Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Antiproportionale Spannung


von Marc (Gast)


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Hallo,

ich bastel gerade an einer Schaltung und komme nicht weiter.
Gegeben ist eine Eingangsspannung zwischen 6V und 12V.
Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben.
Ich dachte erst an einen OPV als invertierenden Verstärker kann aber mit 
der negativen Spannung nichts anfangen.
Ich stehe gerade ganz schön auf dem Schlauch und hoffe Jemand kann mir 
eine Richtung weisen.

Danke im Vorraus!

Beitrag #6737188 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Falk B. (falk)


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Marc schrieb:
> Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben.
> Ich dachte erst an einen OPV als invertierenden Verstärker

BINGO!

> kann aber mit
> der negativen Spannung nichts anfangen.

Die gibt es gar nicht, wohl aber einen negativen Anstieg der 
Übertragungsfunktion und einen Offset. Den kann man aber leicht am 
Eingang addieren.

Beitrag #6737193 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6737209 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Gerald K. (geku)


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Marc schrieb:
> Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben

Die zwei Punkte 2,48/6 und 0,22/12 liegen auf einer Geraden

Falk B. schrieb:
> Die gibt es gar nicht, wohl aber einen negativen Anstieg der
> Übertragungsfunktion und einen Offset. Den kann man aber leicht am
> Eingang addieren.

Aber wie schon oben festgestellt wurde, auf einer Geraden mit einer 
negativen Steigung.

Die Verstärkung entspricht der Steigung. Negative Verstärkung bedeutet 
invertierender Eingang.
Der Offset wird am nicht invertierenden Eingang eingestellt.

Die Gleichung mit zwei Unbekannte läßt sich durch einsetzen von  UA/UE 
2,48/6 und 0,22/12 lösen und man erhält Werte für R1 und R2:

Die Spannung für den Offset am nicht invertierenden Eingang wird durch 
folgende Formel bestimmen:

Ue ist die Offsetspannung bei UA=0

R2 ist der Widerstand zwischen Invertierenden Eingang und Ausgang

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gerald K. schrieb:
> Marc schrieb:
>> Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben
>
> Die zwei Punkte 2,48/6 und 0,22/12 liegen auf einer Geraden

Ach was! Man kann durch zwei (verschiedene) Punkte eine Gerade legen?
Das wußte schon Euklid. Vor 2400 Jahren.

Was er (und wir) nicht wissen: ob die Übertragungsfunktion überhaupt 
eine Gerade ist! Tatsächlich kann man unendlich viele Funktionen so 
legen, daß sie durch die beiden genannten Punkte verlaufen. Und fast 
alle werden nicht die Funktion sein, die Marc braucht.

von Uli S. (uli12us)


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Was ist dir an antiproportional unklar?

von Wolfgang (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Die zwei Punkte 2,48/6 und 0,22/12 liegen auf einer Geraden

Was für ein Glück, dass zwei Punkte IMMER auf einer Geraden liegen und 
sie sogar definieren können

von Experte (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Was für ein Glück, dass zwei Punkte IMMER auf einer Geraden liegen und
> sie sogar definieren können

In der Tat kann eine Gerade durch zwei Punkte definiert werten, aber 
beiweitem liegen zwei Punkte immer auf einer Geraden!

von Helge (Gast)


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Marc schrieb:
> Ich dachte erst an einen OPV als invertierenden Verstärker

für eine reziprok proportionale ausgangsspannung reicht ein 
invertierender verstärker nicht aus. dazu ist eine 1/x funktion 
notwendig.

von Hp M. (nachtmix)


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Marc schrieb:
> egeben ist eine Eingangsspannung zwischen 6V und 12V.
> Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben.

Ist leicht, und dein Ansatz mit dem invertierenden Verstärker war schon 
richtig.
Jetzt brauchst du nur noch eine positive Korrekturspannung am nicht 
invertierenden Eingang um die Ausgangsspannung in den positiven Bereich 
zu verschieben.

Umbau einer Tankanzeige auf anderen Geber oder anderes 
Anzeigeinstrument?

von Toxic (Gast)


Angehängte Dateien:

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siehe Anhang..

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Uli S. schrieb:
> Was ist dir an antiproportional unklar?

Das verwendest du höchstwahrscheinlich falsch. Denn antiproportional 
bezeichnet im allgemeinen eine Funktion der Form: y = 1/x

Ein invertierender Verstärker kann das nicht liefern.

von MaWin (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Denn antiproportional bezeichnet im allgemeinen eine Funktion der
> Form: y = 1/x

Ähm, nein.

von Dymo Fond (Gast)


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Marc schrieb:
> Bei 6V muss die Schaltung 2,48V und bei 12V 0,22V ausgeben.

Antiproportional kann dass nicht sein, da die Produkte der Werte bei 
Antiproportionalität konstant sein müssen. Hier haben wir aber:

6V x 2,48V = 14,88V^2 ≠ 12V x 0,22V = 2,64V^2

Also, überlege dir erst mal was du wirklich willst.

von The same procedure as every year (Gast)


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Wir haben schon lange nicht mehr das Op Amps for Everyone empfohlen. 
Dort sind die 4 Fälle ausführlich erklärt (und alles andere, was man als 
Hobbybastler über OpAmps wissen muss).

https://web.mit.edu/6.101/www/reference/op_amps_everyone.pdf

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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MaWin schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Denn antiproportional bezeichnet im allgemeinen eine Funktion der
>> Form: y = 1/x
>
> Ähm, nein.

Ähm, doch:
https://de.wikipedia.org/wiki/Reziproke_Proportionalit%C3%A4t

Allerdings bezweifele ich stark, dass das dem TO das bewusst ist und er 
es so gemeint hat.

von Axel R. (axlr)


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Toxic schrieb:
> siehe Anhang..
Sehr gut. Problem gelöst mit der umgekehrten Proportionalität

von Toxic (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Toxic schrieb:
>> siehe Anhang..
> Sehr gut. Problem gelöst mit der umgekehrten Proportionalität

Ich vermute,dass dein Posting sarkastisch gemeint ist:
Ich weiss nicht was der TO genau will,ich bin einfach mal davon 
ausgegangen,dass er keine Hyperbel,Parabel oder sonstige Kurvenformen 
moechte sondern einfach nur eine lineare Gerade mit negativer Steigung 
mit bekannten Eckdaten und er sich nur ungeschickt ausgedrueckt hatte.
Ich habe eine Loesung angeboten und wenn diese seinen Wuenschen nicht 
entspricht dann ab in den Trash damit.Er musste dafuer ja nichts 
bezahlen und ich habe lediglich freiwillig meine Zeit verschwendet.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Dymo Fond schrieb:
> Antiproportional kann dass nicht sein, da die Produkte der Werte bei
> Antiproportionalität konstant sein müssen.

Keineswegs. Die allgemeine Form der antiproportionalen Funktion ist

y = a + b/x (a und b sind Parameter)

damit kann man das entsprechend an zwei Punkte fitten.

y = a + b·x ist die proportionale Funktion. Auch für b<0. Das ist das, 
was man mit einem invertierenden Verstärker bekommt.


PS: aber so ist das halt, wenn man mit Begriffen hantiert, die man 
selber nicht verstanden hat

: Bearbeitet durch User
von Marc (Gast)


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Oh hier ist ja was los!
Erstmal vielen dank an alle für die schnellen Antworten und zum Teil 
auch sehr ausführlichen Antworten!

Falk B. schrieb:
> Die gibt es gar nicht, wohl aber einen negativen Anstieg der
> Übertragungsfunktion und einen Offset. Den kann man aber leicht am
> Eingang addieren.

Ja das sich das mit einem Offset korrigieren lässt habe ich gekonnt 
ignoriert.
Vielen dank für die Aufklärung!

Vielen vielen dank an Gerald das er sich die Zeit genommen hat für diese 
sehr ausführliche Antwort das hat mir sehr weiter geholfen!

Axel S. schrieb:
> Ach was! Man kann durch zwei (verschiedene) Punkte eine Gerade legen?
> Das wußte schon Euklid. Vor 2400 Jahren.

Wolfgang schrieb:
> Was für ein Glück, dass zwei Punkte IMMER auf einer Geraden liegen und
> sie sogar definieren können

Experte schrieb:
> In der Tat kann eine Gerade durch zwei Punkte definiert werten, aber
> beiweitem liegen zwei Punkte immer auf einer Geraden!


Ich kenne einen in diesem Forum hier der das mal gelernt hat aber zu 
blöde war sich dessen zu dieser Fragestellung bewusst zu sein!
Das hat Gerald wohl rauslesen können und daher danke nochmal für seine 
ausführliche Antwort!

Axel S. schrieb:
> Was er (und wir) nicht wissen: ob die Übertragungsfunktion überhaupt
> eine Gerade ist!

Danke Alex, ja das ist korrekt ein weiterer Fehler meinerseits!
In diesem Fall war die Annahme das eine lineare Funktion aussreicht aber 
korrekt. Ich hätte das gesamte Projekt besser beschreiben sollen, bin 
aber froh das sich doch einige in mein Problem reindenken konnten.

Hp M. schrieb:
> Umbau einer Tankanzeige auf anderen Geber oder anderes
> Anzeigeinstrument?

Ne der Versuch meinem Elektroingenieur davon abzubringen eine 20W 
Halogenlampe mit einer Power LED (600mA) ... und ... einem Vorwiderstand 
zu ersetzen. Ich bin gelernter Industriemechaniker und nur Hobby 
Elektroniker aber als er dann nach einem zusätzlichen Kühlkörper für den 
Vorwiderstand fragte ist mir der Kragen geplatzt. Da ich in Sorge bin 
das uns der Kunde komplett abspringt wenn er das sieht sitze ich jetzt 
in meiner Freizeit an einer alternativ Schaltung mit Step Down 
Konstantstrom Modul.

Toxic schrieb:
> siehe Anhang..
Grandios! Ich werde mich mal dran setzen und nachvollziehen wie die 
Schaltung arbeitet!

Wie gesagt nochmal vielen Dank an euch alle! Ich klemme mich gleich ran 
und haue das ganze in einer simulation zusammen. Wenn es läuft ätze ich 
morgen die Platine und mache erste Messungen. Ich halte euch auf dem 
laufenden!

Gruß Marc

von flipflop (Gast)


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Marc schrieb:
> Ne der Versuch meinem Elektroingenieur davon abzubringen eine 20W
> Halogenlampe mit einer Power LED (600mA) ... und ... einem Vorwiderstand
> zu ersetzen. Ich bin gelernter Industriemechaniker und nur Hobby
> Elektroniker aber als er dann nach einem zusätzlichen Kühlkörper für den
> Vorwiderstand fragte ist mir der Kragen geplatzt. Da ich in Sorge bin
> das uns der Kunde komplett abspringt wenn er das sieht sitze ich jetzt
> in meiner Freizeit an einer alternativ Schaltung mit Step Down
> Konstantstrom Modul.
Dein Engagement ist wirklich begrüßenswert, aber bitte bedenke, daß es 
neben Effizienz auch andere relevante Parameter gibt. Ein Schaltnetzteil 
hat eine erheblich höhere Ausfallwahrscheinlichkeit, erzeugt 
hochfrequente Störungen (bei schlechtem EMV Design umso mehr), hat 
höhere Kosten, braucht mehr Platz (darf die LED flackern?) und ist ohne 
Mehraufwand nicht dimmbar. Ein schnöder Vorwiderstand bei konstanter 
Spannung (und Beachtung der Temperaturschwankungen) oder eine lineare 
Stromquelle/-senke könnten zwar weniger effizient, aber durchaus 
anderweitig vorteilhafter sein. Vielleicht hat die erzeugte Abwärme auch 
sogar einen Nutzen im Produkt.
Bist Du zudem sicher, daß Du mit Deinem jetzigen Wissensstand ein 
verkaufbares Schaltnetzteildesign im ersten Anlauf hinbekommen wirst, 
wenn Du bereits mit einer simplen OP-Schaltung Schwierigkeiten hattest?
Hast Du Deinen Elektroingenieur mal nach seinen Beweggründen für die 
Entscheidung zum Vorwiderstand gefragt?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marc schrieb:
> Ne der Versuch meinem Elektroingenieur davon abzubringen eine 20W
> Halogenlampe mit einer Power LED (600mA) ... und ... einem Vorwiderstand
> zu ersetzen.

Da könnte flipflop gar nicht so unrecht haben.

Wenn es 12V-Halogenlampen sind, die an einem elektronischen Trafo 
(Netzteil, 11.5V steht oft drauf) hängen, dann hoffe ich mal, das er 
zwei oder drei Halogen-LED in Reihenschaltung vorgesehen hat.
Und dann schaltet das Netzteil nicht ein, weil die Last nicht den 
Mindestlastwert erreicht oder der Teststrom keine Glühlampe mit 
niedrigem Widerstand im ausgeschalteten Zustand erkennt. Ein Netzteil 
als Last mögen diese oftmals auch nicht.

von Marc (Gast)


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Danke für die Anmerkungen, einige der Punkte sind schon gelöst andere 
wie EMV stehen noch im Raum.

Die LED wird für die Beleuchtung eines Lesepults in einem Fahrzeug 
benutzt, dadurch das zuvor eine Halogenlampe benutzt wurde wurde deren 
Licht über einen zweiteiligen Lichtleiter an die zwei zu beleuchtenden 
Punkte geleitet.
Die gespräche mit dem Ingenieur sind leider wenig ergiebig gewesen.
Er besteht darauf eine Power LED für "12V" zu verwenden, da dafür 3 LEDs 
intern in reihe geschaltet sind geht diese aber bei 9V aus. Was bei 
einer Betriebsspanung von 6-12V nicht wirklich förderlich ist.

von Axel R. (axlr)


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Toxic schrieb:
> Axel R. schrieb:
>> Toxic schrieb:
>>> siehe Anhang..
>> Sehr gut. Problem gelöst mit der umgekehrten Proportionalität
>
> Ich vermute,dass dein Posting sarkastisch gemeint ist:
> Ich weiss nicht was der TO genau will,ich bin einfach mal davon
> ausgegangen,dass er keine Hyperbel,Parabel oder sonstige Kurvenformen
> moechte sondern einfach nur eine lineare Gerade mit negativer Steigung
> mit bekannten Eckdaten und er sich nur ungeschickt ausgedrueckt hatte.
> Ich habe eine Loesung angeboten und wenn diese seinen Wuenschen nicht
> entspricht dann ab in den Trash damit.Er musste dafuer ja nichts
> bezahlen und ich habe lediglich freiwillig meine Zeit verschwendet.

nö. war durchaus positiv besetzt.
hast Dich nicht durch reziprok usw aus der Ruhe bringen lassen, sondern 
in etwa erahnen können, was der TO möchte und es umgesetzt.

von Marc (Gast)


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flipflop schrieb:
> Bist Du zudem sicher, daß Du mit Deinem jetzigen Wissensstand ein
> verkaufbares Schaltnetzteildesign im ersten Anlauf hinbekommen wirst,
> wenn Du bereits mit einer simplen OP-Schaltung Schwierigkeiten hattest?

Definitiv nein, sinn und zweck ist es eher zu zeigen das es anders und 
effizienter geht und wir uns dafür kompetente Hilfe ranholen sollten 
bevor wir das verbocken.

flipflop schrieb:
> Vielleicht hat die erzeugte Abwärme auch
> sogar einen Nutzen im Produkt.

Außer im Winter das Amturenbrett zu wärmen leider nein und die 
umgebenden Baugruppen sind sicher auch nicht böse nicht mit Fremdwärme 
belastet zu werden.

Ich habe aktuell alle Komponenten so ausgewählt das keine mit mehr als 
50% ihrer Werte für den Dauerbetrieb belastet wird. Die LEDs werden mit 
25% ihres maximal zulässigen Dauerstroms betrieben. Ich habe mich für 4 
parallel geschaltete LEDs entschieden weil so bei einem Ausfall einer 
LED noch genug reserve da ist um mit den anderen LEDs den anfallenden 
mehr Strom aufzunehmen und weiterhin eine (wenn auch etwas abgedunkelte) 
Beleuchtung bieten zu können.

Ein Nachteil der Halogenlampe ist halt das ganz order gar nicht, der 
Vorteil liegt darin das Sie nicht zusätzlich abgesichert werden muss und 
keinen Verpollungsschutz benötigt. Um den Instandhaltern da entgegen zu 
kommen habe ich auf einen Brückengleichrichter gesetzt.

Bzgl. EMV muss ich nur darauf achten welche Störungen über die 
Eingangskabel erzeugt werden da die Schaltung in einem geerdeten 
Metallgehäuse sitzt.

von Dymo Fond (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Dymo Fond schrieb:
>> Antiproportional kann dass nicht sein, da die Produkte der Werte bei
>> Antiproportionalität konstant sein müssen.
>
> Keineswegs. Die allgemeine Form der antiproportionalen Funktion ist
>
> y = a + b/x (a und b sind Parameter)

"allgemeine Form der antiproportionalen Funktion"? Das hast du doch 
gerade eben erfunden um Recht zu behalten.

Was du da hast ist eine gebrochene lineare Funktion. Wenn wir schon von 
allgemeiner Form reden, die allgemeine Form einer gebrochenen linearen 
Funktionen ist

y = (a1 x + b1) / (a2 x + b2)

Wieso also soll eine Sonderform einer gebrochenen linearen Funktion (a1 
= a, a2 = 1, b1 = b, b2 = 0) die allgemeine Form der antiproportionalen 
Funktion sein?

> y = a + b·x ist die proportionale Funktion.

Das ist eine lineare Funktion.

Vielleicht möchtest du auch noch mal drüber nachdenken, was du nur ein 
paar Beiträge vorher geschrieben hast:

Axel S. schrieb:
> Denn /antiproportional/
> bezeichnet im allgemeinen eine Funktion der Form: y = 1/x

Du kannst dich ja nicht mal selber darauf einigen, was für dich 
allgemein eine antiproportionale Funktion ist. Für deine "im 
allgemeinen"-Funktion gilt übrigens genau das, was ich geschrieben habe:

>> die Produkte der Werte bei
>> Antiproportionalität konstant sein müssen.

x y = 1

Und jetzt argumentierst du selber gegen deine "im allgemeinen" 
antiproportionale Funktion?

> PS: aber so ist das halt, wenn man mit Begriffen hantiert, die man
> selber nicht verstanden hat

Möchtest du jetzt, dass ich dir ein paar Sprüche ob deiner 
Begriffskonfussion drücke oder ist jetzt mal gut, ja?

von Toxic (Gast)



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Axel R. schrieb:
> hast Dich nicht durch reziprok usw aus der Ruhe bringen lassen

👍

Fuer alle hier:siehe Anhang....
Ich habe die Berechnung einem JavaScript ueberlassen.(gezippte Datei 
entzippen und die htm doppelklicken.
Eingangs-Start-und Endwert eingeben und ebenso gewuenschte 
Zielwerte.Sich auf irgendeinen Referenzwert festlegen und schiesslich 
einen der Widerstandbutton(E24/E96) anklicken um das endgueltige 
Resultat zu bekommen.
Danach kann man noch andere Referenzwerte testen.Die Resultate waren 
fuer R3,R4,R5,R6 in LTspice relativ niederohmig.Hab diese Werte dann mit 
2 mulitipliziert,damit nicht zuviel Strom in den OPamp-Ausgang 
"reinfliesst" ansonsten waeren die 0.22V nicht erreichbar gewesen 
(irgendwas mit 0.4V...)

Das Javascript ist nicht von mir,basiert aber auf die Berechnungen in 
der pdf-Datei.

Die vollstaendigen JavaScript-Programme kann man sich hier ansehen:

http://earmark.net/gesr/opamp/

von LostInMusic (Gast)


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>Die allgemeine Form der antiproportionalen Funktion ist
>y = a + b/x (a und b sind Parameter)
>
>y = a + b·x ist die proportionale Funktion.

Das ist aber mal so gar nicht richtig.

Proportionalität¹    : y = C · x
Antiproportionalität²: y = C · 1/x
Linearität           : y = a·x + b

wobei C, a, b feste Konstanten sind.
______________________
¹andere Bezeichnung: "direkt proportional"
²andere Bezeichnungen: indirekt-, invers-, umgekehrt- oder 
reziprok-proportional

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marc schrieb:
> Betriebsspanung von 6-12V

Wenn das Fahrzeug einen 12V Akku haben sollte (keinen 6V Akku) dann paßt 
das schon so. In dem Falle liegt die Spannung zwischen 10.5-14,4V und 
wenn beim Starten diese bis auf 6V heruntersackt, geht halt das Licht 
kurz aus.

von Wolfgang (Gast)


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LostInMusic schrieb:
> Antiproportionalität²: y = C · 1/x

Das solltest du erstmal mit einem Germanisten klären.

Bei Korrelationen spricht man von korreliert bei Steigung 1 und 
antikorreliert bei Steigung -1

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Ein Germanist wird hier nicht weiter helfen. In der Regel fehlen dort 
die fundamentalen Mathematikkenntnisse. Daher siehe besser dort:
https://www.mathe-lexikon.at/analysis/funktionen/zuordnungen/indirekt-proportionale-zuordnungen-copy.html

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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LostInMusic schrieb:
> Proportionalität¹    : y = C · x
> Antiproportionalität²: y = C · 1/x

Richtig.

> Linearität           : y = a·x + b

Im streng mathematischen Sinn aber nur für b=0. Im reellen Zahlenbereich 
entspricht die Linearität der Proportionalität.

von Wolfgang (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> LostInMusic schrieb:
>> Proportionalität¹    : y = C · x
>> Antiproportionalität²: y = C · 1/x
>
> Richtig.

Man kann sich vortrefflich drüber streiten, ob sich das "Anti" auf das 
Vorzeichen oder die Multiplikation bezieht. Entscheidend ist, welchen 
funktionalen Zusammenhang der TO zwischen Ein- und Ausgang anstrebt.
Dazu äußert er sich bestimmt irgendwann explizit - wir sind erst bei 
Beitrag 33.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wolfgang schrieb:
> Man kann sich vortrefflich drüber streiten, ob sich das "Anti" auf das
> Vorzeichen oder die Multiplikation bezieht.

Man kann, muss aber nicht. IHMO ist das "Anti" im Zusammenhang mit der 
Proportionalität eindeutig definiert.

> Entscheidend ist, welchen funktionalen Zusammenhang der TO zwischen Ein-
> und Ausgang anstrebt.
> Dazu äußert er sich bestimmt irgendwann explizit

Inzwischen sollte das eigentlich klar sein:

Marc schrieb:
> Das hat Gerald wohl rauslesen können und daher danke nochmal für seine
> ausführliche Antwort!

Dabei bezog er sich auf diesen Beitrag:

Gerald K. schrieb:
> Die zwei Punkte 2,48/6 und 0,22/12 liegen auf einer Geraden

von Marc (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> In dem Falle liegt die Spannung zwischen 10.5-14,4V

Die Boardspannung liegt bei über 100V DC, die Lampe wird aus einem 
Netzteil , welches vom Fahrer über einen Poti zwischen 6-12V reguliert 
wird, betrieben.

Zuerst hatte ich ja die unbedachte Verwendung des Begriffs 
"Antiproportional" bereut aber die ganzen Eingaben dazu sind doch recht 
interessant.


The same procedure as every year schrieb:
> Dort sind die 4 Fälle ausführlich erklärt (und alles andere, was man als
> Hobbybastler über OpAmps wissen muss).

Starker Tobak aber genau das was ich brauche, vielen dank für den Link.


Toxic schrieb:
> Fuer alle hier:siehe Anhang....
> Ich habe die Berechnung einem JavaScript ueberlassen.(gezippte Datei
> entzippen und die htm doppelklicken.

Noch einmal vielen Dank für das teilen und die Erläuterung wie du auf 
die Werte für die Widerstände gekommen bist!

von Wolfgang (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Dabei bezog er sich auf diesen Beitrag:
>
> Gerald K. schrieb:
>> Die zwei Punkte 2,48/6 und 0,22/12 liegen auf einer Geraden

Natürlich liegen sie auf einer Geraden, aber genauso liegen sie auf 
einer Potenzfunktionen mit y= a*x^-1 + b (i.e. 1/x Funktionstyp), also 
entweder
1
y = -2,6906 * x + 12,673
 oder
1
y =  1,6682 / x + 5,3274

Yalu X. schrieb:
> Inzwischen sollte das eigentlich klar sein:
>
> Marc schrieb:
>> Das hat Gerald wohl rauslesen können und daher danke nochmal für seine
>> ausführliche Antwort!

Also wohl doch nicht deine Definition von Antiproportionalität mit
y = C · 1/x

Yalu X. schrieb:
> IHMO ist das "Anti" im Zusammenhang mit der
> Proportionalität eindeutig definiert.

... aber offensichtlich hier nicht so gemeint ;-)

Sorry

von LostInMusic (Gast)


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>> Linearität: y = a·x + b

>Im streng mathematischen Sinn aber nur für b=0. Im reellen Zahlenbereich
>entspricht die Linearität der Proportionalität.

Du verwechselst das mit dem Begriff der linearen Abbildung im Sinne 
der linearen Algebra. Die Zusammenhänge dort sind von der Art "Matrix 
mal Vektor ergibt neuen Vektor" oder allgemeiner "Operator angewendet 
auf ein Objekt ergibt neues Objekt" (siehe z. B. Fouriertransformation). 
Da ist "linear" tatsächlich auf den Fall eingeschränkt, dass der 
Zusammenhang nicht mit einer Inhomogenität beaufschlagt ist (bzw. wenn 
doch spricht man von einer affinen Abbildung).

Hier geht es aber nur um einen funktionalen Zusammenhang zwischen zwei 
skalaren physikalischen Größen und da nennt man ax + b eine lineare 
Funktion, so wie man ax² + bx + c eine quadratische Funktion und ax³ + 
bx² + cx + d eine kubische Funktion nennt.

https://de.wikipedia.org/wiki/Lineare_Funktion

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marc schrieb:
> die Lampe wird aus einem Netzteil , welches vom Fahrer über einen
> Poti zwischen 6-12V reguliert wird, betrieben.

Dann wird es halt unter 9V eingestellt einfach dunkel. Eine Wette um 
einen Kasten Bier und dann das Bier genießen. Und dann wird die 
Netzteileinstellung geändert auf von 9-12.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Angehängte Dateien:

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Wolfgang schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> IHMO ist das "Anti" im Zusammenhang mit der
>> Proportionalität eindeutig definiert.
>
> ... aber offensichtlich hier nicht so gemeint ;-)

Ja, natürlich hat der TE etwas anderes gemeint und längst eingesehen,
dass er dafür versehentlich den falschen Begriff gewählt hat.


LostInMusic schrieb:
>>> Linearität: y = a·x + b
>
>>Im streng mathematischen Sinn aber nur für b=0. Im reellen Zahlenbereich
>>entspricht die Linearität der Proportionalität.
>
> Du verwechselst das mit dem Begriff der linearen Abbildung im Sinne
> der linearen Algebra.
> ...
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Lineare_Funktion

Da steht:

  "Als lineare Funktion wird oft (insbesondere in der Schulmathematik)
  eine Funktion f:ℝ→ℝ der Form f(x)=m⋅x+n; m,n∈ℝ, also eine
  Polynomfunktion höchstens ersten Grades, bezeichnet."

Ok, Schulmathematik ist bei mir schon eine Weile her, aber selbst dort
hat der Lehrer (der nicht nur ein hervorragender Pädagoge, sondern auch
ein sehr guter Mathematiker war), stets darauf geachtet, nur eine
Definition der Linearität zu verwenden, nämlich die in Vektorräumen
übliche. Auch ℝ(+,·) über dem Körper ℝ(+,·) ist ja schließlich ein
Vektorraum, deswegen ist die Definition auch problemlos auf Funktionen
f:ℝ→ℝ anwendbar.


Da aber inzwischen – unabhängig von allen diskutierten Begrifflichkeiten
– klar ist, was der TE will, kehren wir besser wieder zum Thema zurück:

Toxic schrieb:
> 1.jpg

In dieser Schaltung kann man noch R3, R5, und R6 zu einem einzelnen
Widerstand zusammenfassen, wenn man die Referenzspannung entsprechend
anpasst (s. Anhang).

von Bauform B. (bauformb)


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Marc schrieb:
> Die LEDs werden mit 25% ihres maximal zulässigen Dauerstroms betrieben.
> Ich habe mich für 4 parallel geschaltete LEDs entschieden weil
> so bei einem Ausfall einer LED noch genug reserve da ist

Was aber nichts bringt, weil unter den Umständen dein Stromregler viel 
früher ausfällt als eine der LEDs.

Marc schrieb:
> ...eine Power LED für "12V" zu verwenden, da dafür 3 LEDs
> intern in reihe geschaltet sind geht diese aber bei 9V aus. Was bei
> einer Betriebsspanung von 6-12V nicht wirklich förderlich ist.

Die 3 LEDs gehen aber bei 9 Volt noch nicht aus und wie hell ist denn 
eine 12V-Halogenlampe bei 6V? Wenn der LED-Strom auf 1/100 reduziert 
wird, ist das nachts immer noch zu hell. Der Fahrer muss den Dimmer nur 
ein klein wenig feinfühliger bedienen; schätzungsweise wird er den 
Unterschied garnicht merken.

Mal angenommen, die LEDs haben 9V bei 600mA. Dann würden in einem 
einfachen Vorwiderstand 1.8W verbraten (und 5.4W in den LEDs), und das 
auch nur bei voller Helligkeit. Es tut mir leid, aber ich würde auch 
einen Widerstand einbauen. Wie gesagt, das wird zuverlässiger als 4 LEDs 
parallel.

von Marc (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Dann wird es halt unter 9V eingestellt einfach dunkel. Eine Wette um
> einen Kasten Bier und dann das Bier genießen. Und dann wird die
> Netzteileinstellung geändert auf von 9-12.

Ein netter Vorschlag aber aus der Sicht eines Instandhalters würde ich 
uns in den Allerwertesten treten.

Bisher heißt es defekte Halogenlampe raus, neue Halogenlampe rein und 
weiter gehts.
Eine Lampe die zu dem überall günstig gekauft werden kann.

Der Umbau auf unsere LED-Variante ist schon mit etwas Mehraufwand in der 
Montage verbunden und muss gut begründet werden, wenn ich denen dann 
noch damit komme das der ganze Poti ausgetauscht werden muss dann zeigen 
die mir nen Vogel.

Daher mein Ziel das sich Original und Nachbau so wenig wie möglich 
unterscheiden sowohl in der Handhabung als auch der Lichtstärken bei den 
entsprechenden Poti Stellungen.

Im besten Fall bemerkt der Fahrer den Wechsel gar nicht.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Marc schrieb:
> Im besten Fall bemerkt der Fahrer den Wechsel gar nicht.

Dann geht das am einfachsten mit je zwei LED in Reihenschaltung und 
Widerstand. Die fangen bei 5...6V an zu leuchten. Der Fahrer merkt den 
Wechsel, weil sich die Lichtfarbe nicht ändert wie bei einer Glühlampe, 
die mit halber Spannung betrieben wird.

Beitrag #6738952 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Marc (Gast)


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Bauform B. schrieb:
> Es tut mir leid, aber ich würde auch
> einen Widerstand einbauen. Wie gesagt, das wird zuverlässiger als 4 LEDs
> parallel.

Brauch dir nicht leid tun, ich bin ja froh das du und und soviele andere 
hier im Forum ihr Wissen und Erfahrungen mit mir teilen!
Wenn meine Versessenheit auf Effizienz zu einer verkürzten Lebensdauer 
führt dann hat auch Niemand gewonnen.

Die zwei LEDs in reihe mit Vorwiderstand haben den Vorteil das der 
Fertigungsaufwand enorm sinkt wobei ich dann auch noch für einen 
Verpolungschutz sorgen muss, eine Diode würde da auch noch gut bei 
heizen.
Mit einem MOSFET würde das schon besser aussehen, dann ist aber auch 
schon wieder eine Platine nötig.

Ich ging bisher davon aus das die Step Down Konstantstrom LED Treiber 
hauptsächlich durch häufiges ein- und ausschalten schaden nehmen wie es 
zum Beispiel bei (schlecht eingestellten) Bewegungsmeldern der Fall ist.

Aktuell bastel ich mit einem "RCD-24-1.00" herum.
Laut Datenblatt S.2 
(https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/RCD-24.pdf)

"MTBF (RCD-24-0.70, Nominal Vin, Full Load) bei +25°C = 605 x 10³ hours"

Das liest sich für mich schon nach einer ordentlichen Lebensdauer oder 
interprätiere ich das falsch!?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Marc schrieb:
> Aktuell bastel ich mit einem "RCD-24-1.00" herum.

Der klingt doch ganz gut. Außerdem ist Recom ja kein völlig unbekannter
Hersteller von Schaltreglermodulen, da wird das Teil schon einigermaßen
funktionieren und haltbar sein.

von Marc (Gast)


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Ja das dachte ich mir auch daher war ich in der Richtung weniger 
besorgt.

Laut Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Mean_Time_Between_Failures

"Die mathematische Wahrscheinlichkeit, dass ein Gerät bei Nutzung 
innerhalb seiner regulären Gebrauchslebensdauer und Betriebsbedingungen 
die MTBF-Zeit ausfallfrei erreicht, beträgt 37 %"

Da sollten doch 100 x 10³ Betriebsstunden drin sein.

Yalu X. schrieb:
> In dieser Schaltung kann man noch R3, R5, und R6 zu einem einzelnen
> Widerstand zusammenfassen, wenn man die Referenzspannung entsprechend
> anpasst (s. Anhang).

Ich habe das ganze mal auf die schnelle in den Simulator auf 
"https://www.falstad.com/circuit/"; rein geknüppelt.

Link zur Schaltung (TinyURL leider nicht erlaubt):
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgbJjxiVbjCIFHjz9BEGDShRYfFGwBu4QQl7LaNUVSqcQg7TIRsATkJG0w4tTUvSwkDHBM8+N8YLfThnSGwDuLhZWrnhU8gEoujSEUpE6mlD+QlEJMRpaSbY0CVm2vthSAFoMAHYMxgA6AM4IADR4AGrgQsz2Mvix0GB4pL29BaSRFNCi7ABeelKqfGkIwkIgxWWVNfUNbGAYUgIU86x808328NrQ2HhgaCfXcFIASgxVAJZVAC4AhiUAxgyZHqlSbIZUyzeZpIHSUJOAKg0Q7OaicKTChqeFqXwBfYUQhUMDZbHaTL4hA48DEy6JTEYFQUsBqBAU-KOMyiTzCVk7CSJAAOLLEfMOXIx4GpKL4aL4wtmalsh2FcV2iN0cqSCsO7LFPJFNL4mxUMukwrxU1pooZksyZrUavRbF5TGwrlsDoOBsJARdmtlto9jqC6k8viAA

Es hakt gerade noch daran das ich die Referenzspannung für den 
nichtinvertierend Eingang ebenfalls von den 6-12V ableiten muss.
Die Idee es über eine Zenerdiode mit parallelem Poti zu tun scheint laut 
Simulator nicht die beste Idee zu sein. Sollte ich da lieber auf einen 
LDO oder direkt auf eine Spannungsrefrenz mit 5V setzen?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Mit welcher Spannung würdest du den Opamp und den RCD-24 versorgen?

: Bearbeitet durch Moderator
von Marc (Gast)


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Ich hätte die 6-12V jetzt direkt genommen, einen Kondensator am Eingang 
und zwei weitere jeweils nahe der beiden Bauteile.
Beim RCD-24 würde ich mich da eh an die Referenzbeschaltung halten, die 
Entwickler wissen wohl am besten wie ihr Schaltregler zu behandeln ist.

von my2ct (Gast)


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Marc schrieb:
> ... beträgt 37 %"

... eigentlich nur 1/e, also knapp 36,79%

von Marc (Gast)


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Mit einem LDO läuft es wie gewünscht über den gesamten Spannungsbereich 
von 6-12V. Ich schaue Morgen mal was ich noch so an Opamps hier 
herumfliegen habe und mache dann eine kleine Platine fertig um das ganze 
zu testen.

von Rainer V. (a_zip)


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Hi Marc, sehe jetzt wirklich nicht, was da noch an Problemen auftauchen 
könnten. Gutes Gelingen! Rainer

von Marc (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Hi Marc, sehe jetzt wirklich nicht, was da noch an Problemen auftauchen
> könnten. Gutes Gelingen! Rainer

Nabend Rainer,

danke aber ein Fehler war dann doch noch drin. Der LT1117-5 arbeitet 
laut Datenblatt erst ab 6,5V. Daher habe ich dann doch auf einen 
LT1117-3.3 zurückgegriffen und die Version von Toxic mit dem 
T-Dämpfungsglied gewählt.

Läuft laut simulation nun aber auch.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Marc schrieb:
> Der LT1117-5 arbeitet laut Datenblatt erst ab 6,5V.

Es gibt auch Spannungsregler mit geringerem Dropout, bspw. den LP2950.

Oder nimm einen LT1117ADJ, um die 3,44V direkt zu erzeugen. Dann liegen
die 6V deutlich über Ausgangsspannung + Dropout.

: Bearbeitet durch Moderator
von Rainer V. (a_zip)


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Marc schrieb:
> Toxic mit dem
> T-Dämpfungsglied gewählt.

??? Was soll das jetzt???

von Marc (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Oder nimm einen LT1117ADJ, um die 3,44V direkt zu erzeugen. Dann liegen
> die 6V deutlich über Ausgangsspannung + Dropout.

Das wäre die deutlich intelligentere Variante! Der Wechsel ist meinem 
Bestand und dem Zeitdruck geschuldet. Ich habe hier noch einige 
AMS1117-3.3 herumfliegen. Ich werde den LT1117ADJ aber im Auge behalten 
und mit ihm planen! Die Frage ist in wie weit ich wirklich qualifiziert 
bin eine Schaltung zu entwerfen die dann tausende Stunden beim Kunden im 
Alltagsbetrieb laufen soll. Es gibt nicht um sonst Ausbildungen zum 
Elektroniker und passende Studiengänge.
Mir geht es darum zu zeigen das es effizienter geht und um meinen Chefs 
zu zeigen das unser Elektroingenieur nicht all zu viel auf der Pfanne 
hat.
Keines der guten Argumente für einen Vorwiderstand, die hier genannt 
worden sind, wurde von ihm genannt.

Rainer V. schrieb:
> ??? Was soll das jetzt???

Das ist nur der Tatsache geschuldet das Datenblatt und Simulation mir 
unterschiedliche Dinge zeigen. Es kann gut sein das der LT1117-5 auch 
bei 6V noch funtioniert aber ich kann es halt nicht garantieren. Daher 
der Wechsel auf den LT1117-3.3 da der bei 6V noch in seinem Sollbereich 
arbeitet. Mit den 3.3V liege ich aber unter den 3.444V die ich als 
Offset benötige, daher wird der erste Widerstand im Spannungsteiler am 
Invertierenden Eingang durch ein T-Dämpfungsglied ersetzt und so komme 
ich dann mit meinem Offset von unter 3.3V wieder hin.

Im Anhang nochmal der Aktuelle Stand, R1 und R2 wie auch R3 und R4 
werden durch 100k Potis ersetzt.

Ich möchte mich nochmal bei allen für die Hilfe und die eingesetze Zeit 
bedanken! Wenn die Platine fertig ist lade ich ein Bild hoch. Das Layout 
ist alles andere als schön aber zweckdienlich.

Beitrag #6739808 wurde vom Autor gelöscht.
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Hier ist noch eine Variante mit dem LT1117-3.3, die mit nur drei
Widerständen auskommt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Marc (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Hier ist noch eine Variante mit dem LT1117-3.3, die mit nur drei
> Widerständen auskommt.

Das ist genial! Meinen Respekt das muss ich mir nochmal genau anschauen!
Ich habe jetzt auf die schnelle eine Platine fertig gemacht (siehe 
Anhang)
Nachdem ich zwei AMS1117-3.3 gegrillt habe kam ich dann drauf das der ja 
einen Minimalstrom benötigt. Jetzt macht die Platine genau das was Sie 
soll und die Helligkeit der LED lässt sich problemlos über die 
Versorgungsspannung regeln.
Vielen vielen Dank nochmal an alle!

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