Hallo zusammen,
ich habe folgendes Problem
Ich benutze 8 Batterien um einen 7805 zu betreiben. Die Leitung wird mit
einem Druckschalter geschaltet. Die Druckschalter besitzt eine
eingebaute LED. Zu den Daten der LED kann ich nur sagen dass sie bei
Spannungen zwischen 2 und 12 Volt leuchtet. Ich möchte nun gerne eine
kleine Schaltung einbauen, die dafür sorgt dass ab eine Spannung von ca
8,5 V (Mindestspannung für den Festspannungsregler) die LED im
Druckschalter ausgeht.
Ich habe hier im Forum schon Schaltungen gefunden mit denen man ab einer
bestimmten Spannung ein LED Einschalten kann aber keine mit der man den
Stromfluss unterbrechen kann.
Ein Relais möchte ich wegen des hohen Stromverbrauches nicht verwenden.
Gruß
Jacob
ich habe da was gelesen. Anscheinend geht das mit einem Transistor.
Kann wir jemand sagen ob die Schaltung so funktioniert und welchen
Transistor ich nehmen kann und wie groß R1 sein muss.
Ich habe mir wirklich mühe gegeben dies in Anderen Foren zu erfahren
aber leider gab es da nie genau diesen Fall.
Gruß
Jacob
Typischerweise nimmst du einen Transistor, sagen wir NPN, BC547 und
nutzt die Basis-Emitter-Strecke zur Spannungsmessung. Daher:
- Emitter auf Masse
- LED von Plus über Vorwiderstand (1 kOhm) an den Kollektor
- Spannungsteiler (Schätzung: 15k/1k) zwischen Plus und Masse mit dem
Ausgang zur Basis.
Also nur eine Z-Diode mit Druchbruchspannung > 8 Volt in Reihe mit der
LED Schalten?
ich kenne dieses Bauteil nicht. Habe nur gerade bei WIKI rumgelesen.
Ich habe mal nach schwurbels anweisungen umgestellt.
Ist das so richtig? könnte ich durch den Einbau eines Potentiometer (bei
15K) die Schaltschwelle genau einstellen.
Vielen Dank.
Gruß Jacob
Ja, Poti ist möglich, klar. Schalte aber zur Sicherheit nen Widerstand
in Serie, also z.B. 10k + 10k Poti. Die LED braucht noch einen
Vorwiderstand, ach ne Du hast ja so eine Spezial-LED...
Spezial ist gut, Ich habe keine Ahnung ob die einen Vorwiderstand hat.
Die LED beleuchtet einen kleinen Ring im Druckschalter. Die LED und ein
eventueller Widerstand sind im Gehäuse verborgen. Vom Hersteller gibt es
leider keine Daten.
Wie der Transistor in Kombination mit dem Spannungsteiler genau
funktionier verstehe ich noch nicht ganz. Wie kann ich mich da noch
Einlesen. Was währen google Begriffe.
Ich Danke für deine Zeit.
Gruß Jacob
@jacob (Gast)
Die LED geht an, wenn die Spannung größer als 10,4V ist. wobei der
Umschaltpunkt nicht scharf ist, sondern die LED wird anfangen zu glimmen
bei 10,2V und erst ab 10,6V richtig hell sein. Mit einem Poti statt den
Widerständen kann das gut einstellbar gemacht werden.
Ich gehe mal davon aus, dass die Widerstände 1k und 15k sind. Poti 10k
in Serie zu 10k (statt 15k) macht die Schwelle einstellbar.
Ursprünglich wolltest du, dass die LED ausgeht, wenn die Spannung über
der Schwelle liegt. Wenn das noch so ist, sieht die Schaltung aber
anders aus, dann musst du noch einen weiteren Transistor und einen
weiteren Widerstand spendieren.
Grüße, Peter
Hallo Peter,
Ich möchte dass die LED leuchtet wenn die Spannung 8,5 Volt oder mehr
beträgt.
(Ich habe mir das so vorgestellt. Schaltet man das Gerät mittels
Druckschalter ein, soll die grüne LED leuchten. Grün=Spannung Ok. Wenn
die Spannung nun unter 8.5 Volt fällt und der Festspannungsregler
unterversorgt wird, soll dies durch das erlöschen der LED angezeigt
werden)
Diese glimm Zustände gefallen mir nicht. Das habe ich nicht bedacht.
Gibt es da eine Möglichkeit einen Schaltpunkt (8,5Volt) festzulegen der
entweder den Wert 1 oder 0 annimmt???
@jacob (Gast)
für einen definierten Umschaltpunkt brauchst du einen Schmitt-Trigger,
also ein Element mit Hysterese. Ohne ICs kommst du da nicht hin:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm
Schau dir einfach mit deiner vorhandenen Schaltung das Verhalten an,
wird schon nicht so schlimm sein. Wenn du am Poti drehst siehst du das
sehr gut.
Grüße, Peter
Ok mach ich. Drei Fragen hab ich noch. Wie weit komme ich denn jetzt mit
meinem Schwellwert herunter, denn 10 Volt sind zuviel.
Wie hast du diese 10,4 10,2 usw. errechnet.
Wonach habt ihr diesen Transistor ausgesucht.
Jacob
@jacob (Gast)
Spannung an Ube = 0,65V. Daher 0,65V / 1 * (1+15) = 10,4V.
10,2..10,6V sind Erfahrungswerte.
Poti 10k + Festwiderstand 10k macht einstellbar von 7,2 bis 13,7V. Kann
natürlich mit anderen Werten genauer enger gerechnet werden.
Der Transistor ist ein Wald- und Wiesen Kleinsignal-NPN-Transistor.
kleines TO-92 Gehäuse o.ä.
Grüße, Peter
>Hallo noch mal,>>woher kommen denn diese 0,65. Die kann ich im Datenblatt nicht finden.
Das ist ein Daumenwert für die Basis-Emitterdiode. Die kann auch 0.5 V
haben oder aber 0.8 V usw. Ist halt nur ein Schätzwert ;)
ich habe die Schaltung gerade ausprobiert. Das Ergebnis war nicht sehr
schön. Der Schaltpunkt war einfach viel zu ungenau. Erst leichtes
Glimmen, das sich dann mehr und mehr steigerte. Die Anzeige soll ja
eindeutig anzeigen das min 8,5 Volt Versorgungsspannung anliegen.
Jetzt habe ich gerade festgestellt dass ich noch einen Ein und-Ausgang
an einem 74HC14 auf der zu versorgenden Platine frei habe.
könnte der mir helfen eine Schaltung mir definiertem Schwellenwert zu
erstellen.
was hast Du?
>Jetzt habe ich gerade festgestellt dass ich noch einen Ein und-Ausgang>an einem 74HC14 auf der zu versorgenden Platine frei habe.
ich hoffe das alle unbenutzten Eingänge ein def. Potential haben!
>Jetzt habe ich gerade festgestellt dass ich noch einen Ein und-Ausgang>an einem 74HC14 auf der zu versorgenden Platine frei habe.>könnte der mir helfen eine Schaltung mir definiertem Schwellenwert zu>erstellen.
Jein. Der HC14 ist zwar ein Schmitt-Trigger und wird sauber schalten,
allerdings (man muss mal im Datenblatt schauen) ist seine Schaltschwelle
mit einer deutlichen Hysterese ausgestattet.
Wenn du wirklich eine sauber definierte und enge Schwelle haben willst,
bei der die LED an- bzw. ausgeht, dann solltest du an einen Komparator
und eine kleine Referenzdiode denken. So was wie LM339 oder LM 2903.
Peter Roth hatte ja bereits einen Link genannt. Wenn trotzdem deine LED
noch glimmt, dann hast du was falsch gemacht. Informiere uns mal über
den aktuellen Stand mit einer Zeichnung (Schaltbild - nicht Layout).
>ich hoffe das alle unbenutzten Eingänge ein def. Potential haben!
Das ist bei einem Schmitt-Trigger weniger kritisch. Er ist ja dafür
gebaut, auch mit beliebigem Potential innerhalb seines
Versorgungsbereichs klar zu kommen.
>das muss ich leider schon wieder fragen: Was ist das???
Man legt unbenutzte Eingänge entweder auf GND oder auf VCC.
CMOS-Eingänge sind sehr hochohmig und können ohne Beschaltung beliebige
Pegel zwischen VCC und GND annehmen. Das ist sogar etwas ungesund für
den Baustein, weil er im Übergangsbereich u.U. ordentlich Strom ziehen
kann. Außerdem könnte eine einfache Berührung eines solchen Eingangs
bereits dafür sorgen, dass der Baustein geschädigt wird, durch einen
kleinen 'Blitz' im Chip.
Lässt mir doch keine Ruhe.
Könnte ich die LED nicht einfach mit der Spannung aus dem
Festspannungsregler versorgen?
Bleibt nur die Frage was mit den nach geordneten Bauteilen (74HC14)
passiert. Könnten diese oder der Festspannungsregler (LM7805) beschädigt
werden. Und wie genau Versagt der LM7805 bei Unterversorgung.
Muss ich mir noch wietere Sorgen um die offenen Kontakte des 74HC14
machen?
Fragen über Fragen.
Wenn Du die LED an die 5 Volt vom 7805 hängst, wirst Du sicherlich ein
konstanteres Leuchten über den Nutzspannungsbereich erzielen. Nur stimmt
dann der interne Vorwiderstand der LED nicht mehr (zu hochohmig). Aber
das ist auf alle Fälle problemlos möglich.
Wenn der 7805 zu wenig Spannung bekommt, wirst Du feststellen, dass sein
Ausgang ca. 2.5-3V unter seiner Eingangsspannung liegt.
Der HC14 ist ja zum Glück ein Schmitt-Trigger. Daher kann ein offener
Eingang nicht zu einer erhöhten Stromaufnahme führen. Auch Schwingen
halte ich für unwahrscheinlich. Dass der Pin empfindlicher ist gegen ESD
ist klar, aber solange Deine Platine in einem Gehäuse verbaut wird, wird
es letztlich zu keinerlei Auffälligkeiten kommen.
Schwurbl wrote:
> Der HC14 ist ja zum Glück ein Schmitt-Trigger. Daher kann ein offener> Eingang nicht zu einer erhöhten Stromaufnahme führen.
Leider falsch. Merkt man bei Low-Power-Anwendungen, wenn die
Eingangsspannung des Gatters sehr langsam steigt. Dann kann die
Stromaufnahme von wenigen µA auf über 1mA ansteigen. Steht so im
Datenblatt.
Allerdings ist diese erhöhte Stromaufnahme nicht schädlich.
Grüße, Peter
>Dann kann die>Stromaufnahme von wenigen µA auf über 1mA ansteigen. Steht so im>Datenblatt.>Allerdings ist diese erhöhte Stromaufnahme nicht schädlich.
Das ist natürlich richtig!
Ein Vergleich mit einem normalen Gatter aus der alten 4000er-Serie, die
auch mit 15V betrieben werden konnte, zeigt jedoch bei diesen die
absolute Notwendigkeit, Eingänge immer zu beschalten. Damals konnte man
sich durchaus die Finger am IC verbrennen, wenn sich so ein Eingang
(oder mehrere) länger im ungünstigen Bereich aufhielten.
@HildeK
Aus Deinen Ausführungen kann ich nicht entnehmen, on Du Dich nun auf
4000er Schmitt-Trigger beziehst oder nicht. Ich glaube nicht, dass ein
Schmitt-Trigger der 4000er Serie "heiss" werden kann. Normale Gatter
schon, sonst hätten wir ja gar keine Diskussionsgrundlage.
Hallo ihr Profis,
ich möchte meine Frage noch mal anders stellen. Ich nutze 8 1,5Volt
Batterien.
Im Datenblatt steht das der 7805 min 8 Volt benötigt nun wollte ich eine
LED mit in das Gehäuse bauen die so lange leuchtet bis die Spannung auf
8,5 Volt sinkt und dem Benutzter damit anzeigt dass er die Batterien
wechseln muss.
Meine Idee wat nun die LED einfach mit den 5 Volt der 7805 zu hängen, im
glauben das dieser bei Unterversorgung komplett sperrt und die LED damit
erlischt.
Wenn ich hildeK richtig verstanden habe wird der 7805 bei einer
Speisespannung von 7 Volt weiterhin ca 4-5 Volt ausgeben und meine LED
leuchtet immer noch. Geht also auch nicht.
Ich suche also immer noch nach einer einfachen Möglichkeit die LED in
Abhängigkeit von der Batteriespannung eindeutig ein bzw aus zu schalten.
Also kein glimmen oÄ einfach nur LED ein bei Spannung > 8,5 Volt und LED
aus bei Spannungen < 8,5 Volt.
Zu dem Vorschlag mit einem Komperator zu arbeiten muss ich gestehen dass
nicht versteh wie das funktioniert. Auch Peter Roths Link
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm hilft mir
nicht, ich weiß einfach nicht wo ich meine LED zwischen bauen soll.
Außerdem benötige ich dann glaube ich eine IC + Versorgungsspannung.
Gibt es denn keine einfacher Lösung ???
@ jacob (Gast)
Ja, wir sind von deiner ursprüngleichen Frage ganz schön abgekommen...
Schau doch mal diese Applikation von TL431 an, das ist eine
3-Bein-Referenz, die es an jeder Ecke zu kaufen gibt.
Du kannst den rechten TL431 und R3, R4 weglassen, weil du ja keine
Überspannungsmeldung brauchst.
Der Schaltpunkt ist da, wo die Spannung am Steuereingang (zwischen R1
und R2) = Vref = 2,5V ist.
Für R2 empfiehlt sich ein Wert zwischen 1 und 10kOhm, R2 darft du selbst
ausrechnen, die Formel steht dabei.
Widerstand von der Kathode des TL431 an V+ : 5-10kOhm. Serienwiderstand
zur LED: je nach gewünschter Helligkeit zwischen 330 und 1000 Ohm.
Grüße, Peter
Danke Peter,
Der Spannungsteiler macht aus den 8,5 also 2,5 die der Referenzspannung
entsprechen und der TL431 schaltet noch durch. Wenn die
Versorgungsspannung weiter absinkt und Vref dadurch unter 2,5 V sinkt
sperrt der TL431 und dei LED geht aus. Ist das so richtig?
8,5=(1+12/5)*2,5 ok
Habe ich die Widerstände richtig ausgesucht.
Was für ein Bauteil ist der TL431.
Wofür brauche ich den Widerstand an der Kathode (7kOhm)
Wonach sollte man die Werte für R 2 (1-10 kOhm) und R(5-10 kOhm) an der
Kathode bemessen.
Danke danke danke
Hallo helmi1,
schön das du auch wider dabei bist. Diese Spannungsüberwachung dient der
von dir mit entworfenen Schaltung. Danke noch mal für das Layout. Die
Platinen sehen super aus und funktionieren 1A. Ich stelle die Tage mal
ein Bild ein.
Beste Grüße
Jacob
Hallo Jacob
Ich bin normalerweise immer dabei. Allerdings war ich heute Nachmittag
nicht da und habe deinen Thread nur zufällig mitbekommen. Wenn du den
alten Thread weitergeführt hättes wäre bei mir das automatisch gemeldet
worden.
Schön das die Schaltung funktioniert. Ich warte gespannt auf deine
Fotos.
Kannst ja meine neue Schaltung auch mal ausprobieren.
Gruss Helmi
@ jacob (Gast)
Der TL431 enthält eine 2,5V-Referenz und einen Operationsverstärker /
Komparator. Wenn die Spannung am Referenzanschluss größer als 2,5V wird,
zieht ein interner Transistor die "Kathode" Richtung Masse. Hast du
richtig beschrieben. Und richtig berechnet. Das Teil hilft oft, Bauteile
zu sparen.
Gibt es z.B. bei Reichelt, Datenblatt:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDEX=0;FILENAME=A200%252FTL431%2523TEX.pdf;SID=292v60MKwQAR0AACzJaUYd2332888d37fbbd903dccaf3ab94cf07
R2 = 1-10kOhm erzeugt einen Querstrom im Spannungsteiler von 0,25 -
2,5mA, damit der Eingangsstrom in den Referenzpin den Spannungsteiler
nicht zu sehr beeinflusst.
Die 5-10kOhm braucht es, damit der TL431 eine Versorgung von etwa 1mA
bekommt, sonst versorgt er sich durch die LED, die dadurch schon etwas
leuchten könnte.
Eigentlich kannst du den LED-Vorwiderstand 330 Ohm weglassen, ich hatte
vergessen, dass deine LED ja direkt an 12V angeschlossen werden darf. Es
sei denn sie leuchtet dir zu hell.
Grüße, Peter
Hollo Peter,
ja das macht so langsam wirklich Spaß. Ich verstehe ein wenig was da
passiert. Ich habe mir gerade das Blockdiagramm im Manual des TL431
angesehen.
Ich verstehe dass bei 2,5 Volt an der Reference und der internen 2,5
Volt die Differenz am Differentialverstärker = 0 ist und damit auch die
Spannung am Ausgang = 0 und damit die Basisspannung am Transistor = 0
und ergo fließt kein Strom über Kollektor zum Emitter.
Nun mein Frage. Wenn die Differenz nun langsam wider größer würde, würde
doch auch der Stromfluss über den Transistor wider proportional zunehmen
oder.
Das müsste bedeuten, dass die LED bei 12 Volt eine gewisse Helligkeit
hat und diese dann bis zum erreichen der 0 Differenz, am OP Eingang,
schrittweise kleiner (LED dunkler) wird.
Ich hoffe ich habe da was übersehen.
Auf der anderen Seite wird die LED bei 8,5Volt noch sehr hell sein. Das
hatte ich vergessen. Aber generell wäre diese Effekt so eingetreten
oder?
Vielen Dank an alle die mit gemacht haben und ein schönes Wochenende.
Jacob
Moment, die Helligkeit hänt doch vom durchfließenden Strom ab und der
wird bis zum erreichen von O Differenz ja stetig abnehmen. Also wird
sich die LED doch genau so dimmen wie ganz zu Anfang.
Hallo Jacob
damit habe ich den Ladeelko vom Netzteil b.z.w. den Abblockkondensator
vom Spannungsregler gemeint. Da du ja aus einer Batterie speist kannst
du den auf ca. 10uF auslegen.
Gruss Helmi
Könnte man die Schaltung auch so aufbauen, dass die komplett mit den 12V
der BAtterie betrieben wird?
Ich möchte nur ungerne Drähte an die schöne Platine anlöten.
Da die Schaltung einen 5V Spannungsregler hat kannst du die mit 9V oder
aber auch mit 12V versorgen. Allerdings der Spannungsregler must auf der
Platine bleiben denn die beiden 74HC14 vertragen nur 5V.
Gruss Helmi
Hallo noch mal,
ich habe nun auch die von helmi1 vorgeschlagene Schaltung ausprobiert.
Leider schaltet auch diese Schaltung nicht ganz so wie gewünscht. 1.
Schaltet sie bei
16,4 Volt und zweitens gibt es auch hier ein gewisses glimmen. Ab 16,4 V
leuchtet sie ein wenig und ab ca. 24V (Eingangsspannung) ändert sich die
Helligkeit dann nicht mehr.
Hat jemand eine Idee was ich da falsch gemacht habe???
http://www.mikrocontroller.net/attachment/39872/super2.png
Hallo Jacob
da muss bei dir irgendwo ein Fehler sein. Ich habe die Schaltung gerade
mal ausprobiert und bei mir schaltet die Schaltung einwandfrei. Bei zu
niederiger Spannung geht die LED aus und darueber geht sie an. Kein
glimmen oder so sondern schlagartig.
Das einzige was du noch tun koenntes ist ein Kondensator von 100nF von
Pin 3 des 7805 nach Pin 2 (GND) zu legen. Das ist aber nicht das Problem
ich habe es gerade auch ohne diesen C probiert und es funktioniert
einwandfrei.
Ich nehme an das du ein Verdrahtungsproblem hast.
Gruss Helmi
