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ee(R)

15.08.2011,
11:15
 

Phasenschiebung (Elektronik)

Hallo zusammen

Ich habe bei folgendem Projekt ein Problem:
In einem Schaufenster sind drei LEDs angeordnet, welche dieses beleuchten. Die LED's sollten ihre Helligkeit langsam wechseln, sie müssen dies jedoch abwechslungsweise tun.

Ich entwarf einen Schaltplan, welcher die Kontrollspannung einer PWM periodisch ändert (Dreieck). Nun wollte ich die Dreieckspannung um je 120°phasenschieben, damit die LEDs abwechslungweise heller und dunkler werden.

Mit dem Allpass wird zwar die Form der Dreieckspannung verändert, ist aber nicht von Bedeutung.
Meine Frage ist, ob es eine einfachere und robustere Methode gibt die Spannung phasenzuschieben.

Vielen Dank für die Bemühungen

PS. die Endstufe und Versorgung ist noch nicht dimmensioniert

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
15.08.2011,
20:07

@ ee

Phasenschiebung

» Ich entwarf einen Schaltplan, welcher die Kontrollspannung einer PWM
» periodisch ändert (Dreieck).

Einfacher vielleicht so:
Schaltplan



Und Strom / Helligkeit der LEDs:



hws

ee(R)

15.08.2011,
20:38

@ hws

Phasenschiebung

Danke für deine Antwort hws

Wenn ich den Schaltplan richtig verstehe, handelt es sich hierbei um eine Art RC-Oszillator, und hierbei wird jede LED über einen Transistor gesteuert.
Für kleine Ströme ist dies sicher die bessere Variante, bei meiner Schaltung müssen wahrscheinlich 1 A geschaltet werden, da ein ganzes Schaufenster beleuchtet wird. (ich habe die Angaben zur LED von meinem Kollegen noch nicht erhalten)

Oder ich könnte statt LED je ein Widerstand einbauen, und die Spannung am Widerstand als Control-Voltage für die PWM benutzen. Da bin ich aber wieder gleichweit mit dem Aufwand...

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
15.08.2011,
21:11

@ ee

Phasenschiebung

» Oder ich könnte statt LED je ein Widerstand einbauen, und die Spannung am
» Widerstand als Control-Voltage für die PWM benutzen.

Ja, aber man könnte auch Strom durch die drei LED's (=Widerstände) per Treiberstufe von 2mA -> 1..2A verstärken. Je Kanal 1-2 Transistoren und 1-2 Widerstände zusätzlich.

» Da bin ich aber wieder gleichweit mit dem Aufwand...

Du scheinst dich an der PWM festgebissen zu haben? Aus Wirkungsgrad und energetischer Sicht bei z.B. Batteriebetrieb sinnvoll, oder wenn man militanter Grüner ist. Aber Transistoren mit Kühlkörper und nen paar Watt verheizen - würde ich mir wegen Schaltungsvereinfachung leisten.

Ein kleiner µC mit 3 PWM Ausgängen (bei DER niedrigen Frequenz auch softwaremässig realisierbar) würde nur den µC, 3 Transistoren, 3..6 Widerstände und nen paar Abblockkondensatoren benötigen. Geringe Verlustleistung, wenig Bauteile - nur muss man einen µC programmieren können und das passende Programm schreiben.

Je nach Voraussetzungen / Vorbedingungen gibt es viele Lösungswege (und DAS ist das Erfreuliche an dem Beruf des Elektronikentwicklers. Ich entwickle in der Firma professionell und verdiene damit meine Brötchen)

hws

ee(R)

15.08.2011,
21:21

@ hws

Phasenschiebung

» Ja, aber man könnte auch Strom durch die drei LED's (=Widerstände) per
» Treiberstufe von 2mA -> 1..2A verstärken. Je Kanal 1-2 Transistoren und
» 1-2 Widerstände zusätzlich.
Ok, das will ich mal in Betracht ziehen und mir einen Schaltplan entwerfen. Ich kann ja Vor- und Nachteile der Schaltpläne vergleichen und dann entscheiden. Der Entwicklungsaufwand spielt nämlich keine Rolle, da ich dies als Lernen ansehe.


» Du scheinst dich an der PWM festgebissen zu haben? Aus Wirkungsgrad und
» energetischer Sicht bei z.B. Batteriebetrieb sinnvoll, oder wenn man
» militanter Grüner ist. Aber Transistoren mit Kühlkörper und nen paar Watt
» verheizen - würde ich mir wegen Schaltungsvereinfachung leisten.
»
» Ein kleiner µC mit 3 PWM Ausgängen (bei DER niedrigen Frequenz auch
» softwaremässig realisierbar) würde nur den µC, 3 Transistoren, 3..6
» Widerstände und nen paar Abblockkondensatoren benötigen. Geringe
» Verlustleistung, wenig Bauteile - nur muss man einen µC programmieren
» können und das passende Programm schreiben.

Ja genau da fehlts, ich habe (bis jetzt) keine Ahnung von µC

» Je nach Voraussetzungen / Vorbedingungen gibt es viele Lösungswege (und
» DAS ist das Erfreuliche an dem Beruf des Elektronikentwicklers. Ich
» entwickle in der Firma professionell und verdiene damit meine Brötchen)

Das ist nicht nur für einen professionellen Entwickler interessant, sondern auch für einen Amateur-Bastler wie mich:-)

Vielen Dank für deine Antworten hws

PeterGrz(R)

Homepage E-Mail

Berlin,
16.08.2011,
13:53

@ ee

Phasenschiebung

Hallo,





das sind 4 Farben es leuchtet immer eine mit leichtem überlappen. Siehe Text im Bild. Unten links ist ein leidlicher Dämmerungschalter: weil der Fotowiderstand hält nur 2-4Jahre..... PWM braucht es so nicht. Betriebsspannung sind 12V KFZ => eher 13,8V.

--
MfG
Peter

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
16.08.2011,
15:27

@ ee

Erweiterung ...

Hier die Schaltung um einen Treiber für ca 60mA ergänzt: (Beispiel)



Mit diesen Meßwerten:



hws

ee(R)

16.08.2011,
18:43

@ PeterGrz

Phasenschiebung

Danke auch dir Peter Grz

Ich drucke den Schaltplan mal aus und seh in mir genauer an.

ee(R)

16.08.2011,
18:45

@ hws

Erweiterung ...

» Hier die Schaltung um einen Treiber für ca 60mA ergänzt: (Beispiel)

Ja so in etwa dachte ich es mir. Als Treiber kann ich ja einen Darlington oder sogar einen Mosfet verwenden.

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
16.08.2011,
20:34

@ ee

Erweiterung ...

» ...Als Treiber kann ich ja einen Darlington oder sogar einen Mosfet verwenden.

Darlington hat aber 1,4V Ube und ein Mosfet meist noch mehr Uth. Deshalb hatte ich dir auch das Spannungsdiagramm mitgeschickt. Dort hast du zwischen 0,7..2,7V Spannungshub, mit dem der Darlington / FET auskommen muss.
Und sowohl die Belastung durch den Treiber als auch der Widerstand in der Versorgung hat Einfluß auf die Schaltung (von Frequenzänderung bis zum Nichtfunktionieren)

Mit LTspice kannst du umgehen? Dann hier das Simulationsfile.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20110816203149.asc

hws

ee(R)

17.08.2011,
17:34

@ hws

Erweiterung ...

achso, ja dann muss ich nochmals über die Bücher. Danke