Hallo an alle - habe mich zwar angemeldet, kann aber von hier aus meine
Mailadresse nicht checken und poste daher ohne Account - vorerst.
Ich habe folgendes Problem:
Über einen 150k-Pull-Up-Widerstand wird ein Messpunkt nach 5V
hochgezogen. Ich möchte die Spannung an dem Messpunkt zwischen 0V und
2,5V steuern - und zwar in Abhängigkeit von einer "Kerzen"-LED. Ihr
wisst schon, so eine, die man an 3V hängt und die dann selbsttätig
flackert. Welcher Strom dabei fließt, habe ich noch nicht geschaut,
tippe aber auf irgendwas zwischen 15-30 mA. Ich weiß aber auch nicht
inwiefern man einen solchen schwankenden Strom mit dem Multimeter
sinnvoll messen kann.
Jetzt habe ich mir überlegt, dass der Widerstand, der gegen Masse geht
(und durch einen Transistor/Mosfet/... dargestellt wird) zwischen 0 Ohm
(=0V an dem Messpunkt) und 150k Ohm (=2,5V an dem Messpunkt) schwanken
muss. Dies würde einem Strom von 33,3 µA bzw. 16,6 µA entsprechen. Im
Vergleich zur "Kerzen"-LED würde das einer Stromverstärkung von etwa
1/1000 entsprechen. Zu beachten ist dabei, dass die Spannung am
Messpunkt 0V sein soll, wenn die "Kerzen"-LED gerade wenig Strom zieht
(also dunkel ist) und 2,5V, wenn die "Kerzen"-LED viel Strom zieht, also
hell ist. (Genau genommen also -1/1000 - oder?)
Außerdem gibt es bei der "Kerzen"-LED mehrere Helligkeitsstufen, die ich
gerne auf den Messpunkt übertragen würde, also nicht nur 0V und 2,5V,
sondern auch Zwischenwerte.
Wie bekomme ich raus, welchen Transistor/Mosfet ich benutzen muss und
wie sieht dessen Basis/Gateansteuerung aus? Die "Kerzen"-LED muss nicht
leuchten, ich weiß aber nicht, ob der Chip in der LED, der sie zum
Flackern bringt, bei weniger Strom/Spannung funktioniert und den Strom
noch modulieren kann.
Für die Versorgung habe ich eine 12V-Batterie (also etwa 10-14V) zur
Verfügung, die 5V können nicht verwendet werden, da der
Pull-Up-Widerstand integriert ist.
Ich würde mich über rege Anteilnahme freuen.
Hallo!
Ich kondoliere gleich mal: meine aufrichtige Anteilnahme!
Im Ernst: kannst Du dein Problem mal vortanzen? Aus der "Beschreibung"
wird man jedenfalls nicht schlau. Vielleicht bist Du ja künstlerisch
ausdruckstärker.
@ JRK
Mich würde auch interessieren: WAS willst du denn überhaupt machen.
Nicht: WIE willst du es machen?
JRK schrieb:> Ich möchte die Spannung an dem Messpunkt zwischen 0V und> 2,5V steuern - und zwar in Abhängigkeit von einer "Kerzen"-LED.
Seltsame Aufgabe...
Mir fällt da spontan ein, dass die Kerzen-LED evtl. durch einen
(Analog-)Optokoppler ersetzt werden könnte...
> Zu beachten ist dabei, dass die Spannung am> Messpunkt 0V sein soll, wenn die "Kerzen"-LED gerade wenig Strom zieht
Die LED-Kerzen, die ich kenne, sind digital ausgeführt. Da gibt es nur
"Strom an" und "Strom aus". Die "Helligkeit" wird über PWM geändert...
@ Route_66:
Tut mir wirklich leid, dass du das nicht verstehst - ich habe versucht,
alle Infos unterzubringen. Vielleicht stellst du deine Frage genauer,
damit ich weiß, was du nicht verstanden hast. Evtl. denke ich einfach an
irgendwas nicht, weil es für mich selbstverständlich ist - oder ich es
einfach nicht auf dem Schirm habe.
@ Lothar Miller:
Was ich machen will:
5V -
|
|R|
|
---o
|
| U
v
---o
|
|
0V -
5V, R (150kOhm) und 0V (klar) sind vorgegeben. U soll zwischen 0V und
2,5V eingestellt werden. Die Einstellung soll über eine LED geschehen,
die den Strom moduliert. (Bzw. über den Chip, der in der LED ist...)
Wie das mit der Strommodulierung funktioniert, kann man hier
http://www.evilmadscientist.com/2011/does-this-led-sound-funny-to-you
nachlesen.
Wie jetzt letztendlich die Helligkeit/der Strom eingestellt wird, weiß
ich natürlich nicht. Kann durchaus sein, dass das digital geschieht.
Dann würde natürlich ein einfacher Schalter (der schnell genug ist, dass
er der Modulation folgen kann) das Problem lösen. Jedenfalls sind die
beiden Kreise, zwischen denen U gemessen wird, Anschlüsse an einem IC.
Die 5V und der Widerstand sind in dem IC, der die Helligkeit einer
LED-Lampe regelt/steuert. Habe die Bezeichnung gerade nicht zur Hand.
Ist U im Bereich von 2,5-5V, steuert er die LEDs mit 100% an - zwischen
0V und 2,5V eben mit entsprechend weniger Strom. Da die Platine fertig
ist und ich keinen µC oder ähnliches verwenden will, um die LEDs zum
flackern zu bringen, wollte ich die strommodulierende LED zur Steuerung
verwenden. An sich ist die Anwendung für die Lösung aber auch
irrelevant, denke ich.
Falls das immer noch zu unklar ist, bitte ich einfach, konkrete Fragen
zu stellen, die ich beantworten kann, da ich ehrlich gesagt nicht weiß,
wie ich das Problem noch genauer Beschreiben soll.
Danke schon mal für eure Mühen.
Tanzen oder Schaltplan.
Was soll die ganze Prosa?
Zeichen doch mal was auf.
>Kann durchaus sein, dass das digital geschieht.>Dann würde natürlich ein einfacher Schalter (der schnell genug ist, dass>er der Modulation folgen kann) das Problem lösen.
Kann durchaus sein...
Wahnsinnsaussage, die Dir nicht im geringsten weiterhelfen kan.
Prüf doch einfach mal Deine Aussagen nach. Messen. Denken. Zeichnen.
Was soll ich aufzeichnen? Ich habe zwei Pins, der eine wird über 150kOhm
auf 5V gezogen, und ich will die Spannung zwischen 0V und 2,5V
einstellen.
Der andere liegt auf Masse. (Siehe "Zeichnung" oben.)
Und wie eine LED aussieht, weiß auch jeder. Und da ich mit meinem
Multimeter nicht wirklich messen kann, ob die Diode den Strom digital
oder analog moduliert, wüsste ich auch nicht, was ich sonst messen soll.
Hab leider kein Oszi daheim.
Und wenn ich nicht schon nachgedacht hätte und auf keine Lösung gekommen
wäre, da ich mich mit Transistoren/OPVs nicht wirklich auskenne, würde
ich hier nicht nach Hilfe fragen.
Das mit dem Schalter kann ich die Tage mal ausprobieren - danke
jedenfalls für den Hinweis mit der Digitalmodulation.
Ausserdem frage ich mich, ob es in diesem Forum üblich ist, Leute zu
beleidigen, wenn nicht gleich klar ist, was das Problem ist oder wie man
es lösen könnte...
Du willst also die Kerzen-LED als "Taktgeber" nutzen, um was anderes
damit anzusteuern? Warum dann nicht einfach die Schaltung aus deinem
erwähnten Link probieren?
Wenn es Dir wirklich um die 0-2,5V geht, dann kannste doch einfach die
LED in Reihe mit einem "Meßwiderstand" schalten, und den Widerstand so
wählen, daß an ihm bei Volllast die 2,5V abfallen.
Wenn solche LED's üblicherweise rein digital arbeiten (also PWM), dann
parallel zum Widerstand noch eine RC-Tiefpaßkombination, um eine
äquivalente Gleichspannung zu erhalten.
Warum ist der 150kOhm vorgegeben? Ich sehe noch keinen Sinn dafür.
JRK schrieb:> Ausserdem frage ich mich, ob es in diesem Forum üblich ist, Leute zu> beleidigen,
Nein, es gibt aber auch solche die gleich beleidigt sind. Es ist leider
so, dass mit deinen Angaben nur wenig anzufangen ist, und Leute von
Natur aus neugierig sind. Diese Neugierde ist übrigens das, was zur
Evolution führt...
> wenn nicht gleich klar ist, was das Problem ist oder wie man> es lösen könnte...
Wenn nicht klar ist, was das Problem ist, fragt man nach. Manche haben
da eben einen rustikalen Umgangston am Leib, aber hallo: so ist das
Leben, diese Leute begegnen dir Tag für Tag.
Ich würde das mal so mit der Optokoppler-LED statt der Original-LED des
Soundmoduls probieren:
Als erstes möchte ich mal sagen, dass dich hier niemand beleidigt hat.
Deine Problembeschreibung ist wirklich dürftig, es ist nicht klar was du
machen willst.
Dein Bild oben zeigt auch nicht, was du willst. Soweit ich es verstanden
habe, willst du die Helligkeit einer (Flicker-)LED benutzen, um eine
andere Schaltung zu steuern. Da die Helligkeit schwer zu greifen ist,
benutzt du den Strom durch die LED als Maß für die Helligkeit, um daraus
eine Steuerspannung zwischen 0 und 2,5V zu erhalten. Die gesteuerte
Schaltung ist halt zufällig eine weitere Lampe, die in der Helligkeit
variiert werden kann.
Dein 150kΩ-Pullup am Eingang ist erstmal völlig egal; der sorgt nur
dafür, dass die Lampe auch komplett ohne Steuerbeschaltung funktioniert.
Einen Schaltplan zeichne ich nicht, dazu habe ich keine Lust.
Ich würde einen Shunt seriell zu LED nehmen (am einfachsten auf der
Low-Side) und dann mit einem OP auf 0..2,5V verstärken. Dafür müsstest
du den (maximalen) Strom durch die LED (entspricht 2,5V am Ausgang)
kennen, um den Shunt auszulegen und einen geeigneten Verstärkungsfaktor.
Für einen Shunt in der High-Side wird das ganze halt differentiell
ausgeführt.
Es gibt sicher noch einfachere/sparsamere Methoden.
@ Jens G.: Der 150kOhm-Widerstand ist im IC integriert und dazu da, dass
man die 5V-Erzeugung nicht belasten kann - schätze ich.
Mit der Schaltung, die unter dem von mir angegebenen Link zu finden ist,
kann man den LED-Strom verstärken um die LEDs direkt zu treiben. Da das
bei der von mir verwendeten Lampe aber nicht möglich ist
(Eingangspannungsbereich 5-20V, nachfolgende Schaltung mit dem IC treibt
dann die LEDs), muss ich über den Steuereingang des ICs gehen... Und
dafür brauche ich effektiv das Gegenteil der dort genutzten Schaltung.
Mit deinem Vorschlag komme ich auf folgende Schaltung:
12V -
|
|317|
5V - |
| V
|R| -
| |
---o----------
| |
|83| = C
| |
---o----------
|
|
0V -
Dabei gehe ich davon aus, dass die LED 30mA verträgt (12V/30mA=400 Ohm)
und bei 30mA werden für 2,5V 83 Ohm benötigt. Alles korrekt?
Wird die LED gedimmt, lässt sie weniger Strom durch - weniger Spannung
fällt an den 83 Ohm ab.
Falls nun die LED mit PWM die Helligkeit moduliert, brauche ich parallel
zum R ein C. Für die Größe würde ich C=I*dt/du=30mA*0,33s/2,5V = 4mF
veranschlagen. Die 0,33s kommen daher, dass ich gesagt habe, dass die
LED höchstens 3mal pro Sekunde die Helligkeit ändert. 4mF ist für sowas
aber schon wirklich viel. Wenn ich überlege, dass das C auf der Platine
grad mal 30µF oder sowas hat... Hab ich was falsch gerechnet/angenommen
oder ist das so?
Super - man fragt sich schon manchmal, warum man nicht selbst auf die
Idee gekommen ist. :)
@Lothar Miller:
Da das "Soundmodul" in der LED integriert ist, wüsste ich spontan nicht,
wie das mit dem Optokoppler funktionieren soll. Ich könnte höchstens
selber einen Optokoppler bauen mit einer/m Photodiode/widerstand... Da
müsste ich dann aber eine/n haben, die/der bei Bestrahlung ihren/seinen
Widerstand schnell erhöht und der Widerstand zwischen 0 Ohm und 150k Ohm
(oder mehr) schwankt. Keine Ahnung, ob es sowas gibt. Dann doch eher
obige Schaltung - sofern sie so funktioniert.
h_ schrieb:> Ich würde einen Shunt seriell zu LED nehmen (am einfachsten auf der> Low-Side) und dann mit einem OP auf 0..2,5V verstärken. Dafür müsstest> du den (maximalen) Strom durch die LED (entspricht 2,5V am Ausgang)> kennen, um den Shunt auszulegen und einen geeigneten Verstärkungsfaktor.> Für einen Shunt in der High-Side wird das ganze halt differentiell> ausgeführt.>> Es gibt sicher noch einfachere/sparsamere Methoden.
Hallo h_:
Danke für deine Antwort. Genau sowas hatte ich mir vorgestellt, habe
aber eher keine Ahnung/Erfahrung von OPVs/Transistoren und habe daher
hier nachgefragt.
Hast du einen Vorschlag, wie ich den maximalen Strom durch die LED
herausfinden könnte? Ein Oszi habe ich, wie schon geschrieben, leider
nicht zur Verfügung. Bei einer bei Conrad verfügbaren Kerzen-LED sind
20mA angegeben. Wahrscheinlich würde ich obige Schaltung dann lieber mit
20mA berechnen und testen, bei 30mA dürfte die LED relativ schnell
kaputt gehen...
JRK schrieb:> Da das "Soundmodul" in der LED integriert ist, wüsste ich spontan nicht,> wie das mit dem Optokoppler funktionieren soll.
Kleb die LED auf einen Phototransistor... ;-)
Hallo,
danke schonmal für eure Antworten. Mag noch jemand was zu dem
Kondensator sagen? Hab ich den richtig eingebaut? Hab ich ihn richtig
von der Größe bestimmt? Bei 20mA Diodenstrom und 200 Ohm Widerstand
unter der Diode (^= 0..4V Messspannung) bleibt immernoch 1,65mF übrig,
is immernoch DEUTLICH zu groß...
J. K. schrieb:> Hab ich ihn richtig von der Größe bestimmt?
Ich würde das ausprobieren, weil da sowieso viel zu viele Unbekannte und
Annahmen drin sind, denn schon die 20mA sind ein Wert, der einfach nur
irgendwo im Datenblatt steht...
Deswegen meinte ich ja, da ne extra RC-Kombination ranzumachen.
Also vom 83Ohm ein R weg, dann ein C nach Masse. Das ganze könnte man
hochohmiger machen, so daß Du nicht die errechneten 4mF brauchst.
Also z.B. 1k/10µ (10ms Zeitkonstante, falls das ok ist).
Deine C-Berechnung ist aber mit Sicherheit falsch, denn die 30mA sind ja
mit Sicherheit nicht die Ladeströme des C (höchstens, wenn gerade
Uc=0V), sondern der Kerzenstrom.
Ein extra, hochohmigerer RC-Tiefpaß dagegen, der vom rel. niederohmigen
R=83Ohm gespeist wird, ist dagegen rel. einfach zu berechnen.
Wozu soll eigentlich der andere R gegen 5V sein?
Der R gegen 5V ist im IC integriert. Wie "h_" schon gesagt hat, ist der
für die Betrachtung eigtl. egal - hatte ich zu Anfang auch nicht so
gesehen, ist aber logisch, da er viel hochohmiger ist als der Rest der
Beschaltung und daher ignoriert werden kann.
Wegen dem C werd ich einfach mal ausprobieren (abh. davon, was ich
überhaupt daheim hab...) und dann rückwärts schauen, warum die gewählte
R-C-Kombination gut funktioniert.
