Mein Microcontroller (STM32L1) läuft mit 2.5V und jetz will der Vertrieb unbedingt eine blaue LED. Darf natürlich nichts kosten und keinen zusätzlichen Platz verbrauchen, ist ja klar. Höhere Spannungen gibt es auch nicht wirklich (Single Coin cell) Die klassische Dickson charge pump funktioniert natürlich, aber damit kann man die Helligkeit nur mit einem zusätzlichen Pin einstellen. http://www.edn.com/design/integrated-circuit-design/4331356/Circuit-forms-single-pulse-voltage-multiplier sieht auf den ersten Blcik gut aus, schafft aber nur sehr geringe Ströme. Gibt es noch andere Schaltungen die eine LED mit möglichst geringem Aufwand mit einer höheren Spannung dimmbar ansteuern?
Muss die dauerhaft leuchten? Wenn nein: Vorwiderstand gegen VCC(2.5V), Koppelkondensator zum Portpin, Diode in Flussrichtung gegen GND. Koppel-c an Rv und LED.
1 | o VCC |
2 | | |
3 | - |
4 | | | |
5 | | | |
6 | - |
7 | PAx|| | |
8 | o--||---o |
9 | || | |
10 | - LED(blau) |
11 | ^ |
12 | | |
13 | --- |
http://www.edn.com/design/power-management/4314468/Drive-a-blue-LED-from-a-3V-battery das hier hatte ich mal gefunden.... aber nicht getestet...
Martin Hofer schrieb: > Die klassische Dickson charge pump funktioniert natürlich, aber damit > kann man die Helligkeit nur mit einem zusätzlichen Pin einstellen. Den Strom kann man doch durch die Pulsweite einstellen?
Martin Rox schrieb: > http://www.edn.com/design/power-management/4314468/Drive-a-blue-LED-from-a-3V-battery > > das hier hatte ich mal gefunden.... aber nicht getestet... Das braucht ja auch zusaetzlichen Platz und kostet, wird also wohl ausfallen. Obwohl: eine LED an einer Knopfzelle? Wo soll der Strom herkommen? Passt der Verbrauch in die Energiebilanz? wendelsberg
>Darf natürlich nichts kosten und keinen zusätzlichen Platz verbrauchen, ist ja klar. Da bleibt nicht viel an Varianten und Alternativen übrig... Man könnte den Vorwiderstand durch eine kleine Spule (470µH?) ersetzen. Die Helligkeit über PWM regeln. Aufassen, das an nicht über die maximale Strombelastbarkeit des Portpins hinausschiesst. Kann (man) aber einfach über die Induktivität ausrechnen. Oder du hast Glück und hast einen MAX232-Pegelwandler auf deiner Schaltung. Dann kannst Du den anzapfen.
Dickson arbeitet aber mit Phasenverschiebung. Man benötigt also zwei Leitungen um etwas gegeneinander verschieben zu können. Dies extern diskret oder mittels weiterem IC zu erledigen harmoniert nicht mit "Darf natürlich nichts kosten und keinen zusätzlichen Platz verbrauchen, ist ja klar." Daher müßten die Leitungen vom µC kommen. Mir fällt da als Alternative zu Ladungspumpen nur noch die induktive Lösung ein. Die Kombination ist wohl wieder zu komplex und teuer. LED mit Spule in Reihe. Die Spule müßte aber DCM (Discontinuous) betrieben werden, weil man sonst wieder weitere Bauteile für die Strombegrenzung bräuchte. Im DCM hängen Strom und duty-cycle noch miteinander zusammen. Damit wären dann aber wieder keine 100% duty cycle möglich, da wie beim Step-up wärend des Ladens der Spule am Ausgang kein Strom fließt, es sei denn man baut wieder Kondensatoren, etc. ein (zu groß, zu aufwändig, zu teuer) Und man könnte nur im Bereich zwischen 0% und der berechneten Grenze zu CCM (critical mode) abzüglich Sicherheitsreserve dimmen. Welche Anforderungen gibt es denn an diesen LED-Treiber? Stromstärke? Kontinuierlich oder reicht schnell gepulst? Will man nur irgendwe dimmen oder ist die Anforderung an Auflösung und Genauigkeit irgendwie genauer beschrieben.
:
Bearbeitet durch User
Carsten R. schrieb: > Dickson arbeitet aber mit Phasenverschiebung. Man benötigt also zwei > Leitungen um etwas gegeneinander verschieben zu können. Wieviel willst du denn Pumpen? Dickson ist ja nur eine Kaskadierungsart der einfachen Pumpe (*2) diese sollte aber doch schon ausreichen für ne einzelne blaue LED -> 1 gepulster Pin.
Das bezog sich auf: Alexander Schmidt schrieb: > Martin Hofer schrieb: >> Die klassische Dickson charge pump funktioniert natürlich, aber damit >> kann man die Helligkeit nur mit einem zusätzlichen Pin einstellen. > > Den Strom kann man doch durch die Pulsweite einstellen? Es ging also darum, daß man mehr als einen Pin benötigt. Ein PWM-Pin allein reicht nicht, zumindest nicht ohne zusätzliche Bauteile. Phasenverschiebung mit nur einem Pin? Gegen was denn verschoben wenn da kein zweites Signal ist? Letzlich ist das mal wieder der typische Mist. Man will Extrawünsche, aber es darf absolut nichts Kosten: kein Platz, kein Bauteil, ein zusätzlicher PIN wäre auch schon zuviel... Der Bedarf ist da. Könnte man ihn gratis bedienen, so gäbe es schon solch Produkte in Massen. Folglich sind die aktuellen Lösungen schon die Billigsten. Falls es noch billiger geht müßte man dies erst erfinden. Und auch das gibt es nicht gratis ohne Entwicklungsaufwand. Zwar wäre der Aufwand abschätzbar, denn die aktuellen Lösungen sind schon bauteilarm und somit sind die Anzahl der noch einfacheren Bauteilekombinationen abzählbar. Das begrenzt aber auch die Möglichkeiten. ;-) Wenn man alle einfacheren Möglichkeiten durchgegangen ist, dann war es das im Bereich "einfacher". Dann geht es erst wieder weiter, wenn man neuartige Bauteile erfunden hat.
:
Bearbeitet durch User
Carsten R. schrieb: > Alexander Schmidt schrieb: >> Martin Hofer schrieb: >>> Die klassische Dickson charge pump funktioniert natürlich, aber damit >>> kann man die Helligkeit nur mit einem zusätzlichen Pin einstellen. >> Den Strom kann man doch durch die Pulsweite einstellen? > Es ging also darum, daß man mehr als einen Pin benötigt. Ein PWM-Pin > allein reicht nicht, zumindest nicht ohne zusätzliche Bauteile. Doch, ein Pin reicht aus, wie es schon Maxx ausgeführt hat. Man erreicht damit nur eine Verdopplung (abzüglich der Diodendurchflussspannungen), aber das reicht hier - ausgehend von 2,5 Volt - für eine blaue LED aus. Praktisch sieht das dann so aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler#Greinacher-Schaltung Der Ruhestromverbrauch wird hier allerdings zum Problem werden, denn es wird dauerhaft ein kleiner Strom durch die LED fließen und die Knopfzelle entladen.
:
Bearbeitet durch User
Ein "Joule thief" ist schon zuviel Aufwand? Die Google-Bildersuche liefert dazu dutzende Schaltpläne.
Es gäbe sowas wie PR4101 (http://www.prema.com/pdf/pr4101.pdf) von Prema. "PR4101 is an LED driver for up to 40V input voltage, there by compatible with many retrofit applications. Its output power is limited by external components and can be 10W or more. The dimming input of PR4101 can sense the status of the supply voltage and dim down the brightness with PWM." Kostet aber leider ein paar Cent und Platz auf der Platine.
Angehängte Dateien:
-
Ladungspunpe_LED.PNG
2,1 KB
vermutlich kostengünstigste Lösung. C und f anpassen auf die Appplikation. Braucht nur 1 pin.
Alexander Schmidt schrieb: > Doch, ein Pin reicht aus, Nicht bei Dickson-Bauart. Es hat schon seinen Grund warum immer das Wort Dickson im Satz verwendet wird. Mir ist völlig klar, daß es mit einer Ladungspumpe im Allgemeinen geht. Da es aber verschieden Bauarten gibt, geht es darum die passendste zu finden. Martin Hofer hat daher diese Bauart schon aus genannten Gründen ausgeschlossen und sucht nach weiteren Alternativen (Pinanzahl). Andere Bauarten fallen aus anderen Gründen aus dem Raster (keine sinnvolle Leistungsskalierbarkeit...) Es gibt zahlreiche Ladungspumpenbauarten. Aber eventuell kommen auch noch Alternativen zur Ladungspumpe in betracht.
:
Bearbeitet durch User
Helge A. schrieb: > vermutlich kostengünstigste Lösung. Warum willst du über 100 Ohm aufladen ? Das ist doch langsam, der duty cycle entsprechend schlecht für die LED.
Udo Neist schrieb: > Es gäbe sowas wie PR4101 und benötigt mindestens 7 Volt die nicht zur Verfügung stehen. Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > Ein "Joule thief" ist schon zuviel Aufwand? Die Google-Bildersuche > liefert dazu dutzende Schaltpläne. Ist in der Regel in der Grundversion nicht dimmbar. Muß also noch auf dimmbar angepaßt werden, und das auch noch mit nur einem Steuerpin. Möglich, aber vielleicht geht es auch noch einfacher.
Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > Ein "Joule thief" ist schon zuviel Aufwand? Ein Joule Thief ist völliger Blödsinn, eine Amateru Resteschaltung die unzuverlässig funktioniert, grosser Steuungen hat, und uneffektiv ist.
MaWin schrieb: > Warum willst du über 100 Ohm aufladen ? good practice: Strom lieber unterhalb der Grenzwerte halten. Ich geh also erstmal von einem Pin aus, der nur 4mA Dauer und 20mA Puls liefern darf ;) low current LED machen bei 1mA schon bissel blinki. Das reicht vielleicht für den Vertriebler ;)
Möglichst billig geht nicht ohne Kompromisse. Daher müssen für "möglichst billig in gegebener Schaltung" die Anforderungen festgelegt werden, welche mindestens noch erfüllt werden sollen.
"Darf natürlich nichts kosten und keinen zusätzlichen Platz verbrauchen" war natürlich nicht wörtlich gemeint. Ein paar passive Bauteile, bevorzugt was eh schon auf der Schaltung verbaut ist (BAT54 Dioden, "Standard" R und Cs, Kleinsignaltransistoren) düfen da schon drauf, das ist nicht das Problem. Aber keinen externen IC und halt nichts spezielles. Soll halt anständig funktionieren, dann kann man da schon argumentieren. Anforderung ist halt, dass die LED (kurz) blinken kann und bevorzugt sollte man auch die Helligkeit per Software einstellen können um sich an den stromsparendsten aber trotzdem noch sichtbaren Modus anzunnähern. Ein Umgebungslichtsensor ist für einen anderen Zweck verbaut. Mikrocontrollerpins sind auch ein paar frei.
Vielleicht ne grüne LED nehmen und ne blaue Folie drauf kleben, dann könnte es ein hellblau werden =)
Martin Hofer schrieb: > Anforderung ist halt, dass die LED (kurz) blinken kann Ist ein "Aufblitzen" auch ein "kurzes Blinken"? Wie hell das Ganze wahrgenommen wird, hängt dann nur von der Blitzdauer ab...
Skizze:
1 | o VCC o VCC |
2 | | | |
3 | | e | LED(blau) |
4 | r1 b / v |
5 | o----==---| pnp - |
6 | port \ | |
7 | | c | |
8 | |-----o |
9 | | |
10 | | |
11 | -- |
12 | |L | Spule |
13 | | | |
14 | -- |
15 | | |
16 | --- GND |
Ich hoffe man kann es erkennen. Die Bauteilewerte, Frequenz und Dutycycle sind aufeinander abzustimmen. Wichtig ist, daß der Dutycycle klein genug bleibt für DCM. Evetuell sind aus EMV-Gründen noch Bauteile hinzuzufügen, da der Spulenstrom lückt. Ich hoffe ich hab nun nicht gerade Bullshit gezeichnet. ;-)
:
Bearbeitet durch Moderator
Grob geschätzt wäre dann ungefähr bei 30-35 % Dutycycle der Übergang zwischen DCM und CCM bei der Nominalspannung von 2,5 Volt. Allerdings haben Batterien zu Beginn eine höhere Spannung. Dies wäre noch zu berücksichtigen.
MaWin schrieb: > Christoph Kessler (db1uq) schrieb: >> Ein "Joule thief" ist schon zuviel Aufwand? > > Ein Joule Thief ist völliger Blödsinn, > eine Amateru Resteschaltung die unzuverlässig funktioniert, grosser > Steuungen hat, und uneffektiv ist. Es spricht nichts dagegen, einen Aufwärtswandler dieser Bauart mit Mathematik, ausgesuchtem Eisenstaub und handgerollter Kupferlitze zu verbessern. Es muss ja kein rostiger Nagel mit Klingeldraht sein. Ein selbstschwingender Sperrwandler widerspricht aber der Forderung, nichts kosten zu dürfen und keinen Platz zu verbrauchen. Diese Anforderungen erfüllt wohl nur die Vakuumenergie. Die LED als Schalter eines Wandlers einzusetzen ist auch mutig. Das Sperrvermögen ist eher mäßig als mittel. (Wenn es so einfach wäre, warum findet man solche Wundermodule nicht in Kaugummiautomaten zu 50Cent das Stück?)
Boris Ohnsorg schrieb: > Die LED als Schalter eines Wandlers > einzusetzen ist auch mutig. Das Sperrvermögen ist eher mäßig als mittel. Das stimme ich dir auch zu. Guter Hinweis. Aber wer hat hier so etwas vorgeschlagen? Habe ich da etwas überlesen?
Angehängte Dateien:
-
5344000579_08deca4d72.jpg
340 KB -
5387396582_9335fc8952.jpg
420 KB -
5876131889_694c5fb55e.jpg
480 KB -
5899080357_9dfed5f63e.jpg
200 KB -
2741408662_d6f4d216c4.jpg
130 KB -
2741409816_ff5a272281.jpg
130 KB -
2865252718_3f4ecbc6c2.jpg
110 KB -
2998457741_efeb5fc0ba.jpg
110 KB -
3045117917_b14a7aac32.jpg
83 KB -
3812268855_244af21745.jpg
120 KB -
4274154410_ccc59343d3.jpg
370 KB -
4296439196_8de2487a30.jpg
350 KB -
5221314935_e95ac66cbc.jpg
420 KB
MaWin schrieb: > Christoph Kessler (db1uq) schrieb: >> Ein "Joule thief" ist schon zuviel Aufwand? > > Ein Joule Thief ist völliger Blödsinn, > eine Amateru Resteschaltung die unzuverlässig funktioniert, grosser > Steuungen hat, und uneffektiv ist. Nicht unbedingt richtig. Wechselspannung + TOKO Trnasformer. Der hat bei geeigneter Frequenz genuegend Innenwiederstand. Fuer eine 0805 LED ja siehr gut aus, oben auf dem Toko Transformer anloeten, Isolierband + Kupferdraht... Oder einen Jouletheif + 5mm LED innen einbauen (geht ohne weiteres mit kleinem toroid)
Angehängte Dateien:
-
2999294248_13dd8da321.jpg
110 KB
noch ein Joultheif... MCP1640 ist natuerlich besser, Batterie reicht laenger. ein jouletheif kann ohne weiteres 30 volt, und Stromverbrauch von einigen mA ist oft egal.
Statt der LED eine Glühlampe mit blauen Tauchlack vewenden? Ist halt eine Frage der Einschaltezeit wie lage die Batterie mitmacht.
Leider gibt es die passenden Spulen mit zwei Windungen nicht von der Stange. Bei Einzelstücken kann man selber wickeln und bei Massenware entsprechend bestellen. Für einen breiten mittleren Bereich kann ich verstehen daß sonderteile nicht sonderlich erwünscht sind. Nebenbei: Wie sieht es mit dem Ruhestrom aus? Das Ding soll mit einem Pin dimmbar gesteuert werden und vermutlich möglichst keinen Strom in Bereitschaft ziehen, da das Gerät mit einer Single Coin Cell betrieben wird.
:
Bearbeitet durch User
Das gruene PCB verwendet 2 Induktoren, und keine Sonderbauteile. TOKO filter sind u.U. auch recht teuer. MCP1640 ist jedoch besser, weniger bauteile. fuer nur eine LED: 470uH oder 1000uH, diese RF Induktoren haben einen recht hohen Innenwiederstand, direkt am Ausgang betreiben. Gibt es eine Schaltung von Roman Black: http://www.romanblack.com/smps/pic-smps.htm Das Problem ist hiermit wohl gut geloest.
Takao K. schrieb: > Gibt es eine Schaltung von Roman Black: > http://www.romanblack.com/smps/pic-smps.htm > > Das Problem ist hiermit wohl gut geloest. Das sind aber alles Buck Converter und der TO gat mit den 2.5V schon zu wenig für die blaue LED.
Max H. schrieb: > Takao K. schrieb: >> Gibt es eine Schaltung von Roman Black: >> http://www.romanblack.com/smps/pic-smps.htm >> >> Das Problem ist hiermit wohl gut geloest. > > Das sind aber alles Buck Converter und der TO gat mit den 2.5V schon zu > wenig für die blaue LED. Geht auch als Booster.
Martin Hofer schrieb: > Mein Microcontroller (STM32L1) läuft mit 2.5V und jetz will der Vertrieb > unbedingt eine blaue LED. Darf natürlich nichts kosten und keinen > zusätzlichen Platz verbrauchen, ist ja klar. Blaue LED? Die Mode ist doch längst passé, Tintenrot ist die Farbe der Saison!
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.