Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5W IR LED für Fernbedienung geht nicht


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von Thomas G. (thomas_g760)


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Mit 3W und 5W 940nm LEDs habe ich folgendes Problem:
Die 3W LED funktioniert, aber bei 70mA nur etwa in der "Stärke" wie eine 
normale Fernbedienungs LED. D.h. wenn sie weiter als 5m vom Fernseher 
entfernt ist, kommt nichts mehr an.
Das 5W Array funktioniert gar nicht auch nicht 50cm vor dem Fernseher.
Mit einer LED aus einer alten Fernbedienung und 120R Vorwiderstand geht 
die Fernbedienung sehr gut bis ca 5m direkt gerichtet, und 1-2m indirekt 
gegen die Wände.
Die Fernbedienung ist ein tiny85 mit TV-be-gone code, welcher durch alle 
möglichen codes geht, und bei einem geht mein Fernseher an oder aus.
Gespeist wird über eine LiPo in AA die voll bei 4.2V ist. Kein 
Regulator, nur ein Kondensator mit 3300yF als Puffer.
Wie auf dem Bild zu sehen, ist der Aufbau häßlich, aber mit anständigen 
Drähten und ein anständiger Mosfet IRLR3105 30V 50A, gate threshold bei 
1.2V.

Die LEDs sind vom Chinesen meines Vertrauens von Ali und haben angeblich 
940nm.



Folgende Tests habe ich durchgeführt:

# mit dem Händi überprüft, beide LEDs blinken und geben ordentlich IR 
von sich.

# mit einem RPM7138 - diese 3beinigen IR Empfänger geguckt, alle 3 LEDs 
werden erkannt, und per Kontroll LED am Ausgang des IR Empfängers werden 
die Pulse angezeigt.
Auf dem Oszi sehen die Pulse mit 30 bis 40kHz ok aus

# über dem 27R Vorwiderstand der 3W LED messe ich 2.2V was ca 70mA 
ergibt.

Ich nehme an, daß die Wellenlänge nicht paßt. Komischerweise reagiert 
der 3beinige IR Empfänger auch auf eine gelbe LED wenn diese nah genug 
ist.

Meine Fragen sind nun,

1. Hat jemand Erfahrung mit diesen 3W  und 5W LEDs in Fernbedienungen 
und welche Ergebnisse habt Ihr?
Wenn man sich eine 3W LED im sichtbaren Bereich anschaut, hat diese ja 
schon ordentlich Licht, und man könnte annehmen, daß bei IR dann eine 
Fernbedienung auch aus dem Nebenzimmer noch indirekt durch die offene 
Tür gehen sollte.

2.Habt Ihr noch Ideen was ich noch testen oder verbessern könnte?

Beitrag #5373052 wurde vom Autor gelöscht.
von Teo D. (teoderix)


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Thomas G. schrieb:
> # über dem 27R Vorwiderstand der 3W LED messe ich 2.2V was ca 70mA
> ergibt.

Bei 4,4V sind das an der LED 2,2V!
Du hast nicht mehr Licht als mit der originalen, nur sicher nicht die 
gewünschte Wellenlänge.
Die 3W sollte schon min. ~250mA abkommen, um vernünftig zu 
funktionieren. Schätze ich mal so ganz grob.

von Manfred (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> # über dem 27R Vorwiderstand der 3W LED messe ich 2.2V was ca 70mA ergibt.

Rechnen ist nicht Dein Ding? 2,2/27 gibt bei mir gut 80mA.

Wenn dann die restliche Spannung auf der LED abfällt, also 2 Volt (oder 
weniger), welche Leistung ergibt das?

Dir fehlen simple Grundlagen und uns das Datenblatt zur LED - um aus 
einer IR-Diode 3 Watt zu bekommen, muss der rund zehnfache Strom da 
durch.

Die große LED ist ein 3x3-Array, das will um 6 Volt Flußspannung bei 
etwa einem Ampere sehen, könnte man am Labornetzteil ausmessen.

von Thomas G. (thomas_g760)


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Das ist korrekt, aber bei 2-300mA brauchen diese LEDs schon einen 
Kühlkörper, deshalb fahre ich die erstmal langsamer.
Wer schon mal so eine 3W LED im sichtbaren Bereich bei 50mA gesehen hat, 
der wird mich verstehen können, die sind nämlich superhell.

Ja, das 5W Modul hat 5 - 5.5V Flußspannung, daher nehme ich bei 4.2V 
auch keinen Vorwiderstand, da fließen 170mA. Auch das macht ordentlich 
Licht, was man über die Kamera im Händi sehen kann.

Scheinbar filtert die Plastik vor dem IR Empfänger im Fernseher 
schmalbandig um 940nm , und diese LEDs haben die falsche Frequenz, 
anders kann ich mir nicht erklären warum die 3W schlecht und die 5W gar 
nicht geht.

Leider habe ich auch kein Datenblatt für die Chinadinger. Vielleicht 
brauche ich die mal für ne IR Kamera, für Fernbedienungen sind sie 
leider nicht zu gebrauchen.

von Teo D. (teoderix)


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Thomas G. schrieb:
> Scheinbar filtert die Plastik vor dem IR Empfänger im Fernseher
> schmalbandig um 940nm , und diese LEDs haben die falsche Frequenz,
> anders kann ich mir nicht erklären warum die 3W schlecht und die 5W gar
> nicht geht.

Um so weiter du dich von Nennstrom entfernst, umso weiter weichen diese 
von ihrer soll Wellenlänge ab!

von derMosphet (Gast)


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> Ja, das 5W Modul hat 5 - 5.5V Flußspannung, daher nehme ich bei 4.2V
> auch keinen Vorwiderstand, da fließen 170mA. Auch das macht ordentlich
> Licht, was man über die Kamera im Händi sehen kann.

https://www.mikrocontroller.net/articles/LED#Warum_ben.C3.B6tigt_man_einen_Vorwiderstand.3F

Fazit, du brauchst mehr Spannung und zwingend einen Vorwiderstand, sonst 
ist der Strom und das Verhalten der LED zu undefiniert.

Außerdem denke ich, dass deine Ansteuerung für die LED zu langsam ist. 
Nach eigener Erfahrung leuchten diese großen LED Arrays ohne Push-Pull 
Treiberstufe sehr lange (mehrere 100ms) nach, was sich natürlich nicht 
mit dem Signal auf 48kHz Trägerfrequenz einer Fernbedienung verträgt.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Eine Fernbedienung mit einer 5-Watt-LED ... warum muss ich nur an den 
Außeneinsatz vor einer Hochhaussiedlung denken, abends, wenn 
irgendwelches Fußball o.ä. im Fernsehen läuft?

von Thosch (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Eine Fernbedienung mit einer 5-Watt-LED ... warum muss ich nur an den
> Außeneinsatz vor einer Hochhaussiedlung denken, abends, wenn
> irgendwelches Fußball o.ä. im Fernsehen läuft?

Oder an einen Einsatz auf einer Consumer-elektronik Messe...

Zumal der TE ja schon den Hinweis selbst gegeben hat:
>> Die Fernbedienung ist ein tiny85 mit TV-be-gone code

von Marc Horby (Gast)


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Thosch schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>> Eine Fernbedienung mit einer 5-Watt-LED ... warum muss ich nur an den
>> Außeneinsatz vor einer Hochhaussiedlung denken, abends, wenn
>> irgendwelches Fußball o.ä. im Fernsehen läuft?
>
> Oder an einen Einsatz auf einer Consumer-elektronik Messe...
>
> Zumal der TE ja schon den Hinweis selbst gegeben hat:
>>> Die Fernbedienung ist ein tiny85 mit TV-be-gone code

Die Idee ist gut! Sollte Pro7 oder Sat1 (bzw. Derivate) laufen, kann man 
das als Selbstverteidigung ansehen :-D

von controllergirl (Gast)


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Das Projekt scheint mir doch recht interessant zu sein :O)
Nur befürchte ich auch, daß die großen LED's zu träge sind.
Messe doch mal das Empfangssignal an einer Fotodiode mittels Oszi, mal 
sehen was da ankommt. Weil, nur das leuchten in der Kamera sagt dazu ja 
nicht viel aus.
Was für eine Codetabelle hast Du übrigens verwendet? Gibt es da was 
aktuelles für D oder EU?

von hinz (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> Das ist korrekt, aber bei 2-300mA brauchen diese LEDs schon einen
> Kühlkörper,

So ein Fernbedienungssignal hat ein Tastverhältnis von etwa 10%.

von ArnoR (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> Die 3W LED funktioniert, aber bei 70mA nur etwa in der "Stärke" wie eine
> normale Fernbedienungs LED. D.h. wenn sie weiter als 5m vom Fernseher
> entfernt ist, kommt nichts mehr an.

Für die Reichweite ist die Strahlstärke der LED maßgebend, also die in 
einen bestimmten Raumwinkel abgestrahlte Leistung. Je kleiner der 
Öffnungswinkel, in dem die LED ihre Strahlung emittiert, umso größer die 
Reichweite bei konstanter Leistung (Extremfall: gut kollimierter Laser).

5mm-LEDs für Fernbedienungen haben ganz kleine Öffnungswinkel in der 
Größenordnung von 10° (LD274, SFH486, ...). Die 3W-IR-LED hat aber 
typischerweise 140°, die arbeitet im Vergleich zu den genannten 5mm-LRDs 
wie eine Gießkanne, deswegen ist die Reichweite so gering.

Bei der 5W-LED ist das auch so, die haben aber sogar noch größere 
Öffnungswinkel als die 3W-LEDs. Aber in deinem Fall dürfte eine falsche 
Wellenlänge dazukommen.

von Thomas G. (thomas_g760)


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ok, die 5W habe ich mit dem IR Empfänger nicht getestet, das werde ich 
heute abend noch machen.
Was für eine Photodiode könnte man da nehmen um die "echten" Impulse zu 
messen? Der dreibeinige IR Empfänger zeigt ja nicht jeden Impuls an, 
sondern Blöcke.
Soll ich einen Optokoppler schlachten und davon den Transistor nehmen?


Ja, der Einsatzzweck der 5W Diode ist wie ihr schon rausgefunden habt. 
Mein Kollege braucht das um von seinem Balkon einen Idioten abzuschalten 
der Mitternacht besoffen den Fernseher für das gesamte Haus zur 
Verfügung stellt.

Bei mir wird die Fernbedienung benutzt weil meine Kinder eine 
Hörschwäche haben, besonders für die Worte " Fernseher aus". Da muß ich 
aber immer erst von meinem Basteltisch aufstehen und die Fernbedienung 
richtig hinlegen. Daher die 3W LEDs wo ich von "überall" abschalten 
will.

Aus dem Alter, in Kneipen und Supermärkten die Fernseher abzuschalten 
bin ich raus, das ist ja auch unsportlich.

Ich stelle euch dann die firmware später rein, da sind viele EU und US 
codes dabei.

von Wolfgang (Gast)


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Thomas G. schrieb:
> Was für eine Photodiode könnte man da nehmen um die "echten" Impulse zu
> messen? Der dreibeinige IR Empfänger zeigt ja nicht jeden Impuls an,
> sondern Blöcke.

Eben eine reine Photodiode, z.B. BPW34, SFH203FA oder was du so liegen 
hast. Notfalls wird auch eine kleine IR-LED funktionieren.

von Falk B. (falk)


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@derMosphet (Gast)

>https://www.mikrocontroller.net/articles/LED#Warum...

>Fazit, du brauchst mehr Spannung und zwingend einen Vorwiderstand, sonst
>ist der Strom und das Verhalten der LED zu undefiniert.

Wohl wahr.

>Außerdem denke ich, dass deine Ansteuerung für die LED zu langsam ist.
>Nach eigener Erfahrung leuchten diese großen LED Arrays ohne Push-Pull
>Treiberstufe sehr lange (mehrere 100ms) nach,

Was für ein Unsinn!

@OP

Normale Fernbedienungsempfänger erreichen bei einer mehr oder minder 
normalern IR-LED mit eher moderatert Ansteuerung mit vielleicht 200mA um 
die 45m Reichweite!!! Schau dir die Dtanblätter eines TSOp312x, TSOP48xx 
etc. an!

Beitrag "Re: Infrarot LED Lichtschranke"

Die 5W LEDs haben zwar viel optische Leistung, aber wenig 
Lichtbündelung, d.h. der Großteil der Energie geht so oder so flöten. -> 
Sinnlos!

Von eine elektisch korrekten Ansteuerung ganz zu schweigen.

von Thomas G. (thomas_g760)


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Photodioden habe ich nicht, habe ich auch noch nie gebraucht  - was 
macht ihr damit eigentlich?
Hier die gesamte firmware, den Schaltplan habe ich noch geändert, da 
fehlte der Widerstand, der is bei mir auf der Platine drauf - is schon 
ein paar Jahre her,daß ich das Ding zusammengeschustert habe.
Wenn der Widerstand nicht drin ist, werden US codes gesendet.
Am Ende geht das Ding in powerdown, und kann über einen Taster an Reset 
wieder aufgeweckt werden. Mein kicad hat komischerweise keine push 
buttons mehr, muß ich wohl mal neu installieren, habe da noch so eine 
verhunzte Version von 2016 wo jedesmal die libs aus dem Internet geladen 
wurden, das hatte ich dann aber abgestellt.

Es gibt sicher mittlerweile neuere codes. Auch hier bei 
mikrocontroller.net

https://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP  für Empfang, und

https://www.mikrocontroller.net/articles/IRSND  zum Senden

sieht sehr interessant aus, habe mich aber noch nicht damit befaßt.

von derMosphet (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Was für ein Unsinn!

Warum denkst du dass es nicht so ist?

von Teo D. (teoderix)


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derMosphet schrieb:
> Warum denkst du dass es nicht so ist?

Weil es LEDs sind!

Da frag ich mich doch gleich: Wie hast du das festgestellt?

von LED Spezialist (Gast)


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>Außerdem denke ich, dass deine Ansteuerung für die LED zu langsam ist.
>Nach eigener Erfahrung leuchten diese großen LED Arrays ohne Push-Pull
>Treiberstufe sehr lange (mehrere 100ms) nach,

> Was für ein Unsinn!

Das Problem mit dem Nachleuchten betrifft die weißen LEDs mit 
Phosphor-Leuchtschicht. Die sind in der Tat extrem träge.

Die IR-LEDs dürften von diesem Problem jedoch nicht betroffen sein und 
somit schnell genug.

von Jens G. (jensig)


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@ derMosphet (Gast)

>Falk B. schrieb:
>> Was für ein Unsinn!

>Warum denkst du dass es nicht so ist?

Darum:
>Treiberstufe sehr lange (mehrere 100ms) nach,

von T.M .. (max)


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von 6a66 (Gast)


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T.M .. schrieb:
> http://wtarreau.blogspot.de/2017/05/extreme-power-...

Und kein einziges Wort über Eye-Safety :(
Kinders, verblitz euch die Augen nicht mit sowas!

rgds

von Jacko (Gast)


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Power-LEDs sind Quatsch, weil sie das IR-Licht nicht bündeln,
was den Wirkungsgrad DEUTLICH vermindert.

Vielleicht kommt auch noch Trägheit und Verschiebung der
940 nm dazu...

Wirksame TV-be-gone-Schaltungen haben einen flotten Logic-Level-
MOSFET, aber daran hängen (je nach Betriebsspannung und
gewünschter IR-Power) z.B. 16 NORMALE IR-LEDs: 8 mal (parallel)
je 2 (bei 4...5 V) IR-LEDs mit Rv in Reihe.

von Jacko (Gast)


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Ansonsten:
Die TSOP...-Empfänger haben SEHR gute Empfangsdaten!
Aber nur, wenn sie nicht im Gerät hinter einer Filterscheibe
eingebaut sind.

Ohne Filterscheibe liefern die TSOP...-Empfänger auch ein
ordentliches Signal, wenn man die Fernbedienung NICHT zum
TV ausrichtet.

Die Filterscheiben dämpfen nicht nur die Störungen von
Leuchtstoff- und LED-Lampen, sondern auch das Fernbediensignal!

Ist auch nicht ganz verkehrt: Der vielleicht nur 10 m
entfernte Nachbar soll ja nicht deinen TV umschalten.

von Route_66 H. (route_66)


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Jacko schrieb:
> Der vielleicht nur 10 m
> entfernte Nachbar soll ja nicht deinen TV umschalten.

Wer unter einer Brücke wohnt, hat keinen Fernseher ;-)

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