Beleuchtung

[sledge77]

Hallo

also erstmal vorab... meine Frage passt nicht in die Thematik Robotik.
Aber ich hoffe das ich hier eine passende Antwort bekomme. Also enttäuscht mich bitte nicht. :)

Meine kleine Schwester hat zu Weihnachten ein kleine Spielküche bekommen. Nun denken meine Eltern das das Ding viel zu schlecht (gar nicht) beleuchtet ist. Da muss man was tun.
Da ich ja schon nen wenig mit mC experimentiert habe, habe ich gesagt das ich das übernehme. Es darf ja schliesslich nichts einfaches sein. Muss schon was mit Effekten sein. Also Lauflicht, Blinken usw. Ich weiss. Der Controller wird "schwer" zu tun haben. Aber warum nicht.

Diese kleine Küche soll nun mit 6 "Leuchtmitteln" ausgestattet werden. Nun suche ich nach einer passenden Beleuchtungsmethode. Ich dachte zuerst an Ultra hellen LEDs. War gerade bei Reichelt und dort steht das man bei den LEDs aufpassen sollte wegen Netzhautverbrennung. Also nicht gerade das richtige für kleine Kinder. Was kann man sonst so nehmen? Wenn ich kleine Glühlämpchen nehmen würde, wie müsste ich die am mC schalten? Über Transistoren? Geht das?

Hoffe mir kann jemand helfen.

Danke.

P.S.:
Fröhliche Weihnachten

[dieta]

Ich würde 12Volt- Fahrradbirnchen nehmen und die über Transistoren an den Controller hängen. Die sind einfacher zu bekommen als LEDs und sind ungefährlicher.

[Rofo88]

Hallo sledge77,

nimm doch normale weiße Leds und nicht die Superhellen mit 9000mCd. Da brauste ein paar mehr aber die sind auch billiger als die Superhellen. Mit normalen Birnchen gehts natürlich auch währe aber nicht meine wahl.


MfG RoFo88

[wkrug]

LED sind schon ne gute Idee, allerdings haben LED's normalerweise einen recht schmalen Lichtkegel.
Für ne gezielte Beleuchtung ist das i.O.
Für eine Glühlampennachbildung würd ich aber trotzdem eher zu Skalenlämpchen oder Sub Miniatur Lämpchen greifen, wie sie die einschlägigen Elektronikversender (Reichelt und Conrad) im Sortiment haben.

Es kommt halt immer drauf an, was man damit machen will.

[The Man]

Hi,

ich würde warm weiße LED´s nehmen. Guckst du bei www.leds.de oder bei Conrad. die bei leds.de sind deutlich billiger, aber bei Conrad weiß ich, dass es da welche mit 60° Öffnungwinkel gibt. Davon habe ich die Sunny white genommen und war zufrieden.

The Man

[PsiQ]

ich würde auch normale lämpchen nehmen .. ob 6 , 12 oder 24V (wobei dás schon hoch ist) ..

weil ein normaler laden..krämerladen ist auch mit normalen glühbirnen beleuchtet, und das licht ist angenehmer..

einfach "schöner"

wenn grad kein discoprogramm läuft... :-s

[Ratber]

War gerade bei Reichelt und dort steht das man bei den LEDs aufpassen sollte wegen Netzhautverbrennung. Also nicht gerade das richtige für kleine Kinder.


Naja,etwas wares drann aber auch etwas übertrieben.

Wenn man direkt Auge an LED in eine 10,000er (oder mehr.Die hellste 5mm die ich derzeit habe bringt mal eben 24cd bei 18°) schaut dann kann man sich sicher was holen.

Teilweise liegt der Grund auch im engen Lichtkegel der meisten Modelle (12/15/18/20° usw.)

Ein kleines Puppenhaus hab ich auch schon ausgeleuchtet und da hab ich einfach welche mit möglichst großem Winkel genommen.

Da kann man wählen..zb. Warmweiß (Ist nicht so kalt das Licht) 10,000 mit 45°

Rundstrahlende mit zb. 1000mcd und 175°

Auch Superflux mit 3 Lumen und 100° sind möglich.

Dazu diverse SMD-Bauformen die sich gut verstecken lassen und unterschiedliche Winkel bieten.

Dazu noch alle mit "weniger Power" als die Spitzenmodelle.

Wenn man sie dann noch mit weniger Spannung beaufschlagt wie vorgesehen dann kann man sich die Helligkeit einstellen die man mag und die vertretbar ist.

Du kannst das alles variieren.

Die Ansteuerung ist da nicht so wild egal ob per Controller oder Diskret.

[sledge77]

Nachdem meine Eltern gehört haben wie gefährlich LEDs sein können bestehen sie jetzt auf Lämpchen.

Nun ja.

Wie würde die Schaltung vom mC aussehen?
Wie wähle ich die richtigen Transistoren aus?

Danke

[Ratber]

Hmm,einfache Fragen für etwas nicht ganz so simples

Die Grundbeschaltung (IS nicht viel) eines AVR'S kannste im Wiki nachschauen.
Den reist eigentlich auch.

Die Frage ist wieviel Wissen du in Punkto Elektronik hast.

Danach richtet es sich ob man bei Adam und Eva anfangen muß bzw. nen Grundkurs fällig ist oder nicht

[sledge77]

Hallo Ratber,

Schaltungen mit dem AVR habe ich schon mehrere aufgebaut.
Aber bisher habe ich eigentlich keinen Transistor benötigt. Waren bisher nur ein paar Experimentierschaltungen.

Mir gehts mehr um die Auswahl des Transistors. Ich weiß nicht wie ich den richtigen für meinen Fall auswähle.

Danke

[Ratber]

Ja,dann ist es eigentlich einfach.

Du schaust welche Ströme zu schalten sind und welche Spannungen anliegen.
Zu berücksichtigen sind die Kaltströme der Birnchen (Kalte Birne hat nen sehr viel geringeren Widerstand also ist der Einschaltstrom um einige Faktoren höher).

Ja und dann suchst du dir einen erhältlichen Schalttransistor der das bewältigen kann.
Am besten beim Hänmdler deiner Wahl.
Um etwas Datenblätterwälzen wirst du da nicht herumkommen wenn du keine eigenen Standardtypen kennst.


Wie ein Transistor (oder auch FET) angesteuert wird ist übrigens auch im Wiki aufgeschrieben.

Insgesamt keine besonders schwere Aufgabe.

[sledge77]

Ich wälze gerade den Artikel zu Transistoren im Wissens Bereich.

Danke

[kalledom]

Wenn Du mehrere Lämpchen schalten möchtest, kannst Du auch ein IC mit der Bezeichnung ULN2803 nehmen, in dem sich 8 mal ein Darlington-Transistor mit Basisvorwiderstand für 500mA verbirgt und das direkt an die I/O-Pins des µC angeschlossen wird. Das Parallel-Schalten mehrerer Stufen für einen höheren Ausgangsstrom ist ebenfalls möglich. Wahrscheinlich möchtest Du aber keine Flutlichtanlage bauen. Ich würde allerdings jedem Transistor nur ca. 300mA Dauerstrom abverlangen; damit wäre auch Reserve für den Einschaltstrom. Wenn Du dann noch 16V Birnchen verwendest, wie sie im Modellbau (und auch für Puppenstuben) üblich sind, findest Du sicher auch noch ein passendes Netzteil mit ca. 12V Gleichspannung dafür.
In einem etwas fortgeschrittenen Programmierstadium kannst Du dann später PWM an den Ausgängen programmieren und so die Lämpchen dimmen.

[PICture]

Hallo sledge77!

Die gebräuchlisten Transistoren fidest Du hier:

http://www.the-starbearer.de/Theorie/Datenbl%E4tter/Transistortabellen.htm

MfG

[sledge77]

Habe mir von meinen Transistoren gerade mal ein paar Datenblätter durchgelesen. Wenn ich das richtig verstehe liegen die eigentlich alle in einem Bereich wo ich mir für meine Birnchen keine Gedanken machen muss... 80V 1A (1.5A peak) usw....
Verstehe ich da was falsch?
Nun gut. Ich habe auch zwei Typen dabei bei denen ich sagen würde das die das nicht packen (100mA)....
Welcher Strom fließt den zwischen mC und Basis? Wie bestimme ich den?

z.B. der Typ BC140-10. Verträgt bis 1A und 100V.

Ist das nun einer der für meine Anwendung funktioniert?

[sledge77]

Warum verwendet man Transistoren nicht auch zum schalten von Motoren?

[kalledom]

Da kommt das erste Problem, das beim ULN2803 / Darlington nicht besteht:
jeder Transistor hat einen Strom-Verstärkungsfaktor B / hFE.
Leistungstransistoren haben keinen besonders hohen hFE; der liegt zwischen 30...70, bei Darlington-Transistoren über 1.000.
Der Basisstrom errechnet sich aus Collektor-Strom * 4 / hFE .
Mal 4 deshalb, damit der Transistor gut im Schaltbetrieb und in der Sättigung ist und dadurch nicht heiß wird.
Ich belaste die Ausgänge meiner PIC's maximal mit 5mA, damit der Gesamtstrom des Controllers nicht zu hoch wird.
Beim ULN mit 7,5k Basiswiderstand fließen (5V - 1,4V) / 7,5k = 0,48mA.

[sledge77]

Mit Collektor-Strom ist hier der Strom gemeint der durch soll oder das Maximum?
Für beide Fälle mit dem oben genannten Transistor:
1. Strom der durch soll:
0,15A*4/40=0,015A
Dieser Fall wäre Okay. Das macht der AVR ja noch mit.
2. Maximalstrom Ic
1A*4/40=0,1A
Hier müsste ich nen Vorwiederstand ansetzen um den Strom zu begrenzen.
Korrekt?

Welcher Fall ist den nun der Richtige?

[sledge77]

Wie kommst du auf die 1,4V?

[Ratber]

Wie kommst du auf die 1,4V?


Hinweis:

Spannungsabfall PN-Übergang

[Yossarian]

Hallo
bevor Du Deine Transistoren aussuchst,solltest Du Deine Lämpchen festlegen.Die bestimmen welchen Transistor Du brauchst.
Für ein Minilämpchen mit 20 bis 40mA reicht ein Wald und Wiesen Transistor z.B. BC337 , der ist wesentlich billiger als der BC140.
Wenn Du klotzen willst,nimm einen TIP110, das ist ein Darlington im TO220 Gehäuse und kostet ein paar Cent mehr als der 140.Da kannst Du 2A Dauerstrom durchjagen(Kühlung).
Aber das wäre Verschwendung.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[kalledom]

0,7V Basis-Emitter-Spannung beim 'normalen' Transistor (Nicht-Darlington-Transistor)
1,4V Basis-Emitter-Spannung beim Darlington-Transistor

Einen Basisvorwiderstand brauchst Du auf jeden Fall; Du kannst die 5V von dem AVR-Ausgang nicht direkt an die Basis anschließen !
In Deinem ersten Rechenbeispiel brauchst Du einen Basisstrom von 0,015A = 15mA; der Basiswiderstand errechnet sich dann nach dem Ohmschen Gesetz R = U / I: (5V - 0,7V) / 0,015A = 287 Ohm.
Im 2. Beispiel brauchst Du einen Basisstrom von 0,1A !!!
Der Basiswiderstand wäre: (5V - 0,7V) / 0,1A = 43 Ohm !!!
Das wird allerding der AVR nicht besonders lange mitmachen.
Du kannst hier keinen größeren Widerstand einsetzen, um den Strom zu begrenzen, dann fließt zu wenig Basisstrom und der Transistor geht aus dem Schaltbereich über in den Regelbereich, es fällt an Collektor - Emitter eine immer höhere Spannung ab, damit entsteht bei 1A eine ziemlich hohe Verlustleistung mit der Folge, der Transistor wird kochend heiß, die Lampe dunkler.

[Yossarian]

Hallo
ich habe nochmal durchgesehen und entdeckt daß 6 "Leuchtmittel" eingesetzt werden sollen.
Allerdings habe ich keine Angaben zu Art und Spannungsversorgung gefunden , nur daß es am Ende 150mA werden.Dafür reicht fast jeder Transistor.Um den Kaltstromstoß zu vermeiden, kann man die Leuchten über einen Vorwiderstand 'vorglühen'.
Oder man nimmt einen zweiten Transistor parallel zum ersten, in dessen Kreis sich zusätzlich ein Widerstand befindet, schaltet diesen zuerst und nach ein paar millisekunden den zweiten. Das ist immer noch kostengünstiger als ein dicker Transistor.
15mA in die Basis zu jagen um 150mA zu schalten finde ich etwas übertrieben.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Yossarian]

Hallo
hier noch ein Bild.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[sledge77]

Echt super eure Hilfe.

Nachdem ich gestern Abend ein wenig verwirrt (weil Müde) war nun einmal wie ich es realisieren werde.

Ich habe mir bei Reichelt jetzt Lämpchen ausgesucht die 8V und 50mA brauchen. Da ich die Lämpchen alle getrennt "steuern" möchte kann ich nun einen einfachen Transistor nehmen. Also z.B. den BC337 wie in einer Antwort erwähnt wurde. Damit hat sich das ganze dann erledigt.

Ich danke euch nocheinmal für eure Hilfe. So langsam komme ich auch hinter das "grosse" Geheimniss von Transistoren.

Ein problem habe ich doch noch. Bei der Bestimmung des Transistors.
Nach der Formel von .. rechne ich Kollektorstrom * 4 / B (hfe). Welchen Kollektorstrom setze ich dort ein? Setze ich den ein der im Datenblatt steht? Also für den BC337 1A oder setze ich den Strom ein der hinterher über den Transistor fliessen soll? Also 50mA?

Ich weiß, ich bin ein hoffnungsloser fall.

[kalledom]

Welchen Strom willst Du denn schalten, den für die Birnchen oder den im Datenblatt ?
Vielleicht wählst Du auch einen Strom irgendwo zwischen doppelt so hoch wie ein Birnchen und halb so groß wie im Datenblatt ?
Übrigens, der Einschaltstrom ist nicht so problematisch, weil der Transistor dann mangels ausreichendem Basisstrom kurz in den Regelbereich geht und so kurz den Strom begrenzt.
Und noch was: der ULN2803A (8 Darlington-Transistoren mit Basis-Vorwiderstand und Freilaufiode für induktive Verbraucher im 18-pol. DIP-Gehäuse) kostet bei Reichelt 40 Cent; was kosten 8 Transistoren und 8 Widerstände ?