Spannungsbegrenzung auf 2,4V

[Frank Lehmann (Gast)]

Hallo zusammen!

Ich habe für eine Bastelei (Blaulicht in ein Notarzteinsatzfahrzeug 
einbauen; siehe Foto) eine Schaltung von Tams Elektronik 
(http://www.tams-online.de/htmls/produkte/fcs-1/produkte_fcs1.html).
Die Nenn-Betriebsspannung beträgt 2,4V, da das ganze für das Faller 
Car-System gedacht ist, und dieses mit zwei 1,2V-Akkus in 
Reihenschaltung arbeitet.

Mein Modell soll aber nicht herumfahren sondern stationär betrieben und 
fest an die Spannungsversorgung der Anlage angeschlossen werden.

2,4V ist allerdings scheinbar eine recht exotische Spannung, ich habe 
nichts gefunden, wo ich diese herbekommen könnte. Dann bin ich in einem 
etwas älteren Buch über Modellbahn-Elektronik auf eine 
Spannungsbegrenzung mittels Dioden-Reihenschaltung gestoßen. Die 
Schaltung habe ich aus dem Buch abgezeichnet, siehe Anhang "Schaltung".

Im erläuternden Text steht, dass die Durchbruchspannung von heute 
verwendeten Siliziumdioden bei 0,6V liegt, und bei vier Dioden in Reihe 
somit die Summendurchbruchspannung 4 x 0,6V = 2,4V beträgt.

Die Dioden parallel zur Schaltung betrieben müssten also für die 
Schaltung konstant 2,4V abwerfen. Um den Strom zu begrenzen, wird noch 
ein Widerstand benötigt. Wie groß der dimensioniert sein muss, steht 
allerdings nicht in dem Text.

Die größte Stromaufnahme der Schaltung liegt laut Anleitung bei 40mA.
Die Stromaufnahme schwankt jedoch, weil ja nicht immer alle LED 
gleichzeitig leuchten, sondern unregelmäßig blinken. Mal ist gar keine 
an, mal nur 1, 2, 3 oder auch alle 4.

Meine Fragen:
- Welchen Wert muss der Widerstand haben?
- Welchen Typ von Diode benutze ich hier am besten? Ist das mit den 0,6V 
Durchbruchspannung allgemeingültig? Geht jede Diode, oder brauche ich 
einen bestimmten Typ?
- Wenn sich ein zweites Einsatzfahrzeug dazugesellen soll, muss ich dann 
die Schaltung mit den Dioden ein zweites Mal aufbauen, oder kann ich an 
die bestehende Schaltung ein weiteres (zweites, drittes, viertes?) 
Blinklicht-Modul parallel anschließen?

Grüße aus München und eine schöne Adventszeit,
Frank

[Tux (Gast)]

Warum nimmst du nicht einfach einen LM317? 6V als Eingangsspannung und 2 
Widerstände und schwups bekommst du damit deine gewünschten 2,4V.

[Joachim B. (jar)]

Frank Lehmann schrieb:
> fest an die Spannungsversorgung

wie hoch ist die?
warum nimmst du keinen LM317 oder einen DC/DC der auf 2,4V gestellt wird 
und nach der Einstellung das Poti durch 2 Widerstände passen ersetzt.

http://www.ebay.de/itm/10pcs-LM2596-DC-Converter-Adjustable-Step-down-Power-Supply-In-4-40V-Out-1-5-35V-/161025858418

Frank Lehmann schrieb:
> Die größte Stromaufnahme der Schaltung liegt laut Anleitung bei 40mA.
> Die Stromaufnahme schwankt jedoch, weil ja nicht immer alle LED
> gleichzeitig leuchten, sondern unregelmäßig blinken. Mal ist gar keine
> an, mal nur 1, 2, 3 oder auch alle 4.

oder deine Schaltung und du rechnest den Vorwiderstand für 40-50mA das 
bissle Schwankung macht nix, die Dioden nehmen das meisste auf.

[Frank Lehmann (Gast)]

Tux schrieb:
> Warum nimmst du nicht einfach einen LM317? 6V als Eingangsspannung
> und 2
> Widerstände und schwups bekommst du damit deine gewünschten 2,4V.

Das hatte ich ja auch schon überlegt, war mein erster und einfachster 
Gedanke. Habe diesen aber auf Anraten eines Bekannten verworfen, weil ja 
bei einem festen Widerstands-Wert und einer schwankenden Strom-Aufnahme 
die Spannung sich dann permanent ändert. Und ich weiß nicht, ob das die 
Schaltung verträgt.



Joachim B. schrieb:
> Frank Lehmann schrieb:
>> fest an die Spannungsversorgung
>
> wie hoch ist die?

Ich müsste unseren Anlagen-Tüftler nochmal fragen (ist eine 
Vereins-Anlage), aber ich gehe von 12V aus.



> warum nimmst du keinen LM317 oder einen DC/DC der auf 2,4V gestellt wird
> und nach der Einstellung das Poti durch 2 Widerstände passen ersetzt.
>
> Ebay-Artikel Nr. 161025858418

Wie wird dieses Teil eingestellt?


> Frank Lehmann schrieb:
>> Die größte Stromaufnahme der Schaltung liegt laut Anleitung bei 40mA.
>> Die Stromaufnahme schwankt jedoch, weil ja nicht immer alle LED
>> gleichzeitig leuchten, sondern unregelmäßig blinken. Mal ist gar keine
>> an, mal nur 1, 2, 3 oder auch alle 4.
>
> oder deine Schaltung und du rechnest den Vorwiderstand für 40mA das
> bissle Schwankung macht nix, die Dioden nehmen das meiste auf.

Alles klar. Und möchte ich eine zweite Blinklicht-Schaltung parallel 
dazu hängen, müsste ich den Widerstand dann gegen einen für 80mA 
austauschen?

[Henrik V. (henrik_v)]

Naja, die Doku schweigt sich über U-max aus... Versorgungsspannung darf 
zwischen 2 und 3V sein...
Stromverbrauch ist ~ 40mA

Wenn Du noch mehr Module planst, dann würde ich über einen LM317 
(einstellbarer Spannungsregler) nachdenken.. Siehe Datasheet.

Der macht die unabhängig von der Strombelastung eine konstante Spannung.

[Joachim B. (jar)]

Frank Lehmann schrieb:
>> Ebay-Artikel Nr. 161025858418
>
> Wie wird dieses Teil eingestellt?

auf Spannung 2,4V

Henrik V. schrieb:
> Wenn Du noch mehr Module planst, dann würde ich über einen LM317
> (einstellbarer Spannungsregler) nachdenken..

dann doch lieber DC/DC Wandler siehe oben.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Mit einem 3,3V Festspannungsregler und einer Si-Diode in Flussrichtung 
dahinter liegst du etwa bei 2,6-2,7V. Es gibt auch 2,5V 
Festspannungsregler, wie z.B. den LD1117-S25, der aber leider nicht so 
einfach zu bekommen ist.

[Klaus (Gast)]

Frank Lehmann schrieb:
> Alles klar. Und möchte ich eine zweite Blinklicht-Schaltung parallel
> dazu hängen, müsste ich den Widerstand dann gegen einen für 80mA
> austauschen?

Oder du spendierst jeder Schaltung einen eigenen Widerstand. Dann kannst 
du beliebig viele Schaltung mit Widerstand parallel schalten.

Ich würd aber erstmal überlegen, wie konstant die Spannung eines Akkus 
über die Zeit wohl sein wird. Und für diesen Spannungsbereich wird die 
Schaltung schon ausgelegt sein. Ein Regler ist da eigentlich Overkill

MfG Klaus

[BjoernS (Gast)]

Meine Fresse...
Den LM317T gibts zum Kilopreis. 2 Widerstände und Kondensatoren dazu 
frei verdrahtet oder auf ne Ecke Lochraster, fertig ist die Laube.
Da schwankt auch nix, das ist schließlich der Sinn eines 
Festspannungsreglers.
Schaltung nach Datenblatt. Kühlkörper dran wenn es mehr Autos werden.
Ansonsten würde ich einen 3V Festspannungsregler vorschlagen, bei 
Batteriebetrieb hats ja sonst auch eher 3V. Die sind aber seltener und 
3,3V könnte schon zu viel sein, theoretisch.
Schicker wäre ein Schaltregler, MC34063 oder ähnliches, vielleicht gibt 
es da was fertiges.

[Atmega8 A. (atmega8)]

Frank Lehmann schrieb:
> Im erläuternden Text steht, dass die Durchbruchspannung von heute
> verwendeten Siliziumdioden bei 0,6V liegt, und bei vier Dioden in Reihe
> somit die Summendurchbruchspannung 4 x 0,6V = 2,4V beträgt.

Es sind 0,7V pro Diode.

Wenn der Strom extrem niedrig ist sind es auch eher 0,6V.

Bau mal die Schaltung im Anhang nach.
Die Spannung am Ausgang liegt mit 5x 1N4148 Dioden und R1 = 1k Ohm bei 
0,7*5-ß,6=2,9V
Wenn R1 sehr groß ist (100k) müsste die Spannung bei 2,4V liegen.
Du kannst R1 also etwas variieren, von 1k bis 100k.

Anstatt 5 Dioden kannst du auch eine rote LED und zwei Dioden nehmen.