Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Blinker: Welche Schaltung ist das?


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von Fred (Gast)


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Hallo,

ich wollte eine einfache Blink-Schaltung bauen und habe das hier 
gefunden:

https://solderingmind.com/wp-content/uploads/2019/07/Led-flash-for-alerts.jpg

Welche Schaltung ist das denn? Ein astabiler Multivibrator jedenfalls 
nicht - wenn ich mich richtig erinnere.

Also, wie heißt diese Schaltung, falls es da einen Namen gibt und wie 
funktioniert sie?

Meine Vermutung: Der Kondensator lädt sich auf, bis die 
Basis-Emitter-Spannung des PNP-Transistors eine Schwelle übersteigt. 
Aber welche Spannung liegt an dessen Basis an? Der andere Transistor 
sperrt, die LED ist aus, die Basis hängt in der Luft?
Ich verstehe es einfach nicht...

Ich habe das mit einer roten LED (weiß nicht, ob die Farbe da eine Rolle 
spielt) aufgebaut. Wenn ich die Spannung zurück drehe, blinkt die LED 
immer schneller, bis sie bei ca. 2,1V Betriebsspannung dauerhaft 
leuchtet.
Damt wäre ein Batteriebetrieb möglich.

Vielen Dank für jede Einsicht!
Fred

von Volker S. (sjv)


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Die beiden Transistoren bilden einen Thyristor nach, Der löscht, wenn 
Haltestrom unterschritten (C entladen) Dann lädt C wieder bis nächste 
Zündung. Mit Erhöhung der Zündspg. durch Z-Diode kann man die Frequenz 
verändern.

von Stefan F. (Gast)


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Aber da wird die LED ohne Strombegrenzung betrieben, und auch der 
Kondensator wird ohne Strombegrenzung entladen. Das ist doch Murks².

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


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Fred schrieb:

> ich wollte eine einfache Blink-Schaltung bauen und habe das hier
> gefunden:

Tip: Man kann Bilder auch anhängen.

> Welche Schaltung ist das denn? Ein astabiler Multivibrator jedenfalls
> nicht - wenn ich mich richtig erinnere.

Das ist eine Spielart des Relaxations-Oszillators. Für gewöhnlich baut 
man sie aber mit Avalanche-Transistoren auf. Siehe zweites Bild.

> Also, wie heißt diese Schaltung, falls es da einen Namen gibt und wie
> funktioniert sie?

Die beiden Transistoren sind zu einen Thyristor zusammengeschaltet. Wenn 
die Spannung über dem Kondensator die Durchbruchspannung erreicht, 
zündet der Thyristor und entlädt ihn und das Spiel beginnt von vorne.

Allerdings ist die Schaltung schlecht. Die LED wird ohne Vorwiderstand 
direkt an 9V gelegt und die im Kondensator gespeicherte Energie 
vernichtet. Viel effizienter ist es, wenn man die Energie aus dem 
Kondensator in die LED umleitet.

Allerdings sind Avalanche-Transistoren mittlerweile Exoten. Viele 
normale Transistoren zeigen zwar das gewünschte Verhalten, aber es ist 
nicht definiert. Und beim Thyristor ist die Überkopf-Zündspannung ebenso 
undefiniert (hängt von Leckströmen ab). Mach mal die Transistoren warm 
(oder kalt). Dann siehst du den Unterschied.

von Volker S. (sjv)


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Nachtrag:
Wenn C soweit geladen ist, das BC557 leitend wird, leuchtet Led. Led 
liegt am Anoden-Gate der Thyristortetrode und Anode am C.

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


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Hier noch eine Schaltung nach dem gleichen Prinzip, aber in richtig. Die 
Energie aus dem Kondensator wird in die LED geleitet. Und die 
Kombination aus Widerstand und Diode am Thyristor-Gate sorgt für 
definierte Zündbedingungen.

von Fred (Gast)


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Danke für diese Antworten.

Das Bild wollte ich nicht hier rein kopieren, wegen Urheberrecht und so. 
Ich will da keinen Stress bekommen oder den Betreibern hier verursachen.
Oder wäre das erlaubt?

So ein bisschen habe ich das jetzt verstanden. Unklar ist aber noch, 
welche Spannung an der Basis des PNP-Transistors liegt, wenn die LED aus 
ist.

Und offenbar ist es auch keine besonders gute Schaltung. Gerade, dass 
die Energie aus dem Kondensator ungenutzt verpufft, ist bei 
Batteriebetrieb schade.

Wie könnte man die Energie aus dem Kondensator in die LED leiten?

Dieser Blinker ist halt schön einfach, d.h. kommt mit wenigen 
Stanard-Bauteilen aus.

von Fred (Gast)


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Da war ich jetzt zu langsam. Danke für die neue Schaltung. Ich will 
nicht unverschämt sein, aber ich kann die Bauteilbezeichnungen leider 
nicht ablesen. Geht es vielleicht etwas größer?
Danke schon mal.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Fred schrieb:
> Geht es vielleicht etwas größer?

Dank PDF kann man nahezu unendlich weit reinzoomen :D

von Stefan F. (Gast)


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Fred schrieb:
> Das Bild wollte ich nicht hier rein kopieren, wegen Urheberrecht und so.
> Ich will da keinen Stress bekommen oder den Betreibern hier verursachen.

Wann immer ich einen Autor/Verlag um Erlaubnis gebeten habe, einzelne 
Bilder oder Absätze zu kopieren, bekam ich sie ohne Umschweife.

Ich kann mir auch nicht vorstellen, dass man großartig bestraft wird, 
wenn man mal etwas ohne böse Absicht kopiert und ohne daraus Gewinn zu 
erwirtschaften.

Im privaten Umfeld sollte es im Zweifelsfall genügen, wenn der Copyright 
Inhaber eine Löschung anfordert und man das dann auch tut.

Ist meine Meinung. Ich bin kein Jurist.

von Fred (Gast)


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Stimmt, ich muss es als pdf öffnen, nicht die Bildvorschau nehmen.
Dann baue ich das auch mal auf. Danke dafür!

Ich kenne mich mit diesen Rechtsfragen auch nicht aus, habe immer wieder 
mal was gelesen, dass jemand deswegen Ärger bekam. Im Zweifelsfall 
verzichte ich dann lieber auf eine Kopie.

von michael_ (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber da wird die LED ohne Strombegrenzung betrieben, und auch der
> Kondensator wird ohne Strombegrenzung entladen. Das ist doch Murks².

Wenn man sich an die Schaltung hält, geht das schon.
Strombegrenzung erfolgt über den Innenwiderstand der 9V Batterie.

Blitzen tut es vielleicht 1:5 (?).
Da kann man der LED den höheren Strom zumuten.

von Helmut L. (helmi1)


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Das ganze ist auch bekannt unter einem einzigen Bauteil. Dem 
Unijunctiontransistor. Da wurden frueher Kippschaltungen mit gemacht.

https://en.wikipedia.org/wiki/Unijunction_transistor

Beitrag #6909651 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Fred (Gast)


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Guten Morgen,

gestern Abend habe ich noch das Lebenslicht (s.o.) aufgebaut. Die 
Blinkfrequenz des Lebenslichts und meiner ersten Blinkschaltung (Alert, 
Link und Schaltbild ganz oben) wurden über die Widerstände so 
abgeglichen, dass sie eine fast gleiche Blinkfrequenz haben.

Dann wurde ein Kondensator mit 10000 uF aufgeladen und die Blinker 
jeweils damit betrieben. Der Alert-Blinker lief damit ca. 20 Sekunden, 
das Lebenslicht gut 25 Sekunden. Das wäre bei Batteriebetrieb schon eine 
nennenswerte Verbesserung, auch wenn die Zahlen nicht genau stimmen 
sollten.

Frage zum Lebenslicht:
Über die Diode D1 und den Widerstand R2 fließt dauernd ein Strom. Wie 
groß muss der mindestens sein? Dann könnte nämlich R2 vielleicht noch 
erhöht werden, um noch 1/2 uA ;-) zu sparen.

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


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Fred schrieb:

> Frage zum Lebenslicht:
> Über die Diode D1 und den Widerstand R2 fließt dauernd ein Strom. Wie
> groß muss der mindestens sein?

Er muß den Thyristor, bestehend aus T1 und T2 zünden können. Aufgrund 
der nichtlinearen Vorgänge ist das aber nicht so einfach zu berechen. 
Der von den Transistoren gebildete Thyristor hat näherungsweise eine 
Stromverstärkung, die den Produkt der Stromverstärkungen von T1 und T2 
entspricht. Nur nimmt die Stromverstärkung bei kleinen Strömen ab. Die 
Last (LED) hat nicht bestromt aber auch einen hohen (dynamischen) 
Widerstand. Also: alles nicht so einfach.

Gefühlt würde ich R2 auch größer machen. Sagen wir 1MΩ. Vermutlich muß 
man dann statt einer Diode D1 zwei in Reihe schalten, weil ja die 
Durchflußspannung auch vom Strom abhängt. Oder gleich eine Diode mit 
höherer Flußspannung nehmen, z.B. einen weitere LED.

C1 bestimmt neben der Blinkfrequenz auch die Blinkdauer der LED. Wenn 
man das stromsparend auslegen wöllte, würde man also zuerst C1 so 
wählen, daß die LED gerade noch wie gewünscht aufblitzt. Dann mit R1 die 
Blitzfrequenz einstellen.

Es gibt aber bessere stromsparende LED-Blitzschaltungen. Vor allem mit 
niedrigerer Spannung. Der LM3909 ist legendär, dem reicht eine Spannung 
unterhalb der Flußspannung, um eine LED blinken zu lassen.

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


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Ich habe eine Ersatzschaltung im Artikel LM3909 dokumentiert.

: Bearbeitet durch User
von Fred (Gast)


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Vielen Dank für die Erläuterungen, ich werde es erst mal mit einem 
größeren Wert für R2 versuchen.

Danke auch für den Artikel zum LM3909. Die Schaltung ist ja noch besser, 
weil sie mit einer Batteriezelle auskommt.

Es hat mich sehr gefreut, hier echte und freundliche Hilfe zu bekommen.

Vielen Dank und eine schöne Adventszeit!

Grüße
Fred

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