Forum: Fahrzeugelektronik Wer kann diesen Schaltplan prüfen/erklären? (LED-Rücklicht)


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von Olli Z. (z80freak)


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Ich habe kürzlich ein defektes LED-Rücklicht "knacken" müssen da die 
tollen Konstrukteure die Platine so verbaut haben das man diese nur 
entfernen kann wenn man die zusammengeschweißten PMMA-Plastikteile 
auseinander reißt. "Aufbacken" ist nicht.

Ich habe das zum Anlass genommen aus der Platine eine Schaltung zu 
zeichnen. Einige Bauteile muss ich noch runterlöten und ausmessen, das 
meiste ist jedoch bekannt.

Auf dem einen Bild sieht man den von mir ermittelten Schaltplan, auf dem 
anderen eine Einteilung in Blöcke zu denen ich ein paar Fragen habe und 
gern eine Erklärung hätte.

Im Kern geht es darum im KFZ die drei in Reihe geschalteten roten LEDs 
(Typ leider unbekannt da keinerlei Beschriftung erkennbar) dauerhaft als 
Rücklicht leuchten zu lassen. Der Aufbau dürfte somit einer KSQ 
entsprechen. Ich frage mich nur warum so kompliziert? Zwei Transistoren 
hätten es doch auch getan?

(1)
Wozu dient die Parallelschaltung R1+R2+R3 (SMD-Format 1206) zu einem 
Gesamtwiderstand von 1,1k? Evtl. der Lampenprüfung?
Merkwürdig auch die Reihenschaltung der Abblock-Kondensatoren C1 und C3, 
nicht? Warum nicht einfach einen nehmen?

(2)
Dient R15 als Schmelzsicherung?
Die Diode D1 ist vermutlich der Verpolungsschutz?
Z1 hält vermutlich die Spannungsspitzen (Load Dump) fern?

(3)
Das ist die eigentliche KSQ-Strecke. Die Parallelschaltung von R13 und 
R14 ist wohl um einen noch präziseren Ohm-Wert (53,5 Ohm) zu erhalten?
Die Ganze Schaltung nimmt im Betrieb nur knapp 104 mA auf, daran werden 
die LEDs wohl den meisten Anteil haben. Zur LED weiss ich leider nichts, 
daher habe ich mal einen separaten Thread dafür eröffnet 
Beitrag "LED bestimmen")
Q4 begrenzt wohl den Strom, zusammen mir R13+R14 und R12?
Der Komparator (ohne Hysterese/Feedback) OpAmp misst vermutlich den 
Spannungsabfall von R12 (Shunt) und steuert damit die Basis und 
Stromverstärkung von Q4?

(4)
Die Schaltung verstehe ich nicht, es wirkt als wäre das eine Art 
diskreter Spannungsregler für die Stromsteuerung (OpAmp)?
Z2 stellt die Betriebsspannung wohl auf 5,6V ein.

(5) "C7" ist vermutlich falsch. Das Bauteil sieht aus wie ein 
Kondensator (hellblaues Gehäuse) ist aber vermutlich eher eine 
Induktivität?

(6)
Tja, das hat wohl was mit dem OpAmp-Betrieb zu tun???

So wie ich das erkenne besitzt die Schaltung keine 
Temperaturkompensation. Gerade im KFZ-Bereich hätte ich sowas eigentlich 
erwartet?

Ich habe die Umsetzung von den Leiterbahnen zur Schaltung mehrfach 
überprüft, das müsste alles so stimmen. Die fehlenden Werte für die 
Kondensatoren reiche ich nach, sofern das überhaupt zum Verständnis 
notwendig ist.

Bin schon gespannt auf Eure Ideen dazu!

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7307130 wurde vom Autor gelöscht.
von Matthias B. (turboholics)


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Zur Schaltung kann ich die leider nix sagen, aber wenn das Rücklicht 
immer eingeschaltet sein soll (Tagfahrlicht?), warum nicht eine 
zusätzliche Leitung ziehen und mit 2 Dioden entkoppeln oder sofern 
vorhanden einfach das Bordnetzsteuergerät passen programmieren.

VG

von Michael B. (laberkopp)


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Olli Z. schrieb:
> C7 ist vermutlich falsch

Ja, sicher ein Widerstand, hellblau = Dünnfilm.

(1) Grundlast, damit der Bordcomputer eine verdrahtete Leuchte erkennt.

C1,C3 damit ein kaputter keinen Kurzschluss erzeugt.


(2) Vielleicht wäre ein Sucherungswiderstand bestückbar

Olli Z. schrieb:
> Parallelschaltung von R13 und R14 ist wohl um einen noch präziseren
> Ohm-Wert (53,5 Ohm) zu erhalten?

Eher wegen der Verlustleistung.

(4) Betriebsspannungserzeugung mit Z-Diode die von Konstantstrom 
durchflossen wird, liefert auch die Teferenzspannung.

(6) Überspannungsabschaltung, damit die Verlustleistung in Q4 nicht zu 
hoch wird.

von ParagraphZweiundvierzigA (Gast)


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Matthias B. schrieb:
> wenn das Rücklicht
> immer eingeschaltet sein soll (Tagfahrlicht?)


Tagfahrlicht darf nur vorne leuchten.

von Thomas O. (kosmos)


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1. Grundlast evtl als Codierung damit das Steuergerät erkennt was(welche 
Ausführung angeschlossen ist.

die 2 Kondensatoren, wie schon gesagt Verhinderung eines Kurzschlusses 
wenn ein MLCC Kerko die hufe hebt oder um eine höhere 
Spannungsfestigkeit zu erreichen.

2. Verpol und Überspannungsschutz wobei dann der Begrenzungswiderstand 
oder Drossel nicht 0 Ohm haben dürften vielleicht erhöht sich der 
Widerstanbd mit Erwärmung.

3. 3 LEDs in Reihe wegen der 12V Versorgung, Masseseitig geschaltet und 
der OPAMP wird eine Stromregelung vornehmen da er ein Feedback bekommt.

4. Wird der Spannungsstabilisierung für Teil 6 dienen.

6. Wird wirkt nochmal auf die Stromregelung des OPAMP ein das im 
Fehlerfall die LEDs nicht hops gehen, C7 ist falsch eingezeichnet.

von Olli Z. (z80freak)


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Habe das von mir als "C7" bezeichnete Bauteil mal ausgelötet und 
gemessen. Eine Kapazität konnte ich nicht feststellen, dafür einen 
Widerstand von 3,9 k. Für eine Induktivität und einen EMI-Suppressor 
wäre der Innenwiderstand wohl viel zu hoch. Warum auch immer dieser 
Widerstand "blau" ist... möglicherweise doch ein VDR?

von ArnoR (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> Habe das von mir als "C7" bezeichnete Bauteil mal ausgelötet und
> gemessen.

Das gleiche solltest du auch mit R8 machen. Bei R8 = 1,43MOhm würden die 
LEDs niemals leuchten.

> möglicherweise doch ein VDR?

Wieso denn? Ein normaler Widerstand mit 3k9 an der Stelle ist doch 
richtig.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Olli Z. schrieb:
> Warum auch immer dieser
> Widerstand "blau" ist... möglicherweise doch ein VDR?

Vielleicht ist es auch ein NTC/PTC, der zusammen mit R7 einen 
temperaturabhängigen Spannungsteiler bildet?

von Olli Z. (z80freak)


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ArnoR schrieb:
> Das gleiche solltest du auch mit R8 machen. Bei R8 = 1,43MOhm würden die
> LEDs niemals leuchten.
Ohje, Du hast Recht, Danke für den Hinweis. Ich hatte mich bei den 
Widerständen einfach aufs "Auge" verlassen. Und da habe ich auf R8 "16E" 
gelesen, was laut Widerstandstabelle eben 1,43 M sind. Habs grad nochmal 
nachgemessen und in der Tat sind es nur 391 Ohm. Dreht man das Bauteil, 
kann man das gut lesen. Leider sind die Zeichen in der gewählten 
Schriftart nicht "verdrehsicher".

von Thomas (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> in der Tat sind es nur 391 Ohm

Sind es nicht sogar nur 390 Ohm? Ich habe es so kennen gelernt, dass die 
letzte Stelle für die Anzahl Nullen steht.

von Olli Z. (z80freak)


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Thomas schrieb:
> Olli Z. schrieb:
>> in der Tat sind es nur 391 Ohm
>
> Sind es nicht sogar nur 390 Ohm? Ich habe es so kennen gelernt, dass die
> letzte Stelle für die Anzahl Nullen steht.

Stimmt, gemessen waren es 391 Ohm, vermutlich aufgrund der 
Bauteiltoleranz (sind ja 5% möglich).

von Olli Z. (z80freak)


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Michael B. schrieb:
> (4) Betriebsspannungserzeugung mit Z-Diode die von Konstantstrom
> durchflossen wird, liefert auch die Teferenzspannung.
> (6) Überspannungsabschaltung, damit die Verlustleistung in Q4 nicht zu
> hoch wird.

Ich würde das mal so zusammenfassen:

Der OpAmp ist über die BE-Emitter Strecke von Q4, sowie dem 
Basis-Vorwiderstand R8 gegengekoppelt. Seine Referenzspannung wird über 
Z2 auf 5,6 V gehalten. Dies wird über den durch Z4 selbsthaltend 
geschalteten PNP-Transistor Q1, sowie dem Strombegrenzungswiderstand R4 
aus der gefilterten Bordspannung erzeugt.

Der NPN-Transistor Q2 dürfte im Normalbetrieb nicht angesteuert sein. 
Seine Basis wird positiv sobald über Z3 eine höhere Spannung als 12V 
abfällt. Dies ist der Fall wenn die Eingangsspannug höher als erwartet 
wird (mind. 12 V + 1 V für D1 = 13 V). Ab ca. 14 V dürfte dann so viel 
Strom in die BE-Strecke fließen das Q2 leitend wird und den 
Referenzeingang von IC1 über R5 niederohmig gegen Masse schließt. Dies 
wiederum führt zur Abschaltung der LEDs.

von Matthias B. (turboholics)


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ParagraphZweiundvierzigA schrieb:
> Matthias B. schrieb:
>> wenn das Rücklicht
>> immer eingeschaltet sein soll (Tagfahrlicht?)
>
> Tagfahrlicht darf nur vorne leuchten.

Dann wird vorn auf "Abblendlich als TFL" codiert (wenns nicht eh 
Standard ist) und schon zählts als normal Licht ein.

VG
Matthias

von Olli Z. (z80freak)


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Matthias B. schrieb:
> ParagraphZweiundvierzigA schrieb:
Sorry, aber merkst Du das Du ganz am Anfang schon falsch abgebogen bist? 
;-)

von ArnoR (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> Ich würde das mal so zusammenfassen:
>
> Der OpAmp ist über die BE-Emitter Strecke von Q4, sowie dem
> Basis-Vorwiderstand R8 gegengekoppelt. Seine Referenzspannung wird über
> Z2 auf 5,6 V gehalten. Dies wird über den durch Z4 selbsthaltend
> geschalteten PNP-Transistor Q1, sowie dem Strombegrenzungswiderstand R4
> aus der gefilterten Bordspannung erzeugt.

Fast alles falsch.
Z4 bildet mit R6, R9 und Q1 eine Konstantstromquelle, die auf die 
Z-Diode Z2 arbeitet und dort die Versorgungsspannung 5V6 für den OPV 
IC1A erzeugt. Aus dieser Spannung wird durch den Teiler R11/R7 eine 
Referenzspannung für den nichtinvertierenden OPV-Eingang abgeleitet. Der 
OPV ist mit Q4, R8, R12, R4 als Konstantstromquelle für die LED-Kette 
geschaltet und regelt den LED-Strom so ein, daß die Spannung über R4/R12 
gleich der Spannung am nichtinvertierenden Eingang ist.

Olli Z. schrieb:
> Der NPN-Transistor Q2 dürfte im Normalbetrieb nicht angesteuert sein.
> Seine Basis wird positiv sobald über Z3 eine höhere Spannung als 12V
> abfällt. Dies ist der Fall wenn die Eingangsspannug höher als erwartet
> wird (mind. 12 V + 1 V für D1 = 13 V). Ab ca. 14 V dürfte dann so viel
> Strom in die BE-Strecke fließen das Q2 leitend wird und den
> Referenzeingang von IC1 über R5 niederohmig gegen Masse schließt. Dies
> wiederum führt zur Abschaltung der LEDs.

Fast richtig.
Es wird nicht (ab-) geschaltet, vielmehr ist es ein Übergang mit einer 
gewissen Steilheit. Die LEDs werden maximal entsprechend dem 
Teilerverhältnis von R11 zu R5//R7 abgeregelt. Siehe obige Erklärung zur 
Funktion der OPV-Stromquelle.

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