MODDING-FAQ FORUM

Hallo,

ich möchte eine LED so hell wie es geht leuchten lassen.
Soweit ich weiss kann man eine LED kurzzeitig recht ordentlich überlasten.
Ich möchte die LED deshalb über einen Multivibrator mit Spannungsverdoppler ansteuern. Das Tastverhältnis soll 1:10 bei 100Hz sein. Also 1 hunderstel Sekunde an, 9 hunderstel Sekunden aus. So erscheint das Licht aufgrund der Augenträgheit als weitgehend Flackerfrei und die LED hat eine recht gute Überlebenschance.

Den Multivibrator würde ich mit einem NE555 aufbauen, aber ich bekommen das Tastverhältnis von 1:10 nur mit 9 Millisekunden an und 1 Millisekunde aus hin.
Unter Auszeit verstehe ich hier, dass der Ausgang des NE555 in der Zeit auf Masse liegt.
Jetzt meine 2 Fragen.

1. Wie muss ich die Spannungsverdopplung unter o.g. Verhältnissen aufbauen. Reicht es im Prinzip die Dioden und die Kondensatorpolung umzudrehen?
2. Ich habe nur max. 3,6 Volt Eingangsspannung zur Verfügung. Hat das schonmal jemand mit einem NE555 versucht?

Gruß

Hansi

LED mit Überspannung betreiben ist keine gute Idee. Das mögen sie auch gepulst überhaupt nicht.

Mit Überstrom dagegen kann man das machen. Ein PP-Verhältnis von 1:10 ist aber nicht unbedingt der Reißer - 30% Überstrom, mehr würde ich denen nicht antun. Ein Blick in das Datenblatt zur LED öffnet da die Augen  ;)

Wenn ich die Spannung nicht erhöhe, dann bekomme ich auch keinen höheren Strom.
Der Blick in das Datenblatt der LED gehört natürlich dazu.

Ich hätte aber ehrlich gesagt viel lieber gewusst, ob ein NE555 auch mit 3,6 Volt läuft, und wie ich den Spannungsverdoppler aufbauen muss.

Gruß

Hansi

Wenn dem so wäre, müßte die LED einen fixen Innenwiderstand haben. Hätte sie den, bräuchte man keine Vorwiderstände.
Eine LED in Durchlaßrichtung hat oberhalb ihrer Nennspannung einen Innenwiderstand von praktisch NULL. Mehr Spannung ist also völlig unnötig, du mußt nur mehr Strom zulassen, der ansonsten durch den Vorwiderstand begrenzt würde.

Also praktisch die Timerschaltung, so wie du gedacht hast....(Nein, das IC läuft nicht mit 3,6 Volt, siehe Datenblatt)

Pulsverhältnis 1:10 is ok, aber Vorwiderstand statt für 20 mA eben für 30 mA berechnet. Da biste dann bei 50% mehr Strom. Ich würd ihr max. 50 mA zumuten. Musst du sehn, was die Temp sagt.

Nur so aus Neugierde......was soll das bringen? gibbet keine hellere LED?

Du baust dir ne Konstantstromquelle, stellst die aufs 10fache ein und machst 1:10, jedoch: wenn der Zweck ist eine leuchtende (also mit Trägheit des Auges) LED hinzubekommen, dann bringt das nix.
Ich hab mal nen Datenblatt gesehen und du kommst mit kontinuierlich "heller" weg als mit Puls.
Wenn dus heller haben willst, dann kauf hellere oder kauf eine zweite und dreh den Strom höher (die 2te dann natürlich dafür, dass du eine zum Austauschen hast, weil die erste schneller kaputt geht).

b0nze

Bei 3,6 Volt brauche ich für eine superhelle weisse LED keinen Vorwiderstand, kann also auch keinen weglassen. Wer lesen kann ist klar im Vorteil.  :headshake:


Sowas in der Richtung hatte ich auch angedacht. Aufgrund der relativ kurzen Einschaltzeit von nur 0,01 Sekunden und 0,09 Sekunden Ausschaltzeit denke ich aber mal, dass sie nicht besonders warm werden wird. Sie ist schliesslich 90% der Zeit ausgeschaltet.

Auf's 10fach was? Da fehlt 'ne Einheit. 200mA statt 20mA? Und was soll das bei 3,6 Volt? Die LED zieht trotzdem nur 20mA, es ist nun mal nicht mehr Spannung da, eher weniger und da brauche ich keinen Vorwiderstand.


Deshalb ja o.g. Schaltung  :headshake:

Hab' ich eigentlich so einen Quatsch geschrieben, dass Ihr nicht versteht was ist bezwecken will? Damit die LED mehr Strom zieht muss ich die Spannung erhöhen. Dazu benötige ich einen AMV mit einem Tastverhältnis von 1:10 der bei 3,6 Volt läuft und einen Spannungsverdoppler.

Offen ist noch die Frage nach dem Aufbau des Spannungsverdopplers.

Und hier noch eine: Kennt jemand einen Timer der auch mit 3,6 Volt läuft? Wenn der NE555 nicht funzt, dann gibt's vielleicht einen anderen. Ansonsten könne ich auch einen AMV aus diskreten Bauteilen zusammenschustern.
Da würde ich dann aber Hilfe bei der Berechnung der Frequenz und des Tastverhältnisses benötigen. Ich hab' nämlich nicht die nötige Ausrüstung um die Frequenz zu messen.

Gruß

Hansi

Anscheinned hast du die Funktionsweise einer LED nicht verstanden!!

Die "Betriebsspannung", diese 3,6 Volt sind das, was bei  ner normalen Diode der Spannugsdrop sind. (Da sinds 0,7 Volt). Die braucht die Diode, um überhaupt arbeiten zu können.

Und ne LED "bekommt" keinen Strom, sondern den nimmt sie sich!!!!! Und da se ne "Nimmersatt" ist, nimmt se sich soviel, wie se kriegen kann. Auch wenn se mehr bekommt, als sie verträgt. Das macht se solange, bis sie Kotzt/platzt. Den isse hin!! Und deshalb, damit de nich soviel bekommt, braucht JEDE LED, auch wenn die Betriebsspannung nur 0,0005 Volt höher wäre, einen Vorwiderstand!!!!

Hoffe, ich habs allgemein verständlich erklärt.

http://www.b-kainka.de/bastel36.htm

Nur weil du bei nem Spannungsvervielfacher durch ne Taktung Spannung erzeugst, heißt das noch lange nicht, dass da ne getaktete Gleichspannung rauskommt.
Was gefällt dir an diskret nicht?

@Corradoriver
Kann das sein, dass du zu Übertreibung neigst? Denk erstmal nach, was wäre, wenn es einen Stoff gäbe (..außer Supraleiter) der immer nur 3V "verbraucht". Dann würde an jeder Hochspannungsleitung eine Diode hängen und schwups, fast keine Übertragungsverluste.. naja.

Eine Diode ist in ihrem tiefen Inneren auch mehr praktisch als theoretisch und d.h. dass der Strom ab der "Schwellenspannung" nicht ins unendliche steigt. Sie hat immernoch einen Widerstand, außerdem sind diese 3,6V nur der Punkt, an dem der Strom merklich zu nimmt.

b0nze

Das ist in diesem speziellen Fall sogar richtig. Aber: Wenn bei 3,6V ein Vorwiderstand entfallen kann (sie also praktisch "sich selbst schützt"), dann könnte ich ihn doch generell weglassen. Trotzdem verkohlt das Ding, wenn ich 5V ohne Vorwiderstand dranlege.

Warum ? Weil die 3,6V nötig sind, den PN-Übergang der LED leitend zu machen. Ab hier kann überhaupt erst ein Strom in einem Maß fließen, der einen Nennstrom von 20mA zuläßt.

Unterhalb dieser Spannung steigt der Innenwiderstand dieser LED allmählich an - und oberhalb dieser Spannung nimmt er "im freien Fall" ab. Er nimmt so rapide ab, das ganze 400mV mehr Spannung bereits einen Strom von 1 Ampere fließen lassen.

Vielleicht habe ich zu sehr verallgemeinert mit der Aussage, eine LED hätte einen Innenwiderstand von Null Ohm - natürlich hat sie einen Innenwiderstand, nur ist dieser nicht linear und schon gar kein ohmscher Widerstand. In den Umgebungen, die hier so üblich sind, ist meine Aussage allerdings zutreffend.

Ich empfehle, sich eingehender mit der Halbleitertechnik und PN-Übergängen zu befassen, bevor deine Experimente (die unbestritten interessant sind) unnötig Geld kosten.


No comment. End of Flame War.

BTT: Ich habe mal ein Datenblatt für eine blaue 5mm-LED, 7200mcd studiert. Der Nennstrom (20mA) kann bis auf das 6fache überschritten werden, also 120mA maximal. Allerdings nur für 1 Millisekunde, Tastverhältnis 1:10. Es müssen also 10 Millisekunden Pause eingelegt werden.

Die LED wird mit ~100Hz blinken, man sieht das also nicht. Fraglich ist nur, ob die LED heller leuchten wird als bei konstant 3,6V und 20mA. Sie ist schließlich nur 10% der Gesamtzeit überhaupt am leuchten.

Es wäre interessant, hier einmal die Leuchtkraft pro Fläche (gemessen in Lux) in beiden Fällen zu vergleichen. Ich fürchte, da schneidet die  gepulste Version überhaupt nicht gut ab.

Ich kann OlafSt da nur Recht geben. Ich halte es für realistisch, kurzzeitig die doppelte Leuchtkraft durch einen höheren Diodenstrom hinzubekommen. Wenn dies aber nur in 10% der Zeit geschieht, sieht das Endergebnis nicht berauschend aus. Grob geschätzt eben 1/5 der Helligkeit gegenüber einer permanent leuchtenden LED.

Ich will hier nicht flamen. Dafür bin ich schon zu lange in Foren unterwegs. Das führt zu nichts. Ich wünsche mir eigentlich nur, dass man als Forumsteilnehmer erst lliest und dann schreibt. Leider wird das immer unüblicher. Deshalb reagiere ich etwas allergisch auf Kommentare die offensichtlich auf "zu wenig lesen" zurückzuführen sind. Oder sind 3,6 Volt für 'ne LED wirdklich so unüblich? :slave:


Genau dass ist ja das schöne. Eine normale Glühbirne würde mit 10% Leuchtkraft vor sich hin glimmen. Eine LED hat eine fast beliebig kurze Einschaltzeit bevor sie mit voller Kraft leuchtet. Sie wird also in der kurzen Zeit von einer oder wenigen Millisekunden mit 100%, hoffentlich mehr, leuchten und aufgrund der Augenträgheit heller als üblich erscheinen.

Soweit die Theorie.

In die Praxis kann ich das aber nur umsetzen wenn ich meine Fragen beantwortet bekomme.

Man kann so viele Fehler machen ;D
Aber ich werde wohl nicht drumherum kommen.

Gruß

Hansi

Sicherlich nicht bei mir. Bin auch nicht erst seit gestern in Foren unterwegs. Ich stimme zu, das das konkrete Lesen und Verstehen von Posts meist unterbleibt und auch Hinweise in die richtige Richtung ignoriert werden.

Kann ich an meinem Post nicht so wirklich erkennen, aber egal... Shit happens.

Inzwischen nicht mehr so ganz  ;) Vor der Erfindung der blauen LED war die übliche Durchlaßspannung 1,6V (bei grünen 1,8V). Mit der Einführung der ultrahellen LED kletterte die Spannung kontinuierlich. Inzwischen scheint sich bei den blauen und weißen das ganze bei 3,2..3,6V eingependelt zu haben.


Soo träge ist das Auge nun auch wieder nicht. Tatsächlich wird man einen Mittelwert zwischen dem kurzen Blitz und der Dunkelphase wahrnehmen - daher die Zweifel, das man eine höhere Helligkeit wahrnimmt. Das Auge blendet die Dunkelphase ja nicht aus.


Was wir ja nun mehrfach getan haben. Mit einem NE555 kann man problemlos ein 1:10-Tastverhältnis einstellen. Dahinter ein Transistor als Schaltstufe, der die 120mA schaltet.

Da der NE555 mit einer höheren Spannung als 3,6V arbeiten muß, kommst Du um einen LED-Vorwiderstand (den man als Poti auslegen kann) bzw. einen Low-Voltage-µC nicht herum. Natürlich kann man versuchen, das ganze auch ohne Vorwiderstände für die LED zu probieren. Dann richte dich aber auf die Zerstörung vieler LED ein - wenn die Spannung nicht bombenfest auf 3,6V steht, hauchen die LED in kürzester Zeit ihr Leben aus.

Wir werden sehen  ;)


Ich glaube hier reden wir immernoch aneinander vorbei.
Eine Frage wurde tatsächlich beanwortet. Ein NE555 läuft nicht mit 3,6 Volt.
Das kann ich also vergessen und muss den AVM diskret aufbauen.
Ok, kein Problem.
Ich muss aber trotzdem den Spannungsverdoppler aufbauen, damit ich die LED mit mehr als 3,6 Volt betreiben kann. Ich hab' nun mal nicht mehr Saft zur Verfügung. Einfach einen Transitor als Schaltstufe für die LED zu nehmen hilft da nicht.

Und dann hätte ich eigentlich gerne gewusst, wie ich den Spannungsverdoppler mit 'nem NE555 betreibe, das das Tastverhältnicht "verkehrtherum" ist. Aber auch das hat sich erledigt, da ich den NE555 nicht einsetzen kann.


Ich habe aber keine 5V. Nix, nada, nothing, rien. Maximal 3,6, eher weniger.

Also, wo hänge ich nun am Besten den Spannungsverdoppler hin?
Bei der AVM-Grundschaltung vor, oder hinter den NPN-Transistor und muss ich dabei die Polung der Dioden und Kondensatoren ändern?

Gruß

Hansi

Wie wäre es mit einem Step-Up-Wandler  (LM2623 z.B. ist so ein Gerät). Ist im wesentlichen ein Spannungsregler mit etwas mehr Beschaltung drumherum. Dürfte genau das sein, was du suchst.

Der LM2623 liefert mir zwar die für die LED gewünschte hohe Spannung, aber als ziemlich konstanten Gleichstrom (min. 300kHz), ich brauche ein Tastverhältnis von 1:10 und eine eher niedrige Frequenz. Sonst brennt mir die LED durch, oder ich muss einen Widerstand benutzen.

Ziel ist es doch, die LED kurzzeitig zu überlasten um ihr dann eine verhältnismäßig lange Pause zu gönnen.
So kann sie sich vom Stress erholen und brennt nicht durch.

Ich könnte den LM2623 natürlich dazu benutzen einen 555er als AMV zu betreiben.
Hm, gute Idee. Wo kann ich so ein Teil bekommen? Die üblichen Verdächtigen (C und R) haben's nicht.

Gruß

Hansi

Du willst das Ding doch jetzt so hell wie möglich leuchten lassen!?!?

Entweder du überlastest sie, dann iss se heller, oder du gibst ihr ne schöne Gleichspannung, dann ist sie am hellsten, denn Pulsbetrieb macht sie nicht heller!

Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. <<<<

b0nze

Kann ich leider nicht bestätigen. Die ganze Sache hat bei Schaltungen mit gemultiplexten Anzeigen wie dieser Uhr http://www.modding-faq.de/Forum/index.php?topic=11526.75 (ziemlich weit unten) den Vorteil annähernd die gleiche Helligkeit zu erreichen wie bei einem einfachen (kontinuierlichen) Anschluss.

@bonzo
Ich bin halt von folgender Annahme ausgegangen :"Eine normale Glühbirne würde mit 10% Leuchtkraft vor sich hin glimmen. Eine LED hat eine fast beliebig kurze Einschaltzeit bevor sie mit voller Kraft leuchtet. Sie wird also in der kurzen Zeit von einer oder wenigen Millisekunden mit 100%, hoffentlich mehr, leuchten und aufgrund der Augenträgheit heller als üblich erscheinen."

Erste Experimente mit einem NE555 und 6Volt Spannung haben leider ergeben, dass die LED zwar dank der Erholungspausen bei 6V nicht durchbrennt, aber leider auch nicht wirklich heller ist. Ein Blitzen war bei Bewegung der LED deutlich zu erkennen.

Ich hab' dann einen Spannungsverdoppler zusätzlich dahinter gehängt.
Und zwar den hier (http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0206161.htm).
Ich habe den AVM auf ein Tastverhältnis von 1:10 bei ca. 100 Hz eingestellt und
den Wert von C2 auf 1uF reduziert, damit die LEDs zumindest keine konstate Gleichspannung von ca. 11 Volt bekommen, sondern hinreichende Erholungspausen.

Was soll ich sagen. Sie waren ziemlich hell und wurden ordentlich warm, aber sind bei ca. 3 Minuten Betrieb nicht durchgebrannt. Ich denke bei max. 11 Volt ist das schon ok. Aufgrund der Wärmeentwicklung habe ich dann aber erstmal abgebrochen.
Mangels hinreichender Messgeräte konnte ich leider den Spannungsverlauf an den LEDs nicht exakt verfolgen. Mein Multimeter zeigte aber eine Spannung von noch ca. 4 Volt an.
Ich vermute, dass die Spannung kurzzeitig auf ca. 11 Volt ansteigt und dann rapide auf einen Wert gegen 3,6 Volt (6-2x0,7) fällt. Ist natürlich noch zu viel und auf Dauer nicht gut für die LEDs, aber immerhin bin ich schon mal einen Schritt weiter.

Was würdet Ihr mir raten um die Erholungspausen für die LEDs freundlicher zu gestalten?

Gruß

Hansi

Nunja... Handelsübliche LED sollten sich kaum bis gar nicht merkbar erwärmen. Sonst hätte meine Deckenleuchte mit 500 LED keinen Anklang bei mir gefunden.

Tun sie es doch, werden sie überfordert - folglich altern sie rapide. Die Pause muß also zwingend verlängert werden (wenn das bei diesen Bedingungen überhaupt etwas nützt, denn das LED-DIE wird diese Spannungen auf Dauer nicht vertragen) oder der Strom muß limitiert werden.

Es wäre sehr interessant zu wissen, wieviel Strom nun tatsächlich durch die LED geht. Ach ja: Die 120mA, die ich im Datenblatt fand, sind bereits "Absolute Maximum Ratings". Gehst Du darüber hinaus, zerstörst du die LED. Die Erwärmung ist ein deutliches Anzeichen für den nahenden Tod.

Da es ja immer wieder angesprochen wurde: Ja, das Auge ist träge und wird vermutlich kein Flimmern bei einer ausreichend hohen Frequenz bemerken. Diese Trägheit bezieht sich aber nicht nur auf die Leuchtdauer, sondern auch auf die 90% Zeit in der die LED nicht leuchtet. Folglich hast du im Endeffekt nur 10% Leuchtstärke.  Wäre dies nicht der Fall könnte man doch behaupten, dass eine PWM nicht funktionieren kann, weil das Auge zu träge ist. Und die Lichtausbeute der LED bei höherem Strom steigt zwar an, jedoch nicht so stark, um eine bessere Lichtausbeute zu erreichen.
Wenn du es nicht glaubst, bleibt nur eines zu sagen: "Versuch macht kluch!"  ;D

Ich denke da eher an den Stroboskop-Effekt. Die beleuchteten Objekte erscheinen in voller Helligkeit, auch wenn die Einschaltzeit im Gegesatz zur Auschaltzeit sehr kurz ist. Natürlich ist ein Stroboskop heller als eine LED, aber die Einschaltzeiten bis 100% Helligkeit erreicht sind ähnlich kurz.


Das ist wohl das größere Problem. Die LEDs werden zwar ordentlich hell, aber die Lichtausbeute mit doppelter Spannung zu verdoppeln wird wohl kaum möglich sein.
Ich werde wohl besser auf hellere LEDs warten, oder zumindes bis die Hellen preiswerter geworden sind :-)

Gruß

Hansi