Selbstbau Astrolampe: ein oder zwei Fragen

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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.

Zitat von conehead:
Aber ohne LED Vorwiderstand wird das nichts bei 5 Volt Betriebsspannung.
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 [zensiert] 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,- €
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
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
 

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Hallo,

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

Zitat von Michael:
Das klingt aber nach Drahtwiderständen. Da musst du aufpassen, dass der induktive Anteil nicht zu hoch ist...

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

Gruß André
 

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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
 

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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
 

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