oder oder ob es besser ist, nur einfach die helleren roten LEDs einzusetzen, wenn man mal helleres Licht benötigt.

Andererseits, fällt mir gerade ein, könnte ich auch einen ATtiny 45 nehmen. Der hat mehr als nur 2 PWM-Ausgänge. Dann muss ich mich nur schlau machen, wie man den 16-Bit-Zähler auf 8 Bit umstellt. Ich hatte beim Überfliegen des Datenblattes was in der Art gelesen, dass das möglich sein soll. So könnte ich alle Varianten nutzen.

Gruß André

M*st! Ich hab grad gesehen, dass die Basiswiderstände in meiner Platinenvorlage garnicht mit drin sind und mich gefragt, warum.
Ja darum! Weil sie da auch nicht hingehören. Ich hatte das im Schaltplan bloß noch nicht korrigiert.

Bei konstanter Basisspannung sind sie sinnvoll, aber hier eben nicht. Deshalb hier der korrigierte Schaltplan:

Hi André,

danke für die Erklärungen und das Schaltbild.
Verstanden hab ich das mit den Vorwiderständen jedoch noch ganz
Wenn ich das richtig sehe, dann betreibst du die Transistoren als Schalter. Mit den (High)Pulsen lasst du den Transistor durchschalten oder eben sperren. Dann ist das der Transistor voll durchgeschaltet, nicht? Also hängen dann die LEDs direkt zwischen 4.5V und Ground. Da hat doch der Strom freie Bahn. Wo mache ich den Gedankenfehler?

Gruss, Robin

PS: Sonst können wir auch via PM weiter diskutieren, wenns sonst niemanden interessiert

Hai Robin,

ich denke schon, dass das auch für andere interessant ist.

Streng genommen erzeugt man mit einer Pulsweitenmodulation eine Art Wechselstrom. Der ist dann eben nicht sinusförmig, sondern rechteckig. Wechselstrom hat eine Eigenart, und die nennt sich Effektivspannung.

Simples Beispiel: Wenn Du 230 V ~ einfach nur gleichrichtest und stark glättest, kannst Du eine Gleichspannung von etwa 325 V messen.

Bei unserer Pulsweitenmodulation ist die Effektivspannung proportional zum Puls-Pause-Verhältnis. Da der Strom abhängig von Spannung und Widerstand ist, ergibt sich hier dann auch einen Effektivstrom. Das ist der Trick.

Gruß André

Hey André,

aber mit diesen erzeugten Impusen schaltest du doch nur die Transistoren? Das hat doch nix mit der Betriebsspannung der LEDs zu tun. Je grösser das Puls-Pause-Verhältnis ist, desto länger wird der Transistor durchgeschaltet und Strom fliesst länger durch die Leuchten und diese erscheinen somit heller. Das ist doch richtig so, oder?

und genau diesen Widerstand vermisse ich Der soll dann den maximalen Strom definieren und mittels PWM kannst du die dann dimmen...

Gruss, Robin

Hallo Andre,

ich habe auch noch meine Probleme mit dem Dimmen der LEDs ohne Widerstand. Dioden mit PWM zu dimmen ist völlig i.O. Dennoch sollte zum Schutz der Schaltung ein Vorwiderstand vor die Dioden kommen. Wie Robin schon richtig "verstanden" hat, fließt dennoch ein entsprechender Strom. Fällt eine der Dioden aus, hast du einen Kurzschluß, da die Diode dann keinen Widerstand mehr darstellt!

Gruß, Robert

Ja. Deshalb gibts den Korrekturfaktor. Für die roten LEDs beträgt er 78. Das sind 30,6% Pulslänge bei 5 V Betriebsspannung.



Du vergisst die LEDs. 1,9V / 0,02 A = 95 Ohm bei einer roten LED. Bei dreien in Parallelschaltung sinds dann 31,67 Ohm.

Gruß André

Hallo Robert,

wenn ich schon mit Kanonen auf Spatzen schieße, dann richtig.
Eine 100mA Feinsicherung ist natürlich vorgesehen. Ich hatte sogar schon überlegt, Steuer- und Laststromkreis getrennt abzusichern und noch ne 4,5V-Steckdose mit FI-Schutzschalter. Aber das war selbstironisch. Son Erbsenzähler wie ich muss auch mal über sich selbst lachen dürfen.

Gruß André

Hi André,


Das kann man doch so nicht rechnen. Der Widerstand einer Diode ist Spannungsabhängig.
20mA ist der Nennstrom der LED, was aber nicht heisst, dass sie sich 20mA nimmt.
Woher die 1.9V ? Am einen Ende hängt 0V und am anderen 4.5V. Da bleiben dir irgendwo 3.1V auf der Strecke...

Gruss, Robin

Dann wäre es keine Diode, sondern ein Varistor.

Wie wolltest Du dann einen Vorwiderstand ausrechnen?
Der Strom, der durch die LED fließt, ist von deren Widerstand und der Spannung abhängig.

Dass mein Konzept funktioniert, konnte ich mit Spannungs- und Strommessung auf meiner Entwicklungsplatine nachvollziehen. Das Dimmen funktioniert auch. Und darauf kommt es letzten Endes ja an.

Gruß André

Hallo André,

eine LED hat im Arbeitsbereich eine negative Kennlinie. Je höher der Strom durch die LED, um so kleiner der Spannungsabfall an der LED. Ohne ein geeignet dimensioniertes Element in Serie, das eine positive Kennlinie hat, wie z.B. ein ohmscher Widerstand, wird die LED zerstört (es sei denn, die Stromquelle geht schon bei geringer Belastung in die Knie). Eine LED ohne geeigneten Vorwiderstand betreiben zu wollen ist Murks. Eine Alternative wäre noch eine Strom begrenzende Schaltung vor der LED (typisch: auf 20 mA begrenzen).

Gruß Kurt

Hey André,

Kurt hat recht.

Wo hast du denn den Strom gemessen? Da du das ganze getaktet betreibst, kannst du das mit einem herkömmlichen Strommeter nicht messen.

Für den Vorwiderstand: (Quellspannung - LedSpannung)/LedStrom.
In deinem Fall: (4.5V - 1.9V)/0.02 = 130 Ohm

Gruss, Robin

Hallo André,

wie es Kurt ganz richtig beschrieben hat, betreibt man LED mit einem Vorwiderstand (oder einer Konstantstromquelle).
Zur Berechnung des Vorwiderstands schau mal hier: http://www.mikrocontroller.net/articles/LED
Man kann bei PWM-Nutzung den Strom schon wesentlich höher ansetzen, muss aber garantieren, dass das entsprechende Puls/Pausen-Verhältnis immer eingehalten wird und nie ein Daueranzustand auftritt. Zu den max. Strömen schau mal in das Datenblatt zu deinen LEDs.

Als Elektro-Ing hätte ich noch ein paar Anmerkungen bzw. Verbesserungsvorschläge zu deinem Schaltplan:

• Du hast keinen Verpolungsschutz drin. Eine Schottky-Diode in Serie mit dem Schalter z.B.
• LEDs werden nie parallel geschaltet. Seriell würde bei passender Spannung und Strom gehen.
• Den Widerstand am Reset brauchst du nicht.
• Das Potentiometer ist falsch angeschlossen. Die Masseverbindung fehlt und damit ist es kein Spannungsteiler.
• Die Taster brauchen keine externen Widerstände, wenn sie nach Masse schalten und die internen Wid. aktiviert werden. Du kannst beide aber auch nur an einem Pin betreiben, wenn du diesen als ADC-Pin nutzt und die Taster jeweils einem Widerstand nach Vcc bzw. Masse überbrücken. So hättest du mehr Pins frei und könntest die LED ev. auch ohne die Transistoren direkt an den Pins betreiben.
• Transistoren brauchen auch Vorwiderstände an der Basis. Dass es bei dir ev. funktioniert liegt nur daran, dass der Basisstrom vom AVR begrenzt wird. Siehe Datenblatt: '19.5 Pin Driver Strength'

Grüße
Michael

Nein, das stimmt nicht (siehe Kennlinien). Allerdings haben normale und Leuchtdioden eine exponentielle, im Arbeitsbereich sehr steile Kennlinie: Eine kleine Spannungsänderung ergibt eine große Stromänderung. Da man dadurch spätestens bei häufiger Änderung der Umgebungstemperatur einer Spannung kaum einen bestimmten Strom zuordnen kann, gibt man letzteren vor. Ein Widerstand nach R=(U_Versorgung-U_Fluß)/Nennstrom kann den Strom auf den maximal zulässigen Wert begrenzen, besser ist eine Konstantspannungsquelle.

Grüße

fquadrat

Ergänzung: Mein "das stimmt nicht" bezieht sich auf die Aussage, die LED habe im Arbeitsbereich eine negative Kennlinie. Die müßte nämlich bei zunehmnder Spannung einen abnehmenden Strom aufweisen.

fquadrat

Hallo fquadrat,

Du hast recht. Ich hatte die Kennlinie der Tunneldiode im Kopf. Böser Irrtum.

Grüße Kurt

Hallo in die Runde,

hier ist ja noch was dazu gekommen.

Zuerst mal eine Beobachtung, die der Theorie zu widersprechen scheint: Die I/O-Ausgänge des ATtiny 13 können 20 mA treiben. Somit ist eine LED im Normbetrieb kein Problem für ihn (max. ein Pin gleichzeitig). Dabei erwärmt er sich nur minimal. Das ist auch so, wenn ich die weiße LED, deren Korrekturfaktor höher ist als der für die rote, in der höchsten Helligkeitsstufe betreibe (jetzt bereits über eine Stunde lang). Was also unterscheidet die Theorie, wie sie hier bisher besprochen wurde, von der Praxis? Sie geht von idealen Zuständen aus. Das heißt nicht, dass sie falsch ist.

Laut Datenblatt der weißen LED ist der zulässige Spitzenstrom IFP 100mA bei 1/10 Duty Cycle, 0,1ms Pulse Width. Diese Angabe steht unter "Absolute Maximum Ratings" und ist daher ein Wert, bei dem die Lebensdauer der LED schon drastisch verkürzt wird. Das heißt, sie ist dann nur noch halb so hell. Was ist mit drastisch gemeint? Keine Ahnung. Vielleicht von 70.000 auf 10.000 Betriebsstunden? Und wenn sie bei mir nur 500 Stunden hält? Dann wär sie bei mir nach etwa 9 Jahren nur noch halb so hell.
So viel nur mal zu den Verhältnismäßigkeiten.

Aber es hilft alles nichts, solange es nur vermutet wird.
Deshalb werde ich das tun, was ich sowieso schon vorhatte, und mir ein Oszilloskop zulegen. Damit kann man dann fundierte Aussagen treffen.
Einige Punkte, und Vorschläge, die genannt wurden, sind bedenkenswert, besonders die Basisvorwiderstände für die Transistoren.
Ja, die sind doch unverzichtbar. Bei konstanter Betriebsspannung ist die Auslegung kein Problem. Allerdings verringert sich mit der Laufzeit die Spannung der Batterien. Möglicherweise schaffen Zehner-Dioden (mit Widerstand in Reihe natürlich) zwischen Basis und Masse Abhilfe.

Das wirft meine Platinenvorlage natürlich völlig über den Haufen.


Ups! In der Platinenvorlage ist die Masseverbindung jedenfalls drin.
Stimmt. Dann muss ich den Reset-Pin in einen I/O-Pin umwandeln. Der wird eh nicht gebraucht.


Hmm...dann frag ich mich, wie das bei LED-Kopflampen mit 4 oder mehr LEDs gelöst ist, die mit 3 x AAA betrieben werden.
Verpolungsschutz würde bedeuten, dass ich 4 x AAA Batterien in Reihe als Spannungsquelle brauchte. Außerdem traue ich mir das falsche Einlegen von gleich 3 AAA-Batterien nicht zu. Die Datenblätter einiger Schottky- und normaler Schaltdioden, die ich mir ansah, wiesen alle einen Spannungsfall von 1,1 V aus. Ich habe die, an denen nur 0,3 V abfallen sollen noch nicht gefunden.


Das wäre für den Einsatz auf der Lampenplatine i. o. Leider ist meine Entwicklungsplatine von Pollin. Da liefern die Taster beim Betätigen ein high-Signal. Ich bräuchte dann wohl eine der teuren Original-Entwicklungsplatinen (STK500 o.ä.)


Da muss ich erstmal überlegen, wie das funktionieren könnte.
Du meinst, in ungeschaltetem Zustand liefern die Widerstände sozusagen eine mittlere Spannung von sagen wir 2,5 V und Taster 2 liefert bei Betätigung Betriebsspannung als Signal und Taster 3 liefert 0 V. Wäre gefährlich, denn wenn beide Taster gleichzeitg gedrückt werden, gibts einen Kurzschluss, vorausgesetzt ich habe Dich richtig verstanden.

LEDs direkt an den Pins betreiben heißt, ich müsste die LEDs in Reihe schalten. Atmel garantiert eine I/O-Ausgangsspannung von 4,5 V bei einer Betriebsspannung von 5 Volt. Ich könnte also maximal 2 rote LEDs und nur eine weiße LED betreiben. Es gäbe dann auch kaum noch Spielraum für schwächer werdende Batterien.

So viel erstmal dazu.
Für alle, die bis hier durchgehalten haben und sich fragen: "Warum so ein Aufwand für eine Astrolampe?!"
Weils Spaß macht.

Gruß André

edit: Tasternummern berichtigt

Hallo Andre,



ich glaube, Michael meint ein DAC über Widerstandsnetzwerk, z.B. R/2R . Die Ausgangsspannung wertest du dann an einem ADC-Pin aus und kannst die gedrückten Taster bestimmen.

Gruß, Robert

Hallo Robert,

das leuchtet ein. Ist eine Überlegung wert.

Gruß André

Hallo Kurt,

so böse ist der Irrtum nicht - warum man den Widerstand einbaut, ist eigentlich egal, sofern man es überhaupt tut.

Immerhin kann man aus dem Verlauf der Kennlinie eine Kennlinie "Widerstand gegen Spannung" ableiten, die im Arbeitsbereich sehr wohl negativ ist.

Grüße

fquadrat

Hallo André



Das stimmt selbstverständlich nicht. Die "Absolute maximum ratings" dürfen nie überschritten werden. Normalerweise wird ein Sicherheitsabstand eingeplant. Eine Definition kannst du hier lesen: http://semicon.njr.co.jp/eng/icpackage/doc05.html

Viele Grüße,
Horia

Hallo Horia,

wenn New Japan Radio Co.,Ltd. das so definiert, heißt das noch lange nicht, dass andere das auch tun.

Ich habe mich an diese Beschreibung gehalten.
Da die LEDs nicht zerstört wurden und die weiße hier im Langzeitversuch noch immer auf höchster Dimmstufe fröhlich vor sich hin leuchtet, gehe ich davon aus, dass Imax nicht überschritten wird und (wenn überhaupt) nur ihre Lebensdauer deutlich verkürzt wird, denn die längste Pulsdauer beträgt mit 23,3µs nur rund 1/4 des o.a. Wertes.

Gruß André

Gute Morgen zusammen,

ich baue schon seit Jahren Taschenlampen, vorwiegend mit High-Power Led´s. Deine Schaltung ist ja soweit ok, bis auf das was schon genannt wurde. Aber ohne LED Vorwiderstand wird das nichts bei 5 Volt Betriebsspannung.
High Power Led´s kannst Du mit zwei AA-Zellen oft direkt ohne Vorwiderstand betreiben und via PWM regeln. Das geht aber nur bei Weiß und Blau da die eine Vorwärtsspannung von etwas über 3 Volt haben. Rote Led´s liegen hier deutlich drunter.
Als Verpolschutz kannst Du auch einen Fet benutzen, der hat keine Verluste wie eine Diode. Das ganze soll ja auch effizient werden. Ebenso würde ich die Transistoren gegen Fet´s austauschen.
Ich habe in der Vergangenheit auch oft Treiber mit dem Attiny13 programmiert. Sobald Du aber PWM in der Schaltung hast ist der ADC nicht mehr genau. Da mußt Du die Meßdauer erhöhen, irgendwie mitteln oder noch einen C an den Eingang legen.
Wieso nimmst Du nicht ein Poti mit integriertem Schalter? Damit kannst Du einschalten und Stufenlos dimmen. Das ganze schön über den Tiny. Da mußt Du halt beachten das beim ersten Einschalten immer die roten LED´s zuerst leuchten. Die umschaltung zu den weißen Led´s erfolgt über zwei mal einschalten.
Schau mal, mein letzten Projekt:
Die Komet

Hallo conehead,

darf ich fragen wie du die 90W an Wärme der 'Kometenlampe' abführst?
Das Teil, bzw. die LEDs darin, durfte doch bei der Leistung nach spätestens einer Minute den Geist aufgeben?
Oder betreibst du sie nur im Stroboskopmodus?

Grüße
Michael

Hallo Markus,

über MOSFETs habe ich mich auch schon informiert, da Zenerdioden für die Begrenzung der Basisspannung in diesem Fall wegen des erforderlichen hohen Ableitstromes nicht eingesetztwerden können.
Einige Hinweise zu den MOSFETs betrafen die große Kapazität dieser FETs und damit einhergehender hoher Gate-Ströme beim Einschalten. Deshalb bin ich auf den Trichter gekommen, Basiswiderstände für die BC337 mit 150 Ohm einzusetzen.

Mit dem ADC habe ich keine Probleme. Bei 4,8 MHz Taktfrequenz scheints noch nicht so zu stören. Bei 9,6 MHz spinnt er dann aber total.


Sowas lese ich hier immer wieder. Es scheint so, dass nicht sein kann, was nicht sein darf.
Frei nach da Vinchi: "Und sie leuchtet noch." ...und das mittlerweile seit Tagen und immernoch gleich hell.

Gruß André

Moin,

einen Fet kannst Du als Verpolschutz einbauen. Dabei mußt Du einfach das Gate mit auf die Source hängen, einen größeren Widerstand vom gate gegen Masse und schon fungiert der Fet als Schalter/Verpolschutz. Als Begrenzung der Betriebsspannung eignet sich ein Fet natürlich nicht. Wenn Du die Betriebsspannung herab setzen möchtest kannst Du einfach ein paar Dioden in Reihe schalten. Pro Si Diode fallen 0,7 Volt ab. Treibt natürlich die Effizienz in den Keller.
Ebenso kann der Tiny direkt kleine Fets treiben ohne Fet-Treiber. Ein 100 Ohm Widerstand am Gate reicht. Ein Fet ist im gegensatz zu einem Transistor spannungsgesteuert und nicht stromgesteuert. Die dabei am gate auftretenden Kapazitäten durch die Ladungsverschiebung kommen bei sehr hohen Frequenzen zum tragen. Bei Deiner Anwednung ist das vernachlässigbar. Trotzdem solltest Du das PWM bei z.B. 5khz und nicht wesentlich höher betreiben. Da ist dann kein Flimmern mehr sichtbar und die Verluste halten sich in Grenzen. Je höher Du hier mit der Frequenz gehst, je höher werden die Verluste bei der Umladung im Fet. Aber wie gesagt bei den paar mA spielt das alles noch keine Rolle.
Da Deine Led´s ja immer noch bei 5 Volt und PWM leuchten würde mich mal ein Oszi Bild von der Basis und Collector gegen Masse interessieren. Ich kann mir nur vorstellen das die Basis noch nicht in die Sättigung kommt und der Transistor damit als Vorwiderstand fungiert.
PWM eignet sich definitiv nicht als Strombergrenzung wie es eine LED braucht. Nur zur Helligkeitsregelung.
Mit Led´s parallel schalten habe ich kein Problem, allerdings sollten die Led´s aus einer Charge kommen. Dann geht das schon.


@Michael
die Komet ist bei 90 Watt natürlich nicht dauerbetriebsfest. Bei 30 Watt dagegen schon. Da sind die Led´s noch extrem effizient und die Lampe ist trotzdem sau hell. Übringens, die Lampe hat keinen Stroboskop-Modus. Das finde ich so unnötig wie ein drittes Ei ;-)

Die Lampe habe ich mehr oder weniger zu demonstartionszwecken gebaut. Anbei mal eine Preisaufstellung (ohne Arbeitszeit), daher fällt die Lampe für einen Verkauf eh aus....

310,- Body
20,- Aluminium für Heatsink
75,- XP-G
70,- XP-C + Stars + Optiken
113,- Nichia NC4U133 UV LED
30,- PCB Components LED Strippe
31,- PCB Components Ampere
14,- PCB Components µBuck
1,- Reflektor von DX für Nichia UV
56,- AW IMR Akkus
10,- Kleinteile für µC wie Programmer
40,- Kleinteile wie Wärmeleitkleber, Poti, DuoLED, Kabel, Attiny13 usw.
770,- €

Hallo und Schöne Pfingsten!

Das Oszilloskop kam gestern an, und ich konnte die ersten Messungen an meiner Entwicklungsplatine durchführen.
Dabei kamen Messwerte heraus, über die ich mir noch nen Kopf machen muss. Zum einen ist die Frequenz der PWM an den ATtiny-Ausgängen niedriger, dadurch die Pulse länger und zum anderen unterscheiden sich die Ausgangsspanungen stärker als erwartet (siehe: Bilder im Anhang).

@Markus
Die LEDs werden noch nicht über Transistoren getrieben sondern direkt vom ATtiny. Ich habe mir auch gleich noch ein Experimentier-Steckbrett und 0,1 Ohm Widertände (5 Watt) mitbestellt, die ich als Shunt für die Strommessung einsetzen will. Dann werde ich erstmal mit den BC337 arbeiten. Die FETs werde ich aber im Hinterkopf behalten.

Gruß André

Hi André,

Das klingt aber nach Drahtwiderständen. Da musst du aufpassen, dass der induktive Anteil nicht zu hoch ist und dir die Messung verfälscht, wenn du die PWM-Frequenz zu hoch wählst...

Gruße
Michael

Hallo,

das Problem mit der Pulslänge der weißen LED ist gelöst. War nur ein Programmierfehler.



Daran habe ich auch schon gedacht. Sollte es nicht funktionieren, muss ich nach einer anderen Lösung suchen.

Gruß André

Hallo,

ich habe das Thema noch nicht zu den Akten gelegt. Hatte wieder
viel um die Ohren und bin nicht dazu gekommen, weiter zu machen.

Heute bin ich erstmal so weit gekommen, die Schaltung auf dem
Experimentier-Steckbrett noch ohne Transistoren aufzubauen.
Ich wollte erstmal sehen, ob ich mit dem 0,1 Ohm Drahtwiderstand eine
verlässliche Stromstärkenbestimmung hinbekomme.
Wie befürchtet ist seine Induktivität zu hoch. Außerdem ist die
Spannung, die über ihn abfällt so gering, dass sie in den
Einstreuungen aus der Umgebung und der Schaltung selbst untergeht.

Deshalb habe ich zwei Trimmer auf 1,0 Ohm eingestellt.
Da zeigt sich zwar auch eine gewisse Induktivität, aber das
dürfte wohl die des gesamten Schaltkreises sein.
Um sicher zu gehen, stehen zwei 2,0 Watt Metalloxidschicht-Widerstände
auf meiner aktuellen Bestellliste.

Aus den Bildern entnehme ich für die rote LED einen Strom von
etwa 100 mA bei einer Pulsdauer von 230 ns und für die weiße
LED etwa 50 mA bei einer Pulsdauer von etwa 790 ns.

Gruß André

Hallo,

heute konnte ich endlich auf Transistorbetrieb umstellen und
nun sind die LEDs dahin, werden einige denken. Aber weit gefehlt.
Sie leben noch.

Als Basisvorwiderstände habe ich 150 Ohm eingesetzt, als
Shunt-Widerstände wieder die Trimmer mit 1 Ohm.

Im ersten Bild sind die Messpunkte Kanal 1 = Kathode der weißen
LED und Kanal 2 = Ausgang des Shunt-Widerstandes.
Das zweite Bild zeigt die Spannungsdifferenz in höherer Auflösung
der y-Achse und das dritte Bild die Spannungsverläufe für die
Kathode der weißen LED (Kanal 1) sowie der Transistorbasis (Kanal 2).
Die Basisspannung liegt mit ca. 800 mV nur knapp über der
Schwellenspannung. Das ist mit Sicherheit auch ein
strombegrenzender Faktor und der Grund dafür, dass die LEDs
noch funktionieren.

Fazit: In dieser Konfiguration können die LEDs ohne die sonst
üblichen Vorwiderstände betrieben werden.
Ob es auch ohne Shunt und mit je drei LEDs parallel bei unter-
schiedlichen Betriebsspannungen funktioniert, werde ich
ausprobieren, sobald ich Zeit dafür habe.

Gruß André