Moin Moin, ich möchte einen AVR mit 3 Mignonzellen, also mit 2.4V-4.5V versorgen. Der Mikrocontroller soll dann eine IR-Led mit ca. 200mA-250mA schalten. Da die Batteriespannung ja irgendwann weniger wird, möchte ich das gerne per Konstantstromquelle machen. Ich habe mir die mal KSQ aus dem Wiki angesehen und den Basiswiderstand schon recht klein gewählt, trotzdem funktioniert die Schaltung nicht richtig, der Strom wird bei fallender Spannung immer kleiner. Ich habe das mal als Bild angehängt, Taste S1 soll den uC-Port darstellen, der später eine PWM ausgeben wird. Hat jemand eine Idee wie ich das ganze vernünftig aufbaue ? Danke und viele Grüße !
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@Jan H. (jhnet) >schon recht klein gewählt, trotzdem funktioniert die Schaltung nicht >richtig, der Strom wird bei fallender Spannung immer kleiner. Um wieviel kleiner? 1%? 10%? 100%? >Hat jemand eine Idee wie ich das ganze vernünftig aufbaue ? Der Ansatz ist schon OK.
Falk Brunner schrieb: > Um wieviel kleiner? 1%? 10%? 100%? Hab gerade nicht die Möglichkeit es nochmal zu simulieren, das muss ich heute abend nochmal machen. Wenn ich aber bei 4.5V 220mA eingestellt habe, waren es bei 2.4V nur noch so um die 120mA. Ich stelle heute abend aber gerne noch genauere Werte zur Verfügung !
Jan H. schrieb: > Hat jemand eine Idee wie ich das ganze vernünftig aufbaue ? Sieht vernünftig aus. Der AVR kommt mit den variablen 2.7 bis 4.5V klar. Dein Transistor regelt auf 225mA. Über die 150 Ohm kommen bei 2.7V abzüglich 0.7V an R2 abzüglich 1V Ube noch 6.6mA, du verlangst also eine Stromverstärkung von 35. Das ist nicht übertreien viel im analogen Bereich. Bei 4.5V fliessen 18mA, das schafft der AVR gerade eben. Die LED braucht als IR LED so um 1.2V, bei Spitzenstrom vielleeicht 1.5V. Von 2.7V muss man 0.7V an R2 und 0.2V UCEsat abziehen, bleiben 1.8V und damit genug. Du kannst an den Diagrammen im Datenblatt des BC817 aber erkennen, daß bei 225mA die Stromverstärkung stark nachlässt und die Sättigungsspannung schnell ansteigt. Er ist also ein GENAU PASSENDER Transistor für die Aufgabe. Andere Modelle können schon überfordert sein. Hast du am AVR Ausgang auch high oder bloss Eingang mit pull up ? Denn eigentlich funktioniert die Schaltung, falls du nicht irgendwelche anderen Bauteile als geschrieben verwendet hast.
Jan H. schrieb: > Falk Brunner schrieb: >> Um wieviel kleiner? 1%? 10%? 100%? > > Hab gerade nicht die Möglichkeit es nochmal zu simulieren, das muss ich > heute abend nochmal machen. Wenn ich aber bei 4.5V 220mA eingestellt > habe, waren es bei 2.4V nur noch so um die 120mA. Was ist das für eine "LED2" in deiner Simulation? Hat die auch vergleichbare Daten, insbesondere Schwellspannung, zu der letztlich verwendeten IR-LED? Außerdem: Über dem "Fühler"-Widerstand R2 fallen ca. 0.7V ab. An Q2 fällt die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung ab. Die ist bei dem verwendeten BC817 nochmal ca. 0.7V. Von den 2.4V Betriebsspannung bleiben also gerade mal 1V für die LED. Zu wenig. Verwende für Q2 einen low-sat Typ. Z.B. ZTX650. 2.4V für 3 Zellen (also 0.8V pro Zelle) erscheint mir auch zu niedrig. Bei 0.9V ist eine Alkali-Zelle praktisch schon leer. Und der Innenwiderstand schon so weit angestiegen, daß du keine 200mA mehr rausbekommst. Nicht mal im Kurzschluß. XL
Wenn du aus der Batterie das Maximum an Laufzeit rauskitzeln willst, würde ich eine Schaltwandler-KSQ empfehlen. Pollin hat da fertige, dimmbare Boards für ein paar Euros.
MaWin schrieb: > Jan H. schrieb: >> Hat jemand eine Idee wie ich das ganze vernünftig aufbaue ? > > Sieht vernünftig aus. > > Der AVR kommt mit den variablen 2.7 bis 4.5V klar. > > Dein Transistor regelt auf 225mA. > > Über die 150 Ohm kommen bei 2.7V abzüglich 0.7V an R2 abzüglich 1V Ube > noch 6.6mA, du verlangst also eine Stromverstärkung von 35. > Das ist nicht übertreien viel im analogen Bereich. > > Bei 4.5V fliessen 18mA, das schafft der AVR gerade eben. > > Die LED braucht als IR LED so um 1.2V, bei Spitzenstrom vielleeicht > 1.5V. > Von 2.7V muss man 0.7V an R2 und 0.2V UCEsat abziehen, bleiben 1.8V und > damit genug. > > Hast du am AVR Ausgang auch high oder bloss Eingang mit pull up ? Danke für deine Antwort, ich habe es jetzt nochmal in LTSpice statt in Multisim simuliert, da komme ich tatsächlich auf vernünftige Werte. Aufgebaut habe ich noch gar nichts, eventuell nehme ich dann trotzdem einen IRLML2502 Mosfet anstatt des BC817 zum Schalten der LED. Axel Schwenke schrieb: > Was ist das für eine "LED2" in deiner Simulation? Hat die auch > vergleichbare Daten, insbesondere Schwellspannung, zu der letztlich > verwendeten IR-LED? > > Außerdem: Über dem "Fühler"-Widerstand R2 fallen ca. 0.7V ab. An Q2 > fällt die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung ab. Die ist bei dem > verwendeten BC817 nochmal ca. 0.7V. Von den 2.4V Betriebsspannung > bleiben also gerade mal 1V für die LED. Zu wenig. > > 2.4V für 3 Zellen > (also 0.8V pro Zelle) erscheint mir auch zu niedrig. Bei 0.9V ist > eine Alkali-Zelle praktisch schon leer. Und der Innenwiderstand > schon so weit angestiegen, daß du keine 200mA mehr rausbekommst. > Nicht mal im Kurzschluß. > > XL Die LED müsste ungefähr dieselbe sein ja. Die Spannung müsste eigentlich reichen, als Uce_sat habe ich aber 0.2V statt 0.7V aus dem Datenblatt.. Danke für den Hinweis mit dem 0.8V, dann gehe ich mal von 2.7V minimum aus ! Marian B. schrieb: > Wenn du aus der Batterie das Maximum an Laufzeit rauskitzeln > willst, > würde ich eine Schaltwandler-KSQ empfehlen. Pollin hat da fertige, > dimmbare Boards für ein paar Euros. Leider kann ich kein weiteres Board unterbringen und einen Schaltregler aufbauen wollte ich eigentlich nicht (Preis, Bauteilmenge)..
Jan H. schrieb: > ich möchte einen AVR mit 3 Mignonzellen, also mit 2.4V-4.5V versorgen. Hallo, ich empfehle das Konzept etwas zu ändern. Der Betrieb mit Spannung unter 3V verlangt dann nach Buck-Boost-Schaltreglern. Mit sinkender Spannung nimmt der Strom zu und wegen des rel. hohen Innenwiderstandes von Primärzellen gehen sie umso schneller in die Knie. Das Ausnutzen der niedrigen Entladeschlusspannung bringt deshalb nicht wirklich viel zusätzliche Laufzeit (eher weniger). 1) Nimm Akkus statt normaler Primärzellen. Deren Entladekennlinie ist sehr flach (sehr niedriger Innewiderstand). Somit hat man von Volladung (ca. 1,3V pro Zelle) bis kurz vor Schluss (ca. 1,1V) eine recht stabile Spannung. 2) Nimm 4 Zellen statt 3. Damit hast du bis zu Ladeschlusspannung von ca. 4,4V immer genug Spannung um eine weiß PowerLED bequem zu versorgen. So sparst du an zusätzlicher Elektronik, die auch nur einen begrenzten Wirkungsgrad hat. 3) Als Stromquellenschaltung kannst du dann so eine ganz einfache Schaltung benutzen wie hier (linke Seite) zu sehen. http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/LED_LAMPEN/TASCHENLAMPE/LED_Steuerung.pdf Statt dem Poti schaltest du den Ausgang des uC an. Dimmen kannst du dann per PWM oder auch analog. Gruß Öletronika
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