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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Leisten-Dimmen im Auto


Autor: dimming dimmer (Gast)
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Hallo zusammen. Ich stehe grad ein bisschen aufm Schlauch. Ich will im 
Auto 4 LED-Leisten einbauen, jeweils 1 in jeden Fußraum. Wenn die Tür 
aufgeht, sollen alle 4 gleichzeitig recht schnell auf 100% gedimmt 
werden und wenn die Tür geschlossen wird, sollenn alle 4 gleichzeitig 
etwas langsamer auf 0% gedimmt werden. Ich erkläre mal kurz meine 
Schaltung (Anhang): K1 (ganz links) ist die Dauer-12V-Versorgung vom 
Auto. Diese wird für den PIC auf 5V geregelt. Ich habe noch ein paar 
7805 rumliegen und da nur der PIC dranhängt, der den MOSFET ansteuert, 
lohnt hier wohl kein Schaltregler. Über K3-Innenbeleuchtung (12V) soll 
der PIC die Information bekommen, ob die Tür offen ist, oder nicht. Da 
dachte ich mir, ich zapfe einfach den +Pol einer Lampe an, oder ein 
Kabel, das dort hin führt. Wenn das Signal an RA0 von High auf Low geht 
(Tür geht auf), soll RB4 das PWM-Signal schnell von 0% auf 100% stellen 
(über eine Tabelle) und wenn das Signal an RA0 wieder von Low auf High 
geht, soll es über eine andere Tabelle von 100% wieder auf 0% gedimmt 
werden. Mein Problem liegt jetzt eher bei der "Ansteuerung" der 
LED-Leisten (K2). Da habe ich mir gedacht, ich schalte alle 4 
LED-Leisten Parallel. Pro Leiste: 12V, Strom muss ich noch messen, denke 
aber so um die 300-350mA (es sind 48 Weiße LEDs, warscheinlich immer 3 
in Reihe). Also brauchen die Leisten 12V bei ca. 1,2A - 1,4A.

Meine Fragen sind ansich:
Würde die Schaltung vom Prinzip her funktionieren?
Was ist ein angemessener Wert für R3 (auch 10kOhm)?
Gibt es noch Dinge, die ich vergessen habe, die man besser machen kann?

Danke für jede Hilfe!

PS:
1. Ich werde warscheinlich einen kleineren PIC nehmen (denke nen 
8-Pinner a la 12F1822), zudem weiß ich auch nicht, ob an RB4 ein 
PWM-Modul hinter ist. Ich habe das erstmal auf die schnelle 
zusammengeschußtert um ein Screenshot zu haben.
2. Der BUZ10 ist warscheinlich ein bisschen überdimensioniert. Da muss 
ich zuhause auch nochmal gucken, was ich da noch liegen habe.

Autor: Düsendieb (Gast)
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Das habe ich bei meinem ersten Auto mit zwei Transistoren und einem 
Kondensator linear gemacht.

Das bisschen Verlustleistung beim Abdimmen kannst Du verkraften.



Axel

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Led Leisten im Innenraum, wers braucht....
zur Sache:
1. Schaltet K3 wirklich Plus und nicht Masse?
2. Welche Spannung braucht der BUZ10 zum Durchsteuern? Besser einen 
modernen LL-Mosfet oder Bipolartransistor.
3. Sicherung nicht vergessen wegen Brandgefaht
4. Überspannungsschutz wegen Störpegeln im KFZ Bordnetz

Autor: dimming dimmer (Gast)
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Düsendieb schrieb:
> Das habe ich bei meinem ersten Auto mit zwei Transistoren und einem
> Kondensator linear gemacht.

Hab ich zuerst auch dran gedacht. Nur wie bekomme ich 2 unterschiedliche 
Zeiten hin und die entladekurve ist eine e-Funktion, somit kann man 
nicht (fürs auge) gleichmäßig hoch oder runterdimmen. Programmieren ist 
nicht das Problem und viel größer wirds auch nicht.

U.R. Schmitt schrieb:
> 1. Schaltet K3 wirklich Plus und nicht Masse?

Uff... da hab ich erlich gesagt garnicht drauf geachtet. Dachte, dass 
ist wie beim Hausstrom: L1 erst zum Schalter, dann zur Lampe und dann 
nach N. Außerdem könnte man im Auto ja den Masseanschluss der Lampe 
gleich ans Chassis machen.

U.R. Schmitt schrieb:
> 2. Welche Spannung braucht der BUZ10 zum Durchsteuern? Besser einen
> modernen LL-Mosfet oder Bipolartransistor.

Wie gesagt, das war erstmal nur fürs Schaltzeichen, da wollte ich 
zuhause nochmal gucken.

U.R. Schmitt schrieb:
> 3. Sicherung nicht vergessen wegen Brandgefaht
> 4. Überspannungsschutz wegen Störpegeln im KFZ Bordnetz

Das hatte ich vergessen.. Stimmt sollte noch rein.

Autor: Basti (Gast)
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Dann solltest du erstmal ein anständiges Netzteil bauen.
Reihendiode, Supressordiode, mind 1000µ am Eingang des Reglers!
Am Eingang, der Transistor: 4,7K -> 5,1VZener -> 100n Parallel zur 
Zener, dann 4,7K -> Transistor

Und ich würde dafür nen Tiny25 nehmen, machst du halt das PWM in 
Software...

Autor: Sven (Gast)
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Ähh, was soll das? PIC oder Tiny? Keiner von beiden!

Eine einfache und robuste Schaltung, mit 2 Transistoren, einem Elko und 
ein paar Widerständen. Großzügig dimensioniert kann die auch die 
Störungen im Auto ab.

Die unterschiedlichen Zeiten machst Du einfach mit 2 Dioden und 2 
Widerständen, eine für Aufladen, eine für Entladen.

Linearität kannst Du Dir schenken, das Helligkeitsempfinden des Auges 
ist nicht linear. Wenn Du das willst, kannst Du den Kondensator mit 
Konstantstrom laden / entladen, das sind dann 2 Transistoren mehr.

Autor: Knilch (Gast)
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Unters Auto schrauben kommt auch gut :-)

Autor: dimming dimmer (Gast)
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Basti schrieb:
> Dann solltest du erstmal ein anständiges Netzteil bauen.
> Reihendiode, Supressordiode, mind 1000µ am Eingang des Reglers!
> Am Eingang, der Transistor: 4,7K -> 5,1VZener -> 100n Parallel zur
> Zener, dann 4,7K -> Transistor

Meinst du? Ich dachte mir, die direkten 12V kommen an die (laut 
Verkäufer) KFZ-bestimmten LED-Leisten, somit sollten die Schwankungen 
abkönnen (auch die 13,8V beim Fahren). Die 5V sind ja über den 7805 
geregelt und wenn dieser um 100mV schwanken sollte (ist das mit 
kleinerem Elko + 2 100nF Kondis überhaupt realistisch?), stört das den 
PIC denke ich nicht so sehr. Der MOSFET wird ja nur als Schalter 
benutzt, also entweder kein Strom oder voll Ausgesteuert. Und ob das 
vollausgesteuert mit 4,9V oder mit 5,1V ist, juckt den MOSFET doch 
eigentlich nicht. Auch (sollten die 12V zur Lampe geschaltet sein) der 
Transistor BC547 dient als Schalter, somit keine Spannung (kein Strom) 
oder Spannung da (ob 10 oder 15V is ja da schon egal, wird er eben in 
die Sättigung gefahren), also Schaltet er voll durch oder eben garnicht. 
Oder hab ich da jetzt einen Denkfehler.

Basti schrieb:
> Und ich würde dafür nen Tiny25 nehmen, machst du halt das PWM in
> Software...

Naja, ich kenne mich mit PICs einigermaßen gut aus (auf jedenfall besser 
als mit Atmel -> noch nie was mit gemacht) und ich brauch keine 
Software-PWM, wenn ich einen 8-Poligen 12F1822 nehme, der ein PWM-Modul 
hat.

Sven schrieb:
> Ähh, was soll das? PIC oder Tiny? Keiner von beiden!

Ich denke, dass das mit µC einfacher und besser geht. Vom Platz sollte 
es sich nichts nehmen: 7805 ,3x C's, 3x R's, 2 Transistoren und ein 
8-pol PIC. Ist, wie gesagt, denke ich einfacher. Keine Ladezeiten 
berechnen etc.

Sven schrieb:
> Linearität kannst Du Dir schenken, das Helligkeitsempfinden des Auges
> ist nicht linear.

Deswegen nehme ich ja auch Tabellen für die Dimmung. Gibts hier auf der 
Seite irgendwo, eine Excel-Tabelle, wo man sich die Werte berechnen 
lassen kann.


Was sind das denn für Störspannungen, also wie hoch?

Autor: MaWin (Gast)
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> Würde die Schaltung vom Prinzip her funktionieren?

Nein.

Der BUZ10 ist kein LogicLevel MOSFET und damit nicht
zur Ansteuerung mit 5V geeignet, er will eher 10V sehen.

Der 7805 hält die Störungen eines KFZ-Bordnetzes nicht aus
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Und ich halte wenig von PWM im Auto.
Weil sich alles bewegt, schüttellt und rüttelt
sieht das Auge eine Tröpfchenspur blinkender LEDs.

Das nervt.

Dimme lieber analog, oder, falls dir die Verlustleistung
zu hoch ist, dämpfe die PWM per Spule in einen halbwegs
konstanten Strom.

Und: Braucht man zum Dimmen wirklich einen uC ?

Autor: dimming dimmer (Gast)
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U.R. Schmitt schrieb:
> 1. Schaltet K3 wirklich Plus und nicht Masse?

Mir fällt grad auf, sollte er Masse schalten, wäre dass ja schon fast 
besser. Dann bräuchte ich ja nur den Pullup (gegen 5V) und eine Diode. 
Dann schließe ich das an den -Pol der Lampe an und spare den Widerstand 
und Transistor.

Autor: dimming dimmer (Gast)
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MaWin schrieb:
> Der BUZ10 ist kein LogicLevel MOSFET und damit nicht
> zur Ansteuerung mit 5V geeignet, er will eher 10V sehen.

dimming dimmer schrieb:
> U.R. Schmitt schrieb:
>> 2. Welche Spannung braucht der BUZ10 zum Durchsteuern? Besser einen
>> modernen LL-Mosfet oder Bipolartransistor.
>
> Wie gesagt, das war erstmal nur fürs Schaltzeichen, da wollte ich
> zuhause nochmal gucken.

MaWin schrieb:
> Der 7805 hält die Störungen eines KFZ-Bordnetzes nicht aus
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Danke, das werd ich mir mal genauer anschauen. Wusste nicht, dass da bis 
zu +-100V Impulse drauf sind/sein können.

MaWin schrieb:
> Und ich halte wenig von PWM im Auto.
> Weil sich alles bewegt, schüttellt und rüttelt
> sieht das Auge eine Tröpfchenspur blinkender LEDs.
>
> Das nervt.

Ansich stimmt das schon. Ist der "Tröpchenspur"-Effekt auch noch bei 
einer PWM-Frequenz von 333kHz zu sehen?? Bei steigender Frequenz müsste 
der Effekt doch kleiner werden, oder?
Doch das Licht soll ja nur angehen, wenn die Tür geöffnet wird, somit 
wenn man steht. Da rüttelt ja ansich nichts. Der einzige Moment wo das 
sein könnte wäre, wenn man beim Fahren eine Tür noch mal richtig zu 
zieht.


MaWin schrieb:
> Und: Braucht man zum Dimmen wirklich einen uC ?

Nein. Man braucht z.B. für MP3-Widergabe auch keinen extra Decoder-Chip 
(ein PIC32 kann das per Software, ARMs auch), trotzdem werden sie oft 
benutzt, weil es für manche bequemer/einfacher/optimaler ist. Ich habe 
mich halt für die µC-Variante entschieden.

Und danke schonmal für alle bisherigen Antworten hier.

Autor: dimming dimmer (Gast)
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Ich habe nochmal die Seite (dse-faq...) angeguckt, geschaut, was ich 
noch an Transistoren habe und habe den Schaltplan nochmal umgezeichnet. 
(Siehe Schaltung_neu)

Alternativ, weil ich bis jetzt nicht zu gekommen bin nachzugucken, ob 
12V oder nach Masse geschaltet wird, habe ich dazu noch die 
"Auswerte"-Schaltung geändert. Im kompletten Schaltplan bin ich von 
ausgegangen, dass 12V geschaltet wird. Im Ausschnitt 
"Schaltung_neu_masse", dass nach Masse geschaltet wird. D4 sperrt die 
12V, die am -Pol der Lampe sind (wenn nicht nach Masse geschaltet wurde, 
fließt ja kein Strom und somit fällt keine Spannung an der Lampe ab). D3 
ist als Schutz für die negativen Spannung da. Auch wenn D3+D4 zusammen 
nur bis -1,4V begrenzen, hält der PIC denke ich ein -1,4V Impuls besser 
aus als ein -100V Impuls.

PS: Ich habe den LM2940 genommen, da dieser im gegensatz zum L4995K bei 
Reichelt verfügbar ist, auch wenn ich die 1A Maximalstrom nicht brauche. 
Aber kostet ja nur 30-40ct.

PPS: Wo/Was ist der entscheidene unterschied vom LM2940 zum 7805? Er 
kann statt 1A 1,25A und ist ein Low-Drop-Regler, aber das ist doch 
ansich nicht entscheident.

Autor: Sven (Gast)
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Der LM2940 hält die 40V Pulse aus, die hinter Deiner nicht vorhandenen 
Transildiode übrigbleiben, der 7805 nicht.

Du solltest Dir mal 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 anschauen.

Im Ernst, wenn Du die Seite schon gesehen hast, warum nimmst Du nicht 
auch die Schaltung von dieser Seite. Auch die Transil gibts bei 
Reichelt, und ne Spule wirst Du auch noch finden. Geiz ist nicht immer 
geil...

Die Eingangsschaltung ist so murks. Die reagiert bei offenem Schalter 
schon auf geringste Störeinstrahlungen.

Wenn Du unabhängig sein willst, setz nen Optokoppler mit Vorwiderstand, 
antiparalleler Schutzdiode 1N4148 und Kondensator davor. Dann kann Dein 
Schalter Masse oder + schalten und es gelangen keine Störungen zum 
Controller. Kost 30ct, hat den Vorteil, dass ein definierter Strom von 
ein paar mA fließen muss (Schalterkontakte) und nimmt auch nicht mehr 
Platz weg.

Autor: dimming dimmer (Gast)
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Sven schrieb:
> Im Ernst, wenn Du die Seite schon gesehen hast, warum nimmst Du nicht
> auch die Schaltung von dieser Seite. Auch die Transil gibts bei
> Reichelt, und ne Spule wirst Du auch noch finden.

Ich weiß, ich hatte die Diode vergessen, genauso wie die GND-Referenz am 
Regler. Hatte ich geändert aber wollte nicht gleich nochmal posten. Die 
einzige Spule, die ich dort sehe, ist die 47µH Drossel, die hab ich ja 
auch drinne. Ist da die "L-07HCP 47µ" geeignet?:
http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-radial...

Sven schrieb:
> Wenn Du unabhängig sein willst, setz nen Optokoppler mit Vorwiderstand,
> antiparalleler Schutzdiode 1N4148 und Kondensator davor.

Da hätte ich auch drauf kommen können. So werd ichs machen. Aber zuerst 
begeb ich mich im Inet auf die Suche nach einem Schaltplan.

Autor: Sven (Gast)
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Sicherung!

Autor: dimming dimmer (Gast)
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Die ist extern über Stecker.

Autor: Sven (Gast)
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Nicht diese weissen Plastik-Sicherungshalter, die man manchmal sieht. 
Die sind pfui!

Wenn Du Pech hast, schmelzen die schon durch die Eigenerwärmung der 
Sicherung durch.

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