Beiträge von Transistor

Bevor man sich an diese Arbeit macht, sollte man mal die gesamte Anlage abschalten. Nur wenn die Geister dann weg sind, hat der Umbau auch Sinn. Meine Schwiegermutter wohnt ca. 200m von einer 220kV-Trasse entfernt. Da leuchtet alles mögliche auch so. Rundfunk- und Handysendeeinrichtungen, benachbarte Funkamateure u.ä. kommen für diese Probleme auch in Frage.

Lampion

Vielleicht hat die Dame ja auch noch Angst vor Elektrosmog, dann kannst du ihr am Beispiel ihrer weiterleuchtenden LED-Spots mal zeigen, dass es sowas wirklich gibt und ihr Haus damit voll bis unter die Decke ist. Das wäre doch eine gute Gelegenheit, ihr auch noch eine Freischalteinrichtung fürs ganze Haus zu verkaufen.

Hallo Lampion
Dein Problem ist mir auch bekannt. Ich habe es mit Leuchtstofflampen und Led-Lampen erlebt. Meine Schwiegermutter war so verunsichert, dass sie immer die Lampe aus der Fassung genommen hat!
Die Ursache war immer folgende: Nehmen wir mal wie gewöhnlich an, dass nur die Phase geschaltet wird. Dann hat man meist den Fall, dass auch nur die Phase zum manchmal weit entfernten Schalter geführt wird. Damit ergibt sich ein mehr oder weniger langer Weg, auf dem Phase und Null des selben Lampenstromkreises räumlich getrennt verlaufen und damit auch unterschiedliche kapazitive oder/und induktive Einkopplungen aufnehmen. Aus dieser Differenz ergibt sich die Spannung, die die Lampe leuchten lässt. Würden Phase und Null von der Verteilung über den Schalter bis zur Leuchte immer in unmittelbarer Nähe (im selben Mantel) verlaufen, so würden sie zwar auch Einkopplungen aufnehmen, es gäbe aber keine Differenz zwischen Phase und Null und damit auch kein leuchten.
Falls du an dem Verlauf der Leitungen nichts ändern kannst oder willst, hilft nur eine Last (R oder C) parallel zur Lampe, die den eingekoppelten Strom ableitet.

In Post 25 schreibst du "die 5V Spannung bricht teilweise ein". Dies ist Vcc. In Post 27 schreibst du "Vcc bricht nicht ein", ja was denn nun? Wenn diese Spannung einbricht, ist die Eingangsspannung Vin zu klein. Dies kann durchaus auch nur dynamisch der Fall sein, wenn bei den großen Strompulsen die Zuleitungsinduktivität zu groß und der Abblockkondensator zu klein oder ungeeignet ist. Die statische Strombelastbarkeit der Quelle sagt dabei garnichts aus. Vielleicht erinnerts du dich in diesem Zusammenhang an die Probleme mit TTL-Schaltungen. Zuerst immer eine korrekte Versorgung absichern (oszillografieren), sonst kann eine Schaltung nicht richtig funktionieren!
Ein Kurzschluss zwischen Vin und GND beschädigt den IC nicht, sondern belastet nur die Spannungsquelle.

Da die Vcc des Treibers einbricht, ist vermutlich die Versorgung nicht in der Lage, den benötigten Strom zu liefern. Dieser Strom ist rechteckförmig mit aufgesetztem Sägezahn mit Schaltfrequenz. Vielleicht kannst du mal die Eingangsspannung der Schaltung, die Gatespannung und die Drainspannung des Fet oszillografieren.

Ich habe doch garnicht gesagt, dass diese Werte in der Anwendung auftreten. Die gewählten Zahlenwerte sollten nur möglichst einfach veranschaulichen, wie man die Kernverluste näherungsweise berechnen kann. Außerdem wurde die Drossel bereits auf 30µH umgewickelt.

Ibis93 wollte einen Treiber für 3V (also 2,4V). Für ihn wäre das hier geeignet.

50W kommen eher hin. Aber genauer gehts nur bei Kenntnis der Schaltfrequenz und der Flussdichte. Das Kernmaterial hat bei 100kHz und 0,1T Flussdichte, Ummagnetisierungsverluste von 5W je Kubikcentimeter. Mit V=4,28 Kubikcentimeter sind das 21W. Kann ich gar nicht glauben. So entnehme ich das aber den Kurven in meinem Katalog. Der Kern ist von micrometals.com

Edit:
Zur Klarstellung: die Ummagnetisierungsverluste entstehen natürlich nur durch den Wechselstromanteil (Flussdichteripple) und nicht durch den Gesamtstrom (Gesamtflussdichte)!

Hab ich doch gern gemacht.

Die Schaltung geht mit reduziertem Wirkungsgrad auch mit dem BC369 für T3. Der kostet bei Reichelt nur 8 Cent, der ZTX bei Farnell dagegen 1,31Euro (+Geldbewegungssteuer).

Nach deinem Edit während ich eine Antwort schreibe, kann ich einen Teil steichen.

Ich will dir ja nicht den Mut nehmen, aber bei deiner Abschätzung der Verluste fehlen einige. Z.B. die Umschalt-, Kern- und Drahtverluste. Da solltest du nochmal draufschauen. Nicht dass du dir die Finger an der Mag verbrennst.

Das passt schon, aber die Flussdichte ist dann nur 0,36T. Der Kern kann nach den mir vorliegenden Kurven mehr. 0,5T würde ich persönlich machen, 0,6T geht auch noch. Sättigungsflussdichte 1,38T, allerdings bei der 20-fachen magnetischen Feldstärke gegenüber 0,5T.

Zusatz:
Die Würth-Drossel von Farnell geht garnicht. Sättigungsstrom 8A bei 30% Induktivitätsabfall, vermutlich bezogen auf ihre Nenninduktivität von 10µH. Bei 9A Gleichstrom Eigenerwärmung 50K, mit der vorliegenden HF-Welligkeit noch viel mehr!

Wenn du den Ringkern umwickelst, ist ein dickerer Draht vielleicht besser als zwei dünne parallel. Es macht sich einfacher. Der Skineffekt spielt bei dieser Anwendung (der Strom durch die Drossel ist je nach Dimensionierung überwiegend Gleichstrom, der HF-Anteil vergleichsweise klein) nicht so eine große Rolle. Mit dem nächst kleineren Kern T94-26 kommst du je nach gewünschter Induktivität evtl. auch hin.

@ verleihnix
Deine selbstgewickelte Speicherdrossel hat folgende Daten: T106-26, AL=93, A=66qmm, n=33, Flussdichte bei 9A:B=0,42T. Falls die Stromwelligkeit nicht zu groß wird, kannst du die verwenden. Mehr als 0,6T sollte man mit dem Material nicht machen. Dies entspricht dann einem Strom von 12,9A (Ausgangsstrom+halbe Welligkeit).

Nein, der Kollektor wird nirgendwo angeschlossen, er bleibt offen. Die Basis-Emitter-Diode von T1 wird hier wegen ihrer Eigenschaften verwendet.
Ein Akku sollte nicht so weit entladen werden. Bei 0,9V ist die Helligkeit schon deutlich geringer, so dass man die Entladung bemerkt. Akkus halten ja ihre Nennspannung von 1,2V bis nahe an die Entladegrenze. Man kann bei so einfachen diskreten Schaltungen halt nicht alles haben.

Da hier im Forum gelegentlich eine einfache Schaltung zur Versorgung einer PowerLed aus einer einzigen 1,2V-Akkuzelle nachgefragt wurde, habe ich mal eine solche Schaltung entworfen und getestet. Damit ist z.B. der Umbau einer 2-Zellen-Taschenlampe mit Glühlampe in eine 1-Zellen-Taschenlampe mit 1W-Led möglich. Die Schaltung kann wegen der geringen Bauteileanzahl auch mit NichtSMD-Bauteilen problemlos an Stelle einer Akkuzelle in die TaLa eingebaut werden (z.B. so wie hier ). Der Betrieb der Schaltung mit Batterien ist wegen der Stromaufnahme von ca. 1A nicht sinnvoll.

Kurz zur Funktion:
Bei Anlegen der Betriebsspannung ist T2 (wegen der Basisvorspannung, die durch die Diode T1 geliefert wird) geöffnet und ebenso auch T3. Dadurch wird die Drossel L aufgeladen bis ihr Strom den Wert von IL=(UbeT1-UbeT2)/R5 etwas übersteigt. Jetzt sperrt T2 und damit auch T3, der Drosselstrom geht auf die Led über und nimmt mit der Zeit soweit ab, bis der oben genannte Wert wieder etwas unterschritten wird und dadurch T2 wieder öffnet usw.. Der Widerstand R3 erzeugt durch Mittkopplung eine kleine Hysterese, die zum sauberen Umschalten an den Schaltpunkten nötig ist. C1 beschleunigt die Umschaltvorgänge, um geringe Umschaltverluste zu erreichen. Die Feineinstellung des Led-Stromes kann mit R1 gemacht werden, da dieser die UbeT1 verändert. Das Verhältnis von R3 zu R1 sollte in etwa beibehalten werden. Der Kollektor von T1 muss offen bleiben.

Mit der im Bild gezeigten Dimensionierung zieht die Schaltung bei mir ziemlich genau 1A bei 1,2V. Der Strom ist im wesentlichen Gleichstrom mit überlagertem Sägezahn von ca. 150mAss. Daher kommt man mit einem kleinen Abblockkondensator C2=1µ Keramik aus. Der Led-Strom ist etwa 300mA.

Die genaue Messung des Led-Stromes ist wegen der Kurvenform nicht ganz einfach und mit normalen Multimetern unmöglich. Man kann sich aber mit folgender Abschätzung behelfen: Da die Schaltung praktisch einen Gleichstrom aufnimmt, den auch ein einfaches Multimeter messen kann, ergibt sich die Leistungsaufnahme in diesem Beispiel ganz einfach zu 1,2V*1A=1,2W. Mit einem Wirkungsgrad von ca. 80% landen davon ca. 1W bei der Led. Dies entspricht bei einer weißen Led (mit Uf ca. 3,3V) einem mittleren Strom von ca. 300mA.

Die Schaltung funktioniert ab ca. 0,9V. Der Spitzenstrom durch die Led beträgt bei 1,2V mit der gezeigten Dimensionierung ca. 1,1A. Die Schaltfrequenz ist etwa 50kHz. Der Drahtwiderstand der Drossel sollte <0,1 Ohm sein. Für andere Ströme kann man R5 und evtl. auch T3 anpassen.

Ich wünsche viel Erfolg beim Nachbau und Experimentieren
Transistor

dgoersch
Ist das was für deinen Sohn?

Edit:Hatte Sohn mit Tochter verwechselt, Entschuldigung

Bei so kurzer Einschaltzeit brauchts du vielleicht eher eine große Wärmekapazität als einen kleinen Wärmewiderstand. Also möglichst viel Masse die erwärmt wird. Bedingung ist aber eine ausreichende Abkühlung in den Betriebspausen. Wenn du Material und Menge weisst, kannst du die zu erwartende Übertemperatur ausrechnen. Ansonsten: Versuch macht kluch!

Ob der Kühlkörper ausreicht, hängt von den Einbaubedingungen ab. Der Wärmewiderstand von 4K/W gilt nur bei freier Konvektion. Durch ungünstigen Einbau kann man den auf fast beliebig hohe Werte verschlechtern, da hilft auch eine andere Größe nichts. Ab besten aufbauen und Temperaturverlauf messen. Bei freier Konvektion ergibt sich eine Übertemperatur von Tü=4K/W*5W=20K. Wenns viel mehr wird, die Luftzirkulation verbessern.

Das dürfte knapp werden. Computernetzteile liefern ziemlich genau 12V. Da bleiben nach Abzug der 1,5V Drop nur noch 10,5V für die Led. Je nach Exemplar und Temperatur wird es bei 350mA vielleicht noch gehen, höhere Ströme können evtl. nicht mehr richtig geregelt werden.

Sind die 8 Chips eines jeden Stranges gleichmässig verteilt, so dass man je nach Bedarf einen, zwei oder drei betreiben kann, ohne gravierende Veränderungen in der Strahlungsverteilung zu bekommen? Ich kann es auf dem Bild oben leider nicht genau erkennen.

Hallo Renegade,

so einfach war es leider nicht. Im Inneren befindet sich mit einer Paste aus Zink und Kaliumhydroxid getränktes Papier. Dies bekommt man ganz einfach raus. Weiter nach aussen folgt dann aber eine etwa 3mm starke und mit dem Becher verpresste Schicht aus Braunstein. Nach vielen Versuchen ging dann stufenweises Ausbohren am Besten. Dabei muss die Hülse aber vorsichtig in der Hand gehalten werden. Die letzten ca. 0,5mm muss man von innen sanft abkratzen. Dabei brechen dann meist größere Stücke heraus. Aber Vorsicht, die Becherwand ist recht dünn (ca. 0,5mm) und man macht sich leicht hässliche Beulen rein. Der Becher scheint aus vernickeltem Stahlblech zu sein. Als Rostschutz habe ich die Schnittfläche noch verzinnt.

mfg
Transistor

Fasti und Falo, danke für die Infos. Mit 3,3V-Akkus geht vielleicht wirklich was. Für die Funktion der Schaltung oder besser für das Überleben der Led muss sichergestellt sein, dass die Uf der Led beim gewünschten Strom immer größer ist als die Betriebsspannung. Anderenfalls ist die Led über die Drossel L und den Messwiderstand R3 praktisch direkt an die Betriebsspannung angeschlossen. Der Schaltregler selbst hat dann keinen Einfluss mehr. Bei großen Strömen könnte die Bedingung erfüllt sein, denn da fällt ja die Akkuspannung etwas und gleichzeitig steigt die Uf der Led an.