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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit Schaltung


Autor: schlitten (Gast)
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Zuallererst: Ich bin blutiger Anfänger, bitte geht nicht zu hart mit mir 
ins Gericht, falls ich irgendwas dummes schreibe...

Es geht um die Schaltung im Anhang. Diese ist so in einer 
Rücklichtleiste in irgendnem VW verbaut. Mein Vater ist KFZ Mechaniker 
und das Teil ist irgendwie im Müll gelandet (aber nicht wegen 
elektronischer Probleme), und da hat er mir das mitgebracht.
Die Bezeichnungen der Elemente im Schaltplan stimmen 
höchstwahrscheinlich nicht, d.h. ich weiß nicht um welche Bauteile es 
sich genau handelt. Dazu kommt, dass das der erste Schaltplan ist, den 
ich mit Eagle gezeichnet hab und so ganz blick ich noch nich durch ^^

Normalerweise wird die Schaltung mit den 12V der Autobatterie versorgt. 
Ich würde die LED-Leiste gerne woanderst verwenden und wenn möglich z.B. 
mit ner 9V Blockbatterie versorgen. Also dacht ich mir, ich passe 
einfach die Widerstandswerte an und löte neue rein.

Die Diode hat laut meinem relativ billigen Multimeter ne 
Durchlaufspannung von 0,57 V. Die LEDs (rot) von 1,8 V. Jetzt das erste 
was seltsam ist. Die Widerstände sind laut Multimeter 20 Ohm groß. Laut 
dem Farbcode müssten sie aber 56Ohm groß sein, wenn ich das richtig 
entschlüsselt hab (Die Ringe sind Grün, Blau, Schwarz, Gold, Grau oder 
Braun, Rot). Wenn ich die Widerstandswerte ausrechne mit 20mA Strom käme 
ich auf 635 Ohm.
(Meine Gleichung war 12V = 0.57V + R/3 * 20mA + 4 * 1,8V)
Für die 9 Volt wärens laut meiner Rechnung 185 Ohm.

Kann sich jemand erklären wieso ich da 3 verschiedene Werte rausbekomm?

Als nächstes versteh ich nich ganz für was die erste Diode überhaupt gut 
ist. Wird damit nur sichergestellt, das kein Strom in der falschen 
Richtung fließt? Aber dafür sorgen doch auch die ganzen LEDs?! Oder ist 
das irgendne spezielle Diode, die noch irgendwas anderes macht. Aussehen 
tut sie wie ne ganz normale, schwarzer Zylinder mit nem grauen Ring an 
der einen Seite. Was draufsteht kann ich leider nich entziffern.
Oh, grade als ich das schreibe meine ich 1N5 zu erkennen und kurzes 
Googeln sagt mir, dass das ne Zenerdiode sein müsste. Die werden ja 
meist in Sperrichtung verwendet, oder? Allerdings ist die hier imo so 
eingebaut wie in meinem Schaltplan eingezeichnet (Die Seite ohne den 
Ring hängt an Plus).

Was mich noch stutzig macht, ich hab mal en 6V Netzteil (aus dem aber 
tatsächlich ca. 8V rauskommen) drangehängt. Ok, die LEDs leuchten, zwar 
nicht so stark aber sie leuchten. Dann mal ein 5V Netzteil dran und 
garnix tut sich. Wenn die Diode jetzt ne Zenerdiode wäre, die bei 5V 
durchbricht könnt ichs ja verstehen aber wie gesagt, imo ist sie nicht 
in Sperrichtung geschaltet.

Kann jemand Licht in mein Dunkel bringen?

: Verschoben durch Admin
Autor: zylix (Gast)
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Also als erstes muss Dir klar sein das ein Widerstand eine gewisse 
Toleranz hat. In der Regel sind das 5% bei Kohleschicht Widerständen. 
Bei 500 Ohm sind das immerhin 25 Ohm Toleranz. Das nächste ist das Du 
Dir vielleicht mal eine Widerstandsfarbcode Tabelle anschauen solltest. 
Ich sehe bei den genannten Farben einen Wert von 56 Ohm bei einer 
Toleranz von 5%.

Was Deine Messung angeht, hast Du den Widerstand in der Schaltung 
gemessen oder ausgebaut? Ist die Batterie vom Multimeter voll? Ist das 
Multimeter in Ordnung?

Ach ja die Diode oben ist ein Verpolungsschutz, dadurch wird halt 
verhindert das Dir die LED's nicht abrauchen falls mal einer z.B. falsch 
Starthilfe gibt oder der Fahrzeughalter die Batterie falsch anschließt 
(Ja sowas gibt es tatsächlich).

Wenn Du das ganze an 9V betrieben willst müssen die Widerstände um 1/4 
kleiner werden, ganz einfach :-)


Mfg Zylix

Autor: Thomas Eckmann (Firma: Thomas Eckmann Informationst.) (thomase)
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Mit der Schaltung hätte ich auch Probleme.

4 Stück in Reihe  ist schon OK. Aber nicht auch noch kreuz und quer.
Nimm sämliche waagerechten Verbindungen in deinem Schaltplan raus, bis 
auf die zu + und -, dann geht das auch.

mfg.

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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schlitten schrieb:

> Zuallererst: Ich bin blutiger Anfänger, bitte geht nicht zu hart mit mir
> ins Gericht, falls ich irgendwas dummes schreibe...

Das gilt nicht! Jeder hier bekommt die volle Dusche! :-)

> Die Diode hat laut meinem relativ billigen Multimeter ne
> Durchlaufspannung von 0,57 V.
> Die LEDs (rot) von 1,8 V.
> Widerstand gemessen 20 Ohm, Farbcode 56 Ohm

Deine Messungen finde ich gut. Bei vielen Fragen hier fehlen diese 
einfachen Dinge! Dusche wird zu gedreht.

12V - 0,57V - 4*1,8V = 4,23V

Der Widerstand im LED-Strang muss 4,23V bei 20 mA verbraten: 220 Ohm

oder die LEDs können mehr Strom vertragen:
4,23V / 56 Ohm = 76 mA.

Oder wurden die LEDs vielleicht gepulst (1 on : 3 off Dutycycle) 
angesteuert?

Wie hast du den Widerstand gemessen, ausgelötet oder als 
Parallelschaltung (1/20 = ca. 3*1/56)?

> (Meine Gleichung war 12V = 0.57V + R/3 * 20mA + 4 * 1,8V)
> Für die 9 Volt wärens laut meiner Rechnung 185 Ohm.

9V - 0,57V - 4*1,8V = 1,23V

1,23V / 20 Ohm = 62 mA
1,23V / 56 Ohm = 22 mA

> Oh, grade als ich das schreibe meine ich 1N5 zu erkennen und kurzes
> Googeln sagt mir, dass das ne Zenerdiode sein müsste.

Oder eine Schottky-Diode

> Was mich noch stutzig macht, ich hab mal en 6V Netzteil (aus dem aber
> tatsächlich ca. 8V rauskommen) drangehängt. Ok, die LEDs leuchten, zwar
> nicht so stark aber sie leuchten.

Hier ist die Frage wieviel unter Belastung rauskommt.

> Dann mal ein 5V Netzteil dran und
> garnix tut sich. Wenn die Diode jetzt ne Zenerdiode wäre, die bei 5V
> durchbricht könnt ichs ja verstehen aber wie gesagt, imo ist sie nicht
> in Sperrichtung geschaltet.

4*1,8V = 7,2V und mit 5V bist du unter der Druchflußspannung der LEDs.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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>> Oh, grade als ich das schreibe meine ich 1N5 zu erkennen und kurzes
>> Googeln sagt mir, dass das ne Zenerdiode sein müsste.
>
> Oder eine Schottky-Diode

Oder eine ganz gewöhliche PN-Diode, bspw. eine 1N540x (3A).

Bei den LEDs könnte es sich 80mA-Typen mit 2,2V Flussspannung handeln,
bspw. so etwas in diesem Stil:

  http://www.led-tech.de/de/Leuchtdioden/10mm-LEDs/U...

Bei einer Bordspannung von 14V und einer Flussspannung der PN-Diode von
0,7V wäre dann der LED-Strom

  (14V - 0,7V - 4 · 2,2V) / 56Ω = 80,4mA

was ganz gut passen würde.

Dass die drei LED-Stränge auch quer miteinander verbunden sind, ist zwar
zunächst schlecht, weil sich dadurch der Strom evtl. ungleichmäßig auf
die einzelnen LEDs aufteilt, hat aber den Vorteil, dass beim Ausfall
einer LED nicht gleich der ganze Strang erlischt. Es darf allerdings
höchstens eine von drei parallel liegenden LEDs kaputt gehen, bei zwei
kaputten LEDs fließt der Gesamtstrom von 240mA durch die dritte, die
dann auch bald den Geist aufgibt.

Autor: schlitten (Gast)
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Danke schonmal für die Antworten!

Thomas Eckmann schrieb:
> 4 Stück in Reihe  ist schon OK. Aber nicht auch noch kreuz und quer.
> Nimm sämliche waagerechten Verbindungen in deinem Schaltplan raus, bis
> auf die zu + und -, dann geht das auch.

Yalu X. schrieb:
> Dass die drei LED-Stränge auch quer miteinander verbunden sind, ist zwar
> zunächst schlecht, weil sich dadurch der Strom evtl. ungleichmäßig auf
> die einzelnen LEDs aufteilt, hat aber den Vorteil, dass beim Ausfall
> einer LED nicht gleich der ganze Strang erlischt. Es darf allerdings
> höchstens eine von drei parallel liegenden LEDs kaputt gehen, bei zwei
> kaputten LEDs fließt der Gesamtstrom von 240mA durch die dritte, die
> dann auch bald den Geist aufgibt.

Ich kann da keine Verbindungen rausnehmen, die sind so auf die Platine 
geätzt. ^^ Und da das Teil normalerweise so in Autos eingebaut wird, 
denk ich einfach, dass das auch so funktioniert. Könnte sein, dass da 
nur LEDs mit ziemlich genau der gleichen Flussspannung verbaut werden, 
oder? Hatte auch mal meinen Vater gefragt, es ist irgendwie 
vorgeschrieben, dass da auch mal ne LED ausfallen kann und das Ding 
trotzdem noch leuchtet.

Stefan B. schrieb:
> 12V - 0,57V - 4*1,8V = 4,23V
>
> Der Widerstand im LED-Strang muss 4,23V bei 20 mA verbraten: 220 Ohm

Ja, das wäre der Wert, wenn man statt den 3 parallelen nur einen 
Widerstand in Reihe machen würde. Bei 3 Parallelen kämen die 635 Ohm 
jeweils raus.

> oder die LEDs können mehr Strom vertragen:
> 4,23V / 56 Ohm = 76 mA.
>
> Oder wurden die LEDs vielleicht gepulst (1 on : 3 off Dutycycle)
> angesteuert?

Das könnte natürlich sein. Wegen dem gepulsten könnte ich nochmal meinen 
Vater fragen.

Stefan B. schrieb:
> Wie hast du den Widerstand gemessen, ausgelötet oder als
> Parallelschaltung (1/20 = ca. 3*1/56)?

Nein, hab den in der Schaltung gelassen und einfach über den beiden 
Lötkontakten gemessen. Ah, hab ich also so dann nicht den einen 
gemessen, sondern in Wirklichkeit die Parallelschaltung der 3 
Widerstände?

Stefan B. schrieb:
> 4*1,8V = 7,2V und mit 5V bist du unter der Druchflußspannung der LEDs.

Ohje, stimmt. Peinlich...

Yalu X. schrieb:
> Bei den LEDs könnte es sich 80mA-Typen mit 2,2V Flussspannung handeln

Wie gesagt, ich weiß leider nicht, um welche LEDs es sich genau handelt. 
Gemessen hatte ich aber ne Flussspannung von 1,8V (Mit der 
Diodenmessfunktion meines Multimeters). Könnte aber schon sein, dass das 
irgendwelche speziellen LEDs sind, die haben auch 4 Beinchen, statt 
normalerweise 2 (Wobei aber jeweils 2 Beinchen, den selben Kontakt 
darstellen, wenn ich das richtig erkannt hab).

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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schlitten schrieb:
> Gemessen hatte ich aber ne Flussspannung von 1,8V (Mit der
> Diodenmessfunktion meines Multimeters).

Das Multimeter schickt wahrscheinlich auch nur einen Strom von etwa 1mA
durch die LED. Bei Nennstrom wird auch die Flussspannung der LED höher.

Aber schließ die ganze Einheit doch mal an 12—14V an, dann kannst du ja
sehen, wieviel Strom offiziell fließen sollte. Aus diesem Strom kannst
du dann den Vorwiderstand für 9V berechnen. Übrigens wird ein 9V-Block
bei dem vermuteten Strom von 240mA nicht lange halten :)

> Könnte aber schon sein, dass das irgendwelche speziellen LEDs sind,
> die haben auch 4 Beinchen, statt normalerweise 2 (Wobei aber jeweils 2
> Beinchen, den selben Kontakt darstellen, wenn ich das richtig erkannt
> hab).

Das kann gut sein. Man versieht die LEDs oft mit vier Beinchen, um die
mechanische Stabilität und die Kühlung zu verbessern.

Autor: schlitten (Gast)
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Yalu X. schrieb:
> Aber schließ die ganze Einheit doch mal an 12—14V an, dann kannst du ja
> sehen, wieviel Strom offiziell fließen sollte. Aus diesem Strom kannst
> du dann den Vorwiderstand für 9V berechnen. Übrigens wird ein 9V-Block
> bei dem vermuteten Strom von 240mA nicht lange halten :)

Ok, werde das heute Abend messen.
Und dann will ich mal hoffen, dass du Unrecht hast und es doch nur 
normale LEDs sind und ich nur 60mA Strom brauche :)

Autor: schlitten (Gast)
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So, habe gerade gemessen.

Hab leider kein 12V Netzteil, also hab ich mein 5V und mein 6V 
zusammengeschaltet.
Hatten dann zusammen (gemessen) 11,7 V.
Spannung über einer LED waren tatsächlich 2,2 V.
Strom hab ich 87mA gemessen aber ganz oben, d.h. der verteilt sich noch 
auf die 3 Stränge und ich hätte pro LED ca 29mA...

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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schlitten schrieb:
> Hatten dann zusammen (gemessen) 11,7 V.
> Spannung über einer LED waren tatsächlich 2,2 V.
> Strom hab ich 87mA gemessen aber ganz oben, d.h. der verteilt sich noch
> auf die 3 Stränge und ich hätte pro LED ca 29mA...

Das wären dann bei 14V knapp (14V - 11,7V) / (56Ω / 3) = 123mA mehr,
also knapp 210mA (70mA je LED). Aber es steht dir natürlich frei, die
LEDs mit einem niedrigeren Strom zu betreiben, wenn sie für dich dann
noch ausreichend hell sind.

Autor: MoritzS (Gast)
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Es ist vielleicht einfacher, sich der Schaltung (gedanklich) zu nähern, 
wenn man sich daran erinnert, dass die waagerechten Verbindungen (die 
also die LEDs parallel verschalten) im idealen Fall überflüssig sind 
und weggelassen werden können, da durch sie kein Strom fliesst 
(Potential links und rechts ist ja gleich)

Dann fällt endlich dieser nervige Faktor 3 bei den Strömen und 
Widerständen weg :)

Autor: MaWin (Gast)
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> im idealen Fall überflüssig sind

und im realen Fall schädlich

Autor: schlitten (Gast)
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Die Helligkeit bei den 11,7 V war für meinen Geschmack völlig 
ausreichend.
Jetzt hab ich nur das Problem, dass meine 9V Batterie nicht mehr reicht, 
bei 2,2 V von den LEDs und den 0,7 V der Diode...

Autor: schlitten (Gast)
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So, habs jetzt einfach mal mit der 9V Batterie probiert, mit den alten 
Widerständen drin. Es funktioniert trotzdem, die LEDs leuchten imo 
ausreichend hell, anscheinend geht die Flussspannung der LEDs bisschen 
runter. So fließen auch nur ca 55mA und meine Batterie sollte auch 
bisschen länger halten =)

Danke nochmal an alle.

Autor: Sam .. (sam1994)
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schlitten schrieb:
> Die Widerstände sind laut Multimeter 20 Ohm groß. Laut
> dem Farbcode müssten sie aber 56Ohm groß sein, wenn ich das richtig
> entschlüsselt hab

Wenn die Widerstände parallel geschaltet sind misst du 56 (5%) / 3 Ohm 
und da sind deine 20 Ohm.

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