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fesc(R)

03.12.2017,
18:48
 

Spotlight Taschenlampen Kombination (Elektronik)

Hallo,


für ein kleines LED Projekt benötige ich ein wenig Hilfe und wäre dafür sehr dankbar.
Ich plane ein Spotlight und eine Taschenlampe die man kombinieren kann, doch leider sind meine E Technik kenntnisse etwas begrenzt.

Im ersten (mini) Schaltplan seht ihr das Spotlight. das ganze wird von einem 5V 2,4 A Netzteil betrieben. Die LED soll eine Cree XML2T3 sein und bei ~3,6V 2,4A laufen.
Bei Bedarf möchte ich mittels einem P-Channel Mosfet die LED ausschalten. Heisst wenn ich an Gate eine Brücke zu dem Netzteil herstelle solldie LED sich ausschalten.
Damit der Mosfet sich wieder entläd habe ich gelesen sollte mann eine Brücke zu GND mit einem hohen Wiederstand herstellen.

Im Bezug auf diesen Schaltpland stellen sich mir jetzt folgende fragen.

-funktioniert das alles so oder habe ich ganz grobe Schnitzer gemacht?
-wie genau berechne ich den Wiederstand für die LED wenn ich sie mit 3,6v 2,4A betreiben möchte?
-wie berechne ich den Wiederstand um den Mosfet zu entladen?
- kann ich den IRLML 6244 Mosfet hierfür verwenden?


Nun zum nöchsten Teil, der Taschenlampe. Diese soll gleichzeitig als Powerbank und Taschenlampe dienen.
Die Taschenlampe soll mit einem Lipo 3,6/7 V ~30A Dauerlast Akku betrieben werden.
Der Akku soll über ein (Adafruit PowerBoost 500 Charger) geladen werden.
Da ich einen "relativ" speziellen Akku verwenden möchte (einen 26500er nur ohne Schutzschalter zu finden bis auf Trustfire) habeich noch eine Lipo Protection hinzugefügt.
Ich möchte gleichzeitig ein USB device mit 500mah laden und die LED verwenden.
Es soll die Option bestehen, das während der Akku geladen wird. die LED von einer seperaten 5V 2,4A Stromquelle gespeist wird.
Außerdem soll, wenn das der Fall ist der Stromkreis (Akku LED) durch einen P-Channel Mosfet unterbrochen werden, und sich wieder automatisch entladen wenn dieser Zustand sich ändert.

Im Bezug auf diesen zweiten Schaltpland stellen sich mir jetzt wieder folgende fragen.

-funktioniert das alles so oder habe ich ganz grobe Schnitzer gemacht? :-)
-wieder die selbe Frage mit den Wiederständen..?
-reicht der Mosfet als sicherheit das über die zweite Stromzufuhr nichts beim Akku ankommt?



vorab schonmal vielen Dank für eure Unterstützung!
viele Grüße
Ferdinand


Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
03.12.2017,
21:12

@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

»

Nur erst mal den Hinweis: Die LED braucht einen konstanten Betriebsstrom! Ein Vorwiderstand reicht nicht, du brauchst eine Konstantstromquelle. Und hast du dir Gedanken gemacht über die Kühlung der LED? Die wird mächtig warm! So ein bissel Taschenlampengehäuse reicht da nicht, auch wenn die Industrie das vormachen will.

LG Sel

Steffen

03.12.2017,
22:29

@ Sel

Spotlight Taschenlampen Kombination

» »
»
» Nur erst mal den Hinweis: Die LED braucht einen konstanten Betriebsstrom!
» Ein Vorwiderstand reicht nicht, du brauchst eine Konstantstromquelle.

Stimmt nicht, selbst bei 90% des Stromes
wird sie noch ziemlich hell sein.
Und das verlängert sogar ihr Leben.

Und
» hast du dir Gedanken gemacht über die Kühlung der LED? Die wird mächtig
» warm! So ein bissel Taschenlampengehäuse reicht da nicht,

Man weiß ja nicht, wie groß seine Tasche ist.;-) :-D

Gruß Steffen

fesc(R)

04.12.2017,
09:48

@ Steffen

Spotlight Taschenlampen Kombination

» » »
» »
» » Nur erst mal den Hinweis: Die LED braucht einen konstanten
» Betriebsstrom!
» » Ein Vorwiderstand reicht nicht, du brauchst eine Konstantstromquelle.
»
» Stimmt nicht, selbst bei 90% des Stromes
» wird sie noch ziemlich hell sein.
» Und das verlängert sogar ihr Leben.
»
» Und
» » hast du dir Gedanken gemacht über die Kühlung der LED? Die wird mächtig
» » warm! So ein bissel Taschenlampengehäuse reicht da nicht,
»
» Man weiß ja nicht, wie groß seine Tasche ist.;-) :-D
»
» Gruß Steffen


Hallo und danke erstmal für eure Antwort.
der Lipo liefert ja relativ lange konstant bis er rapide abfällt, von daher wundert es mich das es nicht gehen soll, bzw der LED schadet wenn sie mit weniger als dem maximum versorgt wird..

Für die Kühlung würde ich einen Aluminium Zylinder (massiv) mit 1,5cm Radius 3cm höhe verwenden, mit ausgedrehten Lamellen.
Denke wenn man sich vergleichbare Taschenlampen mit cree xml2 Led`s anschaut müsste das reichen, aber falls ich mich irre lasse ich mich gerne eines besseren belehren.
Aber was mich vielmehr interessiert, bzw im Moment wichtiger ist, ist die Frage nach dem Schaltplan und den Mosfets, ob das grundsätzlich so funktioniert oder ob ich hier einen groben Denkfehler drin habe.Wie dimensioniere ich denn den Wiederstand um die Mosfets automatisch zu entleeren?

viele Grüße
Ferdinand

Offroad GTI(R)

04.12.2017,
14:48
(editiert von Offroad GTI
am 04.12.2017 um 14:51)


@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

» Aber was mich vielmehr interessiert, bzw im Moment wichtiger ist, ist die
» Frage nach dem Schaltplan und den Mosfets, ob das grundsätzlich so
» funktioniert
Nein. Der MOSFET ist falsch herum gezeichnet (so leitet die interne Diode dauernd). Zudem wird er eingeschaltet, wenn das Gate auf 0V gezogen wird. <5V sind für einen P-Kanal MOSFET auch nicht gerade viel...
Weshalb soll es überhaupt ein P-Kanäler sein?
Soviel zum oberen Schaltplan.

Der untere ist ein wenig unübersichtlich.
Die LED kann nicht abgeschaltet werden, es wird zwei mal das selbe Potential zum "LiPo Charger", wobei der MOSFET als Schalter in der GND-Leitung liegt .... :confused:

fesc(R)

04.12.2017,
15:33

@ Offroad GTI

Spotlight Taschenlampen Kombination

» » Aber was mich vielmehr interessiert, bzw im Moment wichtiger ist, ist
» die
» » Frage nach dem Schaltplan und den Mosfets, ob das grundsätzlich so
» » funktioniert
» Nein. Der MOSFET ist falsch herum gezeichnet (so leitet die interne Diode
» dauernd). Zudem wird er eingeschaltet, wenn das Gate auf 0V gezogen wird.
» <5V sind für einen P-Kanal MOSFET auch nicht gerade viel...
» Weshalb soll es überhaupt ein P-Kanäler sein?
» Soviel zum oberen Schaltplan.

Danke für die Info. Also die LED soll dauerleuchten, bis der kontakt an Gate geschlossen wird, dann soll sie ausgehen. P-Kanal habe ich aus diesem Grund gewählt. Oder geht das auch mit einem N-Kanal?

»
» Der untere ist ein wenig unübersichtlich.
» Die LED kann nicht abgeschaltet werden, es wird zwei mal das selbe
» Potential zum "LiPo Charger", wobei der MOSFET als Schalter in der
» GND-Leitung liegt .... :confused:

bei der unteren Schaltung möchte ich zwei Stromkreisläüfe verwenden. einen um den Lipo zu laden, einen um währenddessen die LED mit strom zu versorgen. Den Mosfet habe ich an dieser Stelle gesetzt um die LED vom Akku Stromkreislauf zu trennen..
Aber anscheinend habe ich ihn in die falsche Leitung gesetzt wenn ich deinen Kommentar richtig verstanden habe.. :-/
Wie du siehst sind meine E-Skills minimal, und ich stoße grenzen des für mich recherchierbaren..
Daher habe ich auch versucht das ganze einigermaßen aufzubereiten um von euch ein bisschen Hilfe zu vbekommen..

Aber wenn ich den Mosfet in die andere Leitung packe müsste das funktionieren?
Ich würde dafür den IRLML 6244 Mosfet verwenden wollen, passt das mit den 5V am Gate? Und wie würde er sich voraussichtlich im Betrieb verhalten? Bräuchte ich dafür noch eine Kühlung?

Danke & viele Grüße
Ferdinand

fesc(R)

04.12.2017,
18:43

@ Offroad GTI

Spotlight Taschenlampen Kombination

» » Aber was mich vielmehr interessiert, bzw im Moment wichtiger ist, ist
» die
» » Frage nach dem Schaltplan und den Mosfets, ob das grundsätzlich so
» » funktioniert
» Nein. Der MOSFET ist falsch herum gezeichnet (so leitet die interne Diode
» dauernd). Zudem wird er eingeschaltet, wenn das Gate auf 0V gezogen wird.
» <5V sind für einen P-Kanal MOSFET auch nicht gerade viel...
» Weshalb soll es überhaupt ein P-Kanäler sein?
» Soviel zum oberen Schaltplan.
»
» Der untere ist ein wenig unübersichtlich.
» Die LED kann nicht abgeschaltet werden, es wird zwei mal das selbe
» Potential zum "LiPo Charger", wobei der MOSFET als Schalter in der
» GND-Leitung liegt .... :confused:

Die untere Schaltung müsste dann so aussehen?
Der Mosfet an der anderen Leitung..

noch zur Funktion:

Wenn Stromquelle A vorhanden und angeschaltet ist soll der Mosfet die Verbindung zum Akku unterbrechen.
Meistens wird es der Fall sein das Stromquelle A und B gleichzeitig vorhanden ist. sodass Akku geladen, und LED über den zweiten Stromkreislauf geschaltet wird, sodass unabhängig vom mechanischem Schalter eine Unterbrechung Stattfindet.

Danke & Grüße

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
04.12.2017,
18:50
(editiert von Sel
am 04.12.2017 um 18:52)


@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

»

Mit Mosfets kenne ich mich nicht aus.

Aber trotzdem bin ich der Meinung, das du die LED so mit Sicherheit schrottest. Der Lipo hat über 3,7 Volt, dadurch wird der Vorwiderstand zur LED extrem klein. Die wenige Reserve, zumal die LED sehr warm wird, reicht nicht als Schutz. Sicher, eine Chinataschenlampe in der Billigversion ist genauso aufgebaut. Und es funktioniert, doch wie lange?

LG Sel

fesc(R)

04.12.2017,
18:54

@ Sel

Spotlight Taschenlampen Kombination

» »
»
» Mit Mosfets kenne ich mich nicht aus.
»
» Aber trotzdem bin ich der Meinung, das du die LED so mit Sicherheit
» schrottest. Der Lipo hat über 3,7 Volt, dadurch wird der Vorwiderstand zur
» LED extrem klein. Die wenige Reserve, zumal die LED sehr warm wird, reicht
» nicht als Schutz. Sicher, eine Chinataschenlampe in der Billigversion ist
» genauso aufgebaut. Und es funktioniert, doch wie lange?
»
» LG Sel

ja,im zweifelsfall wäre es auch nicht schlimm wenn ich noch einen treiber dazu packe.
der AMC 7135 sollte ja eigentlich passen. Oder kennt noch jemand einen mit einer Lipo Protection?
Wenn die LED jedoch am Netzteil hängt sollte das ja passen oder nicht?

Danke für deine Hilfe
Grüße

Offroad GTI(R)

04.12.2017,
19:39
(editiert von Offroad GTI
am 04.12.2017 um 19:42)


@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

» der AMC 7135 sollte ja eigentlich passen.
Ist ein Linearregler, da kannst du bei der wenigen Spannung (gemeint sind die 5V) gleich einen Widerstand nehmen.
Mit LiPo Nennspannung von 3,7V kannst du die LED nicht so ohne weiteres (vernünftig) versorgen.

Nochmal zum MOSFET: Wozu soll der gut sein, wenn davor schon ein Schalter liegt?

fesc(R)

04.12.2017,
20:12

@ Offroad GTI

Spotlight Taschenlampen Kombination

» » der AMC 7135 sollte ja eigentlich passen.
» Ist ein Linearregler, da kannst du bei der wenigen Spannung (gemeint sind
» die 5V) gleich einen Widerstand nehmen.
» Mit LiPo Nennspannung von 3,7V kannst du die LED nicht so ohne weiteres
» (vernünftig) versorgen.
»
» Nochmal zum MOSFET: Wozu soll der gut sein, wenn davor schon ein Schalter
» liegt?

Den Led Treiber möchte ich auch nur für den Lipo verwenden.
Der Mosfet soll als absicherung dienen, das falls über Stromquelle A 5v 2,4A Strom kommt und der Schalter umgelegt ist, der Stromkreis zum Akku unterbrochen wird.

das ganze soll als eine Art Dockingstation funktionieren.

Lampe im Dock --> Akku laden, abklemmen und LED über seperate Stromquelle versorgen.
Lampe auserhalb des Dock --> Led über Akku betreiben

ich hoffe ich habe nicht zu viel verwirrung gestiftet.

Danke & Grüße
Ferdinand

Offroad GTI(R)

06.12.2017,
07:40

@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

» das falls über Stromquelle A
Welche in deinem Schaltplan nicht benannt ist...

» Lampe im Dock --> Akku laden, abklemmen und LED über seperate Stromquelle
» versorgen.
Wie ist das zu verstehen?


» ich hoffe ich habe nicht zu viel verwirrung gestiftet.
Ein wenig schon...
Im Schaltplan könntest du ja mal vermerken, welches die Ladestation sein soll. Und mit Steckersymbolen kennzeichnen, wo dort was auseinandergesteckt werden soll.

P.S.: Der "Gate-Widerstand" in deinem "unteren" Schaltplan ist kurzgeschlossen.

fesc(R)

07.12.2017,
13:53

@ Offroad GTI

Spotlight Taschenlampen Kombination

Hi,

du hast recht, dann fange ich nochmal neu an.

die folgende Schaltung soll das dock sein.

in dem Dock ist eine Led, die bei Schliesung eines elektrischen Stromkreises ausgeschaltet werden soll.
Dazu ist mir als laie eben nur ein Mosfet eingefallen.
Wenn ich jedoch die Funktionsweise richtig verstanden habe, würde sich in meiner Schaltung nichts tun, da der Mosfet die Verbindung herstellt und nicht löst.

Wie müsste ich den Mosfet schalten, damit das funktioniert? Und muss es ein P sein, oder ist auch ein N möglich?

Danke für deine Hilfe Offroad-GTI!
Grüße

Offroad GTI(R)

07.12.2017,
14:23

@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

» du hast recht, dann fange ich nochmal neu an.
Der MOSFET ist immer noch falsch rum, und deine offene Verbindung (welche wohl den Schaltkontakt darstellen soll) an der falschen Stelle.

» Wie müsste ich den Mosfet schalten, damit das funktioniert? Und muss es ein
» P sein, oder ist auch ein N möglich?
N-Kanal geht auch.
Den brauchst du nur in die GND-Verbindung zur LED zu schalten (so wie ein N-Kanal-MOSFET herkömmlich betrieben wird). Von U+ kommt dann ein 10k...100k Widerstand ans Gate. Von Gate nach Source kommt dein Schalter. Wird der betätigt, wird UGS=0 und der MOSFET sperrt. Gespiegelt ist es auch für einen P-Kanal MOSFET möglich, nur haben die immer schlechtere Parameter als N-Kanäler.
Bei gerade mal 5V geht auch nicht mehr jeder beliebige MOSFET, es sollte schon ein sogenannter Logic-Level MOSFET sein. Z.B. IRLZ44N

P.S.: Ein Relais ginge auch, ist aber auf Grund der vergleichsweise großen Stromaufnahme nachteilig. Von bistabilen Relais abgesehen, die erfordern dafür wieder eine aufwändigere Ansteuerung.

fesc(R)

07.12.2017,
14:59

@ Offroad GTI

Spotlight Taschenlampen Kombination

Danke für die schnelle Antwort!

Habe das jetzt mal so umgebaut mit einem N-Channel Mosfet wie ich dich verstanden habe, was hoffentlich richtig ist.
meinst du 10kOhm reichen als wiederstand oder sicherheitshalber mehr?

habe die Steckverbindung mal als Schalter gezeichnet.
Dann schau ich gleich mal bei reichelt nach Mosfet und co, falls alles stimmt..

Für die Led sollte ja um von 5V 2,5A auf 3,2V 2,3A zu kommen 1Ohm Wiederstand mit 2-5Watt reichen oder?
das spucken mir zumindest LED Rechner aus. (0,8Ohm)

Vielen Dank nochmal!!!
Grüße
Ferdinand

Offroad GTI(R)

07.12.2017,
15:23

@ fesc

Spotlight Taschenlampen Kombination

» Danke für die schnelle Antwort!
»
» Habe das jetzt mal so umgebaut mit einem N-Channel Mosfet wie ich dich
» verstanden habe, was hoffentlich richtig ist.
Nicht ganz. Der MOSFET muss in die GND-Verbindung. So arbeitet er selbst als Widerstand.

» meinst du 10kOhm reichen als
Ist nicht so kritisch. Größer als 100k würde ich ihn jedoch nicht machen. Wesentlich kleiner auch nicht, da die 5V Quelle sonst unnötig belastet wird.

»wiederstand
Widerstand ;-)

» Für die Led sollte ja um von 5V 2,5A auf 3,2V 2,3A zu kommen 1Ohm
Ja, 1Ohm kommt in etwa hin.

Eine Nennleistung von 5W würde reichen. Nennleistung heißt aber auch, dass er unangenehm heiß werden darf.
Mehr schadet also nicht. Alternativ kannst du die Leistung auch auf mehrere Widerstände aufteilen.

Du kannst die LED auch etwas schonen, und mit einem geringeren Strom betreiben.
Kühlung der LED nicht vergessen...