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Hallo,

für die Astronomie, habe ich eine Rot-Licht-LED-Lampe mit Dimmfunktion gesucht. Gestoßen bin auf folgendes Schaltbild. Es funktioniert auch alles, nur stellt sich mir die Frage : Warum ?

Wäre es nicht geschickter das freie Beinchen des Potis auf Masse zu legen, damit die Lampe nahezu von 0-100% gedimmt werden kann ?

Ein PWM wäre sicherlich die bessere Alternative, aber das alles muß in ein kleines Gehäuse passen und ich habe keine SMD Erfahrung.

Vielleicht gibt es ja noch eine elegantere Lösung.

Für jegliche Hilfe sage ich vorab Danke.

-NullOhm

» Wäre es nicht geschickter das freie Beinchen des Potis auf Masse zu
» legen,

...und damit den J-FET sofort zu zerstören.


» Ein PWM wäre sicherlich die bessere Alternative, aber das alles muß in ein
» kleines Gehäuse passen und ich habe keine SMD Erfahrung.
»
» Vielleicht gibt es ja noch eine elegantere Lösung.

Einfach ein Poti?
Womit versorgst du denn die LEDs?
Und wieviel Strom soll maximal durch sie fließen?

P.S.: LEDs schaltet man nicht einfach parallel, da sollte mindestens je ein Stromverteilwiderstand in Reihe geschaltet werden.

»
»

LEDs parallel schalten
und ohne Vorwiderstand

» Hallo,
»
» für die Astronomie, habe ich eine Rot-Licht-LED-Lampe mit Dimmfunktion
» gesucht.

Mich persönlich würde interessieren, wozu man das in der Astronomie braucht?

» Gestoßen bin auf folgendes Schaltbild. Es funktioniert auch
» alles, nur stellt sich mir die Frage : Warum ?

Es ist nichts anderes als eine Konstantstromquelle mit einem JFET und das Potmeter dient dazu den Begrenzungsstrom zu definieren.

» Wäre es nicht geschickter das freie Beinchen des Potis auf Masse zu
» legen, damit die Lampe nahezu von 0-100% gedimmt werden kann ?

Nein. Du verstehst die Konstantstromquelle mit JFET noch nicht. Es geht darum, dass mit dem Poti ein Widerstandswert eingestellt wird. Wenn über diesem eine gewisse Spannung abfaellt, tritt sie als Gate-Source-Spannung in Erscheinung.

Mehr zu diesem Thema liest Du hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm
und
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm
Siehe Kapitel " Der FET-Konstantstromzweipol".



ACHTUNG! LEDs darfst Du nicht direkt parallelschalten. Fuer jede LED ein Seriewiderstand, der so gross ist, dass ein paar wenige 100 mV darüber abfallen. Das gleicht die Schwellenspannungsunterschiede der gleichfarbigen LED aus.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» » Wäre es nicht geschickter das freie Beinchen des Potis auf Masse zu
» » legen,
»
» ...und damit den J-FET sofort zu zerstören.
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» » Ein PWM wäre sicherlich die bessere Alternative, aber das alles muß in
» ein
» » kleines Gehäuse passen und ich habe keine SMD Erfahrung.
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» » Vielleicht gibt es ja noch eine elegantere Lösung.
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» Einfach ein Poti?
» Womit versorgst du denn die LEDs?
» Und wieviel Strom soll maximal durch sie fließen?
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» P.S.: LEDs schaltet man nicht einfach parallel, da sollte mindestens je
» ein Stromverteilwiderstand in Reihe geschaltet werden.

Hallo XY,

versorgt soll das ganze mit einer 9V Block Betterie werden.

Das Poti war halt so in der Schaltung, das habe ich dann einfach übernommen.
Es sollen zwei rote und zwei weiße LEDs zum Einsatz kommen.

Das mit dem Wiederstand habe ich mir auch schon gedacht, daher meine Frage in die Runde.

» » Hallo,
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» » für die Astronomie, habe ich eine Rot-Licht-LED-Lampe mit Dimmfunktion
» » gesucht.
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» Mich persönlich würde interessieren, wozu man das in der Astronomie
» braucht?
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» » Gestoßen bin auf folgendes Schaltbild. Es funktioniert auch
» » alles, nur stellt sich mir die Frage : Warum ?
»
» Es ist nichts anderes als eine Konstantstromquelle mit einem JFET und das
» Potmeter dient dazu den Begrenzungsstrom zu definieren.
»
» » Wäre es nicht geschickter das freie Beinchen des Potis auf Masse zu
» » legen, damit die Lampe nahezu von 0-100% gedimmt werden kann ?
»
» Nein. Du verstehst die Konstantstromquelle mit JFET noch nicht. Es geht
» darum, dass mit dem Poti ein Widerstandswert eingestellt wird. Wenn über
» diesem eine gewisse Spannung abfaellt, tritt sie als Gate-Source-Spannung
» in Erscheinung.
»
» Mehr zu diesem Thema liest Du hier:
» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm
» und
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm
» Siehe Kapitel " Der FET-Konstantstromzweipol".
»
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» ACHTUNG! LEDs darfst Du nicht direkt parallelschalten. Fuer jede LED ein
» Seriewiderstand, der so gross ist, dass ein paar wenige 100 mV darüber
» abfallen. Das gleicht die Schwellenspannungsunterschiede der
» gleichfarbigen LED aus.

Hallo Thomas,

vielen Dank für die Infos, werde mir das einmal näher ansehen.

Wo man das in der Astronomie braucht ? Ganz einfach, rotes Licht stört die Dunkeladaption der Augen am wenigsten (Sternenkarten lesen, etc.) . Das weiße Licht hilft dann beim Abbauen in der Dunkelheit.

Die Widerstände für die LEDs, soll ich die für maximalen Strom (abhängig vom LED Typ [weiß/rot] ) und maximale Spannung (9 V) auslegen ?

Wie könnte man diese Schaltung optimieren ? Mal abgesehen von den Widerständen für die LEDs.

Gruß,
NullOhm

» versorgt soll das ganze mit einer 9V Block Betterie werden.

Also sicher wenig Strom, nimm einfach ein Poti, den J-FET brauchts dann nicht.


» Es sollen zwei rote und zwei weiße LEDs zum Einsatz kommen.

Mit jeweils max 20mA? Dann gönn denen Vorwiderstände, so dass bei Potistellung 'Null Ohm' und nahezu leerer Batterie (6V) die LEDs mit der maximalen benötigten Helligkeit leuchten. Der Bahnwiderstand des Potis hängt dann von der gewünschten minimalen Helligkeit ab. Und beachte die Strombelastbarkeit des Potis.

Also meine Anmerkungen:

die jeweils gleichfarbigen LEDs in Reihe schalten. Damit sparst Du Dir die zusätzlichen Widerstände.
Der Strom wird ja bereits durch die Stromquelle begrenzt.
Ich würde von einem maximalen Strom von 20mA ausgehen.

Aber die Schaltung hat einen Haken:
Die Kennlinien der LEDs sind im unteren Bereich nicht sehr linear. Das bedeutet irgendwann ist abrupt Schluss mit leuchten.

Mein Favorit jedoch wäre folgender:

LEDs einer Gruppe in Reihe schalten mit einem eigenen Vorwiderstand versehen und die Stromversorgung mit einer PWM-Ansteuerung versehen (NE555 mit MOSFET als Schaltstufe). Das ermöglicht eine prima Helligkeitssteuerung.
Weiterer Vorteil: Du kannst Low-current LEDs einsetzen was die Lebensdauer der Batterie deutlich verlängert und trotzdem hast Du die Funktionalität der Helligkeitssteuerung sowohl bei rotem als auch weißem Licht.

Ralf alias cmyk61

» die jeweils gleichfarbigen LEDs in Reihe schalten. Damit sparst Du Dir die
» zusätzlichen Widerstände.

Das wird mindestens bei den weißen LEDs arg knapp.


» versehen und die Stromversorgung mit einer PWM-Ansteuerung versehen (NE555
» mit MOSFET als Schaltstufe).

Die paar mA macht der 555 locker ohne zusätzliche Endstufe, und die CMOS Versionen desselben wären hier sicher wesentlich besser geeignet.


» Weiterer Vorteil: Du kannst Low-current LEDs einsetzen

Besser gleich richtig effiziente.

» Also meine Anmerkungen:
»
» die jeweils gleichfarbigen LEDs in Reihe schalten. Damit sparst Du Dir die
» zusätzlichen Widerstände.
» Der Strom wird ja bereits durch die Stromquelle begrenzt.
» Ich würde von einem maximalen Strom von 20mA ausgehen.
»
» Aber die Schaltung hat einen Haken:
» Die Kennlinien der LEDs sind im unteren Bereich nicht sehr linear. Das
» bedeutet irgendwann ist abrupt Schluss mit leuchten.
»
» Mein Favorit jedoch wäre folgender:
»
» LEDs einer Gruppe in Reihe schalten mit einem eigenen Vorwiderstand
» versehen und die Stromversorgung mit einer PWM-Ansteuerung versehen (NE555
» mit MOSFET als Schaltstufe). Das ermöglicht eine prima
» Helligkeitssteuerung.
» Weiterer Vorteil: Du kannst Low-current LEDs einsetzen was die Lebensdauer
» der Batterie deutlich verlängert und trotzdem hast Du die Funktionalität
» der Helligkeitssteuerung sowohl bei rotem als auch weißem Licht.
»
» Ralf alias cmyk61

Hallo Ralf,

danke für die rasche Antwort.

Meinst Du so etwas : http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

Diese Schaltung habe ich mir auch angesehen, es stellt sich mir aber die Frage, wie groß muss der Kondensator für die Taktung gewählt werden (in diesem Beispiel C1). Die Lampe(n) sollte(n) ja leuchten und nicht nervös flackern.

Sind low-current LEDs hell genug ? Auch habe ich keine weißen low-current LEDs gefunden.

Schöne Grüße,
NullOhm

Jetzt muss ich es auch noch mal sagen:

"LEDs darf man doch ohne Vorwiderstand nicht einfach paralell schalten !"

Mein Gott - das ist ja vorsätzliche Tötung von Halbleitern - entsetzlich

» Jetzt muss ich es auch noch mal sagen:
»
» "LEDs darf man doch ohne Vorwiderstand nicht einfach paralell schalten !"
»
» Mein Gott - das ist ja vorsätzliche Tötung von Halbleitern - entsetzlich
»

Sags bitte keinem weiter ....

» Jetzt muss ich es auch noch mal sagen:
»
» "LEDs darf man doch ohne Vorwiderstand nicht einfach paralell schalten !"

Doch das darf man.
»
» Mein Gott - das ist ja vorsätzliche Tötung von Halbleitern - entsetzlich
»

..und wird mit Lebenslänglich im Schirmgitter bestraft

Hi NullOhm,

» danke für die rasche Antwort.
»
» Meinst Du so etwas : http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm


gerne geschehen ja, genau. An diese Schaltung dachte ich.
Schaltung 2 - Für C1 würde ich 1nF einsetzen. Wild flackern hast Du bei ca. 1kHz nicht


» Sind low-current LEDs hell genug ?

nun ja - kommt drauf an wie hell es sein soll. Mit zunehmender Adaption brauchst Du ja auch weniger Licht Aber Du kannst ja auch normale LEDs verwenden.
Alles hängt davon ab, wie hell es max sein soll. Low-Current-LEDs würde ich aus Stromspargründen verwenden. Ein 9V-Accu mit ca. 110mAh könnte für ca. 5h 20mA liefern... bei zwei LED-Gruppen mit je 20mA bist Du dann bei 2,5h - theoretisch. In der Praxis eher weniger.
Allerdings verbrauchst Du beim runterdimmen von 5000mCd-Leds wieder weniger Energie...
Das ganze müsste man mal empirisch ermitteln.
Low-Current-LEDs in weiß sind mir auch nicht bekannt. Die sind ja auch nicht soo wichtig weil sie beim observieren eh nicht lange brennen werden

Gruß

Ralf

» Wo man das in der Astronomie braucht ? Ganz einfach, rotes Licht stört die
» Dunkeladaption der Augen am wenigsten (Sternenkarten lesen, etc.) . Das
» weiße Licht hilft dann beim Abbauen in der Dunkelheit.

Verstehe.

» Die Widerstände für die LEDs, soll ich die für maximalen Strom (abhängig
» vom LED Typ [weiß/rot] ) und maximale Spannung (9 V) auslegen ?

Der Strom wird bestimmt von der Konstantstromquelle. Ich weiss nicht auswendig wie viel Strom und Verlustleistung man dem angegebenen FET-Typ zumuten kann. Aber es ist ja so, dass der LED-Typ einen bestimmten Maximalstrom zulässt. Ob der Strom gross oder klein, es erzeugt etwa die gleich grosse LED-Schwellenspannung die fuer eine rote LED bei etwa 1.8 V liegt.

Weil es aber da eine gewisse Exemplarsteuung gibt, musst Du so verfahren wie ich bereits beschrieben habe. Um auf den Wert des Vorwiderstandes pro LED zu kommen, musst Du, sagen wir mal, die 300 mV, die Du über dem Vorwiderstand haben willst durch den Strom dividieren, der durch ihn und die LED durchfliesst. Klar?

Wenn noch nicht, empfehle Dir etwas zu experimentieren...

» Wie könnte man diese Schaltung optimieren ?

Schaltregler kommt nicht in Frage, wobei das ein ganz spezieller sein muss, weil der Platz knapp ist, wie Du geschrieben hast.

Es gaebe noch die Moeglichkeit, wenn Du die Konstantstromquelle mit einem bipolaren Transistor realisierst. Du findest dazu auch Unterlagen in den Grundkursen und Minikursen im ELKO.

Ich hoffe, das hilft Dir weiter...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» ACHTUNG! LEDs darfst Du nicht direkt parallelschalten.
Deswegen wird genau das Millionenfach in neuartigen LED-Taschenlampen, Fahrradscheinwerfern oder sonstigem Zeugs gemacht. Er darfs nicht? Warum nicht?

Du darfst das auch. Allerdings bekommst du Probleme, wenn die LED's nicht nach Flussspannung ausgemessene Exemplare sind.