Batterie-Warnungs-Indikator

OP #3530105
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Hallöchen.

Ich habe nicht ganz so viel Ahnung von Schaltkreisen und beschränke mich 
daher eigentlich darauf fertige Bausätze zusammenzulöten.

Nun habe ich aber ein kleines Projekt bei dem ich keinen passenden 
Bausatz finde.

Ich will einen Akkuträger für eine elektronische Zigarette bauen, 
welcher mit einem 3.7V 18650er Lithium-Akku betrieben wird. 
microUSB-Ladeplatinen gibt es da genug, und auch die Regulierung auf 
3.3V ist relativ simpel gemacht.

Was ich jedoch noch suche ist eine kleine Schaltung für eine 
Batterie-Warnung wenn der Akku unter eine bestimmte Spannung fällt. In 
diesem Fall soll dies bei 3.3 Volt geschehen.

Ich habe das Netz durchsucht nach Schaltungen, aber die meisten benutzen 
ICs, welche man durch einen Poti einstellen muß, so wie in diesen zwei 
Beispielen...
http://homemadecircuitsandschematics.blogspot.fi/2013/05/simple-low-battery-indicator-circuit.html

http://homemadecircuitsandschematics.blogspot.fi/2011/12/how-to-make-simple-low-battery-voltage.html

Da ich aber derartiges nicht wirklich gut löten kann und auch die 
Einstellungen nicht vornehmen kann mangels regelbarer Netzteile etc, 
suchte ich nach was ohne ICs und stieß hierauf...

http://shriramscircuits.wordpress.com/2013/05/31/low-battery-indicator-circuit/

Da ich nun aber keinerlei Ahnung habe, wie diese Schaltung genau 
funktioniert, kann ich auch nicht ausrechnen welche Widerstände und 
NPN-Transistoren ich bräuchte für meine Spannungen von 3.7/3.3 Volt in 
Verbindung mit einer kleinen 3mm LED.

Kann mir jemand sagen ob diese Schaltung so überhaupt funktionieren 
würde, und wenn prinzipiell ja, dann wäre ich natürlich an Werten 
interessiert, die zu meinen angepeilten Spannungen passen.

Vielen dank, schon mal für's anschauen.
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Gast #3530109
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Die Transistor-Schaltung ist ein einfacher Spannungsteiler (die Basis 
des 1. Transistors gehört zwischen die 33k- und 47k-Widerstände), den 
kannst du die ja selber ausrechnen.

Dann musst du dir nur noch ansehen, bei welcher minimalen Basis-Emitter 
Spannung dein Transistor anfängt zu leiten (meistens sind das 0.7V), und 
zack, dann hast du es.

Gruß
Jens
OP #3530255
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Ich hab noch eine zweite Schaltung gefunden, die erst auslöst wenn die 
Batterie unter 3.3V sinkt.

Das Problem hierbei ist jedoch, daß ich keine Zener Dioden mit derart 
geringen Spannungen finde, wie sie für Vz1 benötigt würde.
So wie ich das verstehe legt Vz2 fest wann ausgelöst wird (also 3.3V) 
und Vz1 muß eiine so große Differenz aufweisen, daß die LED genügend 
Spannung bekommt damit sie aufleuchtet. Dies würde bedeuten, daß ich 
eine Zener Diode mit weniger als 1.5 Volt benötige.
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#3530483
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Wenn deine Abneigung hauptsächlich das Poti betrifft und du mit einem
IC leben kannst, hilft dir diese Schaltung weiter.

Bauteile sind bei Reichelt erhältlich. Es sollten für die Widerstände
aber die 0,1% genommen werden, damit der Schaltpunkt genügend genau
wird. Der liegt mit der Beschaltung bei 3,2...3,3V.

Der Strom liegt bei 3mA, also auch bei leerem Akku noch tragbar.
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OP #3530513
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ICs kann ich nicht verbauen, da mir dazu das nötige Equipment fehlt es 
zu verlöten. Zudem wird mir die Platine dadurch zu groß. Ich bin sehr 
begrenzt was den Platz angeht. Die Schaltung muß auf 15-20mm breite 
Platz finden.

Also. Die Frage ist wie oben gestellt nicht, ob es bessere Schaltungen 
gibt, sondern ob die von mir skizzierte Schaltung funktioniert, und wenn 
ja, welche Werte benötigen die Bauteile.
Gast #3530530
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Robert S. schrieb:
> da mir dazu das nötige Equipment fehlt es zu verlöten.

Was machst du mit normalen diskreten Bauteilen?
Verknoten?
Nichts ist besser wenn man wenig Platz hat als hochintegrierte Chips.
Nichts ist besser wenn man keine Lust oder Messmittel hat, als 
hochpräzise Chips anstelle von Einzelteilen mit hohen Toleranzen.
Der handelsübliche TL431 kann mit 3 Widerständen und 1 LED das Problem 
lösen, ist allerdings nicht energiesparend. Der ICL7665 spart Energie, 
braucht 1 Widerstand mehr. Der MC34164-3 löst unter 2.65V aus und 
braucht gar keine Widerstände, der LMS33460 löst unter 3V aus und 
braucht keine Widerstände, ist sauklein, und braucht wenig Strom.
OP #3530539
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MaWin schrieb:
> Was machst du mit normalen diskreten Bauteilen?
> Verknoten?

Lochrasterplatine oder einfach mit Draht verbinden, da ich keine 
Platinen ätzen oder gravieren kann. Deswegen müssen daß so einfache 
Bauteile wie möglich sein, wo ich die Beinchen verbiegen kann.

Nichtsdestotrotz, warum kann man nicht einfach meine Frage beantworten?

Ich hab jetzt mit Simulationsprogrammen versucht das hinzubekommen, aber 
egal welche Widerstände ich benutze, es funktioniert nicht.
Was mache ich also falsch?

Martin M. schrieb:
> Bis auf welche Spannung sollte/darf man Li Akkus eigentlich entladen?

Einen 18650er LiMn Akku kann man auf etwas unter 3V entladen ohne daß er 
Schaden nimmt, aber da ich sowieso 3.3V benötige lege ich eben die 3.3V 
als minimum fest.
OP #3530547
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Max H. schrieb:
> Die Basis von Q1 wird zwischen den beiden R2 angeschlossen. Den
> Spannungsteiler dimensionierst du so, dass an der Basis 0.6V anliegen,
> wenn der Akku 3.3V hat.

Ja, das mit der Verbindung vom Q1 zwischen den beiden Widerständen hab 
ich schon gesagt bekommen, danke dafür.

Den Rest verstehe ich aber eben überhaupt nicht. Was ist der 
Spannungsteiler und wie bekomme ich den auf 0.6V etc.

Ich hab keine Ahnung was ich da wie rechnen muß, das ist im Prinzip mein 
einziges Problem an der ganzen Sache.
OP #3530549
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Max H. schrieb:
> Da kann dir die Suchmaschiene deines Vertrauens weiterhelfen.
> Oder diese Seite:
> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm

Interessanter Link. Sagt mir aber auch nicht die benötigten Werte, ohne 
daß ich Elektrotechnik studiert haben muß.

Ich kann einen Schaltplan lesen und die angegeben Teile miteinander 
verlöten.
Mehr Ahnung von Elektrotechnik hab ich leider nicht.
#3530550
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Robert S. schrieb:
> Interessanter Link. Sagt mir aber auch nicht die benötigten Werte, ohne
> daß ich Elektrotechnik studiert haben muß.
Das ist einfache Physik, dazu muss man nicht Elektrotechnik studieren.
Schau dir die Formel unter: "Unbelasteten Spannungsteiler berechnen" an.

Wenn du am Spannungsteiler scheiterst solltest dir besser einen Bausatz 
suchen...
OP #3530551
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Es gibt keinen Bausatz. Deswegen frag ich hier nach, ob mir jemand die 
Werte geben kann.

Und ja, nach weiterem suchen weiß ich nun das der Spannungsteiler wohl 
4.5 beträgt, also R1 = 4.5k und R2 = 1k Widerstand, wenn ich das richtig 
verstehe. Das hat mich aber jetzt auch nicht viel weiter gebracht, denn 
ich weiß immer noch nicht welche Werte die anderen Bauteile haben 
müssen.
OP #3530716
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Max H. schrieb:
> Kein Bausatz aber nahe dran:
> https://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_spannungswaechter.htm
>
> Den LM324 würde ich durch einen LM358 ersetzen.

Ja. Ist ein Potenziometer zum einstellen nötig, eine Super Lötstation 
muß gekauft werden, und verbraucht viel Strom.

Warum nicht einfach?

Niemand der mir einfach netterweise die Werte nennen mag?
#3530751
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Robert S. schrieb:

> Ja. Ist ein Potenziometer zum einstellen nötig, eine Super Lötstation
> muß gekauft werden, und verbraucht viel Strom.
>
> Warum nicht einfach?

Schaltungen mit diskreten Bauelementen sind grundsätzlich wesentlich
komplizierter als IC-Schaltungen. Und ohne Abgleich auch nicht genau
hinzubekommen. Die dafür nötigen Bauelemente kannst Du auch nicht
mit dem Dachrinnenlötkolben zusammenbraten. Übrigens gibt es den TL431
auch in einem Gehäuse, das aussieht wie ein Transistor. Wenn Du dort
die "A" Version und 0,1% Widerstände nimmst, könntest Du tatsächlich
ohne Abgleich auskommen. Den Spannungsteiler rechnest Du per Dreisatz
aus, den Du hoffentlich auch ohne Studium beherrschst.

> Niemand der mir einfach netterweise die Werte nennen mag?

Das ist mir zu kompliziert. Da wäre ich wohl mindestens eine halbe
Stunde mit Ausrechnen der Widerstände unter Worstcase-Bedingungen
beschäftigt.
Gruss
Harald
#3530781
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Harald Wilhelms schrieb:
> Und ohne Abgleich auch nicht genau
> hinzubekommen.

Zumal seine erste Schaltung auch reiner Murks ist, da sie mit einem 
anderen Transistor schon gar nicht mehr funktioniert. Und dann bleibt da 
noch die fehlende Temperaturkompensation.

Die Schaltung von Bernd ist da wohl am idotensichersten - und wohl auch 
am effektivsten. Da OPVs heute nichts mehr kosten, würde ich sowas 
niemals mehr diskret aufbauen (vielleicht in einer Großserie, aber das 
spielt hier keine Rolle).
Gast #3530980
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Robert S. schrieb:
> Ja. Ist ein Potenziometer zum einstellen nötig, eine Super Lötstation
> muß gekauft werden, und verbraucht viel Strom.

Du brauchst keine Lötstation, mensch. Kauf dir einfach einen 
Billig-Lötkolben mit einer feinen 1mm-Spitze, das reicht doch locker. 
Wenn du Sorgen hast, was das Löten angeht, übe es erst mit IC-Fassungen, 
die sind saubillig. Wenn das klappt, nimm dir den LM358.
Gast #3531119
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Robert S. schrieb:
> Ein Tag Recherche und kein Ergebnis reicht mir völlig.
Klarer Fall von Beratungsresistenz. Es wurden mehrere gute Schaltungen 
genannt, der TO will aber bei seine zwei Transistoren bleiben. Könnte 
funktionieren wird aber sehr ungenau und Temperaturabhängig sein.
Da er jetzt eingesehen hat, dass es mit den beidem Transistoren nichts 
wird: 
http://www.ebay.de/itm/Power-Bank-Akku-1200-mAh-Ladegerat-extern-mini-USB-fur-Smartphone-GPS-Schwarz-/221351582886?pt=DE_Handy_PDA_Akkus&hash=item3389951ca6
#3531157
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Robert S. schrieb:
> ICs kann ich nicht verbauen, da mir dazu das nötige Equipment fehlt es
> zu verlöten.

Ich versuche, mir das mal vorzustellen.

Ich nehme eine Lochrasterplatine und bestücke ein DIL IC und mehrere
bedrahtete Bauteile. Dann drehe ich die Platine um und sehe nur noch
Drahtenden, sowohl vom IC und von den anderen Bauteilen.

Und jetzt kann ich alle Bauteile verlöten und das IC nicht?
Gast #3531158
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Robert S. schrieb:
> Vergesst es einfach.
>
> Ich kauf mir einfach irgendeinen halbwegs passablen Akkuträger von der
> Stange, anstatt hier noch weiter rumzumachen.
>
> Ein Tag Recherche und kein Ergebnis reicht mir völlig.

Warst doch schon nah dran. Teilerverhältnis 4.5 stimmt, die Widerstände 
kannst du im Prinzip nehmen und den LED-Vorwiderstand kriegste aus ner 
Tabelle, je nach Farbe und R3 kriegste doch leicht mit deinem 
Simulationsprogramm raus, angefangen mit 47k und schon gehts.

Ist halt bissie blöd, von nem schlechten Plan ne schlechte Schaltung 
nachlöten zu wollen.
Gast #3531579
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Ich habe eine ähnliche frage, und da der der TO nicht mehr Interessirt 
ist, dahte ich mir ich stelle sie hier:

Ich habe einen Lithium Ionen Tiefentladeschutz gezeichen. Ist nicht 
sonderlich genau, ich denke genau genug. Sie sollte bei 3.3V Abschalten, 
±0.2V Toleranz wären ok. Einen Vorteil sehe ich darin, dass abgesehen 
von Leckströmen kein Strom aus dem Akku gezogen wird, wenn die Schaltung 
ausschaltet.
Was sagen die Experten hier dazu? Denkt ihr diese Schätzteisen ist in 
Ordnung für einen Tiefentladeschutz auf 3.5V - 3.1V?

P.S. Ich hoffe ich habe das mit den Bildformaten richtig gemacht.
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Gast #3531667
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Wodt schrieb:
>> Denkt ihr diese Schätzteisen ist in Ordnung für einen Tiefentladeschutz
>> auf 3.5V - 3.1V?
>
> Nein.
Würdes du mit bitte erklären, wieso nicht?

MaWIn schrieb:
> Vor allem entlädt es den Akku über die 100 Ohm ganz schnell damit dann
> endlich der Tiefentladseschutz greifen kann.
Stimmt. 100Ω sind ein bisschen wenig. Dann werde ich 10kΩ versuchen. Für 
den Widerstand am FET habe 100kΩ geplant.

Ich weiß, man könnte es mit einem OPV machen, der Spannungsteiler 
verbraucht dann Strom, auch wenn der Tiefentladseschutz gegriffen hat. 
Oder gibt es eine ähnlich aufwendige Schaltung wie die mit dem OPV, die 
keinen Strom zieht wenn der Akku leer ist. Sollte wenn möglich 
bedrahtete Bauteile enthalten.
Gast #3531698
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Erwin schrieb:
> Dann werde ich 10kΩ versuchen

Warum ist es so schwer, bevor man irgendwelchen Humbug zusammenzeichnet, 
auch nur EIN MAL in ein Datenblatt der verwendeten Bauteile zu gucken, 
um sich Gedanken zu machen, welche Z-Spannung sich bei 30uA einstellt, 
oder andersrum welcher Basisstrom in einen NPN fliessen muss damit er 
30uA Kollektrostrom durchlässt, nämlich 300nA, und welche Z-Diode diese 
300nA überhaupt abhalten soll selbst bei nur 1V über der Diode ?

http://www.goodarkgroup.com/PDF/4-2/BZX55.pdf
Gast #3531739
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....der Hammer wie scheiße dies Forum geworden ist.

Wenn man das mal alles liest fragt man sich warum die hier überhaupt 
noch jemand um Hilfe bittet.

Da ist jemand der offensichtlich keine Ahnung vom Ohmischen Gesetz, 
Transitoren usw. hat und das bekommt Ihr allesamt nicht gebacken, und 
der TO hat viel Geduld und einen wirklich guten Ton sowie eine konkrete 
Frage gestellt. Er sagt sogar noch offen, ehrlich und direkt was er für 
Randbedingungen hat.

>>Warum ist es so schwer...

Er ist kein Elektroniker und will es auch nicht werden, das gibt es. Und 
wenn man der Meinung ist das so jemand kein Recht hat hier eine solche 
Frage zu stellen dann hält man die Klappe.

Mensch wacht auf, nicht jeder hat eine Werkstatt oder mag ICs löten oder 
überhaupt löten.

Er möchte kein IC, kein stromsparende Variante, keine hochpräzise 
Spannungsreferenz - das kann doch nicht so schwer sein so jemandem zu 
helfen...

Aber ist schon klar, es ist kein übergroßes Bild hochgeladen, keine 
unklare Frage gestellt, kein Schreibfehler  - gemacht worden, dann würgt 
man so lange rum bis man einen Grund bekommt den TO zu beschimpfen...

Man man man...arm, echt arm...

JJ
#3532092
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Jens schrieb:
> Er ist kein Elektroniker und will es auch nicht werden, das gibt es. Und
> wenn man der Meinung ist das so jemand kein Recht hat hier eine solche
> Frage zu stellen dann hält man die Klappe.

Dann muss er sich leider ein anderes Hobby suchen. Elektrotechnik gehört 
halt nunmal zu denjenigen Dingen im Leben, die ohne Mathematik nur mit 
viel Erfahrung möglich sind.

Dass ein Transistor ungefähr 0,7V Basis-Emitterspannung besitzt, gehört 
zum allerprimitivsten Transistor 1x1. Solche Dinge MUSS man einfach 
wissen, wenn man irgendwas machen will.

Wenn ich nur Schätze, dass 100 Ohm zu wenig ist, und ich dann halt 10 
kOhm nehme (das ist der Faktor 100!!) dann kann dabei einfach nichts 
sinnvolles bei herauskommen.

Der Transistor hat drei Formeln, die sollte man sich aneignen, wenn man 
selbst etwas machen möchte.

Dennoch stimme ich Dir allerdings zu: Viel zu viele Leute hier lieben es 
den Oberlehrer raushängen zu lassen, haben selbst aber nullemeter auf 
dem Kasten, machen andere fertig, aber helfen keineswegs weiter.

Solche Volldeppen gilt es zu konsequent zu ignorieren. Ich hab hier auch 
meine private Blacklist liegen. Und die Liste wird nicht kürzer.
OP #3532122
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Ich habe jetzt in einem englischen Forum die Frage doch noch mal 
gestellt, da ich einfach keine geeigneten Akkuträger für meine 
Bedürfnisse finde und es hat gerade mal drei Stunden gedauert bis jemand 
so nett war mir die Schaltung komplett gezeichnet zukommen zu lassen.

Für denjenigen den es interessiert verlinke ich gerne dorthin -> 
http://www.electro-tech-online.com/threads/12v-low-battery-indicator.139827/page-2#post-1168579

Die Schaltung verbraucht gerade mal 400uA solange die Spannung der 
Batterie höher ist als 3.3V.

Dennoch danke für die Mühen.
#3532145
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Ich bin immer wieder hin und her gerissen und mag auch im gewissen 
Umfang Leuten wie MaWin recht geben (der aber trotz seiner manchmal 
bissigen Art immer konstruktive Hilfe gibt), man muss sich schon mit 
Grundlagen befassen.
Und nun kommt die Einschränkung: Datenblätter zu lesen bedeutet ja nun 
auch sie zu verstehen und das ist im Anfang gar nicht so einfach. Dazu 
kommt, dass sie allesamt in Englisch sind und von Technikern in 
technischem Englisch geschrieben sind. Das ist sicher für viele nicht so 
einfach.

Hier gibt es einige, wie MaWin, die das so lange machen, dass sie längst 
vergessen haben wie schwer das irgendwann mal war und sich vielleicht 
nicht vorstellen können, dass andere Menschen vielleicht sogar nicht mal 
so intelligent sind oder einfach nur technisch nicht so begabt sind.

Diese Deppen mit der großen Fresse, wie Martin sie meint, die muss man 
einfach ignorieren lernen.
Ich habe hier ein bis zwei Hand voll Leute, MaWin ist einer der wenigen 
dabei die unter Gast Account schreiben, deren Meinung ich hoch schätze 
und von denen ich weiß, dass sie tolle Fachleute sind.

Leider ist der Verfall von gesellschaftlichen Werten, wie Höflichkeit 
und viele andere Werte immer mehr zu sehen. Es fehlt an Toleranz 
gegenüber seinem Gegenüber und alle halten sich für besser, dazu kommt 
noch die Anonymität des Netzes.
Das ist wirklich schade.
Das wird sich sicher wieder erst in Notzeiten ändern, aber die will 
keiner und dann seien wir so tolerant und lassen sie sich lieber hier 
austoben.
Denke jeder hat hier so seine Leute, auf deren Meinung er was gibt.
#3532153
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Robert S. schrieb:
> Die Schaltung verbraucht gerade mal 400uA solange die Spannung der
> Batterie höher ist als 3.3V.

Yo, damit wird der TL431 aber außerhalb der empfohlenen Spezifikationen 
betrieben: Sink Current Capability of 1.0 to 100mA also 0,4mA statt 1mA.

Ich will die Schaltung jetzt nicht schlecht machen, scheint mir aber
'knapp auf Kante genäht'. Betriebssicheres Design geht anders.

Meine Schaltung zieht übrigens 700µA wenn Ubat > 3.3V ist. Aber
innerhalb der Spezifikationen und nur so am Rande.

Ach ja, der TL431 gilt übrigens als IC. Da wirst du eine Super
Lötstation kaufen müssen. ;-)
#3532446
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Bernd K. schrieb:

> Yo, damit wird der TL431 aber außerhalb der empfohlenen Spezifikationen
> betrieben: Sink Current Capability of 1.0 to 100mA also 0,4mA statt 1mA.

Es gibt ja auch noch den TLV431.

> Ich will die Schaltung jetzt nicht schlecht machen, scheint mir
> aber 'knapp auf Kante genäht'.

Gegenüber Schaltungen, die in einer Simu entwickelt wurden, bin
ich sowieso immer etwas skeptisch.

> Ach ja, der TL431 gilt übrigens als IC. Da wirst du eine Super
> Lötstation kaufen müssen. ;-)

Ja, ich würde so eine empfehlen.
http://87.106.150.240/images/zuendung/P1000693.jpg
Gruss
Harald
PS: Die von mir oben empfohlene Schaltung nur  mit TL431 geht
auf Grund der kleinen Spannung wirklich nicht. Man braucht doch
einen zusätzlichen Treiber für die LED.
#3533918
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Robert S. schrieb:
> Max H. schrieb:
>> Vllt. solltest du das Nächste mal auch klarstellen, was deine
>> definition von IC ist.
>
> Wie ich schon im ersten Post schrieb. Bis auf die Fähigkeit einen
> "Bausatz" zusammenzulöten beschränkt sich mein Wissen über
> Elektrotechnik auf nahezu Null.

Na was willst du jetzt eigentlich noch? Deine Frage wurde doch im 
anderen Forum bereits beantwortet.

Ein IC ist ein IC. Da gibt es keine missverständlichen 
Begriffsdefinitionen. Jedes Schaltungsnetzwerk, das in einem Gehäuse 
ist, ist ein IC (Integrated circuit = Integrierte Schaltung).

Und Deine Aussage im anderen Forum ist ja auch toll: "Ich ab das jetzt 
schon aufgebaut darum kann ich Deinen Vorschlag nicht testen" (oder so 
ähnlich).

Ja was erwartest Du denn? Dass man Dich nach Deiner Adresse bittet, und 
Dir das ganze per Post zuschickt? Ein bisschen Ehrgeiz muss schon sein.

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