Taschenlampenschaltung

[Frank (Gast)]

Hallo,

ich möchte eine Taschenlampenschaltung bauen. In einer Schalterstellung 
soll die Lampe direkt über den mechanischen Schalter geschalten werden, 
in der zweiten Schalterstellung soll die Lampe indirekt über einen µC 
schaltbar sein.

Ich habe mir folgenden Plan überlegt, der so aber nicht funktionieren 
kann, weil der NPN-Transistor so nicht richtig funktioniert. Die LED 
müsste eigentlich vor den Emitter, aber dann klappt das mit dem 
mechanischen Schalten nicht mehr. Eigentlich bräuchte ich sowas wie ein 
Relais, aber das zieht dann zuviel Strom. Das ganze soll recht 
energieeffizient sein, da es mit einer Batterie betrieben werden soll.

Kann mir jemand einen kleinen Denkanstoß geben, wie ich das lösen 
könnte.

Vielen Dank
Frank

[Thomas (Gast)]

Naja, dann nimm nen PNP, Basis mit R (zb. 47K) nach oben ziehen, damit 
gesperrt. Und vom uC ein R (geschätzt 22K) mit open collector nach GND.

[Michael B. (laberkopp)]

Frank schrieb:
> der so aber nicht funktionieren kann,

Doch, funktioniert, ein Transistor hält -5V reverse aus, aber man hat 
ca. 1V Spannungsabfall durch den Transistor.

Mit einem PNP Transistor ginge es auch, und wenn man einen LowSat wie 
BC369 oder LogivLevel P-Kanal MOSFET wie IRF7401 verwendet sogar mit 
weniger Spannungsverlust.

Die Probleme deiner Schaltung liegen aber woanders: 220R von 5V an einer 
Weisslicht-LED bringt gerade mal 8mA, das ist kein Taschenlicht sondern 
funzelig.

Und 5V klingt wie ein Netzteil, eine Lampe mit Netzstromversorgung ist 
aber keine Taschenlampe mehr. Du hast wohl eher einen Akku. Akkus haben 
das Problem, eine beim Entladen fallende Spannung zu besitzen. Eine 
Lithiumzelle z.B. von 4.2V bis 2.5V. Und wenn man dem Akku einen step-up 
Spannungswandler nachschaltet, Prinzip PowerBank, dann hat man das 
Problem, daß dieser Wandler nicht weiss wann er ausgeschaltet ist und 
immer Strom benötigt. Und wenn er sich selber einschaltet, dann reicht 
der Stromverbrauch eines uC allein (LED noch aus) nicht aus, um ihn 
einzuschalten.

Du musst also weit früher ansetzen, an der Stromversorgung, an der 
Aufgabe wie man den Strom durch eine LED kosntant hält auch wenn die 
Akkuspannung sinkt, am Stromverbrauch bei ausgeschaltetem System. Die 
Frage, wie man eine LED dann per uC oder Schalter bedient (eine 
Aus-Stellung hast du offenbar nicht) kommt ganz zum Schluss, die ergeibt 
sich sozusagen aus dem Rest.

[Frank (Gast)]

Hallo Thomas und Michael,

vielen Dank für Eure Hinweise.

Ich habe das mal erweitert und einen Festspannungsregler eingeplant.

Die LED ist so eine USB-LED Lampe (hatte in der Zeichnung das 
vereinfacht dargestellt). Ich habe gemessen, dass die bei 5 V 150 mA 
benötigt.

Könnte das so gezeichnet klappen?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Frank schrieb:
> Könnte das so gezeichnet klappen?
1. Kannst du deinen µC mit 9V versorgen?
2. Kannst du von der LED nicht einfach die Kathode schalten? Das würde 
die ganze Sache wesentlich vereinfachen.

BTW: deine Lampe hat mit den vielen Spannungsreglern, die alle von 9V 
auf 5V herunterregeln, einen miserablen Wirkungsgrad und taugt super als 
Heizung...

[Harald W. (wilhelms)]

Lothar M. schrieb:

> einen miserablen Wirkungsgrad und taugt super als Heizung...

Dual use: Handwärmer.

[Thomas (Gast)]

Etwas falsch !
Der 22 K nicht nach GND direkt, sondern der sollte über den 
OpenCollector des Boards geschaltet werden.

[Frank (Gast)]

Hallo,

@Lothar
zu 1. ja, das sollte klappen. Es ist ein Arduino mini, der nimmt bis 13 
V.
zu 2. Ich hab so eine goolge: Usb Led Lampe (die flexible) und eine 
einfach USB Buchse. Da kann ich also entweder die Zuleitung oder die 
Leitung zu Ground schalten.

zu 3. (Wirkungsgrad) es ist ja stets nur 1 Spannungsregler aktiv. 
Irgendwie muss ich ja die 9 V auf 5 V für die LED Lampe bringen. Beim 
einfachen Spannungsteiler hätte ich ja wieder das Problem, dass sich das 
Spannungsverhältnis mit dem Ladungszustand der Batterie ändert. Könnte 
man das eleganter lösen?

@Thomas
Ok, ich glaube ich steige bei der Schaltung nicht mehr richtig durch. 
Ich brauche doch bei dem npn-Transistor eine negativ(ere) Spannung an 
der Basis, bezogen zum Emitter.
Ich habe mal Zahlen an die möglichen Verbindungsstellen gemacht, ich 
glaube die Schaltung passt noch immer nicht richtig. Könntest du mir die 
notwendige Veränderung durchgeben damit die Schaltung zu deinem 
Vorschlag passt?

Merci.

[Thomas (Gast)]

Hallo Frank,

wenn der Ausgang des Arduino mini ein open-Collector ist, dann sollte 
das klappen. Widerstände sind von mir mal so geschätzt. Die Basis des 
PNP muss zum Durchschalten um mind. 0,7V negativer sein, als der 
Emitter. Mit dem 47 K wird die Basis auf das Potential des Emitter, hier 
5 V gesetzt. Wenn nun der Opencollector des Arduino den 22 K auf GND 
'zieht', dann sin an der Basis des PNP ca. 0,7 V weniger als der 
Emitter, und der Transistor schaltet durch. Sollte !!