Hi,
wie üblich in der 10. Klasse der Realschule muss ich eine Fachinterne
Überprüfung im Fach Technik ablegen/machen. Da mich einfache Dinge, wie
eine Alarmanlage, automatische Gießanlage, usw nicht besonders reitzen,
dachte ich an einen etwas anderen LED Tester.
Erstmal die Funktionsbeschreibung:
Über 6 Led's können per Taster verschiedene Stromstärken eingestellt
werden. Die Einstellungen kann man per RS232 ändern. Nach dem einstellen
der Stromstärke wählt man zwischen dem 2 pin LED Modus oder dem 3 pin
LED Modus. Auswahl über Taster und Anzeige über LED. Im letzten Schritt
betätigt man einen Taster zum starten des Tests. Die ausgewählte
Stromstärke beginnt zu blinken. Nun werden nach und nach alle möglichen
Pinkombinationen getestet. Ist eine Kombination erfolgreich(Messung der
Stromstärke), so leuchtet eine Led falls in der Mitte die Cathode sitzt,
ansonsten nicht. Nun kann man mit einem anderen Taster die nächste
Kombination testen, z.B.: bei Duo-Leds usw...
Nun zu meinen Ideen der Umsetzung:
Per PWM wird ein Rechtecksignal erzeugt. Dieses wird mit dem Tiefpass
geglätet. Laut Wiki
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM)
kann mit dem im Schaltplan eingezeichneten Filter ein Ripple von 20mV
erreichen. Danach kommt ein Operatiosnverstärker als Spannungsfolger.
Anstatt des im Schaltplan ersichtlichen LM358 würde ich ein TS912
einsetzten.
Wenn ein Pin auf Masse liegt, wird per 10 Ohm Messwiderstand der
Spannungsabfall gemessen, um die Stromstärke zu ermitteln. Bei einer
maximalen Stromstärke von 40mA hat man einen Spannungsabfall von 0,4V
diesen vesrärke ich wieder per TS912 um das 6 fache und komme somit auf
2,4V was gut zu der internen Referenz von 2,56V passt. Veielicht muss
ich auch eine 5 fache Verstärkung nehmen, da bei einer Duo-Led mit
2*25mA ja 50mA enstehen.
Nun die spannende Frage:
Funktioniert das so? Und stimmt mein Schaltplan soweit?
Grüße
InFaIN
@InFaIN (Gast)
> tester.png> 177,2 KB, 19 Downloads
Es ist ja sehr sozial von dir, wenn du auch an die sehbehinderten
Mitleser des Forums denkst, aber bei der Auflösung kann es sogar ein
Blinder sehen. Lies mal was über Bildformate.
>Über 6 Led's können per Taster verschiedene Stromstärken eingestellt
LEDs. Ausserdem wo kann man die STROMstärke bei dir einstellen? Ich sehe
keine Konstantstromquellen.
>werden. Die Einstellungen kann man per RS232 ändern. Nach dem einstellen>der Stromstärke wählt man zwischen dem 2 pin LED Modus oder dem 3 pin>LED Modus. Auswahl über Taster und Anzeige über LED. Im letzten Schritt>betätigt man einen Taster zum starten des Tests.
Ich glaub mit nem Multimeter und manuell durchklingeln ist man schneller
;-)
Aber zu Lernzwecken ist das Projekt OK.
>Funktioniert das so?
Mehr oder Weniger.
> Und stimmt mein Schaltplan soweit?
Es fehlt die Stromversorgung vom MAX232, Stichwort INVOKE.
Das mit dem TS912 wird nur halb funktionieren, denn der kann bei hohen
Strömen auch nicht mehr wirklich Rail to Rail arbeiten, wie alle OPVs.
Die Pull Ups für die Taster kannst du sparen, die sind im AVR schon
drin, zuschaltbar.
Für ein paar popelige Status-LEDs braucht man keinen ULN2803, die kann
man direkt an den AVR hängen.
Ich würde das Ganze anders machen. Eine Konstantstromquelle per
Analogschalter oder Reed-Relais auf die drei Pins schalten, gleichzeitig
die zwei anderen Pins per Tristate-IOs auf Masse ziehen. Wenn man nun am
Pin die Spannung misst, kann man rausfinden ob die LED richig gepolt ist
und welche Flußsspannung sie hat.
Man braucht dazu keine extra OPVs. Und braucht keine negative
Betriebsspannung.
Just my 2 Cent.
MFG
Falk
Zum Bildformat:
Ich finde dass es auf 150dpi manchmal ein wenig zu klein ist... aber
wenn es mit 150dpi besser ist werde ich es mir merken...
Die Stromstärke regelt man sozusagen über die Kennlinie der Led, man
fährt langsam den PWM hoch und misst nebenher den Strom per
Messwiderstand.
Versorgunspannung vom Max232 ist hinzugefügt...
Wo brauche ich eine negative Betriebsspannung?
InFaIN
@ InFaIN (Gast)
>Wo brauche ich eine negative Betriebsspannung?
Für die OPVs, sonst kommen die nicht auf 0V runter und deine Stommessung
ist im Eimer. -5V reichen, der ICL7660 ist dein Freund. Kann man aber
auch mit einem Pin am AVR machen, das PWM kann. Stichwort
Spannungsinverter mit zwei Dioden und zwei Kondendsatoren.
MFG
Falk
Verzeih
Aber ich hab immer noch nicht verstanden, warum ich diesen LED Tester
nehmen soll.
Was genau kann ich damit testen und warum will ich das überhaupt?
Nicht falsch verstehen. Aber diese Frage quält mich, vor allen Dingen
wenn ich mir durchlese, wie du dir den Testablauf vorstellst.
@falk
Alles klar... die negative Betriebsspannung sollte nicht das Problem
darstellen... Reicht da ein ICL7660 für alle OPs?
@karl
Mit dem Gerät soll man später Leds testen können. Einfache standard
Leds, 2-Pin Duo-Leds und 3-Pin Duo-Leds... Man kann die Stromstärke frei
einstellen was bei einem normalen Led Tester nicht möglich ist. Außerdem
wäre es denkbar per RS232 nachher am PC eine Kennlinie der Led zu
erzeugen... Ob man so ein Gerät braucht oder nicht ist eine andere
Frage...
InFaIN
@InFaIN (Gast)
>Alles klar... die negative Betriebsspannung sollte nicht das Problem>darstellen... Reicht da ein ICL7660 für alle OPs?
Kommt drauf an wieviel Strom du durch die LED jagen willst. Den muss
auch der ICL bringen, plus 5mA Reserve oder so.
MFG
Falk
InFaIN schrieb:
> Mit dem Gerät soll man später Leds testen können.
Na ja. Ich papp da 330Ohm als Vorwiderstand drann und halte das bei 5V
an + und -. Leuchtet die LED, dann ist sie gut. Leuchtet sie nicht, dreh
ich die Polung um :-)
Ist eine Sache auf 10 Sekunden.
Aber lass dich nicht aufhalten. Ist eine spannende Sache.
Denk mal darüber nach, ob man von einer LED zerstörungsfrei den
zulässigen Strom rauskriegen kann (Ev. mit einem Phototransistor die
Helligkeit der LED messen?). Das wär doch was: Du steckst die LED rein
und am Gerät steht (bei einer bestimmten Voltzahl) welchen Vorwiderstand
man braucht.
@karl:
Ich zitiere mal aus meinem ersten Beitrag:
>wie üblich in der 10. Klasse der Realschule muss ich eine Fachinterne>Überprüfung im Fach Technik ablegen/machen. Da mich einfache Dinge, wie>eine Alarmanlage, automatische Gießanlage, usw nicht besonders reitzen,>dachte ich an einen etwas anderen LED Tester.
Die Idee des Testers kann man noch weit treiben... z.B.: Farbsensor,
Helligkeit, usw... doch sprengt sowas einfach den Rahmen...
Falk Brunner schrieb:
> Die meisten OPVS schaffen keine 50mA, bestenfalls 20mA.
Wie kann ich dann die Strombelastbarkeit erhöhen?
InFaIN
@ InFaIN (Gast)
>> Die meisten OPVS schaffen keine 50mA, bestenfalls 20mA.>Wie kann ich dann die Strombelastbarkeit erhöhen?
Z.B. über einen komplementären Emitterfolger am Ausgang, sprich ein NPN
und PNP Transistor "zusammengeschaltet".
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205141.htm
D1, D2, R1 und R2 weglassen, die Basen verbinden und an den OPV Ausgang.
Den neue Ausgang sind die verbundenen Emitter. Der AUsgangs-C entfällt.
Die Rückkopplung vom OPV wird am neuen Ausgang abgegeriffen, NICHT
direkt am OPV-Ausgang.
MfG
Falk
Hi
>>> Die meisten OPVS schaffen keine 50mA, bestenfalls 20mA.>>Wie kann ich dann die Strombelastbarkeit erhöhen?
Es gibt auch Leistungs-OVs. Z.B. L165 oder alternativ auch TDA2030.
MfG Spess
@ InFaIN (Gast)
>Habe ich das so richtig umgesetzt?
Nein.
- Die Verbindung zwischen Kolletor und Basis der NPNs ist falsch, muss
raus.
- Die Rückkopplung an Pin2 vom OPV muss an die Emitter gehen, nicht die
Basen.
MFG
Falk
spess53 schrieb:
> Es gibt auch Leistungs-OVs. Z.B. L165 oder alternativ auch TDA2030.
Die sind beide nicht rail-to-rail fähig... ich denke da ist so eine
Transistorschaltung einfacher...
@falk:
Stimmt es so jetzt? und vorallem funktioniert es so jetzt?
InFaIN
@ InFaIN (Gast)
>Stimmt es so jetzt? und vorallem funktioniert es so jetzt?
Nööö ;-)
Lies mal meine Postings in RUHE und versuch sie umzusetzen.
MFG
Falk
Jetzt fängt das große raten an...
Ich tippe jetzt einfach mal auf die negative Stromversorgung der OPs,
oder?
Du hast ja den ICL7660 vorgeschlagen.... nur finde ich einfach nicht die
Belastungsgrenze... und vorallem wie viel wird der ICL belastet mit der
neuen Schaltung? muss ich da dann immernoch die 50mA nehmen oder nurnoch
den "normalen" Stromverbrauch der OPs? Ich denke mal nicht dass 25mA
reichen, sonst könnte man doch auch vom MAX232 abzapfen, oder? Mit mehr
belastbarkeit habe ich bis jetzt nur den MAX774 gefunden... Laut
Datenblatt kann man den mit passender Beschaltung mit bis zu 1A belasten
bei -5V...
Ich hoffe mal das ich richtig getippt habe und nicht noch was anderes
überlesen habe...
InFaIN
@ InFaIN (Gast)
>Ich tippe jetzt einfach mal auf die negative Stromversorgung der OPs,>oder?
Die fehlt extra noch. Aber das eigentliche Problem ist die Rückkopplung
der OPVs. Vom Minus-Eingang nach Masse? Eher nicht. Besser zum Emitter
der beiden Transistoren. Schrieb ich schon mehrfach.
>Du hast ja den ICL7660 vorgeschlagen.... nur finde ich einfach nicht die>Belastungsgrenze...
"They deliver 10mA with a 0.5V output drop."
Wird eng mit 50mA. Also brauchst du eintweder ein Netzteil, welches -5
ausspuckt oder einen DC-DC Wandler, welcher aus +5V -5V macht. Oder du
änderst dein Konzept nochmal. Ich würde dir letzteres empfehlen.
>neuen Schaltung? muss ich da dann immernoch die 50mA nehmen oder nurnoch
Ja, die -5V müssen den vollen Strom vom 50mA + OPVs bringen.
>belastbarkeit habe ich bis jetzt nur den MAX774 gefunden... Laut>Datenblatt kann man den mit passender Beschaltung mit bis zu 1A belasten>bei -5V...
Kann schon sein. Ist aber IMO der falsche Ansatz. Nimm drei
Konstantstromquellen (1mA, 10mA, 50mA) und drei Reed-Relais, fertig
ist die Laube.
MfG
Falk
Hi,
jetzt habe ich lange nachdenken müssen um zu verstehen was falsch ist,
obwohl wir in den letzten Technikstunden hatten, dass der Emitter beim
Schaltbild des pnp oben ist.... Ich habe dass jetzt korrigiert...
Mir ist gestern Abend eingefallen, dass ich noch zwei Netzteile mit +12V
+5V und -12V habe. Die -12V sind mir 0.3A belastbar. Ich denke 300mA
dürften reichen. Und der TS912 kann 18V vertragen..... -12V bis 5V = 17V
Als ich das Datenblatt des TS912 nochmals gelesen habe sind mir diese
Werte aufgefallen:
>Iin Current on Inputs ±50 mA>Io Current on Outputs ±130 mA
heißt das nicht, dass ich den mit bis zu 130mA belasten kann?
InFaIN
@ InFaIN (Gast)
> tester.png
OK, passt jetzt. Es fahlt aber immer noch die Stromversorgung für den
OPV, auch hier mit INVOKE.
>+5V und -12V habe. Die -12V sind mir 0.3A belastbar. Ich denke 300mA>dürften reichen.
Ja.
> Und der TS912 kann 18V vertragen..... -12V bis 5V = 17V
Den brauchst du nicht, ein einfacher LM358 reicht dicke.
>>Iin Current on Inputs ±50 mA>>Io Current on Outputs ±130 mA>heißt das nicht, dass ich den mit bis zu 130mA belasten kann?
Nein, das heisst nur, wenn du den IC mit diesen Strömen abartig quält,
dann hält er das aus. Ist aber weit weg von normalen
Betriebsbedingungen.
MFG
Falk
@falk
Vielen Dank für deine Hilfe....
Jetzt habe ich einiges dazugelernt...
Wenn der LM358 genauso gut funktioniert, nehme ich diesen.
Da der LM358 ja 32V kann, verorge ich ihn jetzt mit -12V und +12V.
Jetzt die spannende Abschlussfrage:
Wird das so funktionieren?
InFaIN
Ich habe jetzt noch zwischen -12V und +12V einen 100nF Kondensator
gepackt und zwichen GND und 5V ebenso.
Ich will mich nochmals herzlich für deine Hilfe bedanken.
InFaIN