Moin,
es geht um eine blitzende Beleuchtung eines Modells für eine
Präsentation. Die ganze Schaltung muß also nur eine oder ganz wenige
Stunden halten.
Wie stark darf man eine weiße 20mA LED überlasten? Sind die 20mA ein
RMS-Wert?
Könnte mann also bei einem Taktverhältnis von 5 zu 25 ms einen Strom von
120mA pulsen, ohne daß die LED Schaden nimmt? Hintergrund ist, daß die
LED direkt über die C-E-Strecke eines NPN geschaltet werden soll, ohne
Vorwiderstand.
Als Stromquelle dienen 2 oder drei AA-Zellen.
Falls jetzt RTM/DB kommt: Die LEDs hat ein Kollege in einem Polybeutel
in seiner Schreibtischschublade gefunden - Typ unbekannt. ;-))
Die meisten 20mA LEDs erlauben 100mA Pulsstrom, manche 160mA.
Dafür hilft ein Blick ins DATENBLATT.
Bei 1A wird es interessant, das überleben wohl nur spezielle Blitz-LEDs.
Ueberbelastung von LEDs hat alles zu tun mit temperatur innerhalb der
LED. Wenn man die temperatur niedrieg halt wird die langer leben.
Dabei gibt geben LEDs mehr licht bei niedrige temperatur, bei zB 100°
gibt die LED ca 60% weniger licht als bei 25°. Aufgepasst : Mit die
temperatur meine ich die SUBSTRAT temperatuur also das innere der LED.
Man koennte die LED optimal benutzen durch wahrend das ansteueren die
temperatur von substrat zu messen und der ansteuerstrom dementsprechend
anpassen. Die substrat-temperatur wird gemessen mittels forward-spannung
der LED. Kann, aber ist eine komplexe steuerung.
Ich denke man kann in deiner fall besser LEDs nehmen wo man die
datasheets von vorhanden hat und designen mit bekannter specs.
(Sorry fuer mein schlechtes Deutsch)
Patrick
Patrick C. schrieb:> Ueberbelastung von LEDs hat alles zu tun mit temperatur innerhalb der LED
Allerdings muss man da dann auch mit Hotspots rechnen. Und die sind
unberechenbar...
Geht, bringt aber nicht viel für Beleuchtungszwecke, weil das
Auge/Sehzentrum die Helligeitswerte integriert. Nur das Blitzen bringt
Aufmerksamkeit.
Speziell bei Rot, Gelb, Grün, Blau. Weiß ist wegen des Nachleuchtens
schlechter.
Anders für Lichtschranken-Leds, da spielt die Lichtstärke eine Rolle.
Die Belastungsgrenze ist nicht der Ledkristall, sondern der Bonddraht
(8µm?), der durchbrennt. Die Kühlung kann man durch angelötete
Kupferbleche verbessern.
Gruß - Werner
Das mit dem Nachleuchten habe ich schon bemerkt, deshalb die langen
Pausen, die notwendig sind, damit man das überhaupt wahrnehmen kann.
Es geht auch nicht um Beleuchtung, sondern es sind Leuchten am Modell,
die blitzen sollen -> reiner Showeffekt.
Sinn und Ennergieeffizienz spielen keine Rolle.
Es muß auch nicht lange halten und soll leicht zu fertigen sein, aber
mit kleinem Volumen. (Wahrscheinlich wird der Halter für die 3xAA das
größte Teil werden.)
Bei Noname-LEDs habe ich mit 100 mA Pulsstrom bisher gute Erfahrungen
gemacht, noch keine Ausfälle, auch bei wochenlangem Betrieb. Mann sollte
halt die termische Belastung beachten. Es sollte halt nicht mehr sein,
als bei den üblichen 20 mA Dauerstrom. Dabei ist zu beachten, daß die
Spannung über der LED bei 100 mA schon merklich höher ist, als bei 20
mA. Wenn ich nicht ans Limit gehen muß, lege ich solche Sachen auf 80%
der termischen Belastung bei 20 mA Dauerstrom aus. Mit Datenblättern ist
das bei Billig-LEDs oft so eine Sache, meist hat man gar keine echte
Typenbezeichnung, und wenn der Händler doch ein Datenblatt verlinkt, ist
oft fraglich, ob es das Datenblatt dieser LED ist. Da wird dann schon
mal für ganz unterschiedliche LEDs auf ein und dasselbe Datenblatt
verwiesen.
@svensson: Das mit dem ungeregleten Strom an den 3x AA halte ich für
gewagt. Die Innenwiderstände der Zellen sind, je nach Typ, sehr
unterschiedlich, und hängen auch noch von der Temperatur, und dem Alter
der Zellen ab. Und dann kommt Einer, und legt NiMH-Zellen ein ... Falls
es sich um blaue oder weisse (sind auch Blaue mit Leuchtstoff drauf)
LEDs handelt, bist Du mit der Beriebsspannung recht nahe an der
Flussspannung der LED dran, bei nicht mehr ganz frischen Zellen werden
die 100 mA gar nicht mehr erreicht. Gingen, vom Platz her, vielleicht
auch 4x AAA (Micro), da wäre, spannungsmäßig, Luft für eine KSQ
(Konstantstromquelle).
Mit freundlichen Grüßen - Martin
hmmmm schrieb:> Und ein Widerstand ist zu teuer?> Da täte es ein billiger für 0,001€. Groß muss er auch nicht sein, ein> Krümel wie ein 0603er tuts da.
Bist du hier im falschen Thread gelandet?
Hier geht es um LEDs und du redest von einem Widerstand.
Willst du den blitzen lassen?
scnr ;-)
npn (Gast) schrieb:
>hmmmm schrieb:>> Und ein Widerstand ist zu teuer?>> Da täte es ein billiger für 0,001€. Groß muss er auch nicht sein, ein>> Krümel wie ein 0603er tuts da.>Bist du hier im falschen Thread gelandet?>Hier geht es um LEDs und du redest von einem Widerstand.>Willst du den blitzen lassen?
Doch, es geht auch um einen Widerstand, der explizit weggelassen werden
soll, ohne den (oder anderes strombegrenzendes/regelndes Element) der TO
mit Sicherheit nicht die Impulsströme auf 125mA festlegen kann. Das
würde ohnehin ein Zufallsspiel werden, das der TO nicht kontrollieren
kann.
Aber hmmmm ist trotzdem ein Troll, denn wo kann man sich einen einzelnen
R für 0,001€ Gesamtkosten schon kaufen, wenn man nicht eine Quelle im
Bekannten- und Verwandtenkreis mit solchen Teilen hat ...
npn schrieb:> Hier geht es um LEDs und du redest von einem Widerstand.> Willst du den blitzen lassen?>> scnr ;-)
Hast Du noch nie etwas von LEWs gehört? :-)
Wird halt QnD.
Der Aufbau muß so simpel wie möglich erfolgen. Auch werden ca. 25 LEDs
gebraucht, da kann ich nicht 25 Vorwiderstände einlöten oder 25 KSQ
basteln, auch wenn das sauberer wäre. Reihenschaltung geht leider nicht,
da die Spannung der Batterien zu gering ist.
Ich wollte jeweils 5 LEDs parallel an einen Collector hängen. Da werden
die LEDs mit ca. 4,5V - 0,7V (C-E vom NPN) = 3,8V betrieben, aber eben
immer nur 5ms lang, dann 25ms Pause.
Ich habe das auf dem Steckbrett gebastelt und es läuft schon seit 24h,
wobei anscheinend schon die Spannungslage der Mignons nachläßt.
Mit nur zwei frischen Zellen geht das auch, jedoch sind die LEDs dann
merklich dunkler, weil dann nur noch 7mA fliessen. Aber meine Kollegen
wollen halt "heller".
Wenn ich gut bin, dann mache ich heute Nachmittag 'mal eine Zeichnung.
svensson schrieb:> Der Aufbau muß so simpel wie möglich erfolgen. Auch werden ca. 25 LEDs> gebraucht, da kann ich nicht 25 Vorwiderstände einlöten oder 25 KSQ> basteln, auch wenn das sauberer wäre.
Dann musst Du auch damit rechnen, das die LEDs nach wenigen Minuten
oder Stunden durchbrennen.
die LEDs mit ca. 4,5V - 0,7V (C-E vom NPN) = 3,8V betrieben, aber eben
Falsch ... das ist keine einfache np-Strecke mit 0,7V, sondern hier
zählt Uce_sat nach Datenblatt.
>immer nur 5ms lang, dann 25ms Pause.
Und das sieht man noch als Blinken oder Blitzen bzw. deutliches
Flackern?
Es gibt Millionen von chinesischen Taschenlampen, wo der Strom durch die
LED nur vom Innenwiderstand der Batterie begrenzt wird. Wenn du keine
Lebensdauer garantieren musst, dann mach's einfach.
Ich habe mich vor einiger Zeit mit dem gleichen Problem beschäftigt und
bin zu dem Ergebnis gekommen, daß mehrere LEDs mit weniger Strom heller
sind als eine LED mit (zu) viel Strom. Also wenn Du den Platz hast, nimm
mehrere LEDs.
Bei vielen stino Fernbedienungen wird ein Strom von 1A erreicht.
Nur durch den Innenwiderstand der 2x AA/AAA begrenzt.
Gut, die IR-LED sind vielleicht etwas für diesen Zweck optimiert.
So 0,5A würde ich einer normalen LED zutrauen.
Einfach mal probieren.
svensson schrieb:> es geht um eine blitzende Beleuchtung eines Modells für eine> Präsentation. Die ganze Schaltung muß also nur eine oder ganz wenige> Stunden halten.>> Wie stark darf man eine weiße 20mA LED überlasten?
muss man das überhaupt?
eine aufblitzene ultrahelle weisse 3mm LED mit 12Cd bei 20mA ist auch
high noon am Strand von Thailand noch auf 10m gut zu erkennen, die muss
man nicht mal überlasten.
https://www.segor.de/#Q=LED3ws%252F12cd-20%25C2%25B0&M=1svensson schrieb:> Falls jetzt RTM/DB kommt: Die LEDs hat ein Kollege in einem Polybeutel> in seiner Schreibtischschublade gefunden - Typ unbekannt. ;-))
dann ist/sind doch bestimmt einige über zum Testen
So, ich habe die Schaltung angehängt. wir haben abgerüstet, so sind es
jetzt nur noch 4 x 4 = 16 LEDs. Die sind trotzdem hell genug.
Meine Probeschaltung hat bereits 48h gehalten, ohne daß irgendetwas
abgeraucht wäre.
>> immer nur 5ms lang, dann 25ms Pause.> Und das sieht man noch als Blinken oder Blitzen bzw. deutliches> Flackern?
Nun das sind etwa 30Hz, das kann man tatsächlich noch gut erkennen. Ich
habe etwas herumgespielt und das obige Verhältnis für dem Original
möglichst ähnlich befunden.
Vielen Dank für die ganzen guten Tips.
svensson schrieb:> Nun das sind etwa 30Hz, das kann man tatsächlich noch gut erkennen. Ich> habe etwas herumgespielt und das obige Verhältnis für dem Original> möglichst ähnlich befunden.
Und davon vier freilaufende Gebilde? Also flimmert/leuchtet es
abwechselnd mal rechts oben, links, links unten, und rechts...oder so
etwas in der Kunst? Das stelle ich mir (ich hasse flimmern, bin da
extrem empfindlich) gerade als furchtbare Nervensäge vor, ein echter
Weggucker sozusagen :D
Darf man fragen wo das "Original" zu bewundern ist?
Nein, die 16 LEDs sind im Kreis angeordnet, jeweils 4 in einer
Baugruppe. Die Baugruppen gehen alle an unterschiedliche Ports des µC
0+1 und 3+4 (2 ist Reserve). Die Unterteilung in Baugruppen erfolgte nur
deshalb, weil alle LEDs an einem Transistor könnten im Impuls über den
200mA liegen, die dieser Typ verkraftet. Außerdem können Ausfälle so
nicht gleich alle LEDs betreffen.
Alle LEDs blitzen gleichzeitig. Klar nervt das, aber es ist halt das
Modell eines Unterwassermeßgerätes, das möglichst realistisch sein soll.
Das Original ist leider nicht öffentlich zugänglich.
2 Cent schrieb:> (ich hasse flimmern, bin da extrem empfindlich)
Bei einem nicht unerheblichen Teil der Bevölkerung können
solche Blitze auch einen epileptischen Anfall hervorrufen.
svensson schrieb:> Die Unterteilung in Baugruppen erfolgte nur> deshalb, weil alle LEDs an einem Transistor könnten im Impuls über den> 200mA liegen, die dieser Typ verkraftet. Außerdem können Ausfälle so> nicht gleich alle LEDs betreffen.
Ohne Strombegrenzung kann das jetzt trotzdem ausfallen. Szenario: Bei
deiner Präsentation ist es wärmer als bei deinem Test, in Folge geht
sowohl die Flussspannung der Leds, als auch der Innenwiderstand der
Batterien herunter; die Ströme werden (unkontrollierbar) grösser; wenn
jetzt nur ein einziger deiner 4 Transistoren durchlegiert (Kurzschluss
zwischen C und E) leuchtet eine LED-Gruppe "Vollgas", erwärmt sich
weiter, steigert den Strom...ruckzuck sind deine Batterien leer.
Naja, soll ja nur kurz halten... Wenn schon keinerlei kontrollierte
Strombegrenzung, dann wenigstens ein Tip zur Schadensbegrenzung: du
willst sicherlich Ersatzbatterien zur Präsentation mitnehmen wollen;
nimm bloss keine frischen, sondern bereits "gut entleerte" als Ersatz
mit.
> Alle LEDs blitzen gleichzeitig.
LOL, ok. Man nehme was man habe! Andere wollen einen Core-I7 zum
Blinkenlights treiben, da ist der T-85 ja noch harmlos :D:D:D
> Klar nervt das, aber es ist halt das> Modell eines Unterwassermeßgerätes, das möglichst realistisch sein soll.> Das Original ist leider nicht öffentlich zugänglich.
Schade.
Harald W. schrieb:> Bei einem nicht unerheblichen Teil der Bevölkerung können> solche Blitze auch einen epileptischen Anfall hervorrufen.
Dagegen scheine ich glücklicherweise völlig immun zu sein, könnte am
akustischen Training liegen; das Radioprogramm mit seiner Werbung bringt
mich periodisch zur weissglut :D
@svensson: viel Erfolg bei der Präsentation!
Auweia, böhse 30Hz. Früher hat jeder verkackte Fernseher mit 50Hz
geflackert (und was viel nerviger war mit 15,625kHz gefiept), das hat
auch keine Sau interessiert.
svensson schrieb:> Hintergrund ist, daß die> LED direkt über die C-E-Strecke eines NPN geschaltet werden soll, ohne> Vorwiderstand.
Der Hintergrund ist wie immer Schwachsinn.
svensson schrieb:> Meine Probeschaltung hat bereits 48h gehalten, ohne daß irgendetwas> abgeraucht wäre.
Immer wieder derselbe Schwachsinn.
-> so lange du keine Halbleiterphysik studiert hast, mach es besser so,
wie alle anderen, die wissen schon, warum die Kosten eines
Vorwiderstandes nicht unzumutbar sind.
5ms/25ms ist keineswegs ein erkennbarers Blitzen, sondern übles
Geflimmer.
svensson schrieb:> sondern es sind Leuchten am Modell,> die blitzen sollen -> reiner Showeffekt.
Peak-Strom bei LEDs wird nicht für erkennbare Sekundenbruchteile
erlaubt, das ist aus Halbleitersicht eine Ewigkeit, sondern für
flimmerfreie Mikrosekunden.
Und ohne Vorwiderstand gibt es sowieso keinen Peak-Strom, sondern
einfach eine kaputte LED. In deiner Schaltung wird der Strom durch die
mangelnde Stromverstärkung des Transistors begrenzt, aber durch die
direkte Parallelschaltng kann trotzdem eine LED übermässigen Anteil
davon abbekommen.
Es fällt dir kein Zacken aus der Krone, PRO LED einen passenden
Vorwiderstand zu spendieren, übrigens für 20mA denn der zulässige
peak-Strom gilt nur für 100us, nicht deine Ewiggkeit von 5ms
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/LED5MMSTGE_LED5MMSTGN_LED5MMSTRT%23KIN.pdf
. Dann ziehst du auch nicht mit jedem Blitz die Versorgungsspannung des
uC herunter, was der bei schlechter Laune mit Fehlfunktion beantwortet
und durch 4u7 nicht gepuffert wird. Die 4u7 sorgen nur dafür, daß der
Innenwiderstand der Batterie nicht strombegrenzend wirken kann.
Und wenn deine WühlkistenLEDs bei 20mA zu dunkel sind: Kauf einfach mal
ordentliche, der Geiz weder LED noch Widerstand kaufen zu wollen ist
erbärmlich.
Michael B. schrieb:> Und wenn deine WühlkistenLEDs bei 20mA zu dunkel sind: Kauf einfach mal> ordentliche,
Z.B. sog. Blitz-LEDs. Die vertragen höhere Peak-Ströme.
Wenn die Schaltung gerade mal eine Doktorfeier lang halten muss, dann
tut's die vorgeschlagene Auslegung voll und ganz. Auf Doktorhüten laufen
auch LS-TTLs direkt am 6 V Bleigelakku, BTDT.
Eine serientaugliche Lösung sieht natürlich anders aus, aber dafür nimmt
man auch nicht unbedingt die Bauteile, die man beim Auskehren des Labors
gerade auf dem Fussboden findet.
soul e. schrieb:> Auf Doktorhüten laufen auch LS-TTLs direkt am 6 V Bleigelakku,
TTl-ICs mit 6V zu betreiben ist ohne weiteres möglich. Nur über 7V
wirds kritisch. Natürlich hält man dann die Normpegel nicht mehr ein,
aber solange alle ICs an der gleichen Spannungsquelle sitzen, läuft
die Schaltung problemlos. Natürlich würde ich das nicht bei einer
industriellen Entwicklung machen.
svensson schrieb:> Als Stromquelle dienen 2 oder drei AA-Zellen.
AA ist eine Größenangabe. Für das Überleben der LED ist der
Innenwiderstand und die Spannung entscheidend.
Wolfgang schrieb:> AA ist eine Größenangabe. Für das Überleben der LED ist der> Innenwiderstand und die Spannung entscheidend.
Nun, der Innenwiderstand ist auch von der Baugröße abhängig.
Bei einer "B"-Zellee dürfte der Wert des Innenwidrstandes
deutlich niedriger als bei einer "AA"-Zelle sein.
Schön, daß sich alle hier Sorgen über die Haltbarkeit machen.
Ja, es ist QnD, das ist mir voll bewußt. Geiz wäre vielleicht nicht
einmal das Problem, aber die Zeit. Es ist einfach keine Zeit, hier noch
großartig Bauteile zu beschaffen. Zieht sich ohnehin schon lange
genug...
Stimmt übrigens, alle Bauteile sind vorhanden.
2 Cent schrieb:> LOL, ok. Man nehme was man habe! Andere wollen einen Core-I7 zum> Blinkenlights treiben, da ist der T-85 ja noch harmlos :D:D:D
Nun, der Tiny85 ist sogar wirtschaftlich, wenn ich das irgendwie belegen
müßte.
Das Ding als astabilen Multivibrator mit Transistoren, Elkos und Co
aufzubauen oder per NE555 dürfte mehr kosten als die 1,09€ für den Tiny.
;-))
Zudem sind die meisten Schaltungen für Modellbau als Nachbildung eines
Auto-Blinkgebers gedacht, mit 1 Hz und "weichem" An/Aus.
Erstaunlicherweise funktionieren kürzere Impulsdauern, die mir noch
lieber gewesen wären, nicht mehr. Bei 2 ms glimmen die LEDs nur noch
schwach.
Eigentlich hätte ich erwartet, daß sich LEDs noch im kHz-Bereich
ansteuern lassen. Evtl. liegt das irgendwelchen Leuchtstoffen?
svensson schrieb:> Meine Probeschaltung hat bereits 48h gehalten, ohne daß irgendetwas> abgeraucht wäre.
Ist ja schön, aber meinst du nicht, dass da wenigstens eine
Strombegrenzung rein gehört? Wie sieht denn die Spannungsversorgung des
Mikrocontroller beim blitzen aus, und wie zuverlässig mag das wohl sein?
k.A. wie die realen Ströme sind.
Mein Meßgerät zeigt mir an, daß bei 4,5V gesamt 90mA fliessen. Da die
Belastung aber per Impuls erfolgt, kann das impulsweise wahrscheinlich
auch 450mA sein und nur RMS 90mA. Das halten die Batterien aber bestimmt
aus.
Mir ist ohnehin unklar, warum die LEDs auch mit niedriger Spannung
leuchten. Unter 2,8V läuft der Tiny nicht mehr richtig (ok, steht auch
so im Datenblatt) aber die weißen LEDs sollen doch eine Spannung von
3,0-3,1V haben, wieso funktionieren die dann bei 2,8V überhaupt noch?
Wo doch für Uce_sat auch noch einmal 0,2-0,3V abfallen, funktionieren
die LEDs offenbar auch noch mit 2,5V?
Schaltung ist auch schon fertig aufgebaut.
svensson schrieb:> wieso funktionieren die dann bei 2,8V überhaupt noch
Schau ins Datenblatt der jeweiligen LED. Du wirst darin ein Diagramm
finden, dass den typischen Strom abhängig von der Spannung (oder
umgekehrt) angibt.
> Wo doch für Uce_sat auch noch einmal 0,2-0,3V abfallen,> funktionieren die LEDs offenbar auch noch mit 2,5V?
Da du den Strom nicht messen kannst, hast du diese Spannung wohl nur
geraten. Bei geringen Strömen sinkt Ucd_sat bis zu annähernd Null Volt.
Habe gerade meine Kenntnisse aufgefrischt. Es gibt also keine wirkliche
Sperrspannung, so daß unterhalb noch kleine Ströme fliessen. Dürften bei
2,6V noch etwa 4mA sein, was natürlich ausreicht, um es zu sehen.
Harald W. schrieb:>> AA ist eine Größenangabe. Für das Überleben der LED ist der>> Innenwiderstand und die Spannung entscheidend.>> Nun, der Innenwiderstand ist auch von der Baugröße abhängig.> Bei einer "B"-Zellee dürfte der Wert des Innenwidrstandes> deutlich niedriger als bei einer "AA"-Zelle sein.
Probier's halt aus!
Im 10A Bereich, sollte das deiner Meinung nach, ja keinem DMM
(Sicherung) schaden.
Ich setz meine Hoffnung lieber auf:
Michael B. schrieb:> In deiner Schaltung wird der Strom durch die> mangelnde Stromverstärkung des Transistors begrenzt
!suchdireinHobby schrieb im Beitrag #5972496:
> [...]> Pfeifen gibts hier...... oje... mensch Kerl, such dir ein Hobby, wovon> Ahnung hast, man kriegt sich ja über soviel herauslesende Dummheit> garnicht mehr ein vor ablachen...
Nun. Was soziale Kompetenz betrifft, hast Du nun auch nicht gerade den
Vogel abgeschossen. Oder kannst Du mir erklären, was Konstruktives genau
Du jetzt mit Deinem Beitrag zu dem Thema beigetragen hast?
Du hast, meiner Meinung nach, allenfalls Deine Selbstgefälligkeit
gestreichelt. Das ist nicht so wenig peinlich, dass ich es unbedingt
hätte lesen wollen.
Du hast den TO persönlich herabgesetzt. Ziemlich unschön und unwürdig.
svensson schrieb:> Habe gerade meine Kenntnisse aufgefrischt. Es gibt also keine wirkliche> Sperrspannung, so daß unterhalb noch kleine Ströme fliessen. Dürften bei> 2,6V noch etwa 4mA sein, was natürlich ausreicht, um es zu sehen.LEDs sind keine Z-Dioden, werden vorwärts betrieben.
Nicht Sperr- sondern Forward- oder Durchlaß-Spannung.
Aber darauf bezogen stimmt das - was übrigens auch der
Grund ist, wieso sie stromgesteuert betrieben werden
(sollten).
Theor schrieb:> was ... mit Deinem Beitrag ... beigetragen
Lag nie in seiner Absicht. Hat ganz andere Motive,
eines davon dürfte das v. D. g. sein.
Harald W. schrieb:> Nun, der Innenwiderstand ist auch von der Baugröße abhängig.> Bei einer "B"-Zellee dürfte der Wert des Innenwidrstandes> deutlich niedriger als bei einer "AA"-Zelle sein.
Aber nur "auch".
Oder meinst du, alle AA-Zellen hätten den gleichen Innenwiderstand?
Vergiss es ...
svensson schrieb:> Rückmeldung...durchgehalten...toll angekommen.
Wenn auch nicht wirklich zum nachmachen empfohlen.....freut mich, danke
für Rückmeldung, congrats!