Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Thabo

E-Mail

24.04.2023,
16:37
 

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten) (Schaltungstechnik)

Einen wunderschönen guten Montagabend zusammen!

Ich habe eine Idee, nur leider fehlt mir das benötigte Hintergrundwissen, wie ich die Idee am besten umsetzen kann und sollte. Aber immerhin Löten ist kein Problem für mich :)

Idee
Ich habe eine LED-Lampe welche ich gerne umbauen würde. Und zwar möchte ich die LED-Lampe (welche aus 4 LED-Leisten besteht) so verändern, dass sie bei Aktivierung innerhalb von ein paar Sekunden hoch-gedimmt wird. Eigentlich ist es eine normale LED-Decken-Lampe gewesen die auch recht hell wird. Aber ich möchte eigentlich gar nicht die volle Leuchtkraft nutzen, weil ich sie unter unserem Bett als automatisches Nachtlicht beim Aufstehen verwenden möchte. Das automatisches Einschalten ist aktuell über zwei Bewegungsmelder realisiert und funktioniert auch. Allerdings möchte ich, dass sich die LEDs langsam einschalten (ich glaube so etwas nennt man Soft-On?) und nicht die volle Leuchtkraft nutzen.


Was ich bisher gemacht habe
Ich hatte das Lampen-Netzteil durch ein einstellbares Netzteil ersetzt und mit dem IR-Empfänger&Dimmer verbunden um zu gucken, ob wenn ich davon die Eingangsspannung des IR-Teils verändere, sich die Ausgangsspannung auch noch verändert – und das ist der Fall. Dabei habe ich dann auch die Spannung und Strom am LED-Teil gemessen.

Dann habe ich mir folgendes Video (https://youtu.be/XKxf7Y9Au-U) angesehen und einfach mal probiert das wie im Schaltplan unten nachzubauen.
Also die LEDs leuchten auch, aber ich hatte irgendwie erwartet, dass ich das Licht beim Verstellen des Pottis komplett ausschalten kann, aber das geht nicht. Wenn ich den Strom am Kollektor messe, dann kommt je nach Potti-Stellung 45 bis 62 mA.

Zur vorhanden Lampe
Eigentlich kann man die Helligkeit der Lampe auch per IR-Fernbedienung einstellen, aber die Funktion brauche ich dann nicht mehr.

Anzahl LEDs: ca. 385
Volle Leuchtkraft: 24,3V und 2,41A = 58,6W
Abgemilderte Leuchtkraft (Nachtlicht): ca. bei 19,1V und 330mA = 6,3W



Mein Fragen

Jetzt ist natürlich die Frage wie ich das am besten realisiere. Bisher habe ich gedacht, dass müsste irgendwie über eine Transistor-Schaltung mit einem Kondensator gehen, der sich erst aufladen muss und dadurch eine Basisspannung langsam ansteigen lässt um entsprechend die Spannung an den LEDs langsam ansteigen lässt. Da ich für die verminderte Leuchtkraft nur einen Strom von 330mA benötigt, sollte m.E. der BC337 (max. Kollektor-Strom von 800mA) ausreichen.
Aber ich frage mich: Ist das überhaupt ein sinnvoller Weg einen bipolaren Transistor zu verwenden oder macht ein Feldeffekttransistor oder sogar ein Spannungswandler mehr Sinn (wenn ich auch auf jeden Fall eine „Einschalt-Dimm-Funktion“ haben möchte?

Brauche ich den Dimming controller oder kann ich ihn einfach entfernen, wenn ich sowieso keine Fernbedienung verwenden möchte?
Ich hatte erwartet, dass ich das Licht beim Verstellen des Potties komplett ausschalten kann, wieso geht das nicht – muss ich hier etwas anders dimensionieren?
Wie kann ich den Soft-On-Effekt hinzufügen?

Vielen Dank für eure Antwort und einen guten Start in die neue Woche,
LG Markus







Offroad GTI(R)

24.04.2023,
16:50
(editiert von Offroad GTI
am 24.04.2023 um 16:53)


@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» das Licht beim Verstellen des Pottis komplett ausschalten kann, aber das
» geht nicht. Wenn ich den Strom am Kollektor messe, dann kommt je nach
» Potti-Stellung 45 bis 62 mA.
Wenn das Potentiometer auf MIN steht, ist die Basis an GND und der Transistor sollte in der Tat sperren. Mit 100k Basiswiderstand bist du auch an der Grenze des Machbaren.

» Abgemilderte Leuchtkraft (Nachtlicht): ca. bei 19,1V und 330mA = 6,3W
Einfach einen 15Ohm/5W Widerstand davor schalten :-)
Brauchst du die Dimmfunktion wirklich?


» Jetzt ist natürlich die Frage wie ich das am besten realisiere. Bisher habe
» ich gedacht, dass müsste irgendwie über eine Transistor-Schaltung mit einem
» Kondensator gehen, der sich erst aufladen muss und dadurch eine
» Basisspannung langsam ansteigen lässt
Grundsätzlich schon, nur steuert der Transistor dann doch bei erreichen der "Mindest-Basisspannung" mehr oder weniger schlagartig durch.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
24.04.2023,
17:34
(editiert von Strippenzieher
am 24.04.2023 um 17:50)


@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» Löten ist kein Problem für mich :)
Also Lizenz zum Löten ist vorhanden :-D
» Eigentlich ist es eine normale LED-Decken-Lampe gewesen
Gibt es auch anormale?
» Ich hatte das Lampen-Netzteil durch ein einstellbares Netzteil ersetzt und
» mit dem IR-Empfänger&Dimmer verbunden
Der möchte aber min 12V.
LED über Änderung der Spannung dimmen wird nur schlecht funktionieren, man sollte den Strom stellen oder das Tastverhätnis (ein+ausschalten in schneller Folge (400...1500Hz sind üblich)) variieren - was ganz bestimmt dein IRgesteuerter Dimmer macht.
» Anzahl LEDs: ca. 385
schlecht durch 4 teilbar
» Jetzt ist natürlich die Frage wie ich das am besten realisiere.
Standardantwort: Mikrocontroller verwenden+Programm dazu schreiben.
Oder nur Hardware:
Integrator basteln (2-fach OPV + RC) erzeugt die steigende Rampe, diese auf einen PWModulator mit Analogeingang geben
Oder
beides zusammen basteln (4-fach OPV, Kleinkram und Transistorausgang)
Insgesamt ein Projekt, zu dem man weit mehr als Lötkenntnisse benötigt.

Thabo

E-Mail

24.04.2023,
18:22

@ Strippenzieher

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

Hallo zusammen,

vielen Dank für eure Antworten!

"Wenn das Potentiometer auf MIN steht, ist die Basis an GND und der Transistor sollte in der Tat sperren. Mit 100k Basiswiderstand bist du auch an der Grenze des Machbaren."
--> Ja, das verstehe ich auch nicht. Zumindest wenn ich das Netzteil mit der festen Spannung nehme, ist die Spannung ja immer hoch (also ca. 24V) und der mögliche Unterschied an Helligkeit sehr gering und aus geht es absolut nicht. Wenn ich mit 100K an einer Grenze bin, soll ich dann vielleicht lieber einen kleineren Widerstand nehmen?

"» Abgemilderte Leuchtkraft (Nachtlicht): ca. bei 19,1V und 330mA = 6,3W"
--> Also die Leistung einfach über einen Widerstand "verbrennen"? Das würde ja nur gehen, wenn ich nicht Dimmen will und das will ich auf jeden Fall.

Wenn der Transistor dann doch schlagartig durchschaltet, geht es wohl so leider nicht.

Ich war mir auch nicht sicher, wie man das am besten ob man das über den Strom oder besser die Spannung regelt.
Bei der LED Anzahl kann ich mich auch um ein paar LEDs verzählt haben, aber die Leisten sind leider sowieso nicht gleich lang bzw. mit unterschiedlicher Anzahl an LEDs bestückt.

Wenn es möglich ist, würde ich gerne aufs programmieren verzichten und den Aufwand möglichst gering halten.
Integrator und OP habe ich schon mal gehört und da finde ich bestimmt Informationen zu, aber PWModulator sagt mir nichts. Hast du da vielleicht ein Bauteilname für mich?
Mein Vater hat noch ganz viel Elektrokram rumliegen, aber kann mir leider nicht mehr damit helfen...

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
24.04.2023,
18:39
(editiert von Strippenzieher
am 24.04.2023 um 18:43)


@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» --> Also die Leistung einfach über einen Widerstand "verbrennen"?
Widerstand oder Transistor um bis zu 60W zu verheizen - wird recht groß - und Feuerlöscher griffbereit halten.
Deshalb macht man das mit PWM -> kaum Verlustleistung (Wärme).
1. Lies PulsWeitenModulation Wiki
oder
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0401111.htm
2. siehe Bucht PWM-Steller 24V (meistens fälschlich als Regler bezeichnet, die regeln nichts)
Die sind leider alle (?) mit Poti und haben keinen Steuereingang an den man eine steigende Spannung draufgeben kann.

Offroad GTI(R)

24.04.2023,
18:44

@ Strippenzieher

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» » --> Also die Leistung einfach über einen Widerstand "verbrennen"?
» Widerstand oder Transistor um bis zu 60W zu verheizen - wird recht groß -
» und Feuerlöscher griffbereit halten.
(24V-19V)*330mA=1,65W

Offroad GTI(R)

24.04.2023,
19:20
(editiert von Offroad GTI
am 25.04.2023 um 07:27)


@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» Wenn es möglich ist, würde ich gerne aufs programmieren verzichten und den
» Aufwand möglichst gering halten.

Diese Schaltung erfüllt die Funktion. Die Dimensionierung ist noch Pi*Daumen kommt aber schon ganz gut hin.


Q1 erzeugt einen kleinen Konstantstrom, welcher über den Kondensator eine lineare Spannungsrampe erzeugt. D4 ist eine kleine LED und soll nur die Spannung begrenzen.
Der OPV steuert dann den MOSFET (z.B. IRF3205 mit kleinem Kühlkörper) soweit auf, dass der Spannungsfall über R5 (min. 2W Typ, oder mehrere 0,6W Standardtypen parallel) der Spannung am Kondensator entspricht. Wenn die LED die Spannung auf 1,5V begrenzt ergibt sich bei 4,7Ohm ein Maximalstrom von etwa 300mA.

Ein ganz ordinärer OPV vom Typ LM358 kann sehr nah zu seiner negativen Versorgungsspannung operieren, ist also für diesen Fall schon ausreichend.

P.S.: Die Konstantstrom-Mimik um Q1 kannst du auch durch einen Widerstand ersetzen, dann ist die Rampe nicht mehr ganz linear, aber das sollte hier ja kein Problem sein.

Eierschale(R)

24.04.2023,
19:30

@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» Einen wunderschönen guten Montagabend zusammen!
»
» Ich habe eine Idee, nur leider fehlt mir das benötigte Hintergrundwissen,
» wie ich die Idee am besten umsetzen kann und sollte. Aber immerhin Löten
» ist kein Problem für mich :)
»
» Idee
» Ich habe eine LED-Lampe welche ich gerne umbauen würde. Und zwar möchte ich
» die LED-Lampe (welche aus 4 LED-Leisten besteht) so verändern, dass sie bei
» Aktivierung innerhalb von ein paar Sekunden hoch-gedimmt wird.


Ein geeignete Schaltung findet sich in der aktuellen Prüfung zum EIS, Frühjahr 2023 APT1.
Zu finden als Bereitstellungsunterlage
https://www.ihk.de/stuttgart/pal/elektroniker-in-fuer-informations-und-systemtechnik-3290--5175076
hier ein Ausschnitt:



Links kommt das Ansteuersignal vom Bewegungsmelder, der Elko kann, je nach gewünschter Dimmzeit auch deutlich größer werden.
Rechts geht es an das Gate (oder die Basis) der Endstufe, das kann ein Mosfet sein oder ein npn-Transistor. Die Lampe wird dann zwischen +12V und dem Drain oder Kollektor angeschlossen. Source (oder Emitter) kommt an GND.

siehe
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm
Bild9

bigdie(R)

24.04.2023,
20:32

@ Thabo

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

Hab auch eine Leuchte am Bett, ist eher so eine Leseleuchte. Die schaltet mein Wecker automatisch ein. War jahrelang sehr angenehm, bis ich die Energiesparlampe gegen ein LED Leuchtmittel getauscht habe, weil die alte defekt war. Die LED war wie ein Schlag mit dem Hammer;-) Ich habe dann zum Glück noch irgendwo ein paar althergebrachte Energiesparlampen bekommen, und so viele gekauft das sie füe meine Restlebenszeit reichen, die haben Soft Ein automatisch:-D

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
25.04.2023,
08:57
(editiert von cmyk61
am 25.04.2023 um 09:01)


@ bigdie

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

Seit wann sparen Kompaktleuchtstofflampen Energie? :-D :-D :-D
Haben die einen Energiespardosenanschluss? :-D :-D :-D

Ich habe im Schlafzimmer auch so meine Probleme mit dem ganzen Elektrogedöns.
Aber die Kerzen aus der guten alten Zeit waren auch nicht so der Bringer. :-D :-D

Im Ernst, ich habe lange nach einer Möglichkeit gesucht eine Leseleuchte zu nutzen, deren Schalter ich auf Anhieb finde - auch schlaftrunken und mitten in der Nacht.
Eine Schwanenhals-Leuchte aus dem Baumarkt mit einem Schalter im Minifuß (2x2x2cm) ist die derzeitige Lösung. Und das Teil habe ich am Kopfteil montiert.
Lediglich eine Ausschaltmöglichkeit vom Bett meiner Frau aus (und umgekehrt für Ihre Leseleuchte) habe ich noch nicht.

ABER - mein Haupt-Ärgernis sind die am Markt erhältlichen einigermaßen günstigen Radio-Wecker. Da scheinen samtliche Konstrukteure voneinander kopiert zu haben - zumindest was die Bedienung für den Betrieb und das Einstellen der Uhrzeit und Weckzeiten angeht. Dank meiner mittlerweile schlechten Sehleistung ist das Programmieren einer neuen Weckzeit nur noch mit viel Licht möglich. Und natürlich sind andere Betriebsschalter auch meist unmöglich angebracht. Dadurch brauche ich viel Licht - was wiederum mein Einschlafen danach erschwert.

Ein Smartphone hierfür zu nutzen habe ich bereits probiert, das ist nichts für mich.

Zurück zum Topic:
Die Idee eine helle Lampe per Softstart hochzudimmen klingt zwar "nett" aber in der Praxis könnte sich das als Problem erweisen: wenn man mal eben ganz schnell "hell" benötigt.
Fürs Schlafzimmer halte ich Leuchten mit Rotlicht und Bewegungsmelder unter dem Bettkasten für die bessere Lösung.
Die Leseleuchten auch nur so stark dass das Licht nicht das ganze Zimmer erhellt. Das ist aber nicht immer leicht zu realisieren. Das Helligkeitsempfinden wechselt je nach Müdigkeit (Irisöffnung + Empfindlichkeit der Netzhaut). Das ist beim versehentlichen Aufwachen am ausgeprägsten. Zumal (zumindest bei mir) dann gehörig viel Adrenalin ausgeschüttet wird, was wiederum ein weiterschlafen schwierig machen kann.


ZB diese Schaltung fand ich in meinem Sammelsurium - funktioniert als Ausschaltdimmer.
Muss halt fürs Einschalten umgepfiermelt werden.
Gruß
Ralf



» Hab auch eine Leuchte am Bett, ist eher so eine Leseleuchte. Die schaltet
» mein Wecker automatisch ein. War jahrelang sehr angenehm, bis ich die
» Energiesparlampe gegen ein LED Leuchtmittel getauscht habe, weil die alte
» defekt war. Die LED war wie ein Schlag mit dem Hammer;-) Ich habe dann zum
» Glück noch irgendwo ein paar althergebrachte Energiesparlampen bekommen,
» und so viele gekauft das sie füe meine Restlebenszeit reichen, die haben
» Soft Ein automatisch:-D

bigdie(R)

25.04.2023,
14:05

@ cmyk61

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

» Seit wann sparen Kompaktleuchtstofflampen Energie? :-D :-D :-D
» Haben die einen Energiespardosenanschluss? :-D :-D :-D
»
» Ich habe im Schlafzimmer auch so meine Probleme mit dem ganzen
» Elektrogedöns.
» Aber die Kerzen aus der guten alten Zeit waren auch nicht so der Bringer.
» :-D :-D
»
» Im Ernst, ich habe lange nach einer Möglichkeit gesucht eine Leseleuchte zu
» nutzen, deren Schalter ich auf Anhieb finde - auch schlaftrunken und mitten
» in der Nacht.
Meine wird von der Logo geschalten und am Bett ist ein Taster
» Eine Schwanenhals-Leuchte aus dem Baumarkt mit einem Schalter im Minifuß
» (2x2x2cm) ist die derzeitige Lösung. Und das Teil habe ich am Kopfteil
» montiert.
» Lediglich eine Ausschaltmöglichkeit vom Bett meiner Frau aus (und umgekehrt
» für Ihre Leseleuchte) habe ich noch nicht.
»
» ABER - mein Haupt-Ärgernis sind die am Markt erhältlichen einigermaßen
» günstigen Radio-Wecker. Da scheinen samtliche Konstrukteure voneinander
» kopiert zu haben - zumindest was die Bedienung für den Betrieb und das
» Einstellen der Uhrzeit und Weckzeiten angeht. Dank meiner mittlerweile
» schlechten Sehleistung ist das Programmieren einer neuen Weckzeit nur noch
» mit viel Licht möglich. Und natürlich sind andere Betriebsschalter auch
» meist unmöglich angebracht. Dadurch brauche ich viel Licht - was wiederum
» mein Einschlafen danach erschwert.
Wecken tut mich seit ewigen Zeiten auch eine Siemens Logo. Am Bett ist ein Logo Textdisplay Das ist beleuchtet und zeigt auch die Uhrzeit an und die Außentemperatur Datum Wochentag Sonnenauf und Untergangszeit und wenn ich weiter blättere noch 30 andere Sachen. An den Weckzeiten muss ich nichts ändern, die Logo weis, wann ich welche Schicht habe und wenn ich mal Urlaub habe 14 Tage, dann tippe ich in einem Menue 14x auf die Urlaub Taste. Bin ich wieder zu Hause, weis die Logo welche Schicht ich habe und weckt mich zur passenden Zeit. Nebenbei kann sie außer piepsen auch noch mein Licht einschalten und da sie mich weckt, weis sie auch wann ich die Wohnung verlasse und schaltet dann alles aus.
»
Nur dimmen kann sie nicht oder zumindest nicht direkt aber das macht ja die alte Quecksilbertechnik selber ohne Brummen summen flackern oder andere Dimmeffekte, die heutige Dimmer in Verbindung mit LED oft haben

Thabo

E-Mail

25.04.2023,
22:57

@ bigdie

LED-Lampen-Umbau (Soft-On beim Einschalten)

Hallo zusammen,

Vielen Dank für eure ganzen Antworten :)
Ich hoffe ich komme die nächsten Tage dazu mich etwas mehr zu beschäftigen aber eure Antworten geben mir Hoffnung. Vielleicht muss ich dann ein paar Bauteile auch erst bestellen. Ich werde mich dann auf jeden Fall nochmals melden und euch berichten!