Einsteigerfrage Dunkelschaltung

[Schüler (Gast)]

Hallo!

Wie dimensioniert man eine Dunkelschaltung?

Schaltplan ist angehängt. Wenn die LED 2 V und 10 mA benötigt, würde ich 
RC wie folgt berechnen:

RC = (4,5V - 2 V)/10 mA = 250 Ohm

Der LDR hat folgende Werte:
R_LDR_DUNKEL = 50 kOhm
R_LDR_HELL = 2,5 kOhm

Wie berechne ich jetzt R1?

Die Schaltschwelle liegt bei UBE = 0,7 V des Transistors. Bei DUNKEL 
muss also mehr als 0,7 V am LDR abfallen. Bei HELL deutlich weniger. 
Aber wie berechne ich konkrete Werte für R1?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Gruß

[Gerald M. (gerald_m17)]

Na du hast doch alles gesagt was man brauch.
Du hast links einen Spannungsteiler, die Spannung ist gegeben, und die 
beiden Extremfälle für den unteren Widerstand. Berechne doch einfach mal 
den oberen Widerstand, damit bei "hell" 2V am Transistor abfallen, und 
schaue wieviel dort dann bei "dunkel" abfallen.

[Schüler (Gast)]

Vielen Dank für deine Antwort. Gibt es keine Möglichkeit den Wert 
"exakter" zu bestimmen, also ohne rumprobieren zu müssen?

Du meinst bei DUNKEL 2 V am Transistor, bei Hell dann deutlich 
weniger...

[Stefan F. (Gast)]

Erstmal solltest du ermitteln, wieviel Ohm der LDR bei der gewünschten 
Schaltswelle/Helligkeit hat.

Nehmen wir mal an, es sind 10k Ohm. Dann rechnest du aus, wieviel Strom 
fließen muss, um 0,7V zu erreichen:

0,7V / 10k Ohm = 0,07mA

An R1 müssen dann 4,5V - 0,7V = 3,8V anliegen. Jetzt berechnest du, 
wieviel Ohm R1 haben muss.

3,8V / 0,07mA = 54k Ohm

Du wirst bemerken, dass der Transistor nicht schlagartig zwischen an und 
aus wechselt. Um die Schaltung zu verbessern, sie dich nach 
"Schmitt-Trigger" um.

http://www.rbg.ul.schule-bw.de/elektronik/Schmitt-Trigger.htm

[Icke (Gast)]

Sooo einfach und genau kann es doch nicht gehen:

> R_LDR_DUNKEL = 50 kOhm
> R_LDR_HELL = 2,5 kOhm

Wann soll denn nun die LED ausgeschaltet werden?
- Wenn am Sommertag eine Wolke kommt, oder kurz bevor es stockduster 
ist?
- Dazwischen liegen eine Menge Helligkeitsgrade.


Erster Ansatz: R_LDR = WURZEL(R_LDR_DUNKEL * R_LDR_HELL) = 11 kOhm

Spannungen sind proportional zu den Widerständen:
R1 / 11 kOhm = (4,5 - 0,7) V / 0,7 V = 3,8 / 0,7 = 5,4
R1 = 5,4 * 11 kOhm = 59,4 kOhm

Allerdings glimmt die LED auch schon bei 0,6 V Basisspannung...
R1 / 11 kOhm = (4,5 - 0,6) V / 0,6 V = 3,9 / 0,6 = 6,5
R1 = 6,5 * 11 kOhm = 71,5 kOhm

Aber ist das die gewünschte Helligkeit?