OT? LED-Cluster Dimmer

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V.I.B
Stammgast

#1 erstellt: 05. Nov 2005, 13:40

Hallo,
ist vielleicht etwas OT aber ich versuchs trotzdem mal.

Ich habe einen LED-Cluster (12V 150mA) den ich in der Helligkeit mit einem Taster 3 bzw. 4fach verstellen möchte.
Schema: Aus -> 33% -> 66% -> ~100% (jeweils nach Tastendruck).

Erste Überlegungen ergaben folgendes:

Der Taster wird durch die beiden NAND-Gatter des 7400 entprellt und das Schaltsignal auf einen 4-bit Binärzähler (7493) geleitet. Die beiden ersten Ausgänge des 7493 stellen mit R4/R5 und T1/T2 einen simplen D/A-Wandler dar der den L200 auf feste Werte ansteuern soll (bsp. 0V/5V/8V/12V - ideal gesehen ohne Längsreglerverluste).

Leider habe ich mich einige Jahre nicht mit Digitaltechnik sowie dem L200 beschäftigt und weiss daher nicht ob ich nicht ein paar dicke Patzer eingebaut habe.

Sehr unsicher bin ich mir mit der Dimensionierung von:
-den beiden Basiswiderständen von T1/T2 (4.7k in Ordnung?)
-Spannungsteiler R6/R8 am L200 (Pi x Daumen gewählt)
-Eingang 2+3 am IC2 dürfen unbeschaltet bleiben (oder muss hier ein Pull-Up/Down Widerstand gesetzt werden ?) ?

Schaltungsbeschreibung:
Die Schaltung soll nach betätigen des Tasters (!) S1 die Helligkeit um eine Stufe ändern. Nach erreichen der höchsten Helligkeitsstufe soll die Schaltung nach Tasterbetätigung bei 0% weitermachen.

Nochmal das Schema:
0% -> 33% -> 66% -> 100% -> 0% -> 33% -> ...

Leider habe ich keine Testsoftware hier um den Schaltplan zu
überprüfen und mal eben eine Streifenrasterplatine aufbauen und dann feststellen das es nicht läuft ist auch nicht das wahre.

€dit:
Achja, die Bauteile habe ich gewählt weil diese noch in meiner Bastelkiste rumliegen. Daher sollten es die o.g. Bauteile bleiben.

[Beitrag von V.I.B am 05. Nov 2005, 13:48 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#2 erstellt: 05. Nov 2005, 16:01

Ich würde den Digitalteil mit CMOS-IC aufbauen, dadurch kannst Du die zweite Speisespannung sparen, da die bis 18 Volt ohen Probleme arbeiten. Bei CMOS mußt Du dann aber unbedingt die offenen Eingänge beschalten. Sonst gibt das üble Probleme.

Wie das bei den jetzt von Dir vorgeschlagenen ICs ist, weiß ich nicht, gebe dir aber gerne einene Link zum selber Daten suchen:

http://www.datasheetcatalog.com/
Dort oben in das weiße freie Feld einfach den IC-Typ eingeben und dann search...

Im Moment sind R1/2/3 für normales TTL viel zu hochohmig. Besser 1k. R9/10 kannst du sogar auf 10...22k gehen. Geht aber mit 4,7k auch.
R6/7/8 sind natürlich völlig daneben dimensioniert, aber das weißt Du ja selber.

[Beitrag von Ultraschall am 05. Nov 2005, 16:05 bearbeitet]

V.I.B
Stammgast

#3 erstellt: 07. Nov 2005, 14:34

Gut, da waren wohl noch mehrere Fehler "eingebaut". Ich habe mich nochmal drangesetzt, ein paar Sachen geändert und die Werte errechnet die ich für den L200 benötige.

Neue Schaltung:

Die Entprellschaltung (IC74..00) ist jetzt richtig beschaltet (vorher durch 2x 0 am Eingang gab es einen unzulässigen Eingangswert) und füttert den Binärzähler (IC74..93) der bei einer negativen Flanke (??) einen Wert weiterzählt.

Der DA-Wandler (R4/R5/T1/T2/R6/R7) wandelt den Zählwert des IC74..93 in analoge Werte für den L200 um.
(Spannungswerte: 2.75V - 6.4V - 11.1V - Max ; Duch die beiden Potis sind die Werte praxisgerecht einstellbar)

Der maximale Ausgangsstrom wird durch R8 bestimmt (450mA).

Formeln zur Berechnung:
Ua = 2.75V * ( 1 + R9 / R6 bzw. R7)
Imax = 0.45 / R8

Kann da noch Jemand einen Fehler entdecken ?

PS: Die 74..xx Serie habe ich bewusst gewählt da die Schaltung im KfZ eingesetzt werden soll. Da die Boardspannung alles andere als sauber ist müsste ich die Spannung sowieso filtern. Da bietet sich eine saubere 7805 beschaltung geadezu an. Die CMOS-Bausteine hätten nur noch ca. 4V Luft nach "oben". Bei einem defekt des LiMa-Reglers könnten somit alle CMOS-ICs geschossen werden.

[Beitrag von V.I.B am 07. Nov 2005, 14:37 bearbeitet]

pelmazo
Hat sich gelöscht

#4 erstellt: 07. Nov 2005, 17:10

Es ist nicht besonders sinnvoll, die Helligkeit der LED über die Spannung zu steuern. Das liegt an der LED-Kennlinie. Wesentlich besser wäre eine Ansteuerung mit wählbarem Konstantstrom, oder eine Kontrolle des Tastverhältnisses.

Ultraschall
Inventar

#5 erstellt: 07. Nov 2005, 21:28

Stimmt. Garnicht drüber nachgedacht.

Strombegrenzungswiderstand R8 über zwei Optokoppler umschalten geht glaube ich nicht, weil da der ganze Ausgangsstrom des L200 durchfließt, wenn ich mich richtig errinere. Und der wäre zuviel für die Optokoppler.

Also doch takten. Und die Taktbreite ändern bzw. den Takt für Null eventuell ganz abschalten.
Stört Dich das Takten ? Oder lieber gesteuerte (analoge) Stromquelle?

V.I.B
Stammgast

#6 erstellt: 08. Nov 2005, 12:10

Eine Regelung über den Strom wäre sicherlich nicht verkehrt aber ich möchte demnächst noch andere Leuchtmittel an die Regelung anschliessen. Es bleibt also nur der Weg über die Spannung. Der LED Cluster lässt sich übrigens prima über die Spannung dimmen (getestet mit Labornetzteil).

PWM wäre natürlich auch nicht schlecht da weniger Verlustleistung anfällt. Ich bewege mich aber im Bereich <1A und ich habe noch eine ganze Batterie an L200 die so langsam verbaut werden möchten. Eine PWM scheidet also aus.

Ultraschall
Inventar

#7 erstellt: 08. Nov 2005, 21:11

Dann baue mal so, wie im letzten Plan los. Eventuell wäre dann ein geringer Vorwiderstnad von einigen Ohm vor der LED, besser für Stromkonstanz. Aber das bekommt man am besten in der Praxis raus. Also aufbauen und testen.

pelmazo
Hat sich gelöscht

#8 erstellt: 08. Nov 2005, 21:21

Reichen denn etwa 10V für die LED? Der L200 braucht immerhin an die 2V zwischen Ein- und Ausgang für sich selber.

V.I.B
Stammgast

#9 erstellt: 09. Nov 2005, 01:20

10V sind vollkommen i.O. In der Praxis (laufender Motor) wird es dann wohl auf ~12V rauslaufen.
Der Cluster soll ja nur meinen stockdunklen Aschenbecher beleuchten damit ich mir das tägliche "Aschewegputzenunddabeifluchen" erspare. Ob der Cluster dabei nun 12V oder 10V bekommt ist erstmal nebensächlich, Hauptsache die Fluppen landen da wo sie hingehören (Ok, die beste Möglichkeit wäre dieses Laster ganz aufzugeben .. das ist aber ungleich schwerer als diese Schaltung zu entwerfen ;)).

Beim fahren wollte ich ihn etwas runterdimmen damit es nicht stört. Die volle Leistung benötige ich eigentlich nur wenn ich dann mal etwas im Auto suche. Dafür hätte es zwar auch eine simple PWM/SpannungsreglerXY-Schaltung mit Poti getan aber es ist ja nicht verkehrt mal wieder die kleinen grauen Zellen etwas Warmlaufen zu lassen.

[Beitrag von V.I.B am 09. Nov 2005, 01:22 bearbeitet]

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