Hallo! Ich möchte eine LED an einen Kondensator (aufgeladen auf 2,4V) anschließen und abrupt ausschalten, sobald der Kondensator sich bis auf eine bestimmte Spannung entladen hat, sodass die LED nach dem Trennen des Kondensators von der Spannungsquelle noch eine bestimmte Zeit leuchtet. Um für ein abruptes Abschalten der LED zu sorgen, sind mir bisher folgende Möglichkeiten eingefallen: - einen Diac in Reihe mit der LED schalten, der z.B. sich bei 20mA ein- und bei 18mA ausschaltet (Gibt es sowas?) - eine Z-Diode in Reihe mit der LED schalten, die die LED beim Unterschreiten ihrer Durchbruchspannung abschaltet - die LED an einen Schmitt-Trigger hängen (Sollte man einen diskreten oder einen integrierten hernehmen? Wie stellt man die Abschaltspannung jeweils passend ein?) - die LED an einen Komparator hängen Welche Möglichkeit ist hier zu empfehlen (oder gibt es noch andere, bessere Möglichkeiten)? Es wäre auch noch praktisch, wenn man die LED einfach in Reihe mit einem Transistor an die Spannungsquelle hängen und den Transistor dann per Kondensatorentladungserkennung abschalten könnte - da müsste dann aber auch darauf geachtet werden, dass die Schaltung am Kondensator den Transistor auch abschaltet, wenn sie selber mangels Spannung am Kondensator ausfällt. Noch was: Ich weiß, dass diese Frage schonmal gestellt wurde (Beitrag "Wie LED abrupt schalten?"), aber da wurde keine (endgültige) Lösung gefunden, die ich direkt übernehmen könnte.
Hm, bei einer Frage, wo niemand sich vorstellen kann, was du wirklich willst, hat auch niemand Lust, im alten thread nachzulesen. Eigentlich willst du die LED doch NICHT abrupt ausschalten. Wovon soll sie denn sonst leuchten? Was willst du wirklich???
Ich würde die Zenerdiode vorschlagen. Verbraucht am wenigsten, wenn sie ausschaltet gar nichts mehr und ist am wenigsten Aufwand.
Zenerdiode: Voll krass abrupt bei 0,5 bis 1,0 Volt... Z-Diode übrigens auch nicht.
Ralli schrieb: > Hm, bei einer Frage, wo niemand sich vorstellen kann, was du > wirklich willst, hat auch niemand Lust, im alten thread nachzulesen. Den alten Thread (der nicht von mir ist und dessen Thema meinem Problem auch nur ähnelt) habe ich nur erwähnt, damit niemand "Das hatten wir schonmal, schau da nach" schreibt. Mein Problem ist (nochmal kurz zusammengefasst) folgendes: Ich möchte eine LED nach dem Schalten eines Kontakts drei Sekunden lang leuchten und dann schlagartig ausgehen lassen. Die Schaltung soll dann auch keinen Strom mehr verbrauchen. Meine Idee war eben, bei ausgeschaltetem Kontakt einen Kondensator aufzuladen und ihn dann beim Schalten des Kontakts über die LED zu entladen, wobei irgendein zusätzliches Bauteil (siehe Liste im ersten Post) die LED nach drei Sekunden bzw. bei einer bestimmten Spannung/Stromstärke ausschalten soll.
Also ist der Kondensator mit seinen 2,4 Volt überhaupt nicht das Kriterium? Wie soll man denn wissen, was für Spannungen, Stromverbrauchskriterien etc. zur Verfügung stehen? Ist der Kondensator groß genug und entlädt er sich von 2.4 Volt über 100 Ohm durch eine rote LED mit 1,5 Volt Uf, geht die LED nach einiger Zeit aus. Nämlich dann, wenn die zum Leuchten erforderliche Spannung Uf unterschritten wird. Für ABRUPT und GENAU braucht es aber VIEL mehr Aufwand. Also nenne doch das, was zum Entwickeln einer Schaltung gehört: Was ist vorhanden? Was soll rauskommen? Was darf noch an Bauteilen, Platzbedarf, Kosten, ... dazukommen? Entweder kommt man nach diesen Überlegungen schnell selbst darauf, oder findet hier viele freundliche Helfer!
Ralli schrieb: > Was ist vorhanden? Eine 2,4V-Spannungsquelle und ein Schalter, der nach Masse durchschaltet. > Was soll rauskommen? Eine Schaltung, die beim Aktivieren des Schalters für ca. 3 Sekunden eine LED leuchten lässt, sie dann abrupt abschaltet und keinen Strom mehr verbraucht. > Was darf noch an Bauteilen, Platzbedarf, Kosten, ... dazukommen? Bauteile: egal; Platzverbrauch und Kosten: so niedrig wie möglich Ralli schrieb: > Entweder kommt man nach diesen Überlegungen schnell selbst darauf [...] Ich hätte noch eine Idee: Ein TLC555 (als Monoflop verschaltet) müsste bei 2,4V schon funktionieren und kann über den Schalter ausgelöst werden. Es stellt sich also bloß noch die Frage nach dem Ruhestromverbrauch (nicht ausgelöst / ausgelöst, Ausgang an / ausgelöst, Ausgang aus).
2,4 Volt - könnten 2 NiCads sein. Schweben die im leeren Raum? Und wozu das Tasten-Nachleuchten? Der TLC555 verbraucht 170 µA. Ein CD4000-Baustein wenige µA. Und ohne Spannung fließt ganz abrupt oder auch die ganze Zeit gar kein Strom. Funktioniert denn der Rest der Schaltung schon? (Gähn)
Angehängte Dateien:
-
3SECLED.png
9,9 KB
Damit wird's nach dem Einschalten für ca. 3 sec hell. Der LED-Strom (hier 10 mA) ist mit R3 anpassbar (bei größeren Änderungen R2 proportional anpassen). Die Einschaltzeit bestimmt maßgeblich die Zeitkonstante von R1 und C1. Das Verhältnis R1/R2 sollte nicht viel größer als etwa ein Drittel der Stomverstärkung des linken Transistors sein. Aufgrund der zur Verfügung stehenden Spannung von nur 2,4 V sind wohl nur "Niederspannungs"-LEDs, also rote mit rund 1,6 V Flussspannung verwendbar. Simuliert bei 25 °C. Zwischen -60 °C und +80 °C ändert sich die Einschaltdauer um etwa +/- 0,5 sec. Viel Spaß!
Angehängte Dateien:
-
3SECLED1.png
15 KB
Simuliert habe ich das mit Micro-Cap 9.03 - für kleinere Schaltungen halte ich das für unübertroffen unkompliziert. Von der Eingabe bis zu den Ergebnissen dieser einfachen Schaltungen hier braucht man vielleicht 5 min. Zuzüglich der Zeit für den "Spieltrieb", danach an den Werten herumzudrehen... ;-) Dementsprechend noch ein verbesserter Vorschlag. Die vorherige Schaltung erfüllte die Vorgabe "keine Stromaufnahme nach 3 sec" nicht wirklich. Nach dem Abschalten der LED flossen immer noch etwa 30 uA durch R2. Mit komplementären Transistoren lässt sich dieser Ruhestrom um weit mehr als das tausendfache verringern. Nach 10 sec. zeigte eine (zeitlich erweiterte) Simulation noch eine Reststromaufnahme von ca. 150 nA an. Der Ladevorgang von C1 ist aber selbst dann noch nicht völlig abgeschlossen. Nach Minuten sind nur noch die Sperrströme von C1 (bei einem guten Folienkondensator vernachlässigbar) sowie der Transistoren zu erwarten - bei 2,4 V vermutlich im einstelligen Nanoampere-Bereich. Alles hat jedoch seinen Preis: Der Strom durch die LED ist nicht ganz so stabil wie in der vorherigen Schaltung, und fällt innerhalb der 3 sec von ca. 10,3 mA auf 9,3 mA ab (vermutlich ist das aber nur ansatzweise sichtbar). Und ein klein wenig temperaturempfindlicher ist diese Schaltung auch: Zwischen -60 °C und +80 °C ändert sich die Einschaltdauer um etwa +/- 0,8 sec (Die Diagramme im Bild wurden bei 25°C simuliert). Trotzdem: Mit dieser Schaltung noch mehr Spaß... ;-)
Kleinen Haken hat die Sache: Was passiert, wenn die Spannung wegfällt und kurz darauf erneut angelegt wird? Dann ist C1 noch geladen und es fließt kein Strom.
Man kann versuchen, die Entladung zu beschleunigen: Beispielsweise mit einer Diode über (erste Schaltung) R1, Anode an der Basis, Kathode an +2,4 V. Bei der zweiten Schaltung Kathode an Node 5 und Anode an Masse (oder an Node 3, um R3 zur Entladestrombegrenzung zu verwenden). Je geringer die Flußspannung der Diode ist, desto besser wird der ungeladene Anfangszustand des Kondensators wiederhergestellt. Die Entladung über die Diode setzt natürlich einen Verbraucher voraus, der genügend Strom aufnimmt. Fehlt dieser, kann man anstelle eines einfachen Schaltkontaktes einem Umschalter vorsehen, der die +2,4 V-Leitung des "3-sec-Timers" zwischen der Versorgungsspannung (in den Beispielen der Batterie) und Masse umschaltet. MfG
Danke! Das ist genau das, was ich brauche. Aber wo hast du den BC549 her? Ich habe mir gerade die Evaluation Version von Micro-Cap runtergeladen und habe in der Modell-Liste der NPN-Transistoren nur 2N....-Typen und keinen einzigen BC...
Ich habe aus beruflichen Gründen die Vollversion von MicroCap, mit "etwas" umfangreicherem Bauelementangebot. Grundsätzlich sollten beide Schaltungen aber mit beliebigen Si-Kleinsignaltransistoren funktionieren, deren Stromverstärkung in der Größenordnung der verwendeten "-C"-Type liegt. Ich hab gerade einmal in der zweiten Schaltung einen 2N2222 und einen 2N2905 eingesetzt... ...mit dem Ergebnis, daß die Kurven nicht mehr annäherend so flankensteil sind, wie bei den BCxxxC-Typen, sondern flach und rund. Grund dafür ist die erheblich geringere Stromverstärkung der beiden 2N-Typen. Man könnte dafür natürlich die Dimensionierung der Bauelemente anpassen - kleinere Widerstandswerte und eine größere Kapazität im zeitbestimmenden Teil, und den Steuerstrom für den zweiten Transistor erhöhen... ...oder man cheated ein wenig: Klicke auf die Transistoren in der Schaltung, dann öffnet sich der Model-Dialog. Jetzt "tunen" wir die Transistoren: Gib bei "BF" (forward Beta == Stromverstärkung) für beide Transistoren einen Wert zwischen 600 und 700 ein. Das ist ein ein halbwegs typischer Wert für die BCxxxC-Typen, und für die vorliegende Schaltung und Simulation einer der entscheidenden Parameter. Ich hoffe diese Manipulation der Model-Werte funktioniert auch in der Evaluation-Version. Ansonsten suche nach Trasistoren mit größtmöglichem "BF"... MfG
Nachtrag: So ab einem "BF" von etwa 400 sehen die Schaltflanken "hübsch" aus. Der Kondensator muss ggf. angepasst (vergrössert) werden, um die 3 sec. zu erreichen... MfG
Ich würde wahrscheinlich einen BC327B und einen BC337B hernehmen - kriegt man damit noch eine abrupte Abschaltung hin? Und wie stellt man die Flussspannung der LED ein (man muss doch eine normale Diode hernehmen und die Parameter entsprechend verändern, oder?)?
BC327B und BC337B gibt's auch in meinem MicroCap nicht, aber BC3x7-16, -25 und -40, mit "BF"s von ca. 200, 300 und 480. Die recht geringe Stromverstärkung der -16-Typen führt zu flachen Flanken... ...aber mit den -25 und -40-Tyen funktioniert die Schaltung sofort. Die Ausschalteit liegt dabei aber um gut 0,6 sec unter bzw. oberhalb der 3sec, also ggf. den Kondensator anpassen. Die etwas geringere Stromverstärkung (besonders bei -25-Typen) kann auch ausgeglichen werden indem man R1/R2 auf 1,2 MEG bzw. 1,5 MEG verringert. Bei -25-Typen leifert dann C1 = 1uF, bei -40-Typen C1=0.68uF Schaltzeiten in den Gegend von 3 sec. Ein richtig schönes Spielfeld... ;-) LED: Ja, da musste auch ich cheaten, die gibt's nicht einmal in der Vollversion. Rezept: Man nehme eine 1N4148 und ändere im Model-Dialog den Wert "N" (Emission coefficient) auf 4.4. Ergibt etwa 1,6V Flussspannung. Ersetzweise kann man auch zwei 1N4148 für die Simulation in Serie schalten. Das passt auch mäherungsweise. Inde der Simulation kann man die Flussspannung einfach als Differenz der Node-Spannungen anzeigen, bspw. "v(4)-v(3)". Noch ein Hinweis zur LED: Manche moderne rote low current / high effiency Typen benötigen deutlich mehr als 1,6 V Flussspannung (so bis ca. 2,2 V). Da kann es bei nur 2,4 V Versorgungsspannung schon "sehr eng" werden. Schnell getestet: mit -40-Type, 2,0 V-LED-Flussspannung ("N" = 5.5), R3 = 27 Ohm, R1= 1,2 MEG, R2= 1,5 MEG und C1 = 1,5 uF kommt man auf 3,2 sec Schaltzeit. Zwischen -25 °C und 75°C funktioniert die Schaltung noch, aber man nähert sich den Grenzen des Machbaren... MfG
Zum Simulieren kannst Du auch Switcher CAD von Linear Technologies nehmen, kostenlos und dafür ausreichen. Die dürften auch die BC-Transis und ne LED im Angebot haben.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.