Guten Morgen zusammen, ich möchte gerne vorweg nehmen, dass ich blutiger Anfänger bin und deshalb eure Hilfe benötige. Mein Projekt ist eine Art Bürogimmick (Lautstärkeampel) welche bei zu bei bestimmten Lautstärken auf Gelb und Rot umspringen soll. Es handelt sich hierbei um meine erste Schaltung und ist letztendlich ein Just4Fun Projekt. Als Gehirn meiner Schaltung verwende ich einen ATTINY 85. Welcher Laut Datenblatt lediglich 40 mA pro Pin bereitstellt. Ich würde jedoch gerne je 4 LEDs pro Farbe schalten, damit die "Ampel" in 4 Richtungen leuchtet. Also habe ich mich auf eurer Seite zum Thema "Transistor als Schalter" eingelesen und würde nun gerne wissen, ob meine Berechnung des Basiswiderstandes richtig ist. Spannungsquelle ist ein 9V Block welcher mittels L7805CV auf 5V reguliert wird. Es gibt 3 Kanäle: Rot: 5V, 60mA Gelb: 5V, 80mA Grün: 5V, 120 mA Die Spannung an der Basis liegt laut Datenblatt bei 5V und die Verstärkung habe ich mit dem Faktor 30 (2n3904 von ST) angenommen. Meine Berechnung: Rot: Ib = Ic / Hfe = 60mA / 30 = 2mA Rb = (Ue-0,7)/Ib = (5V-0,7) / 2mA = 2,15 kOhm => 1,8 kOhm Gelb: Ib = Ic / Hfe = 80mA / 30 = 2,66mA Rb = (Ue-0,7)/Ib = (5V-0,7) / 2,66mA = 1,61 kOhm => 1,5 kOhm Rot: Ib = Ic / Hfe = 120mA / 30 = 3,58mA Rb = (Ue-0,7)/Ib = (5V-0,7) / 2mA = 1,2 kOhm => 1,2 kOhm Ich bin für jede Hilfe dankbar. P.S. seit mir bitte nicht Böse, wenn ich den ein oder anderen Fachbegriff nicht ganz richtig verwendet habe. Viele Grüße Hendrik
Da du ein hfe von 30 angenommen hast und der 2N3904 an sich immer mehr als 100 hat, sollten die Transistoren hinreichend gesättigt sein. Ist also OK. Die 120mA der grünen LED werden dir aber den 9V-Block sehr rasch aussaugen. Warum kein Netzteil wenn's eh im Büro stehen soll?
Hendrik B. schrieb: > Spannungsquelle ist ein 9V Block welcher mittels L7805CV auf 5V > reguliert wird. > > Es gibt 3 Kanäle: > > Rot: 5V, 60mA > Gelb: 5V, 80mA > Grün: 5V, 120 mA Die Widerstandsberechnung stimmt schon so, aber Dein 9V Block wird bei 120mA (Grün) nur ein paar Stunden halten, bei Gelb oder Rot ein bischen länger.
Hendrik B. schrieb: > Rot: 5V, 60mA > Gelb: 5V, 80mA > Grün: 5V, 120 mA Diese Daten wundern mich ein wenig: 1. Warum ist der Strom bei rot am kleinsten und steigt zu grün hin an? Das menschliche Auge ist bei Grün am empfindlichsten, weshalb hier bei kleineren Strömen eine größere Helligkeitswahrnehmung auftritt als bei Rot (eine hinreichend effizient arbeitende LED vorausgesetzt). 2. Warum überhaupt so große Ströme? Das klingt nach parallelgeschalteten Zweigen. Warum nicht möglichst viele LEDs einer Farbe in Reihe schalten? Ausserdem würde ich die LEDs, wenn sie denn schon mit Transistoren betrieben werden, nicht an die 5V-Versorgung sondern direkt an die 9V-Versorgung anschliessen. Dann können mehr LEDs in Reihe liegen, die Ströme können kleiner sein.
Vielen Dank für eure Hilfe! Das Projekt soll lediglich dazu dienen etwas Bewusstsein zu schaffen für die Menschen welche an Ihrem Arbeitsplatz auch arbeiten möchten. Dafür bin ich gerne bereit ein paar 9V Blocks zu spendieren :). Mit dem Arbeitgeber ist das Ganze abgesprochen und genehmigt unter der Voraussetzung, dass der Eigenbau nicht ans Stromnetz angeschlossen wird. Ich möchte keineswegs jemanden bevormunden aber ich denke das es vielen von euch ähnlich gehen wird. Vielleicht muss ich die Wahl und die Anzahl der LEDs noch einmal überdenken. Aber jetzt weiß ich ja wie die Berechnung funktioniert. Ich freue mich riesig über die schnellen Antworten hier im Forum. Daumen hoch.
mse2 schrieb: > Diese Daten wundern mich ein wenig: > 1. Warum ist der Strom bei rot am kleinsten und steigt zu grün hin an? > Das menschliche Auge ist bei Grün am empfindlichsten, weshalb hier bei > kleineren Strömen eine größere Helligkeitswahrnehmung auftritt als bei > Rot (eine hinreichend effizient arbeitende LED vorausgesetzt). Die Werte stammen von Reichelt. Ich werde die Werte nochmal in einer Testschaltung überprüfen. > 2. Warum überhaupt so große Ströme? > Das klingt nach parallelgeschalteten Zweigen. Warum nicht möglichst > viele LEDs einer Farbe in Reihe schalten? > Ausserdem würde ich die LEDs, wenn sie denn schon mit Transistoren > betrieben werden, nicht an die 5V-Versorgung sondern direkt an die > 9V-Versorgung anschliessen. Dann können mehr LEDs in Reihe liegen, die > Ströme können kleiner sein. Vielen Dank für den Hinweis.
John Drake schrieb: > Die 120mA der grünen LED werden dir aber den 9V-Block sehr rasch > aussaugen. Warum kein Netzteil wenn's eh im Büro stehen soll? Na klar. Kostet ja nix und man merkt nicht wieviel Strom verpulvert wird. Lieber Akkus, die der Betreiber händisch austauschen muß und laden muß.
Bürovorsteher schrieb: > Lieber Akkus, die der Betreiber händisch austauschen muß und laden muß. Der Akku wird mit so einer Schaltung aber recht schnell kaputt sein: 5x tiefentladen und Fine...
Lothar Miller schrieb: > Bürovorsteher schrieb: >> Lieber Akkus, die der Betreiber händisch austauschen muß und laden muß. > Der Akku wird mit so einer Schaltung aber recht schnell kaputt sein: 5x > tiefentladen und Fine... Oder anders ausgedrückt: wenn ein Akku verwendet wird, müsste man eine entsprechende Schutzschaltung vorsehen, die das ganze abschaltet, bevor die Akkuspannung zu tief wird. Ist halt die Frage, wie aufwendig das ganze werden darf...
Es soll wie Eingangs beschrieben lediglich ein Bürogimmick sein. Ich glaube wenn ein 9V Block aufgebraucht ist, hat das Teil seinen Zweck bereits erfüllt. Für mich als Anfänger ist das eine schöne Gelegenheit meine Kenntnisse im Bereich der Elektronik zu vertiefen. Als Anregungen habe ich mir jetzt folgendes mitgenommen: 1. Verbrauchswerte der LEDs (in Reihe geschaltet) überprüfen. 2. Anschließend den Basiswiderstand neu berechnen Danke noch einmal für die Hilfe.
Hendrik B. schrieb: > 1. Verbrauchswerte der LEDs (in Reihe geschaltet) überprüfen. auch mal nah UH ultra helle LEDs schauen, ich bezweifel das 150mA nötig sind wird einem bei 10mA mit UH Leds auch schon die Netzhaut beleidigt wer direkt reinschaut ob gewollt oder ungewollt.
Hendrik B. schrieb: > Es soll wie Eingangs beschrieben lediglich ein Bürogimmick sein. Ich > glaube wenn ein 9V Block aufgebraucht ist, hat das Teil seinen Zweck > bereits erfüllt. Bereits nach einem Tag? Da lohnt sich ja der ganze Schaltungsaufbau nicht.
na wenns doch nur ein Gag sein soll und Spaß am basteln, da stellt sich nicht die Frage des lohnens..das nennt sich Hobby und betreiben eigentlich recht viele Menschen ;-)
Harald Wilhelms schrieb: > Bereits nach einem Tag? Da lohnt sich ja der ganze Schaltungsaufbau > nicht. Oh, dürften wir dann einmal einen Blick auf die ganzen Schaltungen und sonstigen Aufbauten in Deinem Bastelraum werfen und sie danach bewerten, ob sie sich gelohnt haben? ;-)
Also, erst einmal die LEDs auf jeden Fall nur blinken lassen, wenige Zehntel sec leuchten, einige Sekunden Pause. Das bringt die mittlere Stromaufnahme auf ein Zehntel runter. (Ein Mikrokontroller kann so etwas lernen.) Am Basiswiderstand der Schalttransistoren braucht man nichts zu ändern 1kOhm bis 1,8 kOhm reichen in jedem Fall, um den zuständigen Schalttransistor zu öffnen. Der Schalttransistor darf aber nicht den Strom durch die LED bestimmen. Er muss so stark angesteuert sein, dass er bei jedem der vorkommenden LED-Ströme leitet. Den LED-Strom muss die Kombination der LED mit Vorwiderstand bestimmen. Ohne Vorwiderstand darf eine LED nicht an eine Spannungsquelle mit 9V angeschlossen werden. Sonst bestimmen die 9V der Batterie und ihr Innenwiderstand den Strom und entweder der Transistor oder die LED wird zerstört. Dazu noch: der hohe Strom durch die LED würde die Spannung der Batterie so zusammenbrechen lassen, dass der Kontroller ins stolpern kommt. 9V sind kein gutes Konzept für Kontroller mit LED. Da ist eine Batteriegruppe mit AAA (und 3x1,4V) oder eine Lion-Akku-Zelle vielleicht besser geeignet.
Peter R. schrieb: > Also, erst einmal die LEDs auf jeden Fall nur blinken lassen, > wenige > Zehntel sec leuchten, einige Sekunden Pause. Das bringt die mittlere > Stromaufnahme auf ein Zehntel runter. (Ein Mikrokontroller kann so > etwas lernen.) Das sieht dann nur nicht mehr sehr ampelmäßig aus.
Peter R. schrieb: > Also, erst einmal die LEDs auf jeden Fall nur blinken lassen, > wenige Zehntel sec leuchten, einige Sekunden Pause. Sehr sinnvoll in diesem Fall ...
mse2 schrieb: > Das sieht dann nur nicht mehr sehr ampelmäßig aus. Das braucht dochh nicht ampelmäßig aussehen. Der Aufmerksamkeitseffekt dürfte bei Binken größer sein als bei einmaligem Farbwechsel. Vielleicht ein weiterer Tipp: sieh mal unter Lichtorgel nach. Oder nach Aussteuerungsanzeige. Da wird ein Leuchtbalken angezeigt, Länge je nach Geräuschpegel. evtl. mit Maximumsanzeige nach dem Prinzip "wer haut, wer schlägt den Jakob"
Peter R. schrieb: > 9V sind kein gutes Konzept für Kontroller mit LED. Da ist eine > Batteriegruppe mit AAA (und 3x1,4V) oder eine Lion-Akku-Zelle > vielleicht besser geeignet. Würde ich auch so machen und mit einem Low Drop Regler auf 3.3V. Bei AA Batterien sind es ca. 2500mAh und bei 9V Block ca. 500mAh.
Peter R. schrieb: > mse2 schrieb: > Der Aufmerksamkeitseffekt dürfte bei Binken größer sein als bei einmaligem > Farbwechsel. Aber doch nicht bei so langen Pausen ("einige Sekunden"). > Das braucht dochh nicht ampelmäßig aussehen. Es sieht bei relativ kurzem Hinschauen dann eher "aus" aus. Ich frage mich aber, ob "grün, gelb, rot" überhaupt sinnvoll ist. Grün bedeutet ja "alles OK"; dann könnte man das Ding auch auslassen und Strom sparen (denn das dürfte ja der häufigste Fall sein). Oder statt grün mit gelb anfangen: aus = leise gelb = etwas Lärm orange = deutlicher Lärm rot = übler Lärm Evtl. ist dadurch der "Ampel-Effekt" schwächer, aber die Batterie würde es danken.
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