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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe gesucht:: Träge 12V Leuchten mit ATTiny2313


Autor: Kay V. (kay1971)
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Hallo Zusammen,

Ich habe mit einem ATTiny2313 mir eine Schaltung aufgebaut, die ein paar 
LED in den vordefinierten Mustern ansteuert (so eine Art Lichtcomputer 
mit festen Programmen).

Das klappt auch und funktioniert wie gewünscht.

Jetzt möchte ich aber statt der LED 12V/20W Glühlampen aus dem KFZ 
Bereich ansteuern.

Meine bisherigen Versuche mit einem BD337 funktionieren auch, jetzt 
kommt das ABER:

Die Lampen sind zu träge für die Steuerung, läuft das Programm mit 
(gerade noch) akzeptabeler Geschwindigkeit leuchten die Lampen nicht.

Hat jemand eine Idee, wie ich das lösen kann?
(Leider hat die Suche nichts zutage gefödert, vermutlich habe ich die 
falschen Suchbegriffe verwendet.)

Bei Fragen bitte Fragen.

LG
Kay

Autor: bitte löschen (Gast)
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Kannst Du mal kurz skizzieren, wie Du die Glühbirne mit dem BD337 
ansteuerst?

Autor: MaWin (Gast)
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Zum Schalttransistor einen Widerstand parallelschalten,
der gerade so viel Strom durchlässt, daß der Glühfaden
schon dunkelrot glimmt.

Autor: Kay V. (kay1971)
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@ Phillip
Hier den Teil vom BD337.

Leider habe ich kein Schaltzeichen für die Leuchte in Eagle gefunden, 
der Vorwiderstand ist 1K.

@Mawin
Gibt es da irgendwelche Formeln für die Berechnung des richtigen 
Widerstands?

Lg
Kay

Autor: bitte löschen (Gast)
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Du könntest alternativ einen PWM-Ausgang (PB2-PB4, PD5) verwenden, den 
Du so betreibst, dass die Birne vorglüht, wenn sie aus sein soll, und 
vollen Wert liefert, wenn die Birne an sein soll. Dann kannst Du auch 
ein Power-Save-Feature einbauen, wenn die Birne mal nicht flackern soll 
und Du musst Dir nicht extra einen Leistungswiderstand besorgen.

Edit: Ich sehe gerade, dass es sich um "ein paar" LEDs handelt. Wie 
viele sind es denn?

Autor: bitte löschen (Gast)
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Falls Du mehr als 4 Birnen ansteuern willst, könntest Du einen PWM-Kanal 
nehmen, um alle Birnen vorzuglühen.
(Ich habe die Schaltung nicht ausprobiert, aber so könnte es gehen.)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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20Watt Glühlampen haben nun mal einen fetten Glühdraht, der ordentlich 
Leistung zieht, bevor er zu glimmen beginnt und 2 Sekunden nachleuchtet, 
wenn er aus voller Helligkeit abgeschaltet wird. Das ist Physik. 
Dieselbe Helligkeit kannst Du mit ordentlichen 1Watt PowerLEDs erreichen 
und die sind dann auch sofort an bzw. aus. Haste dann auch keine Heizung 
gebaut ;-)

Autor: MaWin (Gast)
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> Gibt es da irgendwelche Formeln für die Berechnung des richtigen
> Widerstands?

Nein, hat man dir als Kind ausgetrieben etwas auszuprobieren, welches du 
zuvor nicht mit 3 mathematischen Formeln theoretisch durchgerechnet hast 
?

Autor: Kay V. (kay1971)
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Hallo zusammen,

@Phillip:

Ich benötige 5 Kanäle mit je 1 Leuchte, ich schaue mir mal deinen Ansatz 
mit PWM an.

@Knut: Die Leuchten sind gegeben und ich kann die nicht gegen andere 
Leuchtmittel austauschen.

@MaWin: Dann suche ich mal meine Widerstandskaskade und versuche das 
auch mal.

Autor: Kay V. (kay1971)
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Hallo Zusammen,

Ich bin mit meinen Tests nicht weiter gekommen, sodaß ich jetzt anstatt 
der BD337 auf ein Relais umsteigen will.

Die Freilaufdiode ist klar, aber muß ich eine Transistorstufe 
vorschalten?

Bei Pollin habe ich folgendes Relais gefunden : 
http://www.pollin.de/shop/dt/Mzc1OTU2OTk-/Baueleme...

Den Daten nach müßte es doch direkt mit den 5V vom Tiny2313 angesteuert 
werden können, oder?

LG
Kay

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Kay V. schrieb:
> Die Leuchten sind gegeben und ich kann die nicht gegen andere
> Leuchtmittel austauschen.

Das ist ein Designproblem. Niemand, der etwas von Technik versteht, 
versucht, mit derart dicken Glühwendeln eine schnelle Anzeige 
hinzubekommen. Beim KFZ sind diese Dinger in den Blinkern, und diese 
gehen bei 1Hz Blinkfrequenz nie ganz aus und bei manchen Karren nichtmal 
ganz an. Beobachte das mal an der nächsten roten Ampel auf der 
Abbiegerspur. Es wäre möglich, stattdessen 5W-Lampen zu nehmen. Diese 
sind zwar nicht ganz so hell, dafür aber viel schneller und sie haben 
dieselbe Fassung.

Autor: Kay V. (kay1971)
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@Knut:

Ist alles richtig, gilt aber auch nur, wenn man frei ist in der Wahl 
seiner Komponenten.

In meinem Fall will ich bereis vorhandene Leuchten, welche aus Gründen 
der STVO nicht geändert werden dürfen, mit meiner Schaltung ansteuern.

Das Projekt soll auf dem Campingplatz an einem Wohnwagen zum Einsatz 
kommen.

Somit sind die Leuchten eine Konstante, auf die ich meine Schaltung 
anpassen muß.

Außedem werden solch "Dicken" Glühwendel durchaus für schnelle Anzeigen 
verwendet, beinahe die ganze Lichttechnik für Musikveranstalltungen 
besteht aus solchen Glühwendeln.

LG
Kay

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Kay V. schrieb:
> Außedem werden solch "Dicken" Glühwendel durchaus für schnelle Anzeigen
> verwendet, beinahe die ganze Lichttechnik für Musikveranstalltungen
> besteht aus solchen Glühwendeln.

Nope. Tut sie nicht. Vielleicht vor 20 Jahren. Außerdem wird dort, wo 
sich (ultrahelle) Glüh- oder Entladungslampen nicht vermeiden lassen, 
mit Shuttern gearbeitet, um Geschwindigkeit zu bekommen.

Kay V. schrieb:
> In meinem Fall will ich bereis vorhandene Leuchten, welche aus Gründen
> der STVO nicht geändert werden dürfen, mit meiner Schaltung ansteuern.
>
> Das Projekt soll auf dem Campingplatz an einem Wohnwagen zum Einsatz
> kommen.

Dann habe ich keine Lösung für Dich. Das Vorglügen bringt lediglich beim 
Einschalten einen Geschwindigkeitsvorteil, nicht aber beim Ausschalten, 
dessen Zeit durch die glühende Materie vorgegeben ist. Somit würde sich 
das bisherige Bild umkehren und Du hättest statt lauter nichtleuchtender 
Lampen halt lauter mehr oder weniger hell vor sich hinglimmende. Der 
Wischeffekt bleibt.

Autor: bitte löschen (Gast)
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> Autor: Kay V. (kay1971)
> Datum: 24.10.2010 02:47
>
> Hallo Zusammen,
> ...

> Autor: Kay V. (kay1971)
> Datum: 24.10.2010 18:36
>
> Hallo Zusammen,
>
> Ich bin mit meinen Tests nicht weiter gekommen, sodaß ich jetzt anstatt
> der BD337 auf ein Relais umsteigen will.

Von viertel vor 3 nachts bis abends um halb 7..
Das tut mir persönlich richtig weh, wie schnell Du aufgibst!

Autor: Kay V. (kay1971)
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@Philipp:

Nun, 8 Stunden am Stück sich mit einem "popligen" Transistor 
herumschlagen dafür, das auch eine simple Relaislösung erledigen kann 
ist für meinen Geschmack genügend Zeit meines Wochenendes.

Außerdem darf man nicht außer acht lassen, das ich vor meiner Anfrage 
hier schon einen ganzen Tag damit verbracht habe; Ich halte das nicht 
für "schnell Aufgegeben".

Außerdem wollte ich die Relais nur vermeiden um die Geräuschentwicklung 
gering zu halten.

LG
Kay

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Kay V. schrieb:
> Bei Pollin habe ich folgendes Relais gefunden :
> http://www.pollin.de/shop/dt/Mzc1OTU2OTk-/Baueleme...
>
> Den Daten nach müßte es doch direkt mit den 5V vom Tiny2313 angesteuert
> werden können, oder?

Das Relais ist viel zu schwach ausgelegt. Die maximale Kontaktbelastung 
beträgt 2A. Der Einschaltstromstoss deiner Glühllampen ist aber 
wesentlich höher. Die werden nicht lange halten. Auch beträgt der 
Spulenstrom rund 28mA bei diesem Relais. Unter normalen 
Betriebsbedingungen sollte man aber nicht mehr als 20mA aus einem 
Prozessorpin fliessen lassen.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Siehe ein Problem als einen Berg, den Du besteigen darfst, und nicht als 
Riff, das Du umschiffen musst, wenn Du weiter kommen willst.

Ich frickele seit mehr als einem halben Jahr daran herum, aus einer 
alten Fernbedienung eine Orgel für meine (noch ganz kleine) Tochter zu 
bauen. Das ist quasi mein Einsteigerprojekt.
Das Teil könnte schon längst soweit sein, dass meine Tochter Tasten 
drückt und Töne herauskommen, und ich hätte gerade mal ein wenig 
AVR-Assembler gelernt und ein wenig Praxis mit SMD-Löten bekommen. 
Stattdessen bin ich gerade dabei, mal wieder alles umzuschmeißen, 
diesmal um die Soft- und Hardware auf einen anderen Timer umzustellen 
und im Layout schon mal Platz für einen EEPROM zu machen, damit die 
Kleine später mehr als 512 Bytes hat, um eigene Lieder abzuspeichern.
Dadurch, dass ich mich in jedes Problem 'rein gekniet habe und lieber 
nächtelang Datenblätter, Artikel und Forenbeiträge studiert habe, als 
eine sicher funktionierende aber mein technisch-ästhetisches Empfinden 
störende Lösung vorzuziehen, habe ich bestimmt schneller gelernt, als 
wenn ich mich von Projekt zu Projekt gehangelt hätte, ohne in die Tiefe 
zu gehen.

Wenn Dich ein Problem ankotzt, mache an einem Parallelprojekt weiter 
oder tummele Dich hier im Forum als Ausweichhandlung (wie ich ;)). Wenn 
etwas funktioniert, und Du verstehst nicht warum, begnüge Dich nicht 
damit.

Ein paar Tage oder Wochenenden sind jedenfalls - sorry - nichts.

Autor: Kay V. (kay1971)
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@Philipp

Ich verstehe deine Einstellung und teile diese sogar - bei Projekten, 
die mir wichtig sind.

Das aktuelle Projekt ist nur aus einer Bierlaune geboren worden und soll 
entsprechend 'Quick 'n Dirty' umgesetzt werden. Der Source ist nicht der 
schönste, die Schaltung sollte aus meiner Grabbelkiste realisierbar 
sein.

Mich ärgert schon genug, das ich die Relais jetzt extra bestellen 
mußte...

Übrigends: bei meinem Dauerprojekt Uhr mit DCF77, KS107 und 
Temperatursensor bin ich schon seid Wochen dran, das wird immer wieder 
mal zur Seite gelegt, wenn ich feststecke...


@Knut
Gut, also doch eine kleine Transistorstufe.
Da die Relais nur 1-2 mal im Jahr zum Einsatz kommen werden dürften die 
Kontakte nicht so schnell abbrennen.

lg
Kay

Autor: David .. (david1)
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Ich würd das mit den Relais nochmal überdenken.

Bei reichelt gibts fette transistoren bdx33c hab ich grad im Kopf der 
kann glaub 10A oder warens 2? egal gibts in allen erdenklichen 
Variationen.

Dann würde ich einmal den einen Pol aller Glühlampen zusammenfassen und 
auf einen Transistor legen (Achtung muss dementsprechend alle Lampen 
schalten können!) damit kannst du dann das vorglühen regulieren.

Und dann nochmal so große Transistoren zum schalten vom anderen Pol der 
Glühbirne.

Ich arbeit gern spontan einfach mit 1k Wiederständen an der Basis, 
jedenfalls aufem Testbrett, wenn ich ne Platine mach rechne ich mir das 
schon aus.

Da du anscheinend nicht weißt wie man das rechnet erklär ichs mal.
Jeder Transistor hat nen Stromverstärkungsfaktor, wir gehen mal von 100 
aus.
Der Beispieltransistor kann 10A schalten und betrieben werden soll er 
mit 5V vor dem Basiswiderstand.

Wenn du also 10A schalten möchtest muss über die Basis 1/100 des 
Schaltstroms fließen, also 0,1A, das wären wenn wie in:
R=U/I einsetzen: R=5V/0,1A=50 Ohm

Hoffe man verstehts.

Gruß

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Knut Ballhause schrieb:

> Das ist ein Designproblem. Niemand, der etwas von Technik versteht,
> versucht, mit derart dicken Glühwendeln eine schnelle Anzeige
> hinzubekommen.

Giant Vu Meter / Control Box Build
http://www.inventgeek.com/2009-Projects/Giant-Vu-M...
(mit Solid State Relais)

Blinkenlights
http://blinkenlights.net/blinkenlights
(mechanical relais, später elektronische Relais)

Autor: bitte löschen (Gast)
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Kay V. schrieb:
> Ich verstehe deine Einstellung und teile diese sogar - bei Projekten,
> die mir wichtig sind.

Das freut mich. :) Wenn man die bei einer Problemlösung aufgeworfenen 
Fragen im Hinterkopf behält, ist gegen ein quick n' dirty Provisorium ja 
auch nichts einzuwenden, aber das mit den Relais hat sich ja erst mal 
sowieso erledigt.

Das mit dem Vorglühen müsste man sich schenken können, wenn man die 
Zeit, die die Lampe braucht, um hell zu werden in das Timing mit 
einbezieht. Ich hatte mir eigentlich überlegt, dass man mit Soft-PWM die 
Lampen einzeln PWM-mäßig ansteuern könnte, um in der Abkühlphase nach 
dem Leuchten durch das Deaktivieren des Vorglühens die Verdunklung zu 
beschleunigen, bin aber zu dem Schluss gekommen, dass die Temperatur, 
die beim Vorglühen gehalten wird, ja auch beim Einschalten von 0 auf Vcc 
nach einer gewissen (kurzen) Zeit erreicht bzw. passiert wird, und dass 
es eigentlich reichen sollte, dieses Zeitfenster im Timing zu 
berücksichtigen. - Ebenso beim Ausschalten: Das muss einfach um die 
Zeitspanne vor der gewünschten Verdunklung geschehen, die der Glühfaden 
braucht, um auf eine Temperatur abzukühlen, bei der er nicht mehr 
leuchtet.

Das ganze Vorglühen müsste man sich also schenken können. Selbst wenn 
das Vorglühen die Lampe schneller zum leuchten bringt, weil evtl. der 
Sockel, der die Wärme des Glühfadens ableitet, im warmen Zustand weniger 
Wärme ableitet, wobei ich mir nicht vorstellen kann, dass das einen 
relevanten Effekt hätte, so würde die gleiche Wärme eine schnelle 
Verdunklung beim Abschalten verhindern.

Vielleicht ist das Problem also rein Softwaremäßig zu lösen.

P.S.
Ich finde übrigens, die Idee, klingt ziemlich witzig. Was wird das denn 
jetzt genau?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Mann mann, Relais für Lampensteuerung... Die Lampen lassen sich locker 
mit dem IRF7413 ansteuern, das ist ein SO-8 Logic-Level MOSFET. Der kann 
mit einem langsamen (100Hz, wegen Schaltverlusten, aber vollkommen 
ausreichend) PWM auch das Vorglühen erledigen. Habe ich im KFZ schon 
erfolgreich bei einer Showanwendung mit 20W-Lampen verbaut. Allerdings 
ging es bei dieser Anwendung nicht um Geschwindigkeit, sondern um 
simples Blinken.

Autor: Kay V. (kay1971)
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David .. schrieb:
> Da du anscheinend nicht weißt wie man das rechnet erklär ichs mal.
> Jeder Transistor hat nen Stromverstärkungsfaktor, wir gehen mal von 100
> aus.
> Der Beispieltransistor kann 10A schalten und betrieben werden soll er
> mit 5V vor dem Basiswiderstand.
>
> Wenn du also 10A schalten möchtest muss über die Basis 1/100 des
> Schaltstroms fließen, also 0,1A, das wären wenn wie in:
> R=U/I einsetzen: R=5V/0,1A=50 Ohm

Das ist in der Tat ein ganz anderer Wert als den ich errechnet habe, 
basierend auf http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand 
komme ich auf rund 1300 Ohm, weswegen ich auf 1K heruntergegangen bin.

Werde ich mit den 50 Ohm nochmal versuchen.

@Philipp
Da ich häufig auf Autotreffen fahre bei denen es die Tradition gibt, 
sich mit den Warnblickern bei dem Veranstalter zu bedanken wollte ich 
mit meinem Wohnwagen nicht hinten anstehen. Aber einfach Blinken kann 
jeder. :-)

Das Projekt soll über den WohnwagenAnschlußstecker laufen (deswegen auch 
keine Änderung an den verwendeten Leuchten) und die "Light-Show" auf den 
Rückleuchten des Wohnwagens abspielen.

Wenn sich das so umsetzen läßt ist eine denkbare Steigerung, entweder 
mehrere Schaltungen zu synchronisieren und damit mehrere Wohnwagen 
zeitgleich steuern zu können oder (Wahnsinn läßt grüßen) das ganze 
soweit aufzublasen, das man die "Show" auf mehrere Wohnwagen ausbaut und 
quasi jeden Wohnwagen als weitere Beleuchtungseinheit ansieht (also aus 
meinen 5 Kanälen je Wohnwagen 5 Kanäle macht).

Wie gesagt - Bierlaune - ;-)

Aber ersteinmal muß mein "Master" laufen.


Schon einmal Danke an alle für die Hilfe, ich komme erst heute abend zum 
testen.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Das klingt geil, und vor allen Dingen ausbaufähig. :D

Lass Dich von Davids Beispiel nicht verwirren. Es ist nur ein Beispiel, 
mit einem Verstärkungsfaktor von 100, wie er bei einfachen Transistoren 
zu finden ist. Du benutzt etwas ganz anderes, nämlich 
Darlington-Transistoren.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Das Vorglühen mit einem Basiswiderstand und Gleichstrom zu realisieren, 
ist nicht nur stark Bauelemente- und temperaturabhängig, sondern auch 
unklug, wenn nicht fahrlässig. Der Transistor muss die gesamten 
Linearverluste wegstecken. Was für eine Verschwendung. Dafür gibt es 
PWM. Dort wird nur der Strom durch die Lampen geschickt, den diese auch 
brauchen. Somit bleibt die Elektronik kalt und die Batterie Deines WoMos 
voll.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Kay V. schrieb:
> Werde ich mit den 50 Ohm nochmal versuchen.

Du glaubst doch jetzt nicht im Ernst das die 100mA aus einem 
Prozessorpin kommen oder ?

Da baut man einen Logig Level Mosfet ein.

Autor: Kay V. (kay1971)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Du glaubst doch jetzt nicht im Ernst das die 100mA aus einem
> Prozessorpin kommen oder ?

Nein, ich dachte eher an eine Vorstufe, mit der ich dann die 
eigendlichen Transistroren ansteuere.

lg
Kay

Autor: bitte löschen (Gast)
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Ich wiederhole nochmal, dass ich Vorglühen für sinnlos halte. 
(Argumentation siehe oben.) Möglicherweise bekommt man eine steilere 
Helligkeitsflanke beim Einschalten hin, wenn man mal einen Blick auf 
schnelle LCD-Displays wirft, bei denen ein geringer Helligkeitswechsel 
nur langsam stattfände, wenn nicht eine Schaltung einen kleinen Impuls 
abgeben würde, der die Ladungsänderung schneller vornimmt.
Ähnlich könntest Du die Glühbirnen beim Einschalten mit einem Impuls 
höherer Spannung, die Du mit einer Ladungspumpe generierst, versorgen, 
so dass die Glühfäden schnell auf Leuchttemperatur gebracht werden. (Für 
die Experimente zur Ermittlung der optimalen Energiemenge wirst Du Dir 
wohl einen 10er-Pack Birnen besorgen müssen.)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Aus gehen sie trotzdem langsam. Es sei denn, der OP intalliert noch ein 
paar Magnetventile und schließt flüssigen Stickstoff an.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Knut Ballhause schrieb:
> Aus gehen sie trotzdem langsam.

Das stimmt wohl. Dann muss man sie entsprechend früher ausschalten. 
(S.o.)

Ich kann mir vorstellen, dass man mit Finetuning beim Timing kombiniert 
mit Einschaltimpulsen eine gute Lichtshow hin bekommt. So sehr langsam 
gehen die Teile nicht aus.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Philipp Klostermann schrieb:
> Das stimmt wohl. Dann muss man sie entsprechend früher ausschalten.
> (S.o.)

Erst einmal müssen sie an sein, damit man sie ausschalten kann. Guck Dir 
mal die Szene mit dem Informations-Helikopter bei "Independence-Day" an, 
dann weisst Du, was ich meine.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Philipp Klostermann schrieb:
> Ähnlich könntest Du die Glühbirnen beim Einschalten mit einem Impuls
> höherer Spannung, die Du mit einer Ladungspumpe generierst, versorgen,
> so dass die Glühfäden schnell auf Leuchttemperatur gebracht werden.

Damit bekommt man kalte Glühfäden besonders schnell kaputt.

Autor: Kay V. (kay1971)
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Hallo Zusammen,

ich wollte kurz mitteilen, wie ich das Projekt abgeschlossen habe.

Trotz der Vielen guten Ratschläge habe ich es mit Transistoren (welche 
Art auch immer) nicht hinbekommen, sodaß ich doch bei meinen Relais 
geblieben bin.

Funktioniert gut, wer sich das Ergebnis einmal in Funktion ansehen will:

Youtube-Video "wowa.avi"

LG
Kay

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Toll.

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