Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RC-Led-Projekt


von Marco S. (motoquero)


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Ich möchte an einem RC-Projekt 2 starke Led-Suchscheinwerfer 
realisieren.
Die Leds sollten per Fernsteuerung stufenlos regelbar sein. Die Spannung 
beträgt max 8,4 Volt, die LEDs werden warscheinlich je max 2400mA haben.

Idee 1:
Die Leds werden einzel oder in Reihe geschaltet mit 1 oder 2 Led-Treiber 
für Taschenlampen betrieben und per Funkschalter ein- und ausgeschaltet.
Vorteil, wenige Bauteile und platzsparend. Nachteil, die Leds sind nicht 
stufenlos regelbar, sondern sind den Modis der Treiber unterworfen.

Idee 2:
Die Leds werden in Reihe geschaltet an einer 2A Konstantstromquelle 
betrieben und mit einem Bürstenmotorregler über die Spannung in der 
Helligkeit geregelt, der gleichteitig der Ein- und Ausschalter ist.
Ob das so funktioniert?
Gibt es Mini-Konstantstromquellen mit 2A?
Die meisten die ich gefunden habe, haben 2-3A, sind aber mit ca 50x25mm 
zu gross.
Funktioniert das mit 1-Mode Led-Treibern für Taschenlampen, oder regeln 
die die Spannungsänderungen des Reglers nach? Ich habe dieses Bedenken, 
da es Treiber gibt, bei denen die Helligkeit der Led immer gleichbleibt, 
egal ob volle oder fast leere Batterie und solche, die mit mehr oder 
weniger Zellen klarkommen.

Ich hoffe ihr könnt mich ein wenig aufklären, da ich, wie ihr schon 
lange gemerkt habt, nicht viel Ahnung von Elektronik habe.
Oder habt ihr eine bessere, einfachere Idee?


Gruss Marco

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Regler für Taschenlampen haben ein anderes Format als Standardregler, 
sie sind meist fürs direkte Einschrauben in die Tala konstruiert. 
Außerdem mögen die keine PWM-Spannung, wie sie aus Motorreglern 
rauskommt.

Einfacher ist es, wenn du "gewöhnliche" LED-Konstantstromquellen 
verwendest. Die gibt es auch mit Dim-Eingang. Beispiel 
http://www.ebay.de/itm/KSQ-Konstantstromquelle-LED-Treiber-2-800mA-3-18-Volt-PWM-dimmbar-/131418388946?pt=DE_M%C3%B6bel_Wohnen_Lampen_Lichtzubeh%C3%B6r&hash=item1e992579d2 
(scheint etwas teuer..) Sowas gibts auch bei diversen LED-Händlern.

von Marco S. (motoquero)


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Helge A. schrieb:
> Einfacher ist es, wenn du "gewöhnliche" LED-Konstantstromquellen
> verwendest. Die gibt es auch mit Dim-Eingang.

Sieht interessant aus, ein wenig teuer, aber schön kompakt.
Wie schliesse ich das an. Einfach den Akku an +/-, den Led an +/-, und 
vom Empfänger das Signalkabel an den PWM-Eingang? Die KSQ braucht 
1000Hz, aber der Empfänger dürfte nur 50Hz liefern. Und wie wird da den 
die Spannung geregelt?

Helge A. schrieb:
> Regler für Taschenlampen haben ein anderes Format als Standardregler,
> sie sind meist fürs direkte Einschrauben in die Tala konstruiert.

Spielt das Format eine Rolle? Sie sind halt schön klein.

Helge A. schrieb:
> Außerdem mögen die keine PWM-Spannung, wie sie aus Motorreglern
> rauskommt.

Und umgekehrt, zuerst die Taschenlampen-KSQ und dann den Motorregler?

Sorry wenn ich solche Fragen stelle.

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Das läßt sich nit mischen, weil LED+ und LED- massefrei bleiben müssen.

Den LED-Reglern ist die Frequenz, mit der PWM-gedimmt wird, ziemlich 
schnurz. Alle mir bekannten Chips laufen von 0 bis mindestens 5kHz. Nur 
daß man bei niedrigen Frequenzen (<100Hz) halt das Flackern vielleicht 
sieht.

von Max H. (hartl192)


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Marco S. schrieb:
> vom Empfänger das Signalkabel an den PWM-Eingang?
Damit wirst du nicht glücklich werden, das hat einen Dutycycle von 5% 
bis 10%, siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Puls-Pausen-Modulation

: Bearbeitet durch User
von Marco S. (motoquero)


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oje, ist Elektronik kompliziert. Wie müsste das denn am besten gelöst 
werden?

Helge A. schrieb:
> Außerdem mögen die keine PWM-Spannung, wie sie aus Motorreglern
> rauskommt
Ein Led-Dimmer funktioniert doch auch mit PMW. Dann könnte man doch ein 
Motorregler verwenden.

Helge A. schrieb:
> Das läßt sich nit mischen, weil LED+ und LED- massefrei bleiben müssen.
Wie ist das gemeint?

von Helge A. (besupreme)


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Ein Motorregler liefert viel Leistung und Spannungsimpulse in Höhe der 
Batteriespannung.

Ein LED-Regler braucht zum einen die ganze Batteriespannung (nicht 
zerhackt wie aus einem Motorregler) und ein Dim-Signal.

Dieses Dim-Signal (meist höchstens 5V) entspricht dem, was die 
Leistungselektronik im Motorregler als Ansteuerung bekommt.

Falls du irgendeinen alten zerstörten Servo rumliegen hast, früher war 
da ein NE544 oder ähnlich verbaut. Der hat aus dem Steuersignal der 
Fernsteuerung ein auch zu modernen Stromquellen passendes Steuersignal 
gemacht. Viel eleganter allerdings wäre ein kleiner Mikrocontroller wie 
Attiny oder Picaxe08, in dem das Fernsteuersignal auf eine z.B. 
1000Hz-PWM umgerechnet wird. Das ist nur ein kleines, einfaches 
Programm.

von Marco S. (motoquero)


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Helge A. schrieb:
> Dieses Dim-Signal (meist höchstens 5V) entspricht dem, was die
> Leistungselektronik im Motorregler als Ansteuerung bekommt.

Das wäre die schon erwähnten 50Hz. Habe aber auch schon von nur 20Hz 
gelesen. Das würde dann stark flackern.

Helge A. schrieb:
> Falls du irgendeinen alten zerstörten Servo rumliegen hast, früher war
> da ein NE544 oder ähnlich verbaut. Der hat aus dem Steuersignal der
> Fernsteuerung ein auch zu modernen Stromquellen passendes Steuersignal
> gemacht.

An sowas habe ich auch gedacht. Ist ja auch ein Mini-Regler und ein 
billiges Mini-Servo ist schnell bestellt. Mein Empfänger läuft auf 6V, 
dass sollte hoffentlich nichts ausmachen.
Aber du meinst schon die Anschlüsse, wo der Motor des Servos daran war? 
Und der + auf den Dimmkanal und den - auf -?

Helge A. schrieb:
> Viel eleganter allerdings wäre ein kleiner Mikrocontroller wie
> Attiny oder Picaxe08, in dem das Fernsteuersignal auf eine z.B.
> 1000Hz-PWM umgerechnet wird. Das ist nur ein kleines, einfaches
> Programm.

Wenn ich Elektroniker wäre, würde ich das bestimmt so machen, aber für 
mich ist das zu kompoiziert.


N.B. Momentan betreibe ich zu Testzwecken eine 12-Led direkt an einem 3S 
Lipo, ohne Vorwiederstand, auf 9.5V gedimmt durch einen 
Mini-Spannungsregler. Der Spannungsregler wäre doch hier der 
Vorwiederstand?  Ich verstehe nicht, für was ein Vorwiederstand gut sein 
soll, ausser um die Spannung, wenn nötig, runterzubringen. Aber das 
macht hier ja der Spannungsregler.

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Marco S. schrieb:
> Ich verstehe nicht, für was ein Vorwiederstand gut sein
> soll, ausser um die Spannung, wenn nötig, runterzubringen.
Den Strom zu begrenzen.
> Aber das macht hier ja der Spannungsregler.
Ein (idealer) Spannungsregler begrenzt den Strom nicht.
Der Vorwiderstand verhält sich wie eine (wenn auch ziemlich schlechte) 
Stromquelle, während der Spannungsregler sich wie eine Spannungsquelle 
verhält. LED sollte man grundsätzlich nur an Stromquellen betreiben. 
Da die Strom-Spannungs Kennlinie [1] nicht Linear und sehr steil im 
Arbeitspunkt ist führen kleine Änderungen in der Spannung an der LED 
bereits zu einer sehr hohen Änderung des Stromes. Zudem hat die 
Flussspannung der LED einen Temperaturkoeffizient von ca. -2mV/K, wenn 
die LED wärmer wird dann Sinkt die Durchlasspannung und das führt beim 
Betrieb an einer Spannungsquelle zu einem exponentiellen Anstieg des 
Stromes, dadurch wird die LED noch wärmer, die Flussspannung keiner und 
der Strom nochmal größer usw...
Die im Datenblatt angegebene Flussspannung ist nur ein ungefährer 
Richtwert wie groß der Spannungsabfall beim angegebenen Strom ungefähr 
ist und kann von LED zu LED schwanken.

Lies dir am besten auch das hier durch:  ---> LED <---
und schreib 100x "Ich werde LEDs nie wieder konstanter Spannung 
betreiben!"

[1]http://mezdata.de/ti-technologie/ea040_led/graph/ledkennlinien.png

: Bearbeitet durch User
von Marco S. (motoquero)


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Max H. schrieb:
> Den Strom zu begrenzen.

Das lese ich, aber verstehe es nicht wirklich. Ich wüsste auch nicht 
wieviel Ohm so ein Wiederstand haben müsste. Berechnen funktioniert 
nicht, da ich ja konstante 9.5V habe und für den Led 9.5V brauche, 
ergibt 0Ohm.
Oder ich drehe die Spannung hoch und verbrate dann ein paar Ampere. 
Trotzdem, ich werde weiterlesen, vielleicht verstehe ich es irgendwann.

Meine Test-Led brennt bei 9.5V konstant mit 230mA +/-5mA und wird ca 80° 
warm. Bei 10V und 310mA wird er leider schon 100° heiss. Aber da wird 
ein Vorwiederstand warscheinlich auch nichts ändern.

Ich werde es aber doch mit einem Led-Treiber probieren und einer 
Servosteuerung per PWM Eingang regeln.

von Chefkoch (Gast)


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@Marco:

In welcher Stadt wohnst du denn? Vielleicht gibt es bei dir die Straße 
runter ein Forumsmitglied, der dir deinen Wunsch in einen kleinen µC 
gießen kann. Da würde schon einer in 8Pin DIP völlig ausreichen. Klein, 
preiswert und als DIP gut per Hand zu verarbeiten.

von Max H. (hartl192)


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Marco S. schrieb:
> Das lese ich, aber verstehe es nicht wirklich. Ich wüsste auch nicht
> wieviel Ohm so ein Wiederstand haben müsste. Berechnen funktioniert
> nicht, da ich ja konstante 9.5V habe und für den Led 9.5V brauche,
> ergibt 0Ohm.
Dann hast du die falsche Spannung gewählt...
> Oder ich drehe die Spannung hoch und verbrate dann ein paar Ampere.
Wenn dein "Mini-Spannungsregler" ein Linearregler ist, dann ist es von 
der Effizienz her egal ob du noch einen Vorwiderstand einbaust, der 
Strom bleibt immer gleich groß .Wenn es ein Schaltregler ist würde die 
Effizienz sinken.

von Marco S. (motoquero)


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Max H. schrieb:
> Wenn dein "Mini-Spannungsregler" ein Linearregler ist, dann ist es von
> der Effizienz her egal ob du noch einen Vorwiderstand einbaust, der
> Strom bleibt immer gleich groß .Wenn es ein Schaltregler ist würde die
> Effizienz sinken.

Wenn der Regler kühl bleibt wäre es warscheinlich ein Schaltregeler?
Wenn ich die Spannung runterdrehe, sinkt auch der Strom. Schaltregler?

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Andersherum würde es genauso gehen. Die Spannung würde sinken, wenn du 
den Strom rumterdrehst. Wurde auch schonmal gesagt "keine LED an einer 
Spannungsquelle betreiben".

Wenn du nämlich den Strom verdoppelst, ist die LED doppelt so hell (auch 
wenn dein Auge das anders sieht, aber das nimmt Helligkeit logarithmisch 
war). Die Spannung ändert sich dabei nur ein bischen. Wenn du aber die 
Spannung die du anlegst, verdoppeln würdest, würde die LED ziemlich 
schnell anfangen Rauchzeichen von sich zu geben. Das wunder der 
exponentiellen Kennlinie, übrigens das Gegenteil der "Kennlinie" deines 
Auges.

MfG Chaos

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