LED Fader mit NE555 fadet nicht

[Steffen P. (steffen_p)]

Hallo,
ich habe mir für meine MOdellbahn eine Schaltung aus dem NEtz 
nachgebaut. Es handelt sich um einen LED-Fader mit einem NE555. 
Allerdings faden die LEDs nicht sondert leuchtet einfach nur dauerhaft. 
Hab ich einen Fehler in meiner Schaltung?

Gruss

[Ayk N. (ayk-ohm)]

Die LEDs werden in Kollektorschaltung an den Transistor angeschlossen. 
Vorwiderstände nicht vergessen.

[Steffen P. (steffen_p)]

Also nach dem Emitter... und deswegen fadet die Schaltung nicht?

[Ayk N. (ayk-ohm)]

Genau. Die Schaltung erzeugt eine Dreieckspannung am TR bzw. THR, die 
zwischen 1/3 und 2/3 Ub hin und her pendelt. Bei Ub=12V sind das 4V und 
8V. Die 4 V reichen aus, um den Transistor in Emitterschaltung 
durchzuschalten.

[Flip B. (frickelfreak)]

Die gezeigte Schaltung ist Ok so, es muss nur ein Vorwiderstand an die 
LEDs.  Du hast sie vermutlich falsch aufgebaut.

[Axel R. (Gast)]

Bau einen 270R Emitterwiderstand ein, oder 470R.
Weiter nichts erstmal.
Probier und berichte uns :)

[ArnoR (Gast)]

Flip B. schrieb:
> Die gezeigte Schaltung ist Ok so

Unsinn. Die Schaltung kann so überhaupt nicht wie gewünscht 
funktionieren, sondern nur genau so, wie der TO schreibt.

Die Spannung an R3 müsste wegen PIN2/6 zwischen 4V und 8V liegen. Das 
kann sie wegen der Belastung des R9 durch R3 und die 
Basis-Emitter-Strecke des T1 aber nicht.

Die Schaltung braucht anstelle des Basiswiderstandes an T1 einen 
Emitterwiderstand RE an T1, der so dimensioniert ist, dass bei 8V an der 
Basis der maximale Strom durch die LEDs fließt. (RE=7,4V/ILedmax)

[Flip B. (frickelfreak)]

Stimmt, ich habe die Schaltschwellen vom Timer übersehen. Widerstand in 
den Lastkreis an den Emitter und optional ne 3,9V Z-diode vor die Basis. 
R3  muss deutlich größer als R9 sein.

[Steffen P. (steffen_p)]

So, hab das mal abgeändert... wenn ich euch richtig verstanden habe. Als 
ILedmax habe ich 20mA genommen. R3 war eigentlich nur als Brücke gedacht 
und sollte eigentlich 0 Ohm haben. Hab die Bauteile in Eagle nur kopiert 
gehabt da die Schaltung vorher anderst aus sah (statt NE555 waren 
Transistoren drin).

[Axel R. (Gast)]

270 oder 470 ohm im emitter gehen dann schon ( ich gebe zu, es sind zwei 
Stränge parallel - 185 Ohm wäre eigentlich richtig, aber man schaltet eh 
keine LEDs parallel. Von daher ;) )
Die Stromverstärkung des Transistors von evtl.250 wird den Basisstrom 
schon nicht allzu hoch werden lassen, oder? Bei  40mA 
LED-Strom(2x20mA)==(180 Ohm Emitterwiderstand)
ergeben sich am PIN2/6 zusätzliche 160µA parasitärerer Laststrom.
DAS blinkt dann wohl sehr schnell, trotz 100µF.
Die Schaltung ist sicher ausm Modellbahnforum
>ich habe mir für meine MOdellbahn eine Schaltung aus dem NEtz nachgebaut.
gib uns mal n Link. Evtl. steht da mehr dazu.

[Flip B. (frickelfreak)]

R3 ist dein Problem. wenn der klein ist, fliest der strom von r9 in den 
transistor und der ic schaltet nicht um. du hast die originalschaltung 
da zienlih verändert ohne an die funktion zu denken.

[Axel R. (Gast)]

Wichtig ist den Widerstand (einstellregler 470 Ohm + 100 Ohm fest in 
Reihe?) in den EMitter zu löten...

[Steffen P. (steffen_p)]

Axel R. schrieb:
> 270 oder 470 ohm im emitter gehen dann schon ( ich gebe zu, es
> sind zwei
> Stränge parallel - 185 Ohm wäre eigentlich richtig, aber man schaltet eh
> keine LEDs parallel. Von daher ;) )
> Die Stromverstärkung des Transistors von evtl.250 wird den Basisstrom
> schon nicht allzu hoch werden lassen, oder? Bei  40mA
> LED-Strom(2x20mA)==(180 Ohm Emitterwiderstand)
> ergeben sich am PIN2/6 zusätzliche 160µA parasitärerer Laststrom.
> DAS blinkt dann wohl sehr schnell, trotz 100µF.
> Die Schaltung ist sicher ausm Modellbahnforum
>>ich habe mir für meine MOdellbahn eine Schaltung aus dem NEtz nachgebaut.
> gib uns mal n Link. Evtl. steht da mehr dazu.

Hier der Link
http://www.555-timer-circuits.com/up-down-fading-led.html

[Nemesis (Gast)]

Ein Link zur Originalschaltung wäre hilfreich.

[Steffen P. (steffen_p)]

Einen anderen Link habe ich nicht. Von der Seite habe ich die Schaltung.

[Nemesis (Gast)]

Dann würde ich die auch so aufbauen. Der 555 scheint korrekt
beschaltet zu sein. Das Poti am Ausgang soll 33k und nicht
100k haben.
Der Basiswiderstand scheint überflüssig und der Transistor ist
ursprünglich Teil einer Kollektorschaltung und nicht einer
Emitterschaltung, wie bei dir.
Die beiden Schaltungen haben unterschiedliche Eigenschaften.
12V sind ein wenig viel für die LEDs, wo rechnerisch 6V
abfallen, wenn der Transistor voll leitet. Scheint mir
etwas fehldimensioniert.

[Klaus R. (klara)]

Hallo,
die LEDs können nicht einfach in den Kollektor-Pfad gehangen werden. 
Wichtig ist auch, dass der Ladeelko auf UB 2/3 geladen werden kann. Denn 
nur so setzt sich der Timer auch wieder zurück. Bei 12V wären das dann 
8V. Also muss die Basis des BC848 gegenüber Masse 8V erreichen. Ohne 
Emitterwiderstand geht das schon mal gar nicht. Aber nur 2/3 der 
Versorgungsspannung über den Emitterwiderstand zu verbraten ist ja 
Verschwendung. Also packen wir die LEDs in den Emitterzweig in Reihe zum 
Emitterwiderstand. Den sollten wir tunlichst dort belassen, um den Strom 
zu begrenzen. Siehe Fader_555_4.jpg .

Um den Strom durch die LEDs zu erhöhen kann der Emitterwiderstand 
verkleinert werden. Das geht aber nur in gewissen Grenzen. Hier spielt 
die Stromverstärkung des Transsistors eine Rolle. Wird der Wert von 330 
Ohm auf 150 Ohm verringert, so ist die Ableitung über den Basisstrom 
schon so hoch, dass der Elko nicht mehr die 8V erreicht.

In Bild Fader_555_5.jpg habe ich einen BC847C verwendet. Er hat eine 
deutlich höhere Stromverstärkung. Nun können auch 150 Ohm verwendet 
werden. Der LED-Strom bewegt sich im Bereich von 4 mA bis zu 25 mA. Die 
fallende und steigende Flanke ist ziemlich gleich lang. Wird der 
Widerstand auf 100 Ohm verringert, so wird der Verhältnis deutlich 
unsymmetrischer.

Die Verlustleistung des Transistors beträgt R2=330 Ohm ca. 60 mW und 
R2=150 Ohm ca. 132 mW.

Das LTspice Simu-File habe ich mal Fader_555_4.asc. Viel Spass beim 
Testen.
mfg Klaus

[Steffen P. (steffen_p)]

Dann werde ich mal meine Schaltung umbasteln. Danke für eure Hilfe :D

[Steffen P. (steffen_p)]

So, die neue Platine ist fertig. Die Schaltung tut jetzt auch soweit... 
solange nur max 2 LED in Reihe sind. Ab 3 LEDs tut sich nichts mehr und 
bei 2 LEDs gehen diese ganz aus was ich ja auch nicht wirklich möchte. 
Wenigstens ist die Zeit beim faden gut.

[Flip B. (frickelfreak)]

2 Leds an den Emitter und 2 an den Kollektor

[Steffen P. (steffen_p)]

Hab am Emitter max 6V gemessen.
Bin gerade am überlegen ob nicht ein 2 Transistor im Emitterstrang was 
bringen würde...?!?

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

Steffen P. schrieb:
> Bin gerade am überlegen ob nicht ein 2 Transistor im Emitterstrang was
> bringen würde...?!?

Nein, der verringert die Spannung nur noch weiter. Ein Emitterfolger 
verringert die Spannung, die an der Basis steht, um etwa 0,6-0,7V. Ein 
zweiter Transistor kostet nochmal das gleiche.
Du musst also die 555 Schaltung etwas modifizieren, so das der 
Ausgangs'Swing' ein wenig höher geht. Da sollte eigentlich mit einem 
Spannungsteiler am TRIG Eingang klappen. Vllt. kann Klaus da was 
simulieren, ich habe sowas nicht hier.
Oder, du nimmst 2 Stränge mit je 2 LED und eigenem Vorwiderstand für 
jeden Strang.

[Steffen P. (steffen_p)]

Alternativ zieh ich jede LED einzeln weg

[Klaus R. (klara)]

Hallo Steffen,

> Hab am Emitter max 6V gemessen.
Diesen Effekt hatte ich in der Simu auch beobachten können. Der 33K 
Widerstand im Original und die Ableitung über die Basisstrecke sorgen 
dafür das der Kondensator sich nicht weiter auflädt.

Schau Dir mal meine Simulation an. Bei 12V Versorgungsspannung musst Du 
an der Basis gegen Masse 8V erreichen. Erst dann fängt der Timer an zu 
schwingen.

Das heisst zwischen Emitter und Masse müssen 8,0V - 0,7V = 7,3V erreicht 
werden.

Wie hoch ist der Widerstand in der Emitterstrecke?

>Ab 3 LEDs tut sich nichts mehr und
>bei 2 LEDs gehen diese ganz aus was ich ja auch nicht wirklich möchte

Die Schaltung ist an sich etwas sensibel. Zum einen hast Du im Original 
33K und 100µ, die die Zeitkonstante bilden. Zugleich muss aber auch noch 
der Transistor einen genügend grossen Basisstrom erhalten um den Emitter 
auf 7,3V zu bringen.

Eine Abhilfe wäre, nimm 1000µ und 3,3K. Damit bleibt die Zeitkonstante 
gleich, der Basisstrom kann dann 10 Mal grösser werden.

Eine andere Lösung. Der Transistor hat eine zu geringe Stromverstäkung. 
Er nimmt dem Kondensator zu viel Ladestrom weg. Entweder Du nimmst statt 
einer A-Type eine B- oder C-Type oder baust mit zwei Transistoren eine 
Darlington - Stufe. https://de.wikipedia.org/wiki/Darlington-Schaltung

Die Darlington-Schaltung hat zwei Basis-Emitterstrecken, also ca. 1,4V 
Spannungsabfall. Dies stört nur unerheblich. rein rechnerisch vermindert 
dies den Emitterstrom. Der kann hier in der Schaltung durch Verringerung 
des Emitterwiderstandes ausgeglichen werden (wenn nötig).

>Bin gerade am überlegen ob nicht ein 2 Transistor im Emitterstrang was
>bringen würde...?!?

Meintest Du damit die Darlington-Schaltung? Wenn nein, wie war es denn 
gemeint?

Um einen zweiten oder weitere LED-Stränge anzuschliessen muss man nur 
den ersten duplizieren und parallel dazu schalten. Jeder Strang braucht 
seinen eigenen Emitterwiderstand!

Zusätzliche LEDs im Kollektorzweig sind so weit möglich, so lange sie 
dem Transistor noch genügend Uce - Spannung belassen.

mfg Klaus

[Steffen P. (steffen_p)]

Klaus R. schrieb:
>> Hab am Emitter max 6V gemessen.
> Diesen Effekt hatte ich in der Simu auch beobachten können. Der 33K
> Widerstand im Original und die Ableitung über die Basisstrecke sorgen
> dafür das der Kondensator sich nicht weiter auflädt.
>
> Schau Dir mal meine Simulation an. Bei 12V Versorgungsspannung musst Du
> an der Basis gegen Masse 8V erreichen. Erst dann fängt der Timer an zu
> schwingen.
>
> Das heisst zwischen Emitter und Masse müssen 8,0V - 0,7V = 7,3V erreicht
> werden.
>
> Wie hoch ist der Widerstand in der Emitterstrecke?

Dort habe ich 180Ω eingebaut. In der Simu habe ich dort noch recht gute 
Werte erreicht aber Simu und real sind ja immer 2 Paar Stiefel.

Klaus R. schrieb:
>>Ab 3 LEDs tut sich nichts mehr und
>>bei 2 LEDs gehen diese ganz aus was ich ja auch nicht wirklich möchte
>
> Die Schaltung ist an sich etwas sensibel. Zum einen hast Du im Original
> 33K und 100µ, die die Zeitkonstante bilden. Zugleich muss aber auch noch
> der Transistor einen genügend grossen Basisstrom erhalten um den Emitter
> auf 7,3V zu bringen.
>
> Eine Abhilfe wäre, nimm 1000µ und 3,3K. Damit bleibt die Zeitkonstante
> gleich, der Basisstrom kann dann 10 Mal grösser werden.

Das wird etwas schwierig mit SMD Bauteilen einen Elko mit 1000uF 
einzubauen. Der Guterwagon ist nicht sonderlich groß und hat noch 
Querstreben in der Abdeckung... aber ich habe noch 680uF da.

> Eine andere Lösung. Der Transistor hat eine zu geringe Stromverstäkung.
> Er nimmt dem Kondensator zu viel Ladestrom weg. Entweder Du nimmst statt
> einer A-Type eine B- oder C-Type oder baust mit zwei Transistoren eine
> Darlington - Stufe. https://de.wikipedia.org/wiki/Darlington-Schaltung
>
> Die Darlington-Schaltung hat zwei Basis-Emitterstrecken, also ca. 1,4V
> Spannungsabfall. Dies stört nur unerheblich. rein rechnerisch vermindert
> dies den Emitterstrom. Der kann hier in der Schaltung durch Verringerung
> des Emitterwiderstandes ausgeglichen werden (wenn nötig).

Das war eigentlich meine Idee aber da meinte Matthias Sch. das dies 
keine gute Idee sei. Verwendet habe ich einen BC847C

Klaus R. schrieb:
> Um einen zweiten oder weitere LED-Stränge anzuschliessen muss man nur
> den ersten duplizieren und parallel dazu schalten. Jeder Strang braucht
> seinen eigenen Emitterwiderstand!

Dann sollte es auch schon reichen wenn ich den 2 Strängen einen eigenen 
Emitterwiderstand spendiere statt beide nur über einen laufen lasse?

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

Steffen P. schrieb:
> Dann sollte es auch schon reichen wenn ich den 2 Strängen einen eigenen
> Emitterwiderstand spendiere statt beide nur über einen laufen lasse?

Jo, das wird das einfachste sein. Kostet so gut wie keinen Platz und 
sollte sogar ins Caboose noch reinpassen :-)

[Steffen P. (steffen_p)]

Zumal ich jetzt keine neue Platine ätzen muss :D Dann werde ich das mal 
testen und anschließend berichten.

Währe wahrscheinlich alles kein so "großes" Problem wenn ich einen 
Ahnung von Mikrocontrollern hätte aber wegen einem IC jetzt das 
programmieren lernen...

[Klaus R. (klara)]

Steffen P. schrieb:
> Dann sollte es auch schon reichen wenn ich den 2 Strängen einen eigenen
> Emitterwiderstand spendiere statt beide nur über einen laufen lasse?

Zumindest ist ein Überstrom vermieden wenn Du nur einen 
Emitterwiderstand verwendest. Der Emitterwiderstand in jedem LED-Zweig 
teilt die Ströme besser auf. LEDs und Dioden haben nie exakt gleiche 
Flussspannungen. Des halb fliesst der meiste Strom durch den Zweig mit 
der geringsten Flussspannung.

Probiere es aus. Wenn Du keinen störenden Unterschied siehst ist es ja 
gut.

Ein BC847C sollte allerdings schon eine gute Stromverstärkung haben. In 
der Simu war der Unterschied sehr deutlich. Die A-Type versagte in der 
Regel.

mfg klaus

[Steffen P. (steffen_p)]

Hat leider nichts gebracht.
Ich werde das ganze jetzt mal mit der Darlingtonschaltung ausprobieren.

[dolf (Gast)]

Steffen P. schrieb:
> Hat leider nichts gebracht.
> Ich werde das ganze jetzt mal mit der

hallo steffen...
http://www.atx-netzteil.de/pwm_fader_m_lm324_tl494_buz11.html
eventuel passt das ja.
wiederholfreqenz und "tiefe" des fading´s können getrennt eingestellt 
werden.
lm324 und tl494 sind bilige be.
am gate von t1 fehlt nach meiner meinung der ableitwiderstand.

[Steffen P. (steffen_p)]

dolf schrieb:
> Steffen P. schrieb:
>> Hat leider nichts gebracht.
>> Ich werde das ganze jetzt mal mit der
>
> hallo steffen...
> http://www.atx-netzteil.de/pwm_fader_m_lm324_tl494_buz11.html
> eventuel passt das ja.
> wiederholfreqenz und "tiefe" des fading´s können getrennt eingestellt
> werden.
> lm324 und tl494 sind bilige be.
> am gate von t1 fehlt nach meiner meinung der ableitwiderstand.

Hallo dolf,
die Schaltung sieht in der Tat recht interessant aus. T1 bräuchte ich 
nicht mal wenn man bis zu 200mA so nutzen kann.

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

Steffen P. schrieb:
> Hallo dolf,
> die Schaltung sieht in der Tat recht interessant aus. T1 bräuchte ich
> nicht mal wenn man bis zu 200mA so nutzen kann.

Allerdings ist hier der Aufwand so hoch, das man evtl. doch überlegen 
sollte, das in einen kleinen MC a là ATTiny zu programmieren. Dann ist 
man mit 5-6 Bauteilen am Ziel und klein ist es auch.

[dolf (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> das in einen kleinen MC a là ATTiny zu programmieren.

ja stimmt aber dann muss man programmieren können.
das kann nicht jeder b.z.w. man hat keine zeit für nen popeligen fader 
wochenlang das programmiern zu erlernen...
dann nimmt man halt nen opamp und nen tl494.
und es hindert dich keiner ne passende software für nen attiny für 
diesen anwendungsfall zu veröffentlichen. erzwingen kann ma natürlich 
nix....

[Pastor Braune (Gast)]

Hatte ich mal vor Jahren gemacht ,ein doppel OP sollte reichen

[Axel R. (Gast)]

Hat auch den 'Vorteil', das die Dreickschwingung auch eine ist.
Aber die Lampe zwischen PAD3 und PAD2 wird, wohl aufgrund der steilen 
Kennlinie vom FET, jetzt wieder nur hart schalten. Man braucht schon 
einen Spannungsfolger, um den weichen Fadingeffekt beizubehalten, oder?

[Paul B. (paul_baumann)]

Axel R. schrieb:
> ....wohl aufgrund der steilen
> Kennlinie vom FET, jetzt wieder nur hart schalten. Man braucht schon
> einen Spannungsfolger, um den weichen Fadingeffekt beizubehalten, oder?

Denke daran, daß die OPV mit dem einen Eingang auf UB/2 liegen, der 
freundliche Mosfet aber mit Source an Masse. Somit kann die 
Dreieckspannung am Gate den Mosfet schon schön sachte ansteuern.

mfG Paul

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

dolf schrieb:
> und es hindert dich keiner ne passende software für nen attiny für
> diesen anwendungsfall zu veröffentlichen.

Hier ist zumindest mal ein kleiner automatischer Fader für Netzspannung 
mit Tiny25 und linearisierter Glühlampe. So schwierig ist das alles 
nicht. Unterstützt auch verschiedene Programme und ist für Glühlampen 
bis etwa 40W.

[Steffen P. (steffen_p)]

dolf schrieb:
> hallo steffen...
> http://www.atx-netzteil.de/pwm_fader_m_lm324_tl494_buz11.html
> eventuel passt das ja.
> wiederholfreqenz und "tiefe" des fading´s können getrennt eingestellt
> werden.
> lm324 und tl494 sind bilige be.
> am gate von t1 fehlt nach meiner meinung der ableitwiderstand.

So, ich bin jetzt endlich mal dazu gekommen die Schaltung aufzubauen. 
Die tut aber auch nicht so wirklich. Die LEDs leuchten kaum und faden 
tut sie auch fast nicht obwohl ich an den Poti drehe. Muss mal bisschen 
messen und erstatte wieder bericht.

[Ayk N. (ayk-ohm)]

Einfacher geht es ohne den TL494. Wenn du den Widerständen R7 und R8 ein 
Poti in Reihe schaltest, kannst du Zeit für einen Durchlauf (R8) und den 
maximalen Ausschlag (R7) einstellen.

[Steffen P. (steffen_p)]

Danke für die Info. Ich werde mal versuchen heraus zu finden warum die 
Schaltung nicht das tut, was sie tun soll. 5 LEDs in Reihe sollten ja 
kein Problem sein bei einer Ub+ von 15V.