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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler


Autor: Matthias 32 (Gast)
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Hallo,

ich bastle zur Zeit an einer Schaltung die dazu dient verschiedene LEDs 
anzuschließen.

Leider habe ich in der Maschine in der die Schaltung verwendet werden 
soll nur 24Volt DC zur Verfügung.


Jtzt habe ich gehört es gibt Spannungswandler mit 24V Eingang und einem 
Ausgang von 2,2 oder 2,5 V (benötigt werden hier ca 500mA).


Die Stromaufnahme sowie die Abmessungen des Spannungswandlers sollten 
dabei möglichst gering sein.


Könnt Ihr mir hier vielleicht einen Tipp geben wo ich einen solchen Typ 
Spannungswandler herbekomme bzw. wer so etwas herstellt?


Danke und Gruß

Autor: Alex22 (Gast)
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Ich glaube was du brauchst ist eher ein Schaltregler, wie z.b. ein MC 
34063 A o.ä.. Eventuell auch einen DC / DC Wandler AM3N Serie von Aimtec 
o.ä.

Autor: Bastler (Gast)
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Mit nem LM2674 vielleicht, regelt auf 3,3V und ist echt klein 
Aufzubauen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Matthias 32 (Gast)

>Jtzt habe ich gehört es gibt Spannungswandler mit 24V Eingang und einem
>Ausgang von 2,2 oder 2,5 V (benötigt werden hier ca 500mA).

Ja, gibt es fertig als Modul, nennt sich DC-DC Wandler.
Aber sag doch erstmal, was du GENAU machen willst. Wenn du nämlich 
LEDs betreiben willst, brauchst du entweder eine 
Konstantstromquelle oder Vorwiderstände.

>Könnt Ihr mir hier vielleicht einen Tipp geben wo ich einen solchen Typ
>Spannungswandler herbekomme bzw. wer so etwas herstellt?

http://www.reichelt.de/?;ACTION=2;LA=2;GROUPID=595...

MFG
Falk

Autor: Branko Golubovic (Gast)
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Ich glaube du braucht keiner Spannungswandler, ehe einstellbare 
Stromquelle wenn du mit dem LEDs betreiben willst.

Autor: Jörg B. (manos)
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Matthias 32 wrote:
> Jtzt habe ich gehört es gibt Spannungswandler mit 24V Eingang und einem
> Ausgang von 2,2 oder 2,5 V (benötigt werden hier ca 500mA).
Wenn möglich kann man vielleicht auch die LEDs in Reihe schalten (max. 
9-10 Stück) und mit einem LM317 und einem Widerstand eine x-20mA 
Konstantstromquelle realisieren.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Hallo nochmal und erstmal danke für all die Antworten.

Was ich damit machen will sind LEDs betreiben - in Reihe schalten geht
aber nicht, da es mehrfarb LEDs mit gemeinsamer Kathode sind.

Ich beabsichtige 20 LEDs a 20mA zu verwenden.

Wenn ich einen Worwiderstand verwende dann benötige ich einen mit 9,5W
-> hier ist mir die Baugröße zwar recht, jedoch die Leistungsaufnahme
deutlich zu hoch ...

Habt ihr noch eine Idee wie man die Spannung von ca. 2.3V noch erzeigen
könnte ohen jedoch soviel Leistungs am Widerstand zu verbraten?

Autor: Jörg B. (manos)
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Also eine Spannung von 2,3V zu erzeugen bringt es alleine noch nicht. 
LEDs benötigen immer einen Strombegrenzer - am simpelsten einen 
Vorwiderstand. Also könnte man vielleicht mit einem Schaltregler auf 5V 
oder 3V runterregeln und ab da dann mit Vorwiderständen.

Autor: The Devil (devil_86)
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Matthias 32 wrote:

> Wenn ich einen Worwiderstand verwende dann benötige ich einen mit 9,5W
> -> hier ist mir die Baugröße zwar recht, jedoch die Leistungsaufnahme
> deutlich zu hoch ...

Wie kommst du auf 9,5W??

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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24 *0,4 hat er gerechnet. Die 9,5 Watt verteilen sich auf 20 
Vorwiderstände. Also 0,5W Vorwiderstand pro LED.

MW

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Hallo nochmael,


Richtig, genauso habe ich gerechnet, nur dass ich eben statt 20 
einzelnen nur einen Vorwiderstand mit 9,5W nehmen wollte, da dies die 
Bestückung vereinfacht.

Autor: The Devil (devil_86)
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Ein 'Gesamtvorwiderstand' reicht aber nicht, du brauchst für jede LED 
nen einzelnen Vorwiderstand.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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>Was ich damit machen will sind LEDs betreiben - in Reihe schalten geht
>aber nicht, da es mehrfarb LEDs mit gemeinsamer Kathode sind.

Wenn Reihenschaltung nicht geht, wie dann mit nur einem Vorwiderstand?

MW

Autor: The Devil (devil_86)
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...er meint ein Vorwiderstand und die LEDs parallel.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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ein Vorwiderstand für alle LEDs und dann die ganzen LEDs parallel 
geschalten - geht das ?

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Nein. Die durchbruchspannungen haben kleine aber feine Differenzen. So 
brauchst du nur einen Vorwiderstand mit 0,5W, weil nur ein LED leuchten 
wird.

MW

Autor: The Devil (devil_86)
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So ist es.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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mmmhh Ok - wie kann ich aber alle 20 Leds leuchten lassen, ohen für jede 
einen einzelnen Vorwiderstand verwenden zu müssen???

Autor: The Devil (devil_86)
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Genau das ist das Problem; das geht nicht bzw. du solltest es nicht 
machen (also ohne Vorwiderstand).

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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Du willst also die LEDs parallel schalten und alle über einen
Vorwiderstand an 24 V legen? Das genau funktioniert nicht richtig.
Da die LEDs fertigungsbedingt kleine Unterschiede in der Flußspannung
aufweisen, resultieren daraus über EINEN Vorwiderstand großere
Stromflußunterschiede und sie werden unterschiedlich hell leuchten.
Bei unterschiedlichen Farben kann es passieren, das einige LEDs
garnicht leuchter.

Um dir einen praktikablen Vorschlag machen zu können, fehlen mir
noch ein paar Infos:

Du willst verschiedene LEDs an 24 V betreiben, wie viele? Sollen alle
LEDs gleichzeitig an sein oder mehrere gleichzeitig oder alle einzeln?
Welche Farbe haben die LEDs? Alle die gleiche Farbe oder unterschiedlich
(davon hängt die Flußspannung ab)? Sind die 24 V DC stabilisiert?

Gruß Reinhard

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Vielen Dank für die Antworten.

Ich will genau 20 LEDs verwenden Wenn 24V angelegt, dann sollen alle 
leuchten, wenn 24V weg dann logischerweiße alle aus - mehr nicht.

Alle LEDs haben die selbe Farbe, sind vom selben Typ & Hersteller und 
aus der gleichen Fertigungsserie.

Die 24V Eingang sind stabilisiert von einem Schaltnetzteil.


Somit sollte es doch möglich sein nur einen Vorwiderstand zu verwenden, 
da alle LEDs vom gleichen Typ sind?

Autor: Sajuuk (Gast)
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Welche farbe??? Du sagtest sind RGB. Reichen da nicht stink normale 
LED´s?

Autor: Andreas K. (a-k)
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Matthias 32 wrote:

> Alle LEDs haben die selbe Farbe,

Zitat: ... da es mehrfarb LEDs ...

Einfarbige Mehrfarb-LEDs?

Autor: Sajuuk (Gast)
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LEDs nicht parallel schalten, um z.B. Vorwiderstände zu sparen! Weil 
LEDs nicht 100% identisch sind, bekommt eine mehr, die andere weniger 
Strom als geplant, dadurch kann eine LED auch kaputt gehen.

Das bedeutet wenn eine kaputt geht werden die anderen nach und nach auch 
abrauchen.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Es sind DUO LEDs also rot und grün (von reichelt, 8mm).

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=A5335...

Mit beiden Farben will ich aber das selbe machen:

Erste (grüne) 24V Schaltspannung kommt an, alle 20 LEDs sollen grün 
leuchten

anderer Zustand:

Zweite (rote) 24V Schaltspannung kommt an, alle 20 LEDs sollen rot 
leuchten

Autor: holger (Gast)
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Also 40 LEDs und damit auch 40 Vorwiderstände.
Wenn du es anders machst gehen die LEDs auf JEDEN Fall kaputt.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Die Dinger kannst du trotz gemeinsamer Kathode in Serie schalten, plus 2 
Standarddioden an den Enden. Liefert dann grün bei der einen, rot bei 
der anderen Polung.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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in Reihe wäre ja super, jedoch habe ich "nur" die 3 Drähte zur Verfügung 
mit GND, Schalt 24 für Grün und Schalt 24V für Rot.

Wie muss ich jetzt die Dioden Schalten, dass mit Grün alle Grünen und 
mit Rot alle Roten leuchten?

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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OK, das vereinfacht die Sache doch erheblich. Du solltest mehrere LEDs
in Reihe schalten und jede dieser Reihen über einen Vorwiderstand
betreiben. wie du die Reihen aufteilst, hängt von der LED-Farbe und
damit von der Flußspannung ab.

Rot: (1,9V/LED)
2 Gruppen mit je 10 LEDs in Reihe, Vorwiderstand je Gruppe 250 Ohm

Grün/Gelb (2,2V/LED)
2 Gruppen mit je 10 LEDs in Reihe, Vorwiderstand je Gruppe 100 Ohm
besser
2 Gruppen mit je 7 LEDs in Reihe, Vorwiderstand je Gruppe 430 Ohm
und 1 Gruppe mit 6 LEDs in Reihe, Vorwiderstand dieser Gruppe 540 Ohm

Weiß (3,6V/LED)
4 Gruppen mit je 5 LEDs in Reihe, Vorwiderstand je Gruppe 300 Ohm

Die Widerstandswerte kannst du auf gängige Werte runden, maximale
Leistung an den oben eingesetzten Widerständen liegt unter 0,25 W.,
alles ausgerechnet für 20 mA LED-Strom.

Gruß Reinhard

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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Ich lese gerade was von DUO-LEDs, die kannst du nicht so ohne weiteres
nach meinem Muster in Reihe schalten :-(

Gruß Reinhard

Autor: Andreas K. (a-k)
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.         <*>
.                          LED                       LED
        .-|<-----------.---|<---------------------o--|<----------o--o
        |              |                          |              |
        |          LED |                     LED  |              |
      o-o---------->|--o--------------------->|---o----------->|-'

.                ---DUO-LED-1---           ---DUO-LED-2---   <*>

<*>: Hilfsdiode.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Danke für die Skizze...

Genauso hatte ich mir da am Anfang ja auch mal gedacht, nur ist das 
Problem das jeweils die Kathode der oberen gleich der Kathode der 
unteren LEDs ist.

Also geht das so doch nicht ???

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Matthias 32 (Gast)

>in Reihe wäre ja super, jedoch habe ich "nur" die 3 Drähte zur Verfügung
>mit GND, Schalt 24 für Grün und Schalt 24V für Rot.
>Wie muss ich jetzt die Dioden Schalten, dass mit Grün alle Grünen und
>mit Rot alle Roten leuchten?

Tja, mit den LEDs und gemeinsamer Kahode geht das leider nur mit 40 
Vorwiderständen. Und vom Wirkungsgrad ist das auch ziemlich schlecht. 
Bist du wirklich auf genau diese LEDs festgelegt? Wenn nein, nim ntweder 
antiparallel verschaltete, die kannst du dann alle in Reihe Schalten, 
oder einzeln verschaltbare mit getrenten Anoden UND Kathoden.

MFg
Falk

Autor: Andreas K. (a-k)
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Bild editiert, für jene die darin die DUO-LEDs mit gemeinsamer Kathode 
nicht finden konnten.

Autor: Sajuuk (Gast)
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geht meines erachtens nur parallel. was aber bedeutet das du für jeden 
anodenanschluss nen widerstand springen lassen musst

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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Doch, funktioniert prima, z.B. links +24V, rechts 0V --> leuchtet Rot,
rechts +24V, links 0V --> leuchtet Grün. Kannst du auch mehrere in
Reihe und dann in Gruppen verschalten, Vorwiderstände nicht vergessen.

Gruß Reinhard

Autor: Sajuuk (Gast)
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@ Andreas Kaiser

Ah!! oder so

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Sorry, aber ich verstehe es immer noch nicht.

Ich habe hier mal 3 LEDs beispielsweiße aufgezeichent .... wie 
verschalte ich die jetzt und wo packe ich die Diode hin, damit es 
funktioniert ???

         ____            _____             ____
        /     \          /     \           /     \
RED    /   X   \        /   X   \         /   X   \
GND   |    X    |      |    X    |       |    X    |
GRN    \   X   /        \   X   /         \   X   /
        \_____/          \_____/           \_____/            ...



Danke!

Autor: Andreas K. (a-k)
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.                      '------------.       .----------o------o
                       |            |       |          |
                       V ->         |       V ->       -
                       -            |       -          ^
                       |            |       |          |
                       |            |       |          |
             .---------o--------.   '-------o----------'
             |         |        |           |
             |         |        |           |
             V         -        |           -
             -         ^ ->     |           ^ ->
             |         |        |           |
      o------o---------'        '-----------'

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Matthias 32 (Gast)

>Ich habe hier mal 3 LEDs beispielsweiße aufgezeichent .... wie

Nöö, dazu muss man erstmal wissen, welche LEDs du hast. Da gibt e 
nämlich sehr verschiedene Verschaltungen! Gemeinsame Anode, gemeinsame 
Kathode, Antiparallel, etc.

MFG
Falk

Autor: Matthias 32 (Gast)
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ahso verstehe, dazu muss ich aber die polarität wechseln , einmal den 
schalt und einmal den GND anlegen - wie realisiere ich aber das, da ich 
ankommend nur ein Kabel mit 3 Adern (GND, ROT, GRN) habe?

Autor: Andreas K. (a-k)
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@Falk: Hatte er oben genannt - gemeinsame Kathode.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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was für leds das sind steht oben ....

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Das wird mit einem 2 x UM Schalter gemacht. Rot und grün auf die 
mittleren Kontakte beider Schalter, die 24V und Masse gekreuzt auf die 
Umschaltkontakte. Und schwarz kannst du vergessen.

MW

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Hats du eine Artikelnummer für den Umschalter (ev. von Reichelt)?

Autor: Andreas K. (a-k)
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Idee für elektronisch: H-Brücken-IC, Inputs von den Steuerleitungen, 
Strom mit 2 Dioden ebenfalls.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:
Angehängte Dateien:

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@ Andreas Kaiser (a-k)

>Falk: Hatte er oben genannt - gemeinsame Kathode.

Uuuups, hab das Posting mit dem Link übersehen.

Dein Vorschlag ist ja sehr clever. Da kann man die LEDs sogar ohne Masse 
betreiben, einfach ZWISCHEN die beiden Steuereingänge klemmen! 
Allerdings kann man mit 24V keine 20 LEDs in Reihe schalten, das muss 
man dann mit zwei oder drei Strängen arbeiten.

Siehe Bild.

MFG
Falk

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Vielen Dank für die Darstellung - SUPER!


Nun noch eine kurze Frage:

Die beiden Steuerleitungen kommen von einer (B&R) SPS - liegt dort eine 
Schaltleitung automatisch auf Masse, wenn der Ausgang nicht geschalten 
ist ????

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Matthias 32 (Gast)

>Die beiden Steuerleitungen kommen von einer (B&R) SPS - liegt dort eine
>Schaltleitung automatisch auf Masse, wenn der Ausgang nicht geschalten
>ist ????

Tja, das könnte die Schönheit etwas stören, denn die meisten SPS haben 
keine Push-Pull Ausgänge. Hmmm.

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Kannst du das aus diesem Schaltbild (Seite /) ersehen ???


http://www.br-automation.com/downloads_br_productc...

Autor: Matthias 32 (Gast)
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Seite 6 von 7 , sorry

Autor: Andreas K. (a-k)
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Variante mit Relais statt Brücke:

.        rot o----------o------>|--------o-------------o----|<--o grün
                        |                |             |
                        |                |             |
                        |                |   .-----o---)------.
                        |                |   |     |   |      |
                        |      _         o  /o     o  /o     ===
                        '-----  )|                         GND
                                )|                 
                        .------_)|       o         o
                        |                |         |
                        |                |         |
                       ===               |         |
                       GND               |         |
                                         |         |
                                         |    LED  |
                                         o----|<---o
                                         |         |
                                         |    LED  |
                                         '---->|---'


Die LEDs unten stehen symbolisch für die beschriebene LED-Kette(n).

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