Leuchthalsband

Wer seine kompletten Projekte vorstellen möchte, kann dies hier tun

Moderator: Sebi

Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 27.11.2014, 21:26

Jetzt müsste es mit diesem Schaltplan (unten im Bild) wie erwünscht funktionieren? (es ändert sich nur, das wenn der Neigungsschalter offen ist keine LEDs brennen, und umgekehrt) Die Ausschaltverzögerung beträgt ca. 154 Sekunden ( t = 1,1 x R3 x C1), das wären dann die 2 Minuten.
:arrow: Welche LEDs und welche Batterie ich verwende, muss ich erst noch schauen und auch ausrechnen, dass die Batterielebensdauer möglichst hoch ist. :)
:!: Am Timer Baustein NE555 sind nicht alle Anschlussbezeichnungen korrekt! Man muss sich an den Anschlussnummern halten! Ich hab einen anderen Baustein verwendet, weil es den Timer Baustein NE555 bei meinen Zeichenprogramm nicht gegeben hat.
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 27.11.2014, 22:34

Wer schaltet den Sperrwandler aus?

...Jetzt müsste es mit diesem Schaltplan (unten im Bild) wie erwünscht funktionieren? ...
Sry keine guten Nachrichten. :cry:
Am Kollektor des Sperrschwingertransistors entstehen Nadelimpulse hoher Spannung, die ohne Last den Transistor zerstören würden. Die 1k0 reichen hier als Last nicht aus die Nadelimpulse gehen bis 160V
Das sieht so aus:
Joule Thief.PNG

Doch Nadelimpulsen kannst du keine Schaltung betreiben. In einem Wikipedia Artikel wird die Joule Thief beschrieben und auch gezeigt, wie man daraus eine stabile Gleichspannung gewinnen kann. Den Artikel solltest du studieren :wink:

:!: Info:
Ein NE555 kann bis zu 150mA am Ausgang treiben. T2 und R5 sind nicht nötig. :wink:

...über den Rest der Schaltung reden wir noch.

Edit:
Ich habe gerade gelesen, dass du µC-Erfahrung hast. Warum machst du es nicht damit?
Wenn das Band am Haken hängt Lässt du den µC die LEDs, nach Ablauf der von dir gewünschten Zeit ausschalten, danach geht der µC schlafen (standby oder wie das heißt). Wen das Band wieder vom Haken genommen wird lässt den µC wieder aufwachen (wakeup) und die LEDs einschalten. Den Job möcht ich als µC auch haben :mrgreen:
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 28.11.2014, 14:58

alterhase hat geschrieben:Wer schaltet den Sperrwandler aus?
Stimmt, besser wäre es, wenn man ihn ausschaltet. Die Frage ist nur wie? Weil er darf erst abschalten, wenn die Ausschaltverzögerung abgelaufen ist.
alterhase hat geschrieben:Doch Nadelimpulsen kannst du keine Schaltung betreiben. In einem Wikipedia Artikel wird die Joule Thief beschrieben und auch gezeigt, wie man daraus eine stabile Gleichspannung gewinnen kann.
Wäre nicht besser statt den Einweggleichrichter einen Brückengleichrichter mit Glättungskondensator einzubauen. Und die Z-Diode kann ja trotzdem bleiben. Stabilisiert ja nur die Spannung zusätzlich.
Oder reicht der Einweggleichrichter mit der Z-Diode aus?
alterhase hat geschrieben:Ich habe gerade gelesen, dass du µC-Erfahrung hast. Warum machst du es nicht damit?
Ich habe nur mit Boards programmiert (wie z.B. myAVR oder Arduino), die sind aber relativ groß und eine elektronische Schaltung ist dazu auch noch Preisgünstiger. :wink:
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 29.11.2014, 12:56

...Ich habe nur mit Boards programmiert (wie z.B. myAVR oder Arduino)...
Das ist das Problem bei den Boards. Es werden die größten Einstiegshürden aus dem Weg geräumt, aber danach wird man alleingelassen ...mit dem Zubehörkatalog. ... :mrgreen:
Das, worum es eigentlich geht (dieses kleine rechteckige Ding mit den vielen Anschlussbeinchen zu erforschen und verstehen) wird vernachlässigt. :evil:

...Wäre nicht besser statt den Einweggleichrichter einen Brückengleichrichter mit Glättungskondensator einzubauen. ...
Du hast ja nur positive Spannungsspitzen die du verwerten kannst, also genügt ein Einweg-Gleichrichter.

...Stimmt, besser wäre es, wenn man ihn ausschaltet. Die Frage ist nur wie? ...
Da muss man etwas "tricky" vorgehen. :wink: ...mir schwebt da schon etwas vor. Der Neigungsschalter schaltet den Sperrwandler ein, der macht aus der Batteriespannung 9V. ...diese Ausgangsspannung des Sperrwandlers bewirkt dann, dass Eingeschalten bleibt, auch wenn der Neigungsschalter wieder aus ist. Dann beginnt die Zeit zu laufen, (warum und wozu diese 2 Minuten? ...ich wills nur verstehen, - könnte ja auch 10 sek sein) deren Ablauf dafür sorgt, dass ausgeschalten wird. :wink:

Frage:
sollen die LEDs schlagartig ausgehen oder langsam verlöschen?? ...nicht dass ich dir die Schaltung entwickle ...das machst schon du... :wink: aber so ungefähr ein Ausblick wo es hingehen soll wäre nicht schlecht ...
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 29.11.2014, 19:11

alterhase hat geschrieben:warum und wozu diese 2 Minuten?
Wenn der Hund das Halsband trägt, und wie oft wie ein verrückter durch die Wiesen bzw. durch den Schnee rennt, dann könnte sich das Halsband verrutschen, so dass der Neigungsschalter offen ist. Dann sollte sich das Leuchthalsbband nicht gleich ausschalten. Aber stimmt, die 2 Minuten sind übertrieben. 30-50 Sekunden wären schon ausreichend. :wink:
alterhase hat geschrieben:sollen die LEDs schlagartig ausgehen oder langsam verlöschen??
Eigentlich schlagartig ausgehen, aber das wäre eine gute Idee wenn die LEDs sich langsam verlöschen. Weil so sähe man, das sich das Leuchthalsband am Hund verschoben hat.
Müsste ich an meiner Schaltung viel verändern, oder würde ein Kondensator parallel an den 4 LEDs ausreichen?
alterhase hat geschrieben:aber so ungefähr ein Ausblick wo es hingehen soll wäre nicht schlecht ...
Mehr wäre nicht geplant :wink:
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 29.11.2014, 21:36

Wenn langsames Verlöschen passt, dann könnte diese Schaltung hinkommen:
Leuchthalsband.PNG

...sicher muss noch viel optimiert werden, aber grundsätzlich sollte es so funktionieren. Wie? ...darüber diskutieren wir noch :wink: OK? ...vielleicht beteiligen sich auch noch andere User 8)

Es sind ein paar kleine Tricks in der Schaltung :wink: zB. die LEDs statt der Z-Diode.
Die Ausschaltzeit muss noch angepasst werden. Das ganze Hühnerfutter um Q2 und Q3 ist nur schätzomativ und sollte noch optimiert werden.

Die Simulation hat mehrere Stunden Rechenzeit in Anspruch genommen. Vielleicht lasse ich sie einmal über Nacht laufen und stell das Ergebnis rein. Aber besser ist, du machst erst einen Probeaufbau am Steckbrett und berichtest dann über das Ergebnis. R5 und C2 bestimmen die Auslöschgeschwindigkeit.
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 30.11.2014, 10:39

Wo oder besser gesagt wie könnte ich den Neigungsschalter bei meiner Schaltung einbauen, das er den Sperrwandler einschaltet, der macht aus der Batteriespannung 9V. Diese Ausgangsspannung des Sperrwandlers bewirkt dann, dass Eingeschalten bleibt, auch wenn der Neigungsschalter wieder aus ist. Dann beginnt die Zeit zu laufen, deren Ablauf dafür sorgt, dass ausgeschalten wird?
alterhase hat geschrieben:Aber besser ist, du machst erst einen Probeaufbau am Steckbrett
Ja werde ich machen, ich würde beide Varianten aufbauen und die was mir dann besser gefällt, verwende ich :)
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 30.11.2014, 12:40

Der Neigungsschalter ist der eingekreiste Schalter S1 in meiner Schaltung.
Wo du ihn im oder am Halsband befestigst kann ich aus der Ferne nicht sagen.

Beim Steckboardaufbau rate ich dir, nicht alles auf einmal, sondern erst den Jule Thief mit Gleichrichter, Elko und LEDs zu stecken. (L1, L2, Q1, C1 u. D1 bis D6) ...bei den Wicklungen sind nicht egal, wierum sie angeschlossen sind. Die Punkte in meiner Schaltung geben jeweils den Anfang der Wicklung bei gleichem Wickelsinn an. Wieviele Windungen und welcher Kern kann ich so nicht sagen. Da gibts im Netzt ohnehin viel zu finden (...leider auch viel Unsinn :cry: )
Dann wenn die LEDs ausreichend leuchten kannst du das Drumherum machen. Erst den MOSFET mit dem Gate provisorisch an die 9V LED-Spannung dann bleibt die Schaltung auch eingeschalten wenn der Neigungsschalter nichtmehr an ist Danach kannst du die Zeitsteuerung Q2, Q3 dazubaun.

Der längste Weg besteht auch nur aus Einzelschritten. :wink: ..ich wünsch dir viel Glück und Spass beim Bauen.
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 30.11.2014, 13:00

alterhase hat geschrieben:Der Neigungsschalter ist der eingekreiste Schalter S1 in meiner Schaltung.
Wo du ihn im oder am Halsband befestigst kann ich aus der Ferne nicht sagen.

Das hast du falsch verstanden :wink: Was ich meinte ist, was ich an meiner Schaltung ändern muss, dass der Neigungsschalter auch den Sperrwandler ausschaltet. Siehe folgenden Beitrag:
alterhase hat geschrieben:Wer schaltet den Sperrwandler aus?

alterhase hat geschrieben:
Lucky hat geschrieben:...Stimmt, besser wäre es, wenn man ihn ausschaltet. Die Frage ist nur wie? ...
Da muss man etwas "tricky" vorgehen. :wink: ...mir schwebt da schon etwas vor. Der Neigungsschalter schaltet den Sperrwandler ein, der macht aus der Batteriespannung 9V. ...diese Ausgangsspannung des Sperrwandlers bewirkt dann, dass Eingeschalten bleibt, auch wenn der Neigungsschalter wieder aus ist. Dann beginnt die Zeit zu laufen, (warum und wozu diese 2 Minuten? ...ich wills nur verstehen, - könnte ja auch 10 sek sein) deren Ablauf dafür sorgt, dass ausgeschalten wird. :wink:
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 30.11.2014, 13:58

Nach deiner Schaltung wird es nicht gehen. Der Neigungsschalter muss jedenfalls an die Batterie und über die Nachleuchtzeit durch irgendwas (zB. MOS-FET) überbrückt werden.
Zwei Vorschläge, wie es funktionieren könnte hab ich dir schon gemacht. Wobei der Erstere, der mit den C-MOS 4093er, keinen Schalter an der Batterie braucht, weil C-MOS in Ruhe fast keinen Stromverbrauch hat. Info:
Die ziehen nur wenn sie umschalten ganz kurz ein wenig Strom.

Ich hab im Augenblick etwas viel um die Ohren. Wahrscheinlich hab ich erst morgen Abend wieder mehr Zeit.

Vorschlag um die Zeit zu nutzen:
Überlege dir meine beiden Schaltungsvorschläge, mach dich kundig über die verwendeten Bauteile und deren Zusammenwirken. :wink:
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 01.12.2014, 18:50

alterhase hat geschrieben:Wie viele Windungen und welcher Kern kann ich so nicht sagen.

Könnte ich wie hier beschrieben die Spule selber bauen. Oder besser bestellen? :wink: Hier habe ich auch noch etwas nettes gefunden, wo einer mehrere Spulen für die "Joule Thief" Schaltung getestet hat und die Ergebnisse dokumentiert hat :wink: Bei deiner Schaltung habe ich die geschichte mit R5 und C2 noch nicht ganz verstanden, wie es zu einer Verzögerung kommt wenn der Q3 sperrt? Und woher bekommt der MOSFET am Gate eine Spannung, wenn man den Schalter S1 wieder öffnet?
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 01.12.2014, 21:31

Bei deiner Schaltung habe ich die geschichte mit R5 und C2 noch nicht ganz verstanden,
Ich auch nicht ...dachte, du kannst es mir sagen. :mrgreen:
im Ernst: Erklärung folgt.
wie es zu einer Verzögerung kommt wenn der Q3 sperrt? Und woher bekommt der MOSFET am Gate eine Spannung, wenn man den Schalter S1 wieder öffnet?

Ich erkläre es anhand von Stromkreisen:
:arrow: Wenn S1 geschlossen ist arbeitet der Jule Thief und produziert +9V an den LEDs. (genaugenommen begrenzen die LEDs auf ca, 9V ...wie eine Z-Diode)
:arrow: Gleichzeitig fließt auch ein geringer Stom von +3V über S1, D8, R2 und Basis-Q2, an Emitter-Q2 zu GND.
:arrow: Dieser Strom bewirkt, dass der Q2 leitend wird und ein Strom von den +9V (die der Jule Thief produziert) fliesst. Von +9V Emitter-Q3, Basis-Q3, R4, Collektor-Q2, nach Emitter-Q3, gegen GND.
:arrow: Schwubsti wird auch Q3 leitend.
:arrow: Also gibts einen Strom von den +9V Emitter-Q3 nach Collektor-Q3, und über R5. Im ersten Augenblick fließt aber der größere Anteil des Stroms von Collektor-Q3 über den Kondensator C2 bis dieser auf etwa +9V geladen ist.
:arrow: somit liegt auch das Gate vom FET M1 an etwa +9V die restlichen Anschlüsse des FET liegen bei etwa +3V also schaltet der sicher durch und übernimmt den gesamten Strom für die Jule Thief Schaltung. (der S1 hat ja noch die D7 in Serie die 0,6V klaut.)

:arrow: Wenn jetzt S1 wiederum öffnet, werden Q2 und Q3 und stromlos und hochohmig.
:arrow: Der Kondensator C2 ist aber immer noch auf etwa +9V geladen. Der MOS-FET ist am Gate so hochohmig, dass er fast nix zur Entladung beiträgt, also wird die Entladezeit nur von R5 bestimmt und die Spannung am C2 nimmt langsam ab.
:arrow: Solang aber mehr wie ca. +3V im Kondensator C2 gespeichert sind bleibt der MOS-FET leitend und versorgt den Jule Tief. Der wiederum arbeitet und versorgt die LEDs.
:arrow: Erst danach schaltet der MOS-FET langsam ab, die LEDs werden dunkler und letzendlich aus.

Die ganze Schaltung wartet auf S1... 8)

Man könnte natürlich statt der Schaltung um Q2, Q3 auch was anderes nehmen. Schmitttrigger zB. dann würden die LEDs nach Ablauf der Zeit schlagartig ausgehen. Der Experimentierfreude sind hier keine Grenzen gesetzt. 8)


Zu den besten Spulenwerten:
Da hab ich mir die Links noch nicht angesehen. Das tu ich mir heut nimmer an. :cry:
Da würde ich einmal die Elektronik Schrottkiste plündern nach kleinen Impulsübertragern oder Ringkernen ausschau halten und experimentieren. Schaun, was sich anbietet. Ein wenig Hintergrundwissen solltest du dir aus seriösen Quellen besorgen (Elektroniktutor, Elektronik Kompendium, Wikipedia, was Ferrite betrifft Amidon.de usw.)

Ich selber hab damit noch keine Versuche angestellt. ...aber das Thema ist interessant und ich werde es weiter verfolgen.
@Anse: Hast Du?
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 02.12.2014, 19:18

@alterhase: Danke, jetzt hab ich es "fast" verstanden :wink: Noch 2 Fragen:
alterhase hat geschrieben:...arbeitet der Jule Thief und produziert +9V an den LEDs (genaugenommen begrenzen die LEDs auf ca, 9V ...wie eine Z-Diode)...
Müssen die LEDs auf +9V begrenzen? und wie kommst du genau auf die +9V?
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon alterhase » 02.12.2014, 19:51

Wenn du dir die Kennlinie einer LED ansiehst und mit der Kennlinie einer Z-Diode vergleichst so siehst du dass bei steigender Spannung an einem gewissen Wert der Strom extrem zunimmt. Bei der Z-Diode ist das die Zenerspannung und bei der LED ist es die Flussspannung. Auch Dioden (=PN Übergänge) haben dieses Verhalten
Info:
Die Z-Diode wird in Sperrichtung (wo der Knick ist) betrieben und die LED in Flussrichtung.
Bei der Z-Diode liegt dieser Wert eben dort wofür die Z-Diode gebaut ist zB.: 3,9V 4,7V 5,6V usw.
Bei der LED ist der Wert "durch die Farbe vorgegeben" InfraRot ca. 1,2V, rot etwa 1,5V grün 2,2V usw je kurzwelliger das Licht umso höher die Flussspannung. (Auf der Elektronikerseite beim LED-Rechner sind die Spannungen aufgelistet.) klickmich
Wenn du jetzt 6 rote LEDs in Serie schaltest, ist das so was ähnliches wie eine 9V Z-Diode. 6 x 1,5V =9V Der Trick bei der Sache ist der, dass die Leistung, die sonst die Z-Diode verbrät bereits in Licht umgewandelt wird. Und gleichzeitig eine relativ stabile Spannung für die Restelektronik zur Verfügung steht.

Hier noch Bilder von den Kennlinien. :wink:
http://de.wikipedia.org/wiki/Z-Diode#mediaviewer/File:Kennlinie_Z-Diode.svg
http://www.nullohm.de/berichte/gifs/led_kennlinie.jpg
Da Z-Dioden in Sperrichtung betrieben werden musst du dir das Bild um 180 gedreht vorstellen.

Ich hoffe ich habs einigermaßen verständlich machen können. :)
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Re: Leuchthalsband

Beitragvon Lucky » 02.12.2014, 20:28

Ok danke! :)
alterhase hat geschrieben:...begrenzen die LEDs auf ca. 9V...
Wo sollte ca. Umin und Umax der Spannungsbegrenzung liegen?
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