Hallo zusammen,
die Tage werden wieder dunkler - Zeit für ein neues Elektronikprojekt!
Ich bastle öfters mit Taschenlampen, Treibern und LEDs, und stehe regelmäßig vor der Frage: "welche andere LED passt da rein?".
Das Messgerät der Wahl ist eine elektronische Last. Da kann man z.B. einstellen, dass diese Last ein zu testendes Netzteil mit 3A belastet, oder die Spannung auf 3,6V dropt, oder 25W Leistung zieht. Quasi ein schlauer Widerstand, an dem man Strom, Spannung, Leistung einstellen kann.
Soetwas gibt es fertig zu kaufen, aber natürlich ist mir das zu teuer, unflexibel und langweilig!
Wunschzettel:
- ablesen, wieviel Strom vom Akku in den Treiber/Taschenlampe fließt, und auf welcher Spannung der Akku liegt
- ablesen, wieviel Strom vom Treiber in die "LED" fließt, und welche Flussspannung die "LED" dabei hat
- damit kann man ausrechnen, wie effizient der Treiber arbeitet
- einstellen einer "LED" Flussspannung: welchen Strom schafft der Treiber an einer 3,6V LED?
- einstellen eines "LED" Wunschstroms: welche Flussspannung darf eine 700mA LED maximal haben?
Dimensionierung:
- meine dickeren Blau/UV-Brocken haben eine Vorwärtsspannung von bis zu 36V.
- trotzdem sollen auch niedrige Spannungen möglich sein, für IR LEDs oder Dioden o.ä.
- dicke "übliche" weiße LEDs scheinen bei über 10A betrieben zu werden?
- auch 350mA und darunter sollen sinnvoll möglich sein
Nach langer Recherche, wühlen in Datenblättern, fluchen über Reichelts unfähige Filterfunktion, Diskussion mit ChatGPT, und einigen Skizzen, bin ich jetzt bei der angehängten Schaltung:
- Eine variable rail-to-rail Spannungsreferenz LT 3080 EST (IC1) erzeugt 0V bis 36V. Hier wird 0V bis 12V genutzt. Wählbar über einen 12-pol Drehschalter (12KD1). Die 12 Spannungen werden über 12 Trimmer (TR1..12) eingestellt (die 0V bis 12V Spannung wird am Ende auf 0V bis 36V geshiftet).#
- Ein OPAmp OPA2188 (OPA1) [korrektes Datenblatt] vergleicht die gewählte Referenzspannung mit der tatsächlichen Spannung am Mosfet, und regelt nach. Verglichen wird über einen 1:3 Spannungsteiler (R7 + R8), hier wird "aus 12V 36V".
- Als Mosfet habe ich den IRFB 4110 (FET1..4) gefunden. Vier parallel, um auch hohe Verlustleistungen ohne Hitzetod zu überstehen. Mit Lastwiderständen (R9..12), damit die vier Mosfets ähnliche Ströme abbekommen.
- An Buchse B1 kommt der LED-Ausgang des Treibers/Taschenlampe.
- Die Buchse BU2 wird gebrückt. Oder man schließt eine externe LED an, um deren Strom/Spannung anzuschauen.
- Ich habe vergessen, den Sicherungshalter einzuzeichnen. Bis 20A ausgelegt, Sicherungen gibt es bis 30A und mehr.. *evil*
- MU1 und MU2 ist ein PZEM-025 Multimetermodul, ausgelegt bis 50A und 300V. Gefällt mir mega!
- Um einen Strom durch die Mosfets einzustellen, nutze ich auch den OPAmp (OPA1). Ich vergleiche aber nicht die Spannungsreferenz, sondern den Spannungsabfall an einem Shunt. Praktischerweise hat das Multimetermodul ja schon einen Shunt integriert, den ich dafür mitnutze. Gemessen habe ich 0,0196R.
- Der Spannungsabfall ist mit maximal 0,684V zu klein, also verstärke ich die Spannung im OPAmp SGMOP07E (OPA2).
- Über einen Trimmer (TR13) kann man den Verstärkungsfaktor einstellen. Bei x52 fließt 1A wenn man am Drehschalter (12KD1) 1V einstellt, und 36A bei 36V. Bei x104 fließen bei 1V 500mA. Maximal kann man mit dem 200k Trimmer etwa x200 einstellen, für 1V 250mA und 36V 9A. Je nachdem, ob man große Maximalströme, oder genaue kleine Ströme haben möchte, kann man den Verstärkungsfaktor ändern. Oder einen anderen Trimmer für ganz andere Werte.
Auf der zweiten Seite kommen noch ein paar Hilfsschaltungen.
- Ein zweites Multimetermodul, für die Batterieseite der Taschenlampe
- Spannungsversorgung: um Spannungen unter 5V messen zu können, braucht das Multimetermodul eine externe Spannungsversorgung
- ein SGMOP07E Spannungswandler (CV1) erzeugt die benötigten 12V. Aus 2V-16V, per USB, Hohlbuchse oder 2xAA/9V-Kombibatteriefach.
- Versorgt man beide Multimetermodule mit den 12V aus dem Spannungswandler (CV1), liegt gemeinerweise GND von der Batterie/Treiberversorgung auf GND der LED/Treiberausgang. Wenn das unerwünscht ist, kann man per (SW3) das zweite Multimetermodul au eine eigene 2xAA/9V Versorgung (VI1) legen.
- Finally, wird (Thermo1) leitend wenn er etwa 50°C erreicht, und schaltet den Lüfter an.
Jetzt habe ich noch vier Bitten an euch:
Könnten Menschen, die sich besser als ich mit Elektronik auskennen, nochmal durchschauen, ob das alles so Sinn ergibt?
Das Konzept und viele Details kommen im Wesendlichen von ChatGPT. Ich habe per Taschenrechner und Datenblättern Plausibilität geprüft.
Wie würde man z.B. eine 18650 oder zwei 21700 an Kabel kriegen, um sie an das Multimetermodul zu hängen?
Die üblichen Batteriehalter würden instantan in Rauch aufgehen. Taschenlampenkörper umbauen?
Welche 12 Stufen hättet ihr gerne, um LED Spannungen und Ströme zu simulieren?
Wenn ich eins baue, kann ich auch zwei bauen. Wer sollte ein Exemplar bekommen, um Akkus, Taschenlampen und LEDs zu triezen?
Cheerio,
Ivo
die Tage werden wieder dunkler - Zeit für ein neues Elektronikprojekt!
Ich bastle öfters mit Taschenlampen, Treibern und LEDs, und stehe regelmäßig vor der Frage: "welche andere LED passt da rein?".
Das Messgerät der Wahl ist eine elektronische Last. Da kann man z.B. einstellen, dass diese Last ein zu testendes Netzteil mit 3A belastet, oder die Spannung auf 3,6V dropt, oder 25W Leistung zieht. Quasi ein schlauer Widerstand, an dem man Strom, Spannung, Leistung einstellen kann.
Soetwas gibt es fertig zu kaufen, aber natürlich ist mir das zu teuer, unflexibel und langweilig!
Wunschzettel:
- ablesen, wieviel Strom vom Akku in den Treiber/Taschenlampe fließt, und auf welcher Spannung der Akku liegt
- ablesen, wieviel Strom vom Treiber in die "LED" fließt, und welche Flussspannung die "LED" dabei hat
- damit kann man ausrechnen, wie effizient der Treiber arbeitet
- einstellen einer "LED" Flussspannung: welchen Strom schafft der Treiber an einer 3,6V LED?
- einstellen eines "LED" Wunschstroms: welche Flussspannung darf eine 700mA LED maximal haben?
Dimensionierung:
- meine dickeren Blau/UV-Brocken haben eine Vorwärtsspannung von bis zu 36V.
- trotzdem sollen auch niedrige Spannungen möglich sein, für IR LEDs oder Dioden o.ä.
- dicke "übliche" weiße LEDs scheinen bei über 10A betrieben zu werden?
- auch 350mA und darunter sollen sinnvoll möglich sein
Nach langer Recherche, wühlen in Datenblättern, fluchen über Reichelts unfähige Filterfunktion, Diskussion mit ChatGPT, und einigen Skizzen, bin ich jetzt bei der angehängten Schaltung:
- Eine variable rail-to-rail Spannungsreferenz LT 3080 EST (IC1) erzeugt 0V bis 36V. Hier wird 0V bis 12V genutzt. Wählbar über einen 12-pol Drehschalter (12KD1). Die 12 Spannungen werden über 12 Trimmer (TR1..12) eingestellt (die 0V bis 12V Spannung wird am Ende auf 0V bis 36V geshiftet).#
- Ein OPAmp OPA2188 (OPA1) [korrektes Datenblatt] vergleicht die gewählte Referenzspannung mit der tatsächlichen Spannung am Mosfet, und regelt nach. Verglichen wird über einen 1:3 Spannungsteiler (R7 + R8), hier wird "aus 12V 36V".
- Als Mosfet habe ich den IRFB 4110 (FET1..4) gefunden. Vier parallel, um auch hohe Verlustleistungen ohne Hitzetod zu überstehen. Mit Lastwiderständen (R9..12), damit die vier Mosfets ähnliche Ströme abbekommen.
- An Buchse B1 kommt der LED-Ausgang des Treibers/Taschenlampe.
- Die Buchse BU2 wird gebrückt. Oder man schließt eine externe LED an, um deren Strom/Spannung anzuschauen.
- Ich habe vergessen, den Sicherungshalter einzuzeichnen. Bis 20A ausgelegt, Sicherungen gibt es bis 30A und mehr.. *evil*
- MU1 und MU2 ist ein PZEM-025 Multimetermodul, ausgelegt bis 50A und 300V. Gefällt mir mega!
- Um einen Strom durch die Mosfets einzustellen, nutze ich auch den OPAmp (OPA1). Ich vergleiche aber nicht die Spannungsreferenz, sondern den Spannungsabfall an einem Shunt. Praktischerweise hat das Multimetermodul ja schon einen Shunt integriert, den ich dafür mitnutze. Gemessen habe ich 0,0196R.
- Der Spannungsabfall ist mit maximal 0,684V zu klein, also verstärke ich die Spannung im OPAmp SGMOP07E (OPA2).
- Über einen Trimmer (TR13) kann man den Verstärkungsfaktor einstellen. Bei x52 fließt 1A wenn man am Drehschalter (12KD1) 1V einstellt, und 36A bei 36V. Bei x104 fließen bei 1V 500mA. Maximal kann man mit dem 200k Trimmer etwa x200 einstellen, für 1V 250mA und 36V 9A. Je nachdem, ob man große Maximalströme, oder genaue kleine Ströme haben möchte, kann man den Verstärkungsfaktor ändern. Oder einen anderen Trimmer für ganz andere Werte.
Auf der zweiten Seite kommen noch ein paar Hilfsschaltungen.
- Ein zweites Multimetermodul, für die Batterieseite der Taschenlampe
- Spannungsversorgung: um Spannungen unter 5V messen zu können, braucht das Multimetermodul eine externe Spannungsversorgung
- ein SGMOP07E Spannungswandler (CV1) erzeugt die benötigten 12V. Aus 2V-16V, per USB, Hohlbuchse oder 2xAA/9V-Kombibatteriefach.
- Versorgt man beide Multimetermodule mit den 12V aus dem Spannungswandler (CV1), liegt gemeinerweise GND von der Batterie/Treiberversorgung auf GND der LED/Treiberausgang. Wenn das unerwünscht ist, kann man per (SW3) das zweite Multimetermodul au eine eigene 2xAA/9V Versorgung (VI1) legen.
- Finally, wird (Thermo1) leitend wenn er etwa 50°C erreicht, und schaltet den Lüfter an.
Jetzt habe ich noch vier Bitten an euch:
Könnten Menschen, die sich besser als ich mit Elektronik auskennen, nochmal durchschauen, ob das alles so Sinn ergibt?
Das Konzept und viele Details kommen im Wesendlichen von ChatGPT. Ich habe per Taschenrechner und Datenblättern Plausibilität geprüft.
Wie würde man z.B. eine 18650 oder zwei 21700 an Kabel kriegen, um sie an das Multimetermodul zu hängen?
Die üblichen Batteriehalter würden instantan in Rauch aufgehen. Taschenlampenkörper umbauen?
Welche 12 Stufen hättet ihr gerne, um LED Spannungen und Ströme zu simulieren?
Wenn ich eins baue, kann ich auch zwei bauen. Wer sollte ein Exemplar bekommen, um Akkus, Taschenlampen und LEDs zu triezen?
Cheerio,
Ivo
