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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elko Ladezustand anzeigen?


Autor: asystem (Gast)
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Hallo, ich bin gerade dabei mit Elektronik anzufangen und wollte eine 
kleine Blitzschaltung bauen. Eigentlich auch kein Problem, nur möchte 
ich gerne mit hilfe eines Atmega8 auf 5 LED´s anzeigen, wie weit der 
Kondensator geladen ist (SMD-Kondensator, 47µF). Die Blitzschaltung wird 
mit 4,5 - 12V betrieben und hat als Lichtquelle eine LED.
Da ich ein absouluter Anfänger bin, habe ich leider keinerlei Ahnung, 
wie man soetwas anstellt.
PS: Ich hoffe, dass ich das richtige Forum erwischt habe.

Mit freundlichen Grüßen
asystem

Autor: Martin (Gast)
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Kannst du den Schaltplan posten?

Autor: Christian K. (programm-noob)
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kann man denn nicht einfach an den 5 LEDs einfach 5 verschiedene 
Wiederstände anbauen und je nach Ladungsmenge geht dann automatisch die 
nächste LED an

Autor: Aron S. (asystem)
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Kann ich höchstens morgen machen, da ich derzeit nicht zu Hause bin.

Ich könnte mir vorstellen, dass das funktioniert. Ich würde nur gerne 
eine Art Universallösung haben. Falls ich nämlich mal einen anderen 
einbauen würde (mehr Kapatizität), müsste ich ja auch die Wiederstände 
wechseln, oder sehe ich das falsch?

Gruß

Autor: Christian K. (programm-noob)
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oder du nimmst potis, die du dann umstellst.

Autor: Tom (Gast)
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Zeig dich mal nicht so begeistert von dem wenig sinnvollen Vorschlag.

Gleichartige LED (also gleiche Farbe == gleiche Flußspannung) gehen auch 
bei der gleichen Spannung (== "Ladungszustand) an, der Widerstand tut da 
nicht ganz so viel zur Sache. Damit wird im wesentlichen nur der Strom 
geringer, Ergebnis die LED leuchten unterschiedlich hell.

Wenn du die Spannung willst, musst du diese auch messen. Diskret mit n 
LED wären zum Beispiel Fensterdiskriminatoren eine Lösung. Oder halt ein 
µC mit ADC.

Autor: MaWin (Gast)
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Deine 5 LEDs leuchten heller als die Blitz-LED :-)

Zur Anzeige einer SPannung (hier. Ladespannug) über 5 LEDs tut es eine 
Leuchtpunktanzeige wie sie damals als Aussteurngsanzeige verwendet 
wurde, als HiFi noch nicht PMPO war.

Ein Baustein ist der LB1413.

Leichter beschaffbar ist vermutlich der LM3914, der mehr LEDs kann 
(braucht man ja nicht anschliessen).

Schaltplan jeweils im Datenblatt.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Also mit den Widerständen vor den LEDs wird nicht so richtig klappen.
Denn ab einer gewissen Spannung (ca. 1.6 -2V) fangen dann alle LEDs 
gleichzeitig an zu leuchten. Nur unterschiedlich hell. Aber das wird 
sich mit steigender Spannung auch nicht verändern. 1 LED bringt also das 
selbe Ergebnis.

Du brauchst also einen Spannungsvergleich - am besten mit mehreren OPs

Und wenn diese Schaltung arbeitet, brauchst Du daran auch nach einem 
Wechsel des Kondensators nichts zu verändern, da nur die Spannung 
gemessen wird.


Gruß

Jobst

Autor: Aron S. (asystem)
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Danke für die Vorschläge/Anmerkungen. Ich hoffe, dass ich mich nicht zu 
dämlich anstelle, oder mich zu blöd ausgedrückt habe, aber ich würde 
gerne die aktuelle Kapatizität anzeigen.

Ein Beispiel:
Der Kondensator wurde auf 17µF aufgeladen. Er hat 47µF max. Kapatizität 
= ca. 40% (2 Balken leuchten).
@MaWin: Ich weiß leider überhaupt nicht, was der LM1413/LM3914 sind.
Ich bin leider absouluter Neuling.

Mit freundlichen Grüßen

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich weiß leider überhaupt nicht, was der LM1413/LM3914 sind.
> Ich bin leider absouluter Neuling.

Auch beim googeln ?

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Nein. Du kannst die Spannung messen.

Wenn Du die Kapazität haben möchtest, musst Du die Spannung messen, 
nachdem Du einen definierten Strom eine definierte Zeit hineingeschickt 
hast.

Die Kapazität eines Kondensators ist Fest. (Wenn es kein Dreko. etc. ist 
und nicht alterungsbedingt geschrumpft ist)

Die Ladungsmenge kannst Du Ändern.

Q = I * t
Q = C * U

I = Strom [A]
t = Zeit [s]
Q = Ladung [As]
U = Spannung [V]
C = Kapazität [F oder As/V]



Gruß

Jobst

Autor: Tom (Gast)
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Du weißt doch aber, was guugle ist? Da wanderst du mit den Bezeichnungen 
hin und bekommst das Datenblatt.

Autor: Bensch (Gast)
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> Der Kondensator wurde auf 17µF aufgeladen. Er hat 47µF max. Kapatizität

Der Kondensator hat IMMER 47uF, egal ob und wieviel er geladen ist.

Autor: Aron S. (asystem)
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@MaWin:
Danke. Hab gegoogelt und jetzt weiß ich es :-).

@Jobst:
Danke! Ich werd mich da morgen nochmal dransetzen.

Vielen Dank an alle!

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Es gibt viele Methoden, die Kapazität zu messen.
Die einfachste ist auf das Bauteil zu gucken :-)

Im Gegensatz zu einem Akku, dessen Kapazität bei einem Kondensator die 
Ladung ist ([As] <=> [Ah] - fällt etwas auf? Strom * Zeit).

Möglicherweise hast Du das durcheinander gewürfelt ...


Gruß

Jobst

Autor: Aron S. (asystem)
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Danke für die vielen Antworten (vor allem so schnell :-)). Ich 
formuliere meine Frage nochmal anders:

Also. Ich habe einen Kondensator. Dieser wird aufgeladen. Während dieses 
Ladevorgangs möchte ich gerne anzeigen, wie weit der Kondensator 
aufgeladen ist. Zur Anzeige zollen 5 Leds dienen.
Also: 000% Ladung -> 0 LED´s leuchten
      <= 020% Ladung -> 1 LED leutet
      <= 040% Ladung -> 2 LED´s leuchten
      <= 060% Ladung -> 3 LED´s leuchten
      <= 080% Ladung -> 4 LED´s leuchten
      <= 100% Ladung -> 5 LED´s leuchten.

Leider weiß ich nicht, wie man den Ladezustand des Kondensators 
herausfinden kann. Da ich ein absouluter Anfänger bin, würde ich um eine 
ausführliche und verständliche (für einen Anfänger...) Anleitung bitten.

Mit freundlichen Grüßen

Autor: mhh (Gast)
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Macht es überhaupt Sinn, sich das anzeigen zu lassen? Einen Kondensator 
von 47µF auf 4,5-12V aufzuladen dürfte nicht wirklich lange dauern.

Ein anderer Ansatz wäre in meinen Augen, die Helligkeit einer LED durch 
den Vergleich der Betriebsspannung mit der aktuellen Spannung am 
Kondensator zu verändern. Wobei zum Beginn der Ladung die LED mit 
maximaler Leuchtstärke leuchtet und bei Gleichheit die LED aus geht.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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mhh schrieb:
> Macht es überhaupt Sinn, sich das anzeigen zu lassen? Einen Kondensator
> von 47µF auf 4,5-12V aufzuladen dürfte nicht wirklich lange dauern.

Das hängt von dem Widerstand der/in den Zuleitungen ab.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Simon K. schrieb:
> mhh schrieb:
>> Macht es überhaupt Sinn, sich das anzeigen zu lassen? Einen Kondensator
>> von 47µF auf 4,5-12V aufzuladen dürfte nicht wirklich lange dauern.
>
> Das hängt von dem Widerstand der/in den Zuleitungen ab.

...und der Kapazitaet. Er schrieb doch, dass es um ein Blitzgeraet 
ginge, oder?

Volker

Autor: mhh (Gast)
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Simon K. schrieb:
> Das hängt von dem Widerstand der/in den Zuleitungen ab.

Wenn da viel Widerstand ist, wird es problematisch, sich durch andere 
LEDs noch was anzeigen zu lassen. Also umschwenken auf LCD :)

Autor: Aron S. (asystem)
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Ich bin offen für alle Vorschläge. Leider habe ich noch keine Ahnung von 
LCD-Displays.

Ich fürchte, dass ich mich noch etwas mehr in die Materie einarbeiten 
muss.

Gruß

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Du kannst dir auch einfach den LM3914 angucken. Das wurde hier auch 
schon genannt.

Autor: mhh (Gast)
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mhh schrieb:
> Wenn da viel Widerstand ist, wird es problematisch, sich durch andere
> LEDs noch was anzeigen zu lassen. Also umschwenken auf LCD :)

Das war nur als Scherz gemeint. Ich glaube nicht, daß Du so hohe 
Zuleitungswiderstände haben wirst wie Simon K. (simon) es eingeworfen 
hat.

Günstig wäre wirklich ein Schaltplan von dem, was Du bisher realisiert 
hast/bzw. willst. Dann wäre es einfacher für uns darauf einzugehen.

Es ist ein Unterschied, ob Du die LED per Taktgenerator ansteuerst, oder 
die Spannung an dem Kondensator als Schaltkriterium benutzt. Denn nur 
bei zweiterem wirst Du eine Aufladung des Kondensators sinnvoll optisch 
mit so einer Anzeige verfolgen können.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Aron S. schrieb:
> Leider weiß ich nicht, wie man den Ladezustand des Kondensators
> herausfinden kann.

Da sich die Kapazität nicht verändert, ganz einfach: Die Spannung 
messen.

Zur Schaltung:
Wenn Du die Energie in dem Kondensator wirklich dazu benötigst, um die 
Blitz-LED einmal leuchten zu lassen, würde ich die Finger davon lassen, 
noch weitere Peripherie damit betreiben zu wollen.
Wenn Du ständig 4.5-12V mit mehr als z.B. 100mA zur Verfügung hast, ist 
der Kondensator ja eigentlich nicht nötig, bzw. nur als Puffer ohne 
weitere Auswirkung (100mA laden 47uF in 5ms auf 12V), da die LED direkt 
betrieben werden kann (kurzzeitig verträgt sie ja auch wesentlich mehr 
als den Nennstrom - Ich hatte mal rote LEDs für ein Multiplex-Display, 
die 1,5A Spitzenstrom geschafft haben!).

Allerdings gehe ich davon aus, daß sich das ganze um eine kleine 
Spielerei handelt und der Kondensator 'künstlich' langsam geladen wird. 
Die Schaltung zur Anzeige der Ladespannung sollte aber seperat versorgt 
werden. Ausserdem ist sie wesentlich komplexer und anspruchsvoller, als 
die 'Widerstand-Kondensator-LED-Blitzschaltung' ;-)


Gruß

Jobst

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