LED Impulsgeber

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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Mi, 13.05.09, 13:35

Das sagt LTSpice dazu (schade, dass in LTSpice keine Bauteile explodieren können) :mrgreen:
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Nichia LED 30 mA
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Philips/Luxeon LumiLED 1600 mA
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EGS
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Mi, 13.05.09, 14:25

also
als kleine weiter info
in deiner simulation verwendest du eine ideale spannungsquelle
was es in wirklich keit NIE gibt, weil jede spannungsquelle ihren eigenen innenwiderstand hat
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Mi, 13.05.09, 14:29

Ich weiß, ist halt worst case. Mit 0,3 Ohm kommt man aber auch noch auf 500 mA durch die 30 mA-LED.
Ich wollte damit den übelst möglichen Zustand zeigen.
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Sailor
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Mi, 13.05.09, 14:32

EGS hat geschrieben:also
als kleine weiter info
in deiner simulation verwendest du eine ideale spannungsquelle
was es in wirklich keit NIE gibt, weil jede spannungsquelle ihren eigenen innenwiderstand hat
Einer der Faktoren, warum ich Deine Schaltung komplett kennen möchte - es kommt zu einer Strombegrenzung, die mit dem Schaltungsaufbau zu tun hat und nichts mit der LED.
EGS
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Mi, 13.05.09, 14:47

ähm ja wartet bis ich das video und die fotos online habe
dann könnt ihr das anschauen
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Sailor
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Mi, 13.05.09, 15:25

Mich interessieren eigentlich nur die komplette Schaltung von der Spannungs-(Strom-) Versorgung bis zur LED als Schaltbild und als Foto vom realen Aufbau.
Borax
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Mi, 13.05.09, 16:59

Mal sehen, vielleicht hab ich heut Abend Zeit und Lust das mal zu testen (mit Oszi). Ein blaues Standard-Led kann man ja mal opfern...
Ich werde es aber vmtl. 'umgekehrt' ausprobieren: Einstellbare KSQ takten, dabei langsam den Strom erhöhen und Flussspannung (am Oszi) verfolgen. Sollte das LED bis 7V durchhalten, kann ich ja auch noch schauen ob sich die LED unter Standardbedingungen verändert hat (Flussspannung und Lichtstrom bei 20mA).
EGS
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Mi, 13.05.09, 21:53

gute idee borax
wir verändern halt ned direkt den strom
sondern drehen die spannung hoch ^^
Borax
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Sa, 16.05.09, 14:01

Also ich hab das gestern mal durchprobiert. Ergebnis: Irgendwie haben (mal wieder) alle ein bisschen recht.
Messaufbau: NE555 Schaltung mit 0.1µF Kondensator Frequenz ~1Khz (ist am Oszi schöner/flimmert weniger) Duty cycle: anfangs ~10% (Widerstande: 10k/750 Ohm), dann ~5% (Widerstande: 10k/330 Ohm), dann ~2% (Widerstande: 10k/150 Ohm) Betriebsspannung: erst 9V, später 12V.
Objekt: Blaue LED mit einem 5Ohm Messwiderstand (0.1%) verlötet. Gemessen wurde direkt die Klemmenspannung am Messwiderstand (daraus Strom berechnet) bzw. LED. Die LED war zusammen mit einer Fotodiode in ein Stück Schrumpfschlauch eingeschrumpft um vorher/hinterher auf gleiche Lichtleistung abgleichen zu können. Als Bezugspunkt hab ich den Strom gemessen, bei der an der Fotodiode eine Spannung von 0.5V produziert wurde. Mit 'jungfräulicher' LED war das bei 14.0 mA und 2.94V der Fall.
Anfangs war die LED (+Messwiderstand) einfach über ein Poti am Ausgang des NE555 angeschlossen. Die Werte 2mA bis 20mA wurden ohne Pulse mit Multimeter gemessen ( LED + Messwiderstand + Poti direkt an 9V) und sind daher genauer angegeben.
Werte:

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Spannung	Strom       Duty
 [V]         [mA]      [an/aus]
2,80         2          100%
2,84         4          100%
2,89         8          100%
2,94         14         100%
2,97         20         100%
3,1          40         10%
3,6          100        10%
4            160        10%
4,2          200        5%
4,7          300        5%
Und hier war Ende der Fahnenstange! Mehr gibt der NE555 nicht her (ist eh schon stark überbelastet).
Also Ausgang des NE555 an einen MosFet, und LED + Messwiderstand + Poti über den Mosfet angesteuert, duty nochmal runter (auf 2%).

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Spannung	Strom       Duty
 [V]         [mA]      [an/aus]
5,2          400        2%
5,8          540        2%
6,4          740        2%
Hier war dann auch wieder Ende, am 5Ohm Messwiderstand war jetzt schon ein Spannungsabfall von 3,7V, der Rest (zu den 12V) ist am Mosfet und diversen Übergangswiderständen (Steckbrett) hängengeblieben. Über 700mA an einer 5mm 20mA LED 'reicht' aber auch. Hat die LED 'gelitten'? Ja, aber nicht so schlimm wie erwartet. Um den gleichen Lichtstrom wie vorher zu erhalten, waren 15,5mA nötig, also 1,5mA mehr als anfangs. Wie lange ein 5mm 20mA LED einen Strom von 700mA (bei 2% duty) mitmacht, weiß ich auch nicht. Ich hab es ja immer nur ein paar Minuten 'laufen lassen'.
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So, 17.05.09, 14:01

Da hast Du Dir ja echt Mühe gemacht, Borax! Aber das Ergebnis ist ja ca. wie erwartet (Die Spannung in der Tabelle ist die an der LED nehme ich mal an)

EGS (der OP) wollte ja noch Fotos/Video von der Schaltung liefern. Vielleicht ja auch einen Schaltplan. Ich habe nach wie vor den Eindruck, der Lehrer verbreitet gefährliches Halbwissen und würde das gerne widerlegt sehen, glaube aber nicht dran, dass das klappt.

Wir sehen jedenfalls: man kann es mit ausreichend kurzen Pulsen wirklich hinbekommen, eine LED eine gewisse Zeit mit (evtl.) 7V zu betreiben, ein messbarer Schaden entsteht jedoch schon nach wenigen Sekunden Betrieb. Von daher ist es absolut keine geeignete Methode.

Ich möchte mal wissen, wo der Lehrer von EGS das herhat, dass eine LED per viel zu hoher Spannung mit kurzen Pulsen versorgt werden dürfe. Wobei 6 ms für Halbleiter alles andere als kurz sind. Begrenzend wirkt dann eigentlich nur noch der Innenwiderstand der LED + der Spannungsquelle (vernachlässigbar gegenüber Ri einer 20mA-LED) selbst.
EGS
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Mo, 18.05.09, 23:47

sag ich doch borax

also
zum thema schaltplan

ich hab den von borax verwendet nur ohne den vorwiderstand der LED
nun ja, also ich hab die LED mal über mehrere stunden laufen lassn
funktionierte immer noch einwandfrei

der Ne555 hält eine spannung bis zu 12 V , laut unserer jaegerliste aus

er wird wärend dem betrieb auch ned heiß , nur betriebswärme halt
aber die is kaum spürbar
die LED genauso
die wird natürlich etwas wärmer

mit den videos hab ich im mom gewisse probleme
kann sie ned uploaden
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das is zumindestens die voltanzeige
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Di, 19.05.09, 08:34

und wieder ein grund warum ich die jägerliste noch nie mochte. der ne555 kann laut datenblatt 4,5-16V ab. und wie hoch ist den die "betriebswärme" am 555? was mich auch noch interesiert ist was den jetzt genau dagegen gesprochen hat da einen wiederstand für 100mA oder wegen mir auch mehr mit rein zu bauen? der preis von ka 8ct maximal?

Edit: ach ja das viedeo am besten bei youtube hochladen: (acc erstelen,) video hochladen, und den link posten
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Di, 19.05.09, 11:43

Also wenn direkt der schedderige NE555 die LED versorgt, dann ist das ja auch schon eine Art Vorwiderstand und der Innenwiderstand der Spannungsquelle wird noch irrelevanter.
Eine High-Power-LED dürfte über das, was aus einem NE555 rauskommt sogar lachen und sich langweilen. Die 5 mm-LED wird aber immerhin durch den NE555 auch schon ein klein wenig im Strom begrenzt.

Ich dachte eigentlich, dass der Lehrer da einen anständigen MOSFET sowie eine Spannungsquelle mit mindestens 3-5 Ampere benutzt hat, denn der angebliche Effekt soll ja sein, dass die LED sich bei kurzen Pulsen angeblich selbst schützt.

(wobei ich in Anbetracht der Tatsache, dass ein Halbleiter sich durch irgenwelche von ihm intern verursachten Transienten selbst schützen soll, unter "kurz" aber nach wie vor eher Nano- oder Picosekunden und nicht Millisekunden verstehen würde)
Borax
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Di, 19.05.09, 22:41

Also wenn direkt der schedderige NE555 die LED versorgt, dann ist das ja auch schon eine Art Vorwiderstand und der Innenwiderstand der Spannungsquelle wird noch irrelevanter.
Genau das hab ich ja oben schon angemerkt. Bei 12V Betriebsspannung waren maximal 300mA aus dem NE555 'rauszuholen'.
Bei diesem Strom beträgt die Spannung an der LED aber 'nur' 4.7V. Bei 7.8V Betriebsspannung dürften es nur etwa 200mA sein (Spannung an der LED vmtl. etwas über 4V), was schon 'fast' wieder im erlaubten Bereicht liegt (100mA bei 10% duty wird ja von den Herstellern als 'in Ordnung' angegeben).
...Nano- oder Picosekunden...
Mikrosekunden 'scheinen' auch zu reichen. Immerhin ist mir die LED bei 6.4V und 700mA mit Pulsen von ca. 20µS (2% duty) nicht 'um die Ohren geflogen', was ich eigentlich erwartet hätte.
EGS
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Do, 21.05.09, 05:46

also
das is das video meiner schaltung

und ja sry für die hintergrundmusik
hatte vergessen sie abzustellen ^^

http://www.youtube.com/watch?v=p6e9BgMtD1I
moto
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Fr, 22.05.09, 07:55

ok ist akzeptiert es tut :)

mich würde aber noch immer interessieren:
welche temperatur erhöung am ne555 nach 1h betrieb zu messen ist?
wie hoch die spannung über der LED ist?
welche gründe gegen einen wiederstand für die led gesprochen haben?

gruß moto
EGS
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Di, 26.05.09, 16:08

so bald ich kann mess ich das
aber bin momentan
berufschule
und so und erst nächste woche wieder arbeit

das mit dem vorwiderstand hat ganz einfach den grund
dass an dem ziemlich viel spannung abgefallen wäre und
ja wir extra die hellen leds geholt haben weil wir wollten
dass das richtig hell wird
und ja ^^
wie man sieht is es verdammt hell
ich habs mit vorwiderstand getestet
und ja das war eindeutig dunkler wie jetzt
moto
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Di, 02.06.09, 15:42

hm was war das denn für nen vorwiderstand (also Ohm) ich denk mal der war einfach "zu groß" denn wie einige hier ja schon gemessen haben kann der NE555 einfach nich all zu viel treiben ohne in der spanung einzubrechen. (bei geschätzten 200 vom ne555 bei geschätzten 4,2V spannung über die LED würde das mit transistor am ausgang vom ne555 einen widerstand von (7,8V-4,2V-0,7V)*0,2A=14,5Ohm -> 15Ohm bedeuten schaltung in etwa wie in diesen post von borax)

gruß moto
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Di, 02.06.09, 16:42

EGS hat geschrieben: das mit dem vorwiderstand hat ganz einfach den grund
dass an dem ziemlich viel spannung abgefallen wäre und
ja wir extra die hellen leds geholt haben weil wir wollten
dass das richtig hell wird
Du kannst auch einen Vorwiderstand für 700mA berechnen und einbauen. Das wäre dann immer noch "stabiler", als ganz ohne, und auch genauso hell. Nimmste 12V - 6,4v der LED : 700mA = 8ohm. Die Spannung an einem anständigen FET ist bei 700mA und gelöteter Schaltung wohl vernachlässigbar.
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