mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anfängerfrage: 20 High-Power LEDs per MCU steuern (mit PWM)


Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, ich hab mich schon ne ganze Zeit durch alle möglichen zum Thema 
relevanten Threads in diesem Forum gekämpft, aber irgendwie verwirrt 
mich das ganze bisher mehr als das es mir hilft.

Deswegen hier nochmal die konkrete Frage:

Wie kann ich 20 high-power LEDs (zB diese hier: 
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Seoul/-3... 
) mit einem Mikrocontroller (würde da auf einen Arduino Klon 
zurückgreifen, die Teile dafür habe ich sowieso schon) unabhängig 
voneinander per PWM steuern?

- Optik und Kühlung habe ich schon passend für die LED rausgesucht
- Zur Stromversorgung würde ich gerne ein ATX-Computernetzteil (400 
Watt) verwenden, daraus ziehe ich 12V oder 5V.

Bei eventuellen Tips und Erklärungen bitte berücksichtigen, dass ich 
Anfänger bin ;)... ausserdem kommt mir aus eben diesem Grund natürlich 
ein möglichst einfach zu realisierender Schaltkreis entgegen.

Autor: gerd (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Hameg Oszilloskop HM 207 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau mal nach Soft-PWM. Mit Hardware-PWM wirst du nicht auf deine 20 
Kanäle kommen. Dann brauchst du noch für jede LED eine schaltbare 
Konstantstromquelle, die du mit der PWM modulierst.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK, Soft-PWM soweit alles klar. Dann wäre das Problem der Pinanzahl vom 
MCU gelöst. Von der Programmierung her sollte Soft-PWM kein Problem 
sein.

Was bei mir aber viel mehr Fragen aufwirft ist der Schaltkreis NACH den 
MCU Pins. In den verschiedenen Threads gab es ZIG verschiedene 
Vorschläge ... LM3404, MOSFETs, etc.

Leider blicke ich bei all den Vorschlägen nicht durch, was das 
günstigste und für mich als Anfänge praktikabelste ist ;(

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Jonas J. (jonas_j)

>Leider blicke ich bei all den Vorschlägen nicht durch, was das
>günstigste und für mich als Anfänge praktikabelste ist ;(

Konstantstromquelle fuer Power LED.

Einfach, preiswert, überall erhältlich.

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Konstantstromquelle fuer Power LED.
>
> Einfach, preiswert, überall erhältlich.

Bis 3 A / ca. 9 bis 10 W reichen die Schaltungen dort aber nicht mehr, 
richtig?

Wie könnte man die dort so schön präsentierten Schaltungen entsprechend 
anpassen? Es gibt ja inzwischen immer hellere LED-Brenner.

Ich habe hier so eine LED rumliegen und noch nicht wirklich die passende 
Schaltung dafür gefunden. Ein Step-Down für ca. 3-4 A (hab das 
Datenblatt nicht im Kopf) müsste es wohl sein.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

>Bis 3 A / ca. 9 bis 10 W reichen die Schaltungen dort aber nicht mehr,
>richtig?

Ja.

>Wie könnte man die dort so schön präsentierten Schaltungen entsprechend
>anpassen? Es gibt ja inzwischen immer hellere LED-Brenner.

Tja, is eben so. Man braucht dann einen externen Transistor. Man kann 
auch diese Schaltung nehmen, die hat deutlich mehr Reserven.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantst...

MfG
Falk

Autor: tüddel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
20 dieser LEDs kosten richtig Schotter, warum will man dann das Geld für 
einen ordentlichen Treiber nicht ausgeben? Man ließt immer nur von 
"Billig" oder "Günstig"... da kaufen die leute für hunderte Euros LEDs 
und haben keine 20 € für einen Treiber über....

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
tüddel schrieb:
> 20 dieser LEDs kosten richtig Schotter, warum will man dann das Geld für
> einen ordentlichen Treiber nicht ausgeben? Man ließt immer nur von
> "Billig" oder "Günstig"... da kaufen die leute für hunderte Euros LEDs
> und haben keine 20 € für einen Treiber über....

Ich sage, dass ich auf der Suche nach der günstigsten Methode bin, damit 
mein ich aber nich irgendeine günstige Methode die nicht richtig 
funktioniert sondern eben die günstigste Methode die effektiv 
funktioniert. Ich hab nirgends gesagt, dass ich nicht bereit bin einen 
ordentlichen Treiber anzuschaffen

Welchen Treiber/Schaltkreis würdest du denn vorschlagen?

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

als Treiber empfiehlt sich z.B. der PCA9626B von NXP.
+ Ansteuerung über I²C
+ 24 Ausgänge
+ Jeder Ausgang individuell per PWM einstellbar
+ Jeder Ausgang kann max. 100mA treiben.
+ Im ausgeschalteten Zustand dürfen max. 40V am Pin anliegen.
+ Läuft noch mit 5V Versorgung
- LQFP48 Gehäuse

http://www.nxp.com/#/pip/pip=[pip=PCA9626_2]|pp=[t...

Gruß
Carsten

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Treiber hört sich eigentlich gut an, bis eben auf das hier:

Carsten Wille schrieb:
> + Jeder Ausgang kann max. 100mA treiben.


Die LEDs die ich betreiben will ziehen 1000mA

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn ich das richtig verstanden habe, wäre der angehängte Schaltplan für 
meine Zwecke das einfachste (und günstigste?)

Die Einkaufsliste aus dem Artikel ist für eine Konstantstromquelle mit 
300mA, was muss ich von der Liste ändern um das auf 1000mA anzupassen?

C1   Kondensator, 10µF, 35V

C2   Kondensator, 330pF, 35V

D1   Schottky-Diode, 1A, 40V

L1   Spule, 0,4A, 470µH   ( <- die dann gegen folgende austauschen? 
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=B513;GROUPI... 
)

R1   Widerstand, 1 Ohm


Wenn ich das ganze am Schluss auf 4 Platinen verteilen will (also 5 LED 
Schaltkreise pro Platine), kann ich dadurch nochmal Bauteile einsparen 
oder muss ich den angehängten Schaltkreis einfach mal 5 nehmen für die 
Platine?

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jonas J. schrieb:
> Der Treiber hört sich eigentlich gut an, bis eben auf das hier:
>
> Carsten Wille schrieb:
>> + Jeder Ausgang kann max. 100mA treiben.
>
>
> Die LEDs die ich betreiben will ziehen 1000mA

Ok, ist 'ne Hausnummer. Kann man aber durch einen entsprechenden 
Power-MOSFET auch erreichen.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Jonas J. (jonas_j)

>Die Einkaufsliste aus dem Artikel ist für eine Konstantstromquelle mit
>300mA, was muss ich von der Liste ändern um das auf 1000mA anzupassen?

Geht so ohne weiteres nicht. Der IC kann dabei überhitzen. Pi mal Daumen 
sollte man 800mA nicht überschreiten. 1A KANN gehen, bei guter Kühlung, 
muss aber nicht.

>L1   Spule, 0,4A, 470µH   ( <- die dann gegen folgende austauschen?
>http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=B513;GROUPI...

die hat auch nur 900mA, alles auf Kante genäht, das sit gefährlich. Nimm 
die Spule und geh nur bis 800mA, dann passt alles. Der Verlust an 
Helligkeit ist minimal, dan der Kennlinie des Auges, siehe 
LED-Fading.

>Schaltkreise pro Platine), kann ich dadurch nochmal Bauteile einsparen

Nein.

>oder muss ich den angehängten Schaltkreis einfach mal 5 nehmen für die
>Platine?

Ja.

MFG
Falk

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
super, danke ... das bringt mich weiter!

hab eben ein paar Tests mit der LED ( 
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Seoul/-3... 
) gemacht und es sieht so aus als ob ich die LED für meinen 
"Helligkeitsbedarf" eh nicht mit den 1000mA fahren muss.

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zu dem Test:

Hab die LED eben an 5V gehängt, mit nem 15 Ohm Widerstand. Und selbst 
das reicht von der Helligkeit her. Ich komm also mit der ursprünglichen 
Einkaufsliste hin...

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> immer hellere LED-Brenner.
>
> Tja, is eben so. Man braucht dann einen externen Transistor. Man kann
> auch diese Schaltung nehmen, die hat deutlich mehr Reserven.

Die Schaltung hatte ich schon gesehen, aber ich suchte etwas 
"Bequemeres", wo vielleicht ein paar Bauteile weniger nötig sind, ohne 
erst lange daran rumdenken und rumentwickeln zu müssen. LEDs sind hier 
ja eine so alltägliche Vorstellung, dass ich hoffte, es gäbe da schon 
was Einfacheres und Optimales zum simplen Nachbau anhand einer fertigen 
Geschichte.
Scheint nicht so zu sein -- dann baue ich mir halt das mal. Teuer ist 
die Schaltung wirklich nicht.
Danke für den Hinweis.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

>Scheint nicht so zu sein -- dann baue ich mir halt das mal. Teuer ist
>die Schaltung wirklich nicht.

Teste die Schaltung aber NICHT mit deiner teueren LED, sondern mit ein 
paar Leistungsdioden (5A irgendwas) in Reihe als LED Ersatz. Den Strom 
kannst du dann sehr einfach über R1 messen, ein Oszi wäre hier sinnvoll.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Jonas J. (jonas_j)

>Hab die LED eben an 5V gehängt, mit nem 15 Ohm Widerstand.

Macht ca. 100mA, 1/10 des Nennstroms? Was bist du denn für Einer, ein 
LED Underclocker? ;-)
Dann kauf dir lieber 1W LEDs, die sind billiger.
Ach noch was, solche Leistungs-LEDs wollen oft einen Mindeststrom sehen, 
sonst stimmt die Farbe nicht! Also lieber 1W und mittlere Kraft voraus. 
Oder noch besser, volle (Puls)Leistung und dann per PWM dimmen, dann 
gibt es keine Probleme mit der Farbe

>das reicht von der Helligkeit her. Ich komm also mit der ursprünglichen
>Einkaufsliste hin...

Ja. Blind wird man dann immer noch bei Reinsehen . . . 8-0

Autor: JojoS (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
einfacher ist sicher die LED mit nem Mosfet und Vorwiderstand zu 
schalten, aber dann wird in dem R viel verheizt. Und bei 20 LED eben die 
Verluste x20.
Die LED werden bei 1000mA sehr heiss werden, ca. 4W Heizleistung haben 
die dann. Bei PWM mit Regelung könnte man das machen wenn die LED im 
Normalbetrieb gedimmt ist und bei Volllast die Temperatur berücksichtigt 
wird.
Wenn die 20 LED nicht individuell angesteuert werden müssen kann mann 
auch mehrere in Reihe schalten und den Treiber dann auf entsprechend 
weniger Kanäle reduzieren. Dann gehen natürlich weniger Lichteffekte 
falls das der Grund für die 20 Kanäle war.

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Macht ca. 100mA, 1/10 des Nennstroms? Was bist du denn für Einer, ein
> LED Underclocker? ;-)

neee ;D. Ich musste jetzt selbst erstmal testen mit welchen LEDs ich für 
meine Zwecke zurechtkomme, konnte ich ja vorher nicht wissen, dass ich 
bei dieser Seoul LED nur ein Bruchteil der Power brauche.

Die LEDs die ich vorher immer zum testen hatte haben bei WEITEM nicht 
gereicht deswegen hatte ich mir die Seoul geholt

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Teste die Schaltung aber NICHT mit deiner teueren LED

Ok, geht klar. Oskar ist vorhanden.
Ich wollte sowieso zunächst den einfachen Kurzschluss testen.
Die Gefahr bei sowas ist die Unterbrechung der Feedback-Leitung. 
Vielleicht kann man das noch absichern, damit der Strom in so einem Fall 
nicht hochlaufen kann?

Wenn ich dann endlich dazu komme, mache ich dann auch eine Platine für 
alle, inkl. einem Schaltplan zum runterladen (sofern mir niemand 
zuvorkommt).

Bestimmte Teile muss man wegen des höheren Stroms anders wählen. Z.B. 
die Schottky-Diode. Ich dachte dafür an die SB 5100.
Die Spule ist wohl induktivitätsmäßig eher unkritisch, bestimmt aber die 
Frequenz auf der Regelstrecke (und natürlich die durchlassbare 
Leistung).
Für 3 A hat der R1 dann nur noch 33 MilliOhm.
War noch was? Mehr fällt mir gerade nicht ein.

Was mir an der Schaltung gut gefällt, ist ihre Durchschaubarkeit.
Der Komparator ist auch ein schönes Teil, weil der so dicht an GND noch 
komparieren kann.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jonas J. schrieb:
> die Seoul geholt

Dito.
Meine ist diese:

"High-Power 10W 10 Watt LED Weiss 900 lumen Seoul SSC P7"

aka "SEOUL SSC POWER LED P7 W724C0-xx-CSXOI C-BIN WEISS"

"Die P7 emittiert max. 900 lm bei 2,8 A und ist damit eine der hellsten 
LED."

Note to self: Kühlkörper bauen.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@didadu (Gast)

>Die Gefahr bei sowas ist die Unterbrechung der Feedback-Leitung.
>Vielleicht kann man das noch absichern, damit der Strom in so einem Fall
>nicht hochlaufen kann?

Keine Ahnung. Man könnte einen zweiten, schnellen Komparator zur 
Anschaltung nutzen, ggf. mit zweitem Shunt.

Schaltplan im Anhang, Layout musst du selber machen.

>die Schottky-Diode. Ich dachte dafür an die SB 5100.

Man muss es mit der Sperrspannung nicht übertreiben. Dioden mit hoher 
Sperrspannung haben mehr Verluste im leitenden Zustand. Siehe V_F. Der 
40V
Typ reicht dicke, mehr macht der IC gar nicht mit.

>Die Spule ist wohl induktivitätsmäßig eher unkritisch,

Wenn das mal kein Irrtum ist. Siehe Spule.

> bestimmt aber die
>Frequenz auf der Regelstrecke (und natürlich die durchlassbare
>Leistung).

Ja.

>Für 3 A hat der R1 dann nur noch 33 MilliOhm.

Ja.

>War noch was? Mehr fällt mir gerade nicht ein.

Mir auch nicht.

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Schaltplan im Anhang

Hoppla, wo versteckt der sich?

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

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uuups, hier isser.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> hier

Danke! So macht das Freude, wenn man nicht bei Null anfängt mit stupidem 
Abtippen. (Allerdings gab es ein Problem im Schaltplan, der Kollektor 
von Q2 ist irgendwie nicht richtig angeschlossen. Ich das korrigiert, 
außerdem die Eingänge des unbenutzten Komparators angeschlossen und noch 
einen weiteren Masseanschluss vorgesehen für den PWM-Eingang. Siehe 
Dateianhang.)

Weiters habe ich einen ersten Platinenentwurf gemacht. Der ist aber Work 
in Progress ist; ich bin damit noch nicht zufrieden. Was mich stört:
- Die eine Drahtbrücke nervt an sich, als solche.
- Den zweiten Via der Brücke konnte ich nicht setzen, weiß aber nicht 
wieso. Darum geht die Leitung um die Ecke.
- Die Gehäusegrößen von C1 und Spule (die habe ich noch gar nicht da) 
gefallen mir nicht und passen möglicherweise auch gar nicht.
- Die Abstände der Anschlussklemmen sollen für Schraubklemmenblöcke 
passen (diese blauen Dinger), was sie noch nicht tun.
- Ein Komparator mit zwei Gattern ist eigentlich unnötig. Ein LM139 
würde auch reichen.
- Die Anbindung der Regelschaltung an den Leistungskreis gefällt mir 
nicht, weil sie aus C1 gespeist wird, aber der Versorgungskreis des 
Komparators vom Induktionsfeld des Leistungskreises durchflutet wird. 
Das ist nicht optimal. Möglicherweise sollte man die Platine komplett 
anders aufbauen: Leistungsanschlüsse nach unten, BUZ in die Mitte mit 
Schraube nach links, und die ganze Regelung OBEN. (Allerdings muss man 
auch an die Strommess-R ran. :-/ )

Zu den Änderungen habe ich heute Abend aber keine Lust mehr und muss mir 
auch erstmal passende Bauteile besorgen, darum den Stand erstmal "as 
is".

Ich habe auch noch nicht die Leiterbahnbreiten auf den hohen Strom hin 
überprüft. Es soll für 3 A genutzt werden, aber man kann die Schaltung 
natürlich für andere Ströme anpassen (vermutlich auch für höhere).

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
- Kleiner geht's sicher auch noch.
- Vielleicht sogar mit SMD-Bauteilen auf einer Rückseite.
- Außerdem kann man die Anschlüsse vermutlich besser legen (d. h. im 
Hinblick auf die Montage in der Nähe der LED[s]).

Vielleicht hat ja jemand Lust zum Besser-Routen.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach ja, die Schottky-Diode im Schaltplan noch durch eine SB 540 
ersetzen.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
>>Die Spule ist wohl induktivitätsmäßig eher unkritisch,
> Wenn das mal kein Irrtum ist. Siehe Spule.

Stimmt. Die muss den Strom aushalten. die gängigen L-PISR reichen bei 
den 3 A nicht mehr. :-/
Da ich mich mit Spulen kaum auskenne, muss ich mich da erstmal 
reinarbeiten.

Autor: Alors (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich bitte um Testergebnisse zu dieser KSQ :) Idealerweise auch ein paar 
aufnahmen mit nem Oszi ;)

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alors schrieb:
> aufnahmen mit nem Oszi ;)

Weil Du sie gerne geprüft nachbauen willst, oder weil Du schon feixst, 
da es ein garantiert ein Reinfall wird?

Wie gesagt, ich muss mir erstmal die kritischen Teile beschaffen und 
herausfinden, welches eine geeignete Spule ist bzw. mich einlernen, mit 
was für Teilen und Parametern ich sie mir selbst wickele. Das kann 
einige Tage dauern.

Ich hab's nicht soo eilig damit (die LED liegt auch schon einige Wochen 
herum...).

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Einen zweiten 100n Kerko würde ich sowieso noch neben den "dicken" C1 
setzen.

Autor: Jonas J. (jonas_j)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
nochmal eine Frage von mir:

Etwas weiter oben wurde mir Soft-PWM empfohlen um mit den begrenzten PWM 
Ausgängen vom Mikrocontroller zurechtzukommen.

Könnte ich nicht das TLC5940 Dings benutzen um meine PWM Ausgänge zu 
erhöhen? Mein Arduino Klon hat nämlich wie das Arduino Duemilanove nur 
14 Digital Pins ... wenn das mit dem TLC5940 geht wäre das des Rätsels 
Lösung und ich würde mir zusätzlich die Programmierung der Soft-PWM 
Routine sparen

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Unten Rechts am 1kOhm Widerstand gibts nen komischen Leiterbahnknoten: 
Sicher, dass der so gewollt ist? Mal einen DRC drüberlaufen lassen?

Autor: Alors (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich will dir oder anderen keinen Fehler nachweisen! Ich würde nur gerne 
mal sehen, wie schnell das Ding schwingt, wie sauber es Regelt, wie gut 
der FET durchgeschaltet wird,... Also eher eine genaue Analyse zwecks 
auch des Nachbaus ;)

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Simon K. schrieb:
> komischen Leiterbahnknoten

Gewollt ist was anderes, aber es entspricht dem Schaltplan. Ich wollte 
nicht den GND, der zur PWM-Steuerung dient, direkt über die 
Leistungsbahn laufen lassen. Wie gesagt, bin noch nicht zufrieden mit 
dem Layout.

Der DRC moniert nur die Bohrlochdurchmesser vom VIA und den 
Befestigungslöchern.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier eine klarer und kleiner layoutete Version.
Zusätzlich noch der 2. Kerko.

Die Brücke gefällt mir noch nicht. Es ist die Leitung zum Zusteuern des 
Mosfets.

Ansonsten s.o.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alors schrieb:
> genaue Analyse
Ach so. Feixen hätte mich auch nicht gestört, aber dann hätte ich doch 
gern gewusst, was Du denn befürchtest. ;-)

Uups, hab schon wieder vergessen, die Schottky-Diode in "SB 540" 
umzubenennen (die 1N5819 schafft nur 1 A).

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
didadu schrieb:
> vergessen, die Schottky-Diode in "SB 540" umzubenennen

Kaputt gegangen wäre aber nichts, da auch der R noch 0,5 Ohm hat, statt 
den für 3 A Strom erforderlichen 0,033 Ohm. ;-)

Eine offensichtlich sehr inkrementelle Arbeit.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, noch ein neues Layout und berichtigter (und aufgehübschter) 
Schaltplan.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@didadu (Gast)

>So, noch ein neues Layout und berichtigter (und aufgehübschter)
>Schaltplan.

Die Brücke über den MSOFET ist nicht brauchbar. Und eine Spule für 3A 
und 330uH ist DEUTLICH größer!

Der Schaltplan ist damals nur als Schaltplan gezeichnet worden, d.h. es 
wurde nicht darauf geachtet, ob alle Bauteile wirklich verwendbar sind. 
Es war nur das Symbol wichtig.

MFg
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gibt's bei Reichelt eine geeignete Spule?

Ich will da eh bestellen, aber kenne mich mit Spulen bisher kaum aus.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier ist eine Liste mit den aktuell bei Reichelt gelisteten 330uH-Spulen 
und den Strömen, die sie aushalten.

Die Liste endet bei 1,9 A.

Kombiniere: Das Baby muss gewickelt werden.

Nun finde ich dort u.a.:
1. Amidon Doppellochkerne (6)
2. Amidon Eisenpulver-Ringkerne (63)
3. Amidon Ferrit-Ringkerne (34)
4. Dämpfungsperlen (3)
und der Detektiv fragt sich, was diese heiße Spur zu bedeuten hat.

Die Doppellochkerne und Dämpfungsperlen sind winzig, richtig ist wohl 
ein Exemplar der zahllosen verschiedenen Ringe. Hier steht der 
zukünftige Spullenprofi also wieder vor der Qual der Wahl.

Fortsetzung in der nächsten Folge unserer Serie.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

>Kombiniere: Das Baby muss gewickelt werden.

Das haben Babys so an sich ;-)

>2. Amidon Eisenpulver-Ringkerne (63)

Das sollte dein Ziel sein. Aber da gibt es verdammt viele verschiedene. 
Und dabei nicht die richtigen bei Reichelt :-(
Siehe Transformatoren und Spulen.

Man braucht einen Eisenpulverkern mit relativ niedriger Permeabilität, 
so um die 100.

http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=847

Das ist was für dich, alles fertig.

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Das sollte dein Ziel sein. Aber da gibt es verdammt viele verschiedene.
> Und dabei nicht die richtigen bei Reichelt :-(
> Siehe Transformatoren und Spulen.

Und auf der Seite http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule lesen 
die dorthin verwiesenen Anfänger: "Vor allem Anfängern wird aber von der 
eigenen Dimensionierung von Eisenpulverringkernspulen abgeraten."

Es bleibt also nur der Kauf, aber wenn es "verdammt viele verschiedene" 
Kerne gibt, und bei einem Standardversender der richtige Kern noch nicht 
mal dabei ist, dann hat der Anfänger eigentlich gar keine Chance.

Das klingt so, als bräuchte man ein eigenes Tutorial.

Wenn ich es richtig verstanden habe, ist die erste Schlüsselformel L = 
AL * N², also N = Wurzel(L/AL), um herauszufinden, ob ein gegebener Kern 
überhaupt bis zur gewünschten Induktivität (und mit vertretbarem 
Aufwand) bewickelbar ist, was von Lochdurchmesser und Drahtdicke (und 
Packungsdichte...) abhängt.

Die Drahtdicke wiederum hängt vom gewünschten Maximalstrom ab, der wegen 
der Notwendigkeit der Wärmeabfuhr bzw. der Sicherungseigenschaft des 
Drahts den Mindestquerschnitt bestimmt. (Kreisformel, spezifischer 
Widerstand)
Länge und Anzahl der Wicklungen bestimmen dabei den Widerstand, der also 
von der Geometrie des Kerns abhängt.
Man möchte den Draht natürlich kurz halten, und will sich ja auch nicht 
blöd wickeln. Also muss man Drahtlänge gegen den Widerstand (möglichst 
kurz) abwägen, aber er muss lang genug sein, damit man die gewünschte 
Induktivität erreicht.

Noch nicht verstanden habe ich die Permeabilität. Einerseits soll sie 
hoch sein, damit man mit wenig Wicklungen (und kleinem Kern) die 
gewünschte Induktivität erreicht, aber sie soll gering sein, damit was? 
Wegen der Sättigung, aber wie ist der Mechanismus? Wie kommt man auf 
"Permeabilität von möglichst ca. 100"? Ich vermute, es hängt mit der 
maximalen Magnetisierbarkeit des Materials zusammen, da bei Sättigung 
des Kerns die differentielle Induktivität gegen Null geht, es also einen 
Stromsprung gibt. Was für eine Regelung, die den Stom misst, ungünstig 
ist.
Aber wie rechnet man das aus? Was bedeuten die Werte in den 
Datenblättern?

Z.B. hier:
T 106-18 :: Eisenpulver-Ringkern (Reichelt)
Typ  Amidon Ringkern
Farbe  rot / grün
Material  Eisenpulver

Besonderheiten
Spezifikation  AL-Wert 70 nH/N²
Metalldichte  6,6 g/cm³

Elektrische Werte
Referenzpermeabilität  55 µ0

Maße
Øaußen  26,9 mm
Øinnen  14,5 mm
Höhe  11,1 mm

Was ist µ0 (MikroNull???) für eine Einheit? Wie hängt das mit dem Strom 
zusammen?
Was bedeutet "rot/grün", ist das nur der Schönheit wegen, oder bedeutet 
es was?

Zusammenfassend denke ich, dass die beiden Artikel über Spulen und 
Trafos und Spulen zu theorielastig sind und den praktischen Aspekt (was 
es so gibt und wie man es nutzt) nicht klar genug beleuchten. Man kann 
das sicher zu einem einfachen Tutorial kondensieren, das die Formeln 
nicht herleitet, sondern nur mit 1+2+3 zeigt, wie man einen Kern 
auswählt und die Wicklungszahl / Drahtdicke für Speicherdrosseln von 
LED-Konstantstromquellen (oder Hoch-/Tiefsetzstellern, da wird ja auch 
ständig gefragt) zusammenstellt und wie man die üblichen Angaben in den 
Datenblättern nutzt. Es fehlt möglicherweise nicht mehr viel dazu.

Und/oder indem man einfach eine Liste für diesen Zweck geeigneter Typen 
anführt.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Das ist was für dich, alles fertig.

Danke für den Tipp. Wenn Du weißt, dass es bei Reichelt nichts passendes 
gibt, hast Du dann etwa alles paar-zig Typen durchsucht?!

Ich hab mir die jetzt bestellt, weil ich vorankommen will. Aber 
verstehen und den Weg für die Nachfolger bereiten würde ich trotzdem 
gerne. Ich mache das ja nicht nur für mich allein. Dann könnte ich mir 
für meine eine LED für 20 € eine fertige Platine kaufen und die Sache 
wäre gegessen, es ginge sicher am schnellsten. Aber dann lernt keiner 
was dabei, und die Fragen für immer dieselbe Sachen kommen dann immer 
wieder.

Das Ziel wäre, am Ende einen Bausatz zu haben, d.h.:
- einen funktionierenden, öffentlichen, kostenlosen, lizenzfreien, 
nachbaufähigen Schaltplan
- mindestens zwei fertige Platinenentwürfe
  - Für bedrahtete Teile
  - Für SMD-Teile
- Bauteileliste (möglichst mit Bestellknopf)
- Eine verständliche Erläuterung der Funktionsweise
- Änderungsanleitung für andere Ströme
- Grenzen der Schaltung und der verwendeten Bauteile, die beim Einsatz 
und bei Änderungen beachtet werden müssen

Ich hatte mich neulich gewundert, dass bei > 170.000 Beiträgen letztlich 
nur 458 Eagle-Schaltpläne gepostet wurden (siehe den KiCad-Thread). 
Darin sind zwar keine gezippten Projekte und nicht die 
Nicht-Eagle-Schaltpläne enthalten (einige waren allerdings in mehreren 
Versionen), aber jedenfalls lässt sich daraus ausrechnen, dass der 
Quasselfaktor immerhin 371 beträgt, d. h. dass hier viele Leute viele 
Fragen stellen und notorisch viel gemotzt wird, aber dann doch relativ 
wenig Konkretes im Pool für alle landet.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@didadu (Gast)

>mal dabei ist, dann hat der Anfänger eigentlich gar keine Chance.

Ist wohl leider so.

>Das klingt so, als bräuchte man ein eigenes Tutorial.

Gibt es Transformatoren und Spulen.

>Noch nicht verstanden habe ich die Permeabilität. Einerseits soll sie
>hoch sein, damit man mit wenig Wicklungen (und kleinem Kern) die
>gewünschte Induktivität erreicht, aber sie soll gering sein, damit was?

Damit der Kern nicht so schnell sättigt.

>Wegen der Sättigung, aber wie ist der Mechanismus? Wie kommt man auf
>"Permeabilität von möglichst ca. 100"?

Erfahrungswert, stheht aber auch im Artikel oben.

> Ich vermute, es hängt mit der
>maximalen Magnetisierbarkeit des Materials zusammen, da bei Sättigung
>des Kerns die differentielle Induktivität gegen Null geht,

Ja.

>Aber wie rechnet man das aus?

Steht im Artikel oben.

> Was bedeuten die Werte in den
> Datenblättern?

>Spezifikation  AL-Wert 70 nH/N²

Damit lässt sich die Windungszahl ausrechnen.

>Referenzpermeabilität  55 µ0

Damit ann man die mag. Flußdichte ausrechnen.

>Was ist µ0 (MikroNull???) für eine Einheit?

Müh Null, das ist die Permeabilität des Vakuums.

http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_(M...

> Wie hängt das mit dem Strom zusammen?

Siehe Artikel oben.

>Was bedeutet "rot/grün", ist das nur der Schönheit wegen, oder bedeutet
>es was?

Es kennzeichnet das Marerial.

>Zusammenfassend denke ich, dass die beiden Artikel über Spulen und
>Trafos und Spulen zu theorielastig sind und den praktischen Aspekt (was
>es so gibt und wie man es nutzt) nicht klar genug beleuchten.

Ohhhhh, dann solltest du die Artikel nochmal lesen. Mit deren Formeln 
kann man alles berechnen, und das ist weiß Gott nicht schwer.

> Man kann
>das sicher zu einem einfachen Tutorial kondensieren, das die Formeln
>nicht herleitet, sondern nur mit 1+2+3 zeigt, wie man einen Kern
>auswählt und die Wicklungszahl / Drahtdicke für Speicherdrosseln von
>LED-Konstantstromquellen (oder Hoch-/Tiefsetzstellern, da wird ja auch
>ständig gefragt) zusammenstellt und wie man die üblichen Angaben in den
>Datenblättern nutzt. Es fehlt möglicherweise nicht mehr viel dazu.

Ganz so einfach ist es nicht. Der Entwurf einer Drossel muss viele Dinge 
berücksichtigen. Klar kann man ein paar einfache Kochrezepte 
zusammenschreiben.

>Und/oder indem man einfach eine Liste für diesen Zweck geeigneter Typen
>anführt.

Das wird eine lange Liste, denn es gibt verdammt viele verschiedene 
Anwendungen und Anforderungen.

MfG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.dl5swb.de/html/mini_ringkern-rechner.htm

Damit kann man schon mal viel anfangen. Leider fehlt dort aber die 
Berechnung des Sättigungsstroms.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule#Spul...

Der Versuch einer hobbybastlertauglichen Lösung ;-)

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Super. Dann rechne ich also mal los:

Bei diesem Kern hier:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=5;GROUP=B522;...;
steht:

- Typ = Ferritring => Sättigungsflußdichte ist ca. 0,3T
- (Material = Nickel-Zink => Aha + Hä? Ferrit = Fe; Ni/Zn = Fe?)
- (Ausführung = für Breitbandtransformatoren => Aha, aber stört das?)
- Frequenz = bis 200MHz => Super, so schnell wollen wir bestimmt nicht 
schwingen mit der KSQ.
- Permeabilität = 125 => prima, unser µr
- Induktivität pro Wdg. = 80 nH => Äh, pro Windung? Ich denke, N geht 
QUADRATISCH in die Formel ein? Schreibt Reichelt hier etwa irreleitenden 
Blödsinn, mit dem sich die Unerfahrenen dann nicht funktionierende 
Spulen wickeln? Na, wenigstens die Einheit ist plausibel, da sie als 
Divisor von L's Henry eine dimensionslose Zahl ergibt, die sich 
verquadratwursten lässt. Und der Zahlenwert entspricht immerhin jenem im 
AMIDON-Katalog, auch wenn da viele nicht-SI-Einheiten drinstehen.
- Mittlere Feldlinienlänge = 7,3 cm => sieht aus wie unser le. Prima.

Also ist:
Emax = 1/2  AL  (Bsat * le  µr  µ0)^2
     = 0,5 * 80/H / 1.000.000.000/n * (0,3/T * 0,073/m / (125/µ0 * 
1,2566/(H/m) / 1.000.000/10E-6)^2
     = 0,5 * 80 / 1000000000 * (0,3 * 0,073 / (125 * 1,2566 / 
1000000))^2 / (H * (T * m / H/m)^2)
     = 0,00077756030998916838 / (T^2 * m^4 / H)
(Einheiten-Nebenrechnung: T = Wb / m², also T² = Wb²/m^4, also (T^2 * 
m^4 / H) = Wb²/H; H = Wb/A, also Wb²/H = Wb²/Wb*A = WbA; Wb = Vs, also 
WbA = VsA = Ws = J => ist eine Energie => passt, uff)
     = 0,77756.../mJ
und weil das kleiner ist als die 1,03 mJ (aus der Beispielrechnung), 
wäre dieser Kern also zu schwach für den genannten Fall, d.h. ca. 25-30% 
übersättigt, also 0,25 mJ die / Schaltreglertakt statt zu 
Magnetfeldlinien zu Wärme verbraten werden, was bei nur 4 kHz 
Schaltfrequenz schon ein ganzes Watt wäre, und bei höhere Frequenzen 
entsprechend mehr.

Richtig?

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, und ich denke, hier sehen wir einen Kern des Problems für Anfänger.

Die erste Formel für Emax ist schön einfach. Das kann man sich merken. 
Außer zwei Größen, die man beim Schaltungsdesign sowieso braucht, steht 
da sonst fast nichts. Zweimal eine 2 in etwas witzigen Stellungen.

Die zweite Formel aber enthält die ganze geheime Alchemie der 
Magnetiseure. AL, Bsat, le und µr hängen allesamt ausschließlich von 
Geometrie und Material ab, wobei man Bsat noch mehr oder weniger erraten 
muss, und µ0 ist eine Naturkonstante, die man sich nicht gerne merkt, 
vor allem, wenn man sie gar nicht wirklich braucht.
Dass AL in den Datenblättern genannt wird, ist notwendig, weil man damit 
die Windungszahl für die gewünschte Induktivität berechnet. Ohne das 
geht's nicht. Kompliziert ist das auch nicht.
Aber warum wird daneben nicht einfach für jede Spule Emax angegeben? 
Dann könnte man sich den ganzen restlichen Plumpaquatsch sparen, und die 
Berechnung und Auswahl der Spule wäre ein Kinderspiel. Die 
Energiekapazität der Spule. So ähnlich wie die Kapazität eines 
Kondensators. "Passt meine Energie da rein?" Klar und verständlich, eine 
logische Größe für die Auswahl einer Speicherspule.
Dann noch die Windungszahl ausrechnen, und gut ist's.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alors schrieb:
> wie schnell das Ding schwingt

Ich würde sagen, das hängt einerseits von der Mitkopplung ab, die die 
Hysterese der Komparatorschaltung bestimmt (also die Breite des 
Spannungsfensters der Regelung), und andererseits von der Induktivität, 
die die Geschwindigkeit des An- und Abschwellens des Stroms und somit 
die Spannungsänderung am Strommesswiderstand bestimmt, die gegen die 
Hysterese anarbeiten muss.

Uhyst = (Uh-Ul) R_In/(R_In + R_Gegenkopplung) ~ +V / 1000
(1000, weil in der Schaltung R4 gegen R3 wirkt, also 1k/1k+1M = 1/1001 ~ 
1/1000).

Wobei zu bedenken ist, dass der Komparator wohl nicht ganz auf 0 und +V 
geht, was ich hier mal vernachlässige, und überhaupt, dass nach dieser 
Formel die Hysterese direkt linear versorgungsspannungsabhängig ist.

Die Hysterese liegt also wahrscheinlich in der Größenordnung von 6 bis 
12 bis 24 mV oder so.

Diese muss nun der Spannungsänderung entsprechen, die durch Spule und R 
bewirkt wird. Spulenformel:

dt = L * dI / U,

wobei U hier die Spannung über der Spule im Arbeitspunkt wäre, also 
näherungsweise +V - U_LED, und die Stromänderung dU ermittelt sich über 
den Strommesswiderstand R aus dem an- und abschwellenden Strom dI nach 
dem Ohmschen Gesetz (wobei dieses dU über dem R der Spulenspannung 
entgegenwirkt, aber das kann man vernachlässigen, wie man gleich sieht, 
ähnliches gilt für die 100mV am Widerstand R und einen Spannungsabfall 
am MOSFET, die wohl in den meisten Anwendungen relativ klein sind 
gegenüber +V - U_LED):

dI = dU / R, eingesetzt: dt = L/R * dU/(+V - U_LED - U_R - dU - 
d_MOSFET) ~ L/R * dU/(+V/1000) = L/R * (+V/1000) / (+V - U_LED)

Mit realistischen Werten:
dt = 330µH/0,033Ohm * 12 mV/(12-3,7) = 0,00033 / 0,033 * 0,012 / 
(12-3,7) = 1,44 e-5 = 1/69k, also f = 70 kHz.

Ok, die von mir jetzt auf Falks Tipp hin bestellte Spule wird nur 300 µH 
haben, also:
dt = 300µH/0,033Ohm * 12 mV/(12-3,7) = 0,00033 / 0,033 * 0,012 / 
(12-3,7) = 1,44 e-5 = 1/76k, also f = 76 kHz.

Mal sehen, ob das dem Aufbau entsprechen wird. :-)

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Interessant ist dabei der Term: +V / (+V - U_LED).

Kürzt man darin +V, so ergibt sich als Ausdruck, der die Abhängigkeit 
der (Halb-)Periodendauer* von der Versorgungsspannung festlegt:

1 / (1 - U_LED/+V)

also ist die Frequenz proportional zu:

1 - U_LED/+V

Damit könnte man für diese Schaltung jetzt +V-f-Kennlinien für jede 
LED-Farbe machen.


(* Da die oben errechneten dt nur eine halbe Periode darstellen, sind 
nur die halben der o.g. Frequenzen zu erwarten, also 35 kHz bzw. 38 
kHz.)


Hehe, jetzt macht's mir Spaß. :-)

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

Moin,

>http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=5;GROUP=B522;...

>- Typ = Ferritring => Sättigungsflußdichte ist ca. 0,3T

Ja.

>A- (Material = Nickel-Zink => Aha + Hä? Ferrit = Fe; Ni/Zn = Fe?)

Naja, das sind halt die Hauptbestandteile.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ferrite

>- (Ausführung = für Breitbandtransformatoren => Aha, aber stört das?)

Nein.

>- Frequenz = bis 200MHz => Super, so schnell wollen wir bestimmt nicht
>schwingen mit der KSQ.

Ist nur für Anwednung in der Funkttechnik interesant. Ausserdem sind 
damit 200 MHz Sinus gemeint.

>- Permeabilität = 125 => prima, unser µr

Perfekt.

>- Induktivität pro Wdg. = 80 nH => Äh, pro Windung? Ich denke, N geht
>QUADRATISCH in die Formel ein?

Tut es auch.

> Schreibt Reichelt hier etwa irreleitenden
>Blödsinn, mit dem sich die Unerfahrenen dann nicht funktionierende
>Spulen wickeln?

Leider ja. Weder Reichelt, noch Conrad noch sonstwer kann gutes 
Grundwissen mit seinem Katalog ersetzen, auch wenn das seit Jahrzehnten 
versuch wird (aus verständlichen Gründen).

> Na, wenigstens die Einheit ist plausibel, da sie als
>Divisor von L's Henry eine dimensionslose Zahl ergibt, die sich
>verquadratwursten lässt. Und der Zahlenwert entspricht immerhin jenem im
>AMIDON-Katalog, auch wenn da viele nicht-SI-Einheiten drinstehen.

naja, die Homepage von Amidon.de ist sehr, ähhhh, anders. Sieht aus wie 
von einem Maschinenbauer vor 20 Jahren gestrickt. :-(

>- Mittlere Feldlinienlänge = 7,3 cm => sieht aus wie unser le. Prima.

Bingo.

>     = 0,77756.../mJ

Passt.

>und weil das kleiner ist als die 1,03 mJ (aus der Beispielrechnung),
>wäre dieser Kern also zu schwach für den genannten Fall, d.h. ca. 25-30%
>übersättigt, also 0,25 mJ die / Schaltreglertakt statt zu
>Magnetfeldlinien zu Wärme verbraten werden, was bei nur 4 kHz
>Schaltfrequenz schon ein ganzes Watt wäre, und bei höhere Frequenzen
>entsprechend mehr.

Viel schlimmer, dort würde um GRÖßENORDNUNGEN Energie verbraen werden. 
Das ist alles sehr nichtlinear. Wenn die Spule sättigt, ist Schluß mit 
lustig!
Deshalb sollte man die eher etwas überdimensionieren, sprich den 
Maximalstrom mit 1,2 multiplizieren und durchrechnen.

>So, und ich denke, hier sehen wir einen Kern des Problems für Anfänger.

>Die erste Formel für Emax ist schön einfach. Das kann man sich merken.
>Außer zwei Größen, die man beim Schaltungsdesign sowieso braucht, steht
>da sonst fast nichts. Zweimal eine 2 in etwas witzigen Stellungen.

???

>Die zweite Formel aber enthält die ganze geheime Alchemie der
>Magnetiseure. AL, Bsat, le und µr hängen allesamt ausschließlich von
>Geometrie und Material ab, wobei man Bsat noch mehr oder weniger erraten
>muss, und µ0 ist eine Naturkonstante, die man sich nicht gerne merkt,
>vor allem, wenn man sie gar nicht wirklich braucht.

Wass erwartest du? Dass jedes Problem in der E-Technil so leicht 
beherrschbar ist wie U = I * R?

>Dass AL in den Datenblättern genannt wird, ist notwendig, weil man damit
>die Windungszahl für die gewünschte Induktivität berechnet. Ohne das
>geht's nicht. Kompliziert ist das auch nicht.

Wo ist dann das Problem?

>Aber warum wird daneben nicht einfach für jede Spule Emax angegeben?

Weil die davon ausgehen, dass die Profis das selber ausrechnen können 
;-)

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Das ist alles sehr nichtlinear. Wenn die Spule sättigt, ist Schluß mit
> lustig!

Ach ja, stimmt!
Das schrieb ich ja auch weiter oben schon, dass nämlich die 
differentielle Induktivität in der Sättigung gegen Null geht.
Der plötzliche Stromanstieg also wie ein Monster aus der Unterwelt den 
Transistor und die anderen Bauteile zu sich zu entreißen versucht...

Falk Brunner schrieb:
> ???

1/2   something   ²
kennt man doch noch von ein halb m v quadrat, z.B. aus der 
Führerscheinprüfung - easy

Falk Brunner schrieb:
> Wass

dass/das-Creep? ;-)

> erwartest du? Dass jedes Problem in der E-Technil so leicht
> beherrschbar ist wie U = I * R?

Ja klar. Warum 3-4 zusätzliche Größen, wo auch eine Emax-Angabe reichen 
würde?
Ich vermute, das ist irgendwie historisch bedingt.

Falk Brunner schrieb:
> Wo ist dann das Problem?

Jetzt nicht mehr. Aber warten wir ab, bis sich ein Problem aus der 
HF-Technik stellt. :-)

Und überhaupt, danke für Deine ausdauernde, geduldige und immer 
punktgenaue Hilfe! Eine der Säulen des Forums.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@didadu (Gast)

>Ja klar. Warum 3-4 zusätzliche Größen, wo auch eine Emax-Angabe reichen
>würde?

Weil eben die Emax Angabe NICHT reicht!

Nimm diesen Ringkern

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=32305

Der kann knapp 5mJ speichern. Aber für 330µH braucht er auch 60 
Windungen, welche platzbedingt mit max. 0,72mm CuL gewickelt werden 
können. Das ist ein Querschnitt von 0,4mm^2. Wenn man da jetzt 2,5A 
durchjagt, macht das 6A/mm^2. Das geht grade so noch, ist aber hart an 
der Grenze (Wärmeentwicklung). Der Draht hätte ~100mOhm bei 80°C.

>Ich vermute, das ist irgendwie historisch bedingt.

Nein.

>Und überhaupt, danke für Deine ausdauernde, geduldige und immer
>punktgenaue Hilfe! Eine der Säulen des Forums.

Dass ich das noch erleben darf! Meistens wird mir was anderes 
vorgeworfen.

MFG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn der Kern T 106-26 bei dem Strom hart an der Sättigungsgrenze 
gefahren wird, kann man sich doch überlegen, ob man nicht die 
Induktivität verringert und schneller taktet, oder? Immerhin hängt die 
Induktivität linear mit der übertragenen Energie zusammen.
Und es erhöht ja auch den Wirkungsgrad ... spulenseitig zumindest.

Da f eh mit der Versorgungsspannung schwankt, könnte man sie ggf. 
verringern. Oder eben 12V-Betrieb statt 24-V-Betrieb wählen.

Oder man stellt einen geringeren Strom ein (I² !), indem man sich sagt, 
dass das ja auch die LED schont.

Zweck der Übung für Leute, die ihre fertige Spule schon bestellt haben: 
Zusammenstellung einer einheitlichen Bestellliste bei einem bekannten 
Anbieter und Erstellung einer verallgemeinerten Wickelanleitung für die 
Schaltung. Damit der Leser die Übung auch für größere Ströme, die mit 
den Fortschritten der LED-Technik sicher bald erforderlich werden, 
durchführen kann.

Nun würde natürlich interessieren, wie viel Leistung im MOSFET 
verschwindet. Man kann das zwar messen, aber wenn man seine Schaltung 
wirklich leben will ;-) , zusammen mit seinen feldgerüttelten 
Elektronen, ist Berechnen notwendig.
Die Zauberwörter heißen offenbar "Gate aufladen" (Energieformel für 
Ladungsübertragung), "RC-Glied" und "MOSFET-Daten". Ich schau mir das 
mal an. Mal sehen, wie weit ich komme.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Meistens wird mir was anderes vorgeworfen.

Den irrtumszerschmetternden Biss der Realität muss man nun mal 
aushalten, wenn man lernen will, die Elemente nach seinen Wünschen zu 
formen.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

>Wenn der Kern T 106-26 bei dem Strom hart an der Sättigungsgrenze
>gefahren wird,

Das wird er nicht, magnetisch hat der noch viel Luft. Aber der Draht ist 
an der Grenze der Belastbarkeit. Sinnvoller wäre ein Kern, der 
wenigstens die doppelte Permeabilität hat. Damit braucht man nur noch 
die 1/Wurzel 2 = 0,7 fache Windungszahl, wodurch man auf den 1,4fachen 
Drahtdurchmesser wechseln kann. Der wiederum hat den doppelten 
Querschnitt, und damit die halbe Stromdichte ;-)
Man könnte für ein Einzelstück einfach zwei Spulen a 150µH wickeln und 
in Reihe schalten

> kann man sich doch überlegen, ob man nicht die
>Induktivität verringert und schneller taktet, oder?

Ja, kann man.

>Oder man stellt einen geringeren Strom ein (I² !), indem man sich sagt,
>dass das ja auch die LED schont.

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine andere Möglichkeit wäre, an seinen Händler zu schreiben mit der 
Bitte: "Da heute immer mehr LED-Lampen-Bauer für ihre 
Konstantstromquellen Speicherdrosseln für hohe Energien benötigen, 
bitten wir um die Aufnahme größerer Ringkerne in Ihr Programm, z.B. der 
Typen ..., ... und ... des Lieferanten X, dessen Produkte Sie sowieso 
schon in Ihrem Programm führen."

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@didadu (Gast)

>Eine andere Möglichkeit wäre, an seinen Händler zu schreiben mit der

Warum willst du Eulen nach Athen tragen? Es gibt verdammt viele Anbieter 
für (Ring)kerne aller Art.

http://www.ferrite.de

MFG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Warum [...] verdammt viel Anbieter

Damit man eine fertige Komplett-Bestellliste machen kann.
Das können meines Wissens nicht viele Anbieter verarbeiten.

Mir sind jedoch alle Anbieter willkommen, die so eine 
Arbeitserleichterung anbieten wollen. Ich finde, das ruft geradezu nach 
einem einheitlichen, herstellerunabhängigen Bausatzlistenformat, nach 
dem sich dann irgendwann die Anbieter richten werden, statt wir nach 
ihren babylonisch unterschiedlichen APIs und Webfunktionen. Wir als User 
können da nützliche Änderungen bewirken, wenn wir anfangen, etwas 
Kollektives zu schaffen, was die Anbieter selten von sich aus machen.

Außerdem reduziert es den Nachbaupreis, wenn man nur einmal 
Versandkosten für seine Teile zahlen muss. Mich nervt es, wenn ich für 
ein einziges, eher kleines Projekt bei drei oder vier Versandhäusern ein 
paar Kleinteile mit jeweils 5 bis xx € Versandkosten bestellen muss.

Das sind für die Anbieter sicher auch nicht die interessantesten 
Aufträge mit dem besten Arbeitsaufwand-Gewinn-Faktor. Fertige 
Bausatzlisten können die jedoch erkennen, wenn sie eine entsprechende 
API anbieten, mit der sie auch das Bauteileaggregat feststellen ("aha, 
wieder mal diese Bausatz-ID eines MK.net-Projekts") und im Voraus in 
größeren Sätzen bereitlegen können, wenn es häufiger geordert wird.

Und fändest Du es nicht sinnvoll, wenn wir hier ein paar fertige 
Nachbauprojekte haben, die auch ein wenig Erfahrener leicht und 
kostenkünstig nachbauen kann? Es würde vermutlich viele Fragen 
reduzieren und viele Leute zufrieden machen.
Es sind doch immer wieder dieselben Bauprojekte und immer wieder 
dieselben Fragen. LED, Stepper, ein paar Sensoren, GPS-Logger, Auffinden 
der Bauteile im Layoutprogramm usw. Ein paar Sachen, die man mit 
besserer gemeinschaftlicher Organisation und Anleitung abhaken könnte, 
was vielen Leuten viel Nerv ersparen könnte, den jeder immer wieder neu 
erlebt. (Und den Meistern des Handwerks immer dieselben Fragen.)

Die hellen LEDs stellen einen technologischen Fortschritt dar, der die 
Hoffnung auf neuartiges Design und auf die Reduktion des Strom- und 
Geldverbrauchs für Beleuchtung repräsentiert.

Ich fände es nett, wenn davon auch was bei den kreativen und durch die 
Bereitschaft zur eigenen Mitarbeit zur Kostenreduktion in der Lage 
seienden Verbrauchern ankommt, die sich für neue Teile begeistern und 
damit "selbst was bauen" wollen. Und das gilt ja sinngemäß für viele 
neue Teile, die die versammelte Forschung der Menschheit bereitstellt.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  didadu (Gast)

>Damit man eine fertige Komplett-Bestellliste machen kann.
>Das können meines Wissens nicht viele Anbieter verarbeiten.

Dann kauf dir was Fertiges im Laden. Oder werde Bausatzverkäufer.

>einem einheitlichen, herstellerunabhängigen Bausatzlistenformat, nach
>dem sich dann irgendwann die Anbieter richten werden, statt wir nach
>ihren babylonisch unterschiedlichen APIs und Webfunktionen.

theoretisch ja, praktisch wird das noch lange auf sich arten lassen. 
Gewachsene Strukturen etc. Und vor allem würde sich daruch der ohnehin 
schon starke Wettbewerb nochmal deutlich verstärken.

>Aufträge mit dem besten Arbeitsaufwand-Gewinn-Faktor. Fertige
>Bausatzlisten können die jedoch erkennen, wenn sie eine entsprechende

Ist schon erfunden, nennt sich Bausatz. Conrad und Co und so.

>Und fändest Du es nicht sinnvoll, wenn wir hier ein paar fertige
>Nachbauprojekte haben, die auch ein wenig Erfahrener leicht und
>kostenkünstig nachbauen kann?

Natürlich, das ist ja auch mein Ziel bei einigen Projekten hier, z.B. 
Der Royer Converter.

>besserer gemeinschaftlicher Organisation und Anleitung abhaken könnte,

Da ist ja schon viel passiert, diese Seite und der "Rest" des Internet 
sind voll von vielen guten Informationen. Aber suchen, finden und lesen 
muss man auch heute immer noch selber. Das tu-was-ich-will Gerät gibt es 
auch heute noch nicht.

MfG
Falk

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Der Royer Converter.

Ja, genau so. Ich hab schon gesehen, dass das eins von Deinen 
Steckenpferden ist.

Da fällt mir gerade etwas auf, an das ich noch gar nicht gedacht habe. 
Wenn ich es richtig verstehe, könnte man den R.C. benutzen, um Leistung 
durch eine Fensterscheibe zu übertragen... Ich habe nämlich das Problem, 
dass ich eine Schaltung außen (Balkon) betreiben möchte, ohne Löcher 
durch Wand oder Fenster zu bohren (primär, weil ich aus 
Blitzschutzgründen keine Leitung von außen nach innen führen möchte). 
Bin bisher mit Solar am Probieren, aber mit je einer innen und außen auf 
die Scheibe geklebten Wicklung könnte das ja vielleicht auch was werden. 
Die shiny Cu-Wicklungen hätten sicher auch einen hohen Geek-Faktor... 
Ich probiere das mal aus mit ein paar LEDs. Die vom Sensor gelieferten 
Daten könnte man dann vielleicht per (IR?-)Licht durch die Scheibe 
übertragen, dann braucht man auch nicht mit den kleinen Funkmodulen 
rumzubasteln.

> Da ist ja schon viel passiert, diese Seite und der "Rest" des Internet
> sind voll von vielen guten Informationen.

Genau. Ich will ja gar nicht meckern, sondern versuche auch nur, einen 
Teil zum Erfolg dieser Strömung beizutragen.

Autor: Arno H. (arno_h)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1A würde ich den Z-LED ohne Nachfrage nicht mehr zumuten, SSC hat 
nämlich im Mai ein neues Datenblatt veröffentlicht, bei dem aus 1A 
Dauerstrom und 1,8A Pulsstrom nur noch 800mA max werden.
http://www.seoulsemicon.com/en/popup/pop_product.asp?seq=324
Besch..., wenn man bis jetzt die Dinger mit 1A weiterverkauft hat.

Arno

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier wieder eine neue Platinenversion der 3A-LED-KSQ, mit .brd- und 
.sch-Dateien. Anlass der Änderung: Der größere Platzbedarf der Spule.
Weitere Änderungen: Drahtbrücke besser gelegt, Ausgang zu +/-LED 
umbenannt, Klemmblöcke getrennt und in anderer Reihenfolge gelegt für 
verwechslungsfreiere Zuordnung und leichtere Kabelbefestigung.

Autor: Sven K. (svenk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Q2 kannst Du um 180 Grad drehen (ein wenig nach unten schieben), dann 
kann die Drahtbrücke entfallen.

Gruß Sven

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, hier also ohne Drahtbrücke.

Ich warte jetzt auf Bauteile. Wenn es schon mal jemand anders 
ausprobieren will, hab nix dagegen.

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jonas J. schrieb:
> Wie kann ich 20 high-power LEDs (zB diese hier:
> 
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Seoul/-3...
> ) mit einem Mikrocontroller (würde da auf einen Arduino Klon
> zurückgreifen, die Teile dafür habe ich sowieso schon) unabhängig
> voneinander per PWM steuern?

Nee, alle 20 in Reihe und dann klemmste die Dinger an den MAX16831
    http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/5425

und diesen wiederum an deinen PWM Controller und Du bist alle sorgen 
loß!

Grüße
Michelle

Autor: Shuzz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Coilcraft hat passende Spulen.
Ich habe mir bei denen mal 5 Stück bestellt, funktionieren wunderbar.
(Sind aber auch richtig groß...)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.