Hallo
Ich bin auf der Suche nach einem Schaltplan, der in den modernen Handys
für den LED-Blitz zuständig ist.
Ich will eigentlich gar keine LED blitzten lassen, sondern ein kleines
Heizelement aus dünner Konstantan Folie.
Der Blitz sollte ungefähr 50ms lange andauern, und mindestens ein Ampere
an Leistung bringen.
Als Stromquelle stehen mir maximal 24 Volt zur Verfügung und 50mA
Dauerstrom. Das Heizelement hat einen Innenwiderstand von ca. 1 Ohm.
Zuerst dachte ich eben an einen LED-Blitz in den Handys, aber ich weiß
nicht, ob die erzeugten Blitze lange genug andauern, und ob da solch
große Ströme fließen.
Vielleicht könnt ihr mir weiterhelfen
geht recht simpel:
Kondensator benutzen. erst laden lassen, dann von der Stromquelle
trennen und in das Heizelement entladen. Kann sein dass das Trennen von
der stromquelle nicht nötig ist. Formeln wie du einen Kondensatur
berechnest der groß genug ist findest du im netz zuhauf. Die Schaltung
wird im Einschaltmoment ~24A liefern, die Spannung wird dann nach der
Gleichung
U=24*e^(-(1/R*C)) fallen, und mit der Spannung auch der Strom.
Der Kondensator müsste aber, wenn er 50ms lange einen Strom von 1 Ampere
liefern soll, 0,05 Farad Kapazität haben.
Das geht ja nur mit den "goldcaps", aber die entladen sich ja nicht so
schnell, oder ?
Die ganze Elektronik müsste außerdem noch in SMD Größe untergebracht
werden.
Echt schwierig...
Hallo,
wenn du die Spannung vorher durch einen Step-Up-Wandler jagst und somit
diese erhöhst brauchst du auch keine so großen Kondensatoren. Macht man
in den Blitzgeräten ja auch so. Aber Vorsicht, so ein 2200uF aufgepumpt
auf z.B. 600V ist nimmer Lustig. Die Energiemenge die da drin ist reicht
locker um einen Menschen ins Jenseits zu befördern.
Bitte schildere mal genau was das für ein Konstantanelement ist und was
du genau damit machen willst. Nimmt man fürs Blitzen normalerweise nicht
Gasentladungsröhren?
Alexey :)
Ich noch mal :)
Sorry, habe jetzt erst gelesen daß das Heizelement so niederohmig ist.
Mach folgendes wenn du nicht mit Hochspannung und dem Problem der
Strombegrenzung schrauben willst.
Bei ak-modul-bus gibts Supercaps, die haben bis zu 1F! Diese bringen im
Gegensatz zu Goldcaps auch richtig bumms an Ampere da die sehr kleine
Innenwiderstände haben. Sollte für deine Anwendung denke ich das
richtige sein.
Den Cap mit den 50mA langsam Aufladen und dann über einen FET als
schalter über den Konstantan entladen. Stromtechnisch können die Teile
locker 2A impulsweise, habe ich selbst schon gemessen. Genauer gesagt
hats mir eine Leiterbahn verbraten beim dran basteln. :)
Alexey :)
Das Konstantanelement soll im 10 Mikrometerbereich strahlen, ich will
also keinen sichtbaren Lichtblitz erzeugen.
Ich weiß nicht, was dabei herauskommt, wenn ich Hochspannung an die
Heizfolie anschließe, ich denke aber, dass schlichtweg der Strom die
Folie erhitzt, und somit komme ich an der benötigten Energiemenge nicht
vorbei.
Hallo Michael,
was meinst du mit "die entladen sich in 50ms?"
Die Supercaps? Die Bringen dens Strom auch länger, bis die halt leer
sind.
Mach nen FET oder einen Transistor vorne dran. FET auf und 50ms warten
und dann den FET wieder zu. Die Kondensatorladung sollte bei weitem
länger reichen. Eventuell zum Puffern paralell zum Supercap noch einen
normalen Elko schalten.
Danke für die Hilfe.
Ich werde mir moregn gleich mal so nen supercap besorgen.
Ich hoffe nur, dass der Kondensator von den Abmessungen nicht zu groß
wird.
Hallo Michael,
die Dinger sind für die Kapazität noch recht klein.
Schau mal ins Datenblatt da sind die Abmessungen angegeben.
Wichtige Sache noch:
Die Dinger dürfen nicht mit zu viel Spannung beaufschlagt werden, sonst
sind die hinüber. Nennspannung beachten, eventuell lieber ein paar
zehntel Volt drunter bleiben. Bei Reihenschaltung (wenn du die Spannung
erhöhen willst) nur Kondensatoren gleicher Kapazität verwenden sonst
bekommt einer beim Laden zu viel Spannung.
Aufpassen beim Handling mit den Kondis, wenn die geladen sind und du
schließt die kurz knallts je nach Kapazität ganz ordentlich und es wird
auch ganz schön heiss. Wenn die neu Sind solltest du einige Stunden
Spannung anlegen damit diese Formiert werden, erkennst du daran daß sich
beim Abklemmen der Versorgung die Spannung länger hält. Wen die
Formierung abgeschlossen ist geht der Leckstrom auf ein paar µA zurück
und der Innenwiderstand sinkt etwas.
Wenn du mit einem FET schaltest (würde ich dir Raten da minimale
Verluste) nimm einen der einen sehr Niedrigen Kanalwiderstand hat IRLZ34
oder besser.
Wenn du sehr Steile Flanken beim Schalten haben willst solltest du das
Gate mittels Treiber ansteuern. Wenn möglich einen N-Kanal-FET nehmen
die haben bessere Werte und du sparst dir die Erzeugung einer floatenden
Gatespannung wie wenn du einen P-FET nehmen würdest. Als Treiber
entweder etwas fertiges integriertes nehmen oder eine Push-Pull-Stufe
aus einer NPN-PNP-Kombi.
Wenn du noch Fragen hast frag nur. :)
Wie du meinem Text entnehmen kannst bin ich von den Dingern recht
begeistert, ich vermute mal das diese Kondensatoren in naher Zukunft
eventuell sogar Akkus ersetzen können.
Alexey. :)
Ich noch mal :)
Poste doch bitte mal (nur neugierhalber) für was man so etwas braucht.
Für Physikalische Experimente eventuell?
Wie willst du das Timing des Blitzes machen bzw den FET steuern. Mittels
uC (AVR, PIC usw) oder lieber "Diskret" mit Analogtechnik?
Alexey :)
Hallo,
es soll eine Transmissionsmessung einer transparenten Schicht
durchgeführt werden. Die Messung soll schnell abgeschloßen sein, und es
darf nicht zu viel Wärme dabei entstehen. Das ganze behandle ich im
Rahmen einer Diplomarbeit.
Ich weiß noch nicht genau, wie ich das ganze ansteuern werde. Ich
glaube, der Mikrocontroller ist schon voll besetzt, also wird das wohl
eher auf analogen Weg geschehen. Die Ansteuerung ist aber auch gar nicht
so mein Bier dann.
Vielen Dank für die auführlichen Infos !
Hallo,
je nach dem wie genau die 50ms sein müssen ist das mit dem Analogen Weg
kein Problem. Wenn du damit Hilfe brauchst kann ich dich gerne
unterstützen.
Ich wollte noch mal wegen Kondensatoren nachfragen:
Ich bräuchte nun speziell einen Konsensator mit 0,03 Farad (in dieser
Größenordung) mit einem Innenwiderstand von ca. 1,6 Ohm, ca. 5V
Beriebsspannung der Stöme von ca. 3A über sich ergehen lässt.
Bei hy-line.de hab ich einen super-cap gefunden, der alle Kriterien
erfüllt (sogar mit 10-facher Kapazität), nur ist er zu groß.
Die SMD supercaps haben alle einen zu großen Innenwiderstand.
Vielleicht könnte ich auch doch "normale" Kondensatoren verwenden
Aber wahrscheinlich sind das ein paar Zielkonflikte zu viel...
Wenn dir ein Supercap mit geeigneten Parametern schon zu gross ist, was
soll dir dann ein normaler Kondensator helfen? Allenfalls noch ein für
entsprechenden Entladestrom tauglicher Akku.
...soweit ich das hier UNFREIWILLIG verfolge, steht ja nichtmals die
Konstantanfolie (siehe Dotierungs-Fred). Wie wäre es, wenn du dir die
erstmal besorgst und das System "in groß" mit einem Netzteil testest -
bevor du 50 Baustellen auf einmal aufmachst?!
Klaus.
ich hab jetzt nochmal nen Versuch gemacht:
zwei Konstantanfolienstreifen, der eine breiter (kleinerer Widerstand)
als der andere (größerer Widerstand) werden parallel geschaltet an ein
Labornetzteil angeschloßen und der breitere mit kleineren Widerstand
wird heißer. Einleuchtend, er hat ja auch den kleinerern Widerstand und
mehr Strom fließt durch ihn.
Wenn man nun aber die Widerstände einzeln an das Netzteil anschließt,
bemerkt man, dass der Streifen mit höheren Widerstand deutlich heißer
wird, als der mit kleineren Widerstand, obwohl weniger Leistung über ihn
verbraucht wird.
Wie lässt sich das erklären ?
Hat das vielleicht mit den Innenwiderstand des Labornetzteils zu tun,
oder fließt pro Flächeneinheit beim schmaleren Streifen doch mehr Strom
durch ?
Die Streifen haben jeweils einen Widerstand von unter 1 Ohm
Du hast nicht verraten, ob das Netzteil im Normalbetrieb
(Spannungsregelung) ist oder sich in der Strombegrenzung befindet!
Der erste Fall (Parallelschaltung) ist immer eindeutig. An beiden
Heizfolien liegt dieselbe Spannung, daher gilt P = U^2/R. In der Folie
mit kleinerem R wird mehr el. Leistung in Wärme umgesetzt -> wird
wärmer...OK
Im zweiten Fall hängt es nun vom Netzteil ab:
a.) Netzteil in Spannungregelung
Es ergibt sich dieselbe Lösung wie oben, wegen P=U^2/R
b.) Netzteil in der Strombegrenzung (Strom I = const)
Hier gilt P = I^2 * R. Also wird jetzt die dünnere Folie wärmer
Folglich behaupte ich, Dein Netzteil ist in der Strombegrenzung!
Hallo,
also von den Dimensionen her finde ich für den 3F/2,7V Supercap bei ak
modul bus 8*20mm nicht grade groß. (Größe hab ich im Datasheet gefunden)
Ok du brauchst halt zwei, die kannst du dann in Reihe oder Parallel
Schalten um den Strom zu erhöhen. Einen Normalen Kondensator kannst du
bei diesen Stromanforderungen schon fast in Kilo Messen... :)
Akku Scheidet ja auch aus. Ich würde die Supercaps nehmen und das ganze
damit Realisieren.
Frage meinerseits: Musst du den Strom genau Regeln und somit Konstant
halten oder reicht eher so Pi*Augenmass?
Alexey :)
