Hallo!
Ich wuerde gerne eine Schaltung mit asymmetrischer, bipolar
Stromversorgung (+4.2V GND -1.3V) um LED Indikatoren erweitern, die
anzeigen, dass die jeweiligen Spannungen anliegen.
Fuer den positiven Zweig ist das ja einfach: LED Farbe auswaehlen, +4.2V
- forwardvoltage zur Berechnung des Vorwiderstandes heranziehen (so
dass, sollte V+ deutlich unter 4.2V sein, dies an der Helligkeit
sichtbar waere; nichts genaues gefragt), LED mit Widerstand zwischen V+
und GND klemmen, fertig.
Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren? Die
-1.2V reichen ja nicht einmal fuer rote LED aus, um sie einfach mit
entsprechendem Vorwiderstand zum Leuchten zu bringen.
Ich dachte erst daran, ein/mehrere extra (Zener?)-Dioden zu nutzen, so
dass ohne V- (V- = GND) die forward-voltage zwischen V- und V+ nicht
ueberwunden wird, aber bei Vorhandensein (V- = -1.2V) schon? Aber es
scheint, dass bei geringem Stromfluss der Voltagedrop der Dioden nicht
so fix ist wie noetig. Vielleicht besser irgendeine
Bais-Transistorschaltung, mit moeglichst wenig extra-Bauteilen?
Es waere in Ordnung, wenn der V- Indikator lediglich bei Vorhandensein
von V+ funktioniert. Also, der Fall "nur V-" muss nicht abgedeckt sein!
Besten Dank fuer jeden Vorschlag!
knoppers schrieb:> Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren?
Nimm einen Schaltregler wie er in den billigen Solarlaternen verbaut
ist.
nimm eine Solarlampe für 1€ aus dem Baumarkt, da musst nur die
Solarzelle ab und statt Batterie deine Spannung dran, auf richtige
Polarität achten, da wird ein YX8018 oder ähnlich drin sein, mit der
Induktivität kannst du den Strom verändern, siehe hier:
https://ez.analog.com/university-program/b/blogs/posts/hacking-an-led-solar-garden-light
eventuell led verändern, aber für 1€ plus eine LED (optional wenns nicht
weiß sein soll) bekommst du sonst wenig
knoppers schrieb:> Die -1.2V reichen ja nicht einmal fuer rote LED aus
Sie reichen für einen Transistor, der die LED dann gegen die andere
Spannung einschaltet - so diese denn zuverlässig verfügbar ist.
Ansonsten frage die Suchmaschine Deiner Wahl nach "joule thief", es gibt
viele Bauvorschläge, sogar eine weiße LED an fast leerer Batterie zu
betreiben.
Bei beigefügte Schaltung ist recht unabhängig von der Höhe der positiven
Spannungsversorgung und schaltet die LED langsam ab ca. -0,7 V ein.
Falls sie erst etwas später eingeschaltet werden soll, kann noch eine
Schottkydiode in Serie zu R1 geschaltet werden.
knoppers schrieb:> Ich wuerde gerne eine Schaltung mit asymmetrischer, bipolar> Stromversorgung (+4.2V GND -1.3V) um LED Indikatoren erweitern, die> anzeigen, dass die jeweiligen Spannungen anliegen.>> Fuer den positiven Zweig ist das ja einfach: LED Farbe auswaehlen, +4.2V> - forwardvoltage zur Berechnung des Vorwiderstandes heranziehen (so> dass, sollte V+ deutlich unter 4.2V sein, dies an der Helligkeit> sichtbar waere; nichts genaues gefragt), LED mit Widerstand zwischen V+> und GND klemmen, fertig.>> Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren?
Da die Differenz zwiaschen V+ und V- 5.5V beträgt, kann man leicht LEDs
zum Leuchten bringen.
Die Idee, daß bei 4.2V eine LED mit einem kleinen Vorwiderstand schon
irgendwie leuchtet, ist dumm. Die Vorwärtsspannung einer LED schwankt
viel zu sehr. Man benutzt besser eine eindeutige Schaltgrenze. Das kann
man mit einem Unterspannungssensor bauen, der oberhalb einer bestimmten
Spannung einschaltet, beim TLV431 einstellbar ab 1.24V.
Wow, die Idee mit dem Spannungsteiler klingt ja derart simpel, dass ich
da nicht drauf gekommen bin...
Das werde ich mal ausprobieren, wenn ich da mit ausreichend kleinem
Stromfluss (2, 3 mA oder so) eine ausreichende Helligkeit bekomme, und
das außerdem mit dem 'Arbeitspunkt' so klappt dass die LED einmal sicher
leuchtet und einmal nicht, das wäre ja das allereinfachste. Ist keine
batteriebetriebene Anwendung, ein etwas niederohmigerer Spannungsteiler
wäre prinzipiell kein Problem.
Manfred schrieb:> Sie reichen für einen Transistor, der die LED dann gegen die andere> Spannung einschaltet
Ja, ganz allgemein klingt das top. Mit den Details hapert es ein
bisschen, wie das genau dimensiort werde müsste... was fließt wohin,
wenn nur V- aber kein V+ vorhanden ist oder andersrum, npn/pnp,
basis/emitterschaltung,...
Aber wenns nix hilft, und die Spannungsteiler Idee sich als doch nicht
so klasse rausstellt, werde ich auch in die transistor Idee mal
versuchen, etwas hirnschmalz hineinzustecken!
Um Hochfrequente Stepupwandler wollte ich wenn möglich einen Bogen drum
machen (empfindliche analogschaltung, die bipolare Stromversorgung ist
ja nicht zum Spaß dort), der joule thief ist diesbezüglich vielleicht
auch nicht ganz ideal.
Vielen Dank schonmal für die Vorschläge!
Michael B. schrieb:> Man benutzt besser eine eindeutige Schaltgrenze
Die Idee ist natürlich in der Tat viel besser. Ich überlege auch, das
vielleicht wirklich zu machen!
Ich bin dabei, kleine Fehler einer ersten Prototyp Platine für eine
zweite Bestellung auszubessern, und dachte Betriebs-LEDs auf dem
verbleibenden freien quadratzentimetergroßen Flecken wären doch nett.
Das Problem, was ich sehe, ist: wenn ich erstmal anfange, Leiterbahnen
wieder umzulegen oder Dinge zu verschieben, nur um jetzt dem tlv431
gerecht zu werden, wird sich prompt der nächste Fehler einschleichen,
den es wieder auszubessern gilt. Andererseits wären Dinge wie
verpolschutz, überspannungsschutz etc. Natürlich auch toll.
Ich schau mal, was passt und sinn macht. Die Spannungsteiler Variante
ist so simpel, dass ich das vielleicht für jetzt so implementieren
werde, um in einer nächsten revision, Stromversorgung, Schutz, und
Kontrolle mit unter/überspannungskomparator etc. Dann gleich vernünftig
einzuplanen.
Bei einem einfachen Spannungsteiler hängt die Schwelle für das
Ansprechen der LED vorrangig von der positiven Versorgungsspannung ab.
Bist Du denn wirklich sicher, dass die +4,2V immer stimmen? Das sieht
nämlich verdächtig nach der Ladeschlussspannung eines
Lithium-Polymer-Akkus aus. Im Normalbetrieb liegt diese aber in einem
deutlich größeren Bereich.
Und welche Deiner Anforderungen erfüllt die Transistorschaltung nicht?
Die Helligkeit der LED hängt bei ihr fast gar nicht von der Höhe der
positiven Versorgungsspannung ab. Sie kann sogar geringfügig niedriger
sein als die Betriebsspannung der LED. Die Helligkeit hängt
ausschließlich von der Höhe der negativen Spannung ab.
Andreas S. schrieb:> Und welche Deiner Anforderungen erfüllt die Transistorschaltung nicht?
Keine, ich habe sie gestern tatsächlich nicht gesehen unterwegs, während
ich die andere Antwort verfasst habe!
Exakt so werde ich das machen. Eine einzige Power-LED, die nur dann
leuchtet, wenn beide Spannungen vorhanden sind, und vorrangig von der
negativen Spannung abhängt (die tatsächlich viel kritischer ist).
Beide Spannungen werden mittels TPS5430 erzeugt, aber da von den beiden
per Mehrgangpoti auf 1.25V und 4.25V eingestellten Spannungen die 1.25V
doch sehr nahe am unteren Limit des TPS5430 (1.22V) liegen, ist das wohl
mit Abstand die beste, und zudem auch noch super einfache Variante, auf
die Schnelle und mit dem begrenzten verfügbaren Platz noch eine
Indikator-LED zu implementieren.
Vielen Dank, Andreas S.!
Wollte mich noch einmal ganz kurz zurückmelden und mich für den
Vorschlag von Andreas S. bedanken! Bin zwischenzeitlich dazu gekommen,
die Idee mit aufs PCB zu übernehmen. Diese wurde mittlerweile auch
gefertigt und geliefert, und der simple Versorgungsspannungsindikator
mittels NPN Transistor funktioniert tadellos!
Leider kann man das nicht unbedingt vom Dual Step-Down Power Supply
Board behaupten. Bin letztlich doch auf ein AC/AC Steckernetzteil und
LM317/LM337 Kombi ausgewichen, ineffizient aber altbewährt. Kennt jemand
diese Dual Supply Step-Down Module auf Basis zweier TPS5430 ( siehe
https://www.aliexpress.com/item/30W-DC-DC-Step-Down-Dual-Power-Supply-Module-Adjustable-Voltage-Conversion-Board/32869342182.html
) und weiss oder kann erahnen, warum die in der Konfiguration +16VDC
Eingang, +4.0VDC und -1.5VDC Ausgang nach wenigen Minuten abrauchen? Ich
hatte diese Situation bei insgesamt drei Modulen (die Amazon Händler wie
KNACRO senden ja ohne Nachfrage innerhalb weniger Tage kostenlos
Ersatz), bis ichs frustriert aufgegeben habe. Die Möglichkeit, aus einer
positiven DC Eingangsspannung eine positive und eine negative zu
generieren, scheint ja kein ganz und gar ungewöhnlicher Anwendungsfall
eines Step-Down Konverters zu sein...
Das koente durchaus gefunden werden. Mach doch bitte mal eine Skizze
Deiner Verschaltung des Modules und der Last.
Es muesten dann die Querspannungen gemessen werden.
Kitkat schrieb:> Weil deine Stromentnahme von 10A (die du nicht genannt hast :) für das> Modul zu hoch ist, deshalb rauchen sie ab.
Entschuldigt, die Angabe fehlte natürlich. Wird unerheblich sein, <100mA
auf beiden Versorgungsseiten, es werden lediglich ein paar aktive Filter
2 & 4 OpAmps, ein paar Status LEDs, und ein paar eher hochohmige
Spannungsteiler fuer OffSet/Bias-Spannungen versorgt.
Nach dem ersten defekten Exemplar habe ich natürlich direkt vorsorglich
einfach 2x 220 Ohm Rs statt der echten Last zwischen V+ und GND und V-
und GND geklemmt. Ist trotzem zwei weitere Male passiert. Scheint kein
DeathOnArrival, aber ein DeathShortlyAfterArrival zu sein. Im Nachhinein
finde ich auch wirklich so gut wie keine "echten" Rezensionen zu diesen
Dual Supply Modulen mit zwei TSP5430, scheint entweder eher rar oder
noch recht neu zu sein. Die Module mit nur einem TSP5430 und nur
positiver Ausgangsspanung zeigen hingegen durchweg positive Bewertungen.
Vielleicht ists ein völliger Designfehler, und verschwindet bald wieder
vom Horizont?
Von TI gibt es zu dem Chip auch die Angaben zur Schaltung mit der
negativen Spannung.
Haben sich denn beide Wandler auf der Platine verabschiedet, oder nur
einer?
