Hallo! Ich wuerde gerne eine Schaltung mit asymmetrischer, bipolar Stromversorgung (+4.2V GND -1.3V) um LED Indikatoren erweitern, die anzeigen, dass die jeweiligen Spannungen anliegen. Fuer den positiven Zweig ist das ja einfach: LED Farbe auswaehlen, +4.2V - forwardvoltage zur Berechnung des Vorwiderstandes heranziehen (so dass, sollte V+ deutlich unter 4.2V sein, dies an der Helligkeit sichtbar waere; nichts genaues gefragt), LED mit Widerstand zwischen V+ und GND klemmen, fertig. Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren? Die -1.2V reichen ja nicht einmal fuer rote LED aus, um sie einfach mit entsprechendem Vorwiderstand zum Leuchten zu bringen. Ich dachte erst daran, ein/mehrere extra (Zener?)-Dioden zu nutzen, so dass ohne V- (V- = GND) die forward-voltage zwischen V- und V+ nicht ueberwunden wird, aber bei Vorhandensein (V- = -1.2V) schon? Aber es scheint, dass bei geringem Stromfluss der Voltagedrop der Dioden nicht so fix ist wie noetig. Vielleicht besser irgendeine Bais-Transistorschaltung, mit moeglichst wenig extra-Bauteilen? Es waere in Ordnung, wenn der V- Indikator lediglich bei Vorhandensein von V+ funktioniert. Also, der Fall "nur V-" muss nicht abgedeckt sein! Besten Dank fuer jeden Vorschlag!
knoppers schrieb: > Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren? Nimm einen Schaltregler wie er in den billigen Solarlaternen verbaut ist.
nimm eine Solarlampe für 1€ aus dem Baumarkt, da musst nur die Solarzelle ab und statt Batterie deine Spannung dran, auf richtige Polarität achten, da wird ein YX8018 oder ähnlich drin sein, mit der Induktivität kannst du den Strom verändern, siehe hier: https://ez.analog.com/university-program/b/blogs/posts/hacking-an-led-solar-garden-light eventuell led verändern, aber für 1€ plus eine LED (optional wenns nicht weiß sein soll) bekommst du sonst wenig
knoppers schrieb: > Die -1.2V reichen ja nicht einmal fuer rote LED aus Sie reichen für einen Transistor, der die LED dann gegen die andere Spannung einschaltet - so diese denn zuverlässig verfügbar ist. Ansonsten frage die Suchmaschine Deiner Wahl nach "joule thief", es gibt viele Bauvorschläge, sogar eine weiße LED an fast leerer Batterie zu betreiben.
Moin, Kathode der LED an -1.x V; Anode der LED an einen geeignet dimensionierten Spannungsteiler zwischen 0V und +4.2V. Gruss WK
Oder suche nach der ewige Blinker, wenn die Stromaufnahme klein sein muss.
Angehängte Dateien:
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led_basisschaltung.png
4,5 KB
Bei beigefügte Schaltung ist recht unabhängig von der Höhe der positiven Spannungsversorgung und schaltet die LED langsam ab ca. -0,7 V ein. Falls sie erst etwas später eingeschaltet werden soll, kann noch eine Schottkydiode in Serie zu R1 geschaltet werden.
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knoppers schrieb: > Ich wuerde gerne eine Schaltung mit asymmetrischer, bipolar > Stromversorgung (+4.2V GND -1.3V) um LED Indikatoren erweitern, die > anzeigen, dass die jeweiligen Spannungen anliegen. > > Fuer den positiven Zweig ist das ja einfach: LED Farbe auswaehlen, +4.2V > - forwardvoltage zur Berechnung des Vorwiderstandes heranziehen (so > dass, sollte V+ deutlich unter 4.2V sein, dies an der Helligkeit > sichtbar waere; nichts genaues gefragt), LED mit Widerstand zwischen V+ > und GND klemmen, fertig. > > Gibt es moeglichst simple Variante, dies auch fuer V- zu realiseren? Da die Differenz zwiaschen V+ und V- 5.5V beträgt, kann man leicht LEDs zum Leuchten bringen. Die Idee, daß bei 4.2V eine LED mit einem kleinen Vorwiderstand schon irgendwie leuchtet, ist dumm. Die Vorwärtsspannung einer LED schwankt viel zu sehr. Man benutzt besser eine eindeutige Schaltgrenze. Das kann man mit einem Unterspannungssensor bauen, der oberhalb einer bestimmten Spannung einschaltet, beim TLV431 einstellbar ab 1.24V.
1 | +4.2V -----------+ |
2 | LED | LED (rot und grün 10mA, oder anpassen) |
3 | +-|<|-+-|>|-+ |
4 | | | | |
5 | 220R 17k 90R |
6 | | | | |
7 | +--TLV431 +--TLV431 |
8 | | | | | |
9 | 1k | 25k | |
10 | | | | | |
11 | GND --+----(-----+-----+ |
12 | | |
13 | -1.3V -----+ |
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Wow, die Idee mit dem Spannungsteiler klingt ja derart simpel, dass ich da nicht drauf gekommen bin... Das werde ich mal ausprobieren, wenn ich da mit ausreichend kleinem Stromfluss (2, 3 mA oder so) eine ausreichende Helligkeit bekomme, und das außerdem mit dem 'Arbeitspunkt' so klappt dass die LED einmal sicher leuchtet und einmal nicht, das wäre ja das allereinfachste. Ist keine batteriebetriebene Anwendung, ein etwas niederohmigerer Spannungsteiler wäre prinzipiell kein Problem. Manfred schrieb: > Sie reichen für einen Transistor, der die LED dann gegen die andere > Spannung einschaltet Ja, ganz allgemein klingt das top. Mit den Details hapert es ein bisschen, wie das genau dimensiort werde müsste... was fließt wohin, wenn nur V- aber kein V+ vorhanden ist oder andersrum, npn/pnp, basis/emitterschaltung,... Aber wenns nix hilft, und die Spannungsteiler Idee sich als doch nicht so klasse rausstellt, werde ich auch in die transistor Idee mal versuchen, etwas hirnschmalz hineinzustecken! Um Hochfrequente Stepupwandler wollte ich wenn möglich einen Bogen drum machen (empfindliche analogschaltung, die bipolare Stromversorgung ist ja nicht zum Spaß dort), der joule thief ist diesbezüglich vielleicht auch nicht ganz ideal. Vielen Dank schonmal für die Vorschläge!
Michael B. schrieb: > Man benutzt besser eine eindeutige Schaltgrenze Die Idee ist natürlich in der Tat viel besser. Ich überlege auch, das vielleicht wirklich zu machen! Ich bin dabei, kleine Fehler einer ersten Prototyp Platine für eine zweite Bestellung auszubessern, und dachte Betriebs-LEDs auf dem verbleibenden freien quadratzentimetergroßen Flecken wären doch nett. Das Problem, was ich sehe, ist: wenn ich erstmal anfange, Leiterbahnen wieder umzulegen oder Dinge zu verschieben, nur um jetzt dem tlv431 gerecht zu werden, wird sich prompt der nächste Fehler einschleichen, den es wieder auszubessern gilt. Andererseits wären Dinge wie verpolschutz, überspannungsschutz etc. Natürlich auch toll. Ich schau mal, was passt und sinn macht. Die Spannungsteiler Variante ist so simpel, dass ich das vielleicht für jetzt so implementieren werde, um in einer nächsten revision, Stromversorgung, Schutz, und Kontrolle mit unter/überspannungskomparator etc. Dann gleich vernünftig einzuplanen.
Bei einem einfachen Spannungsteiler hängt die Schwelle für das Ansprechen der LED vorrangig von der positiven Versorgungsspannung ab. Bist Du denn wirklich sicher, dass die +4,2V immer stimmen? Das sieht nämlich verdächtig nach der Ladeschlussspannung eines Lithium-Polymer-Akkus aus. Im Normalbetrieb liegt diese aber in einem deutlich größeren Bereich. Und welche Deiner Anforderungen erfüllt die Transistorschaltung nicht? Die Helligkeit der LED hängt bei ihr fast gar nicht von der Höhe der positiven Versorgungsspannung ab. Sie kann sogar geringfügig niedriger sein als die Betriebsspannung der LED. Die Helligkeit hängt ausschließlich von der Höhe der negativen Spannung ab.
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Andreas S. schrieb: > Und welche Deiner Anforderungen erfüllt die Transistorschaltung nicht? Keine, ich habe sie gestern tatsächlich nicht gesehen unterwegs, während ich die andere Antwort verfasst habe! Exakt so werde ich das machen. Eine einzige Power-LED, die nur dann leuchtet, wenn beide Spannungen vorhanden sind, und vorrangig von der negativen Spannung abhängt (die tatsächlich viel kritischer ist). Beide Spannungen werden mittels TPS5430 erzeugt, aber da von den beiden per Mehrgangpoti auf 1.25V und 4.25V eingestellten Spannungen die 1.25V doch sehr nahe am unteren Limit des TPS5430 (1.22V) liegen, ist das wohl mit Abstand die beste, und zudem auch noch super einfache Variante, auf die Schnelle und mit dem begrenzten verfügbaren Platz noch eine Indikator-LED zu implementieren. Vielen Dank, Andreas S.!
An einem Komparator mit 431 hatte ich auch gedacht.
Wollte mich noch einmal ganz kurz zurückmelden und mich für den Vorschlag von Andreas S. bedanken! Bin zwischenzeitlich dazu gekommen, die Idee mit aufs PCB zu übernehmen. Diese wurde mittlerweile auch gefertigt und geliefert, und der simple Versorgungsspannungsindikator mittels NPN Transistor funktioniert tadellos! Leider kann man das nicht unbedingt vom Dual Step-Down Power Supply Board behaupten. Bin letztlich doch auf ein AC/AC Steckernetzteil und LM317/LM337 Kombi ausgewichen, ineffizient aber altbewährt. Kennt jemand diese Dual Supply Step-Down Module auf Basis zweier TPS5430 ( siehe https://www.aliexpress.com/item/30W-DC-DC-Step-Down-Dual-Power-Supply-Module-Adjustable-Voltage-Conversion-Board/32869342182.html ) und weiss oder kann erahnen, warum die in der Konfiguration +16VDC Eingang, +4.0VDC und -1.5VDC Ausgang nach wenigen Minuten abrauchen? Ich hatte diese Situation bei insgesamt drei Modulen (die Amazon Händler wie KNACRO senden ja ohne Nachfrage innerhalb weniger Tage kostenlos Ersatz), bis ichs frustriert aufgegeben habe. Die Möglichkeit, aus einer positiven DC Eingangsspannung eine positive und eine negative zu generieren, scheint ja kein ganz und gar ungewöhnlicher Anwendungsfall eines Step-Down Konverters zu sein...
knoppers schrieb: > Kennt jemand > diese Dual Supply Step-Down Module auf Basis zweier TPS5430 ( siehe > https://www.aliexpress.com/item/30W-DC-DC-Step-Down-Dual-Power-Supply-Module-Adjustable-Voltage-Conversion-Board/32869342182.html > ) und weiss oder kann erahnen, warum die in der Konfiguration +16VDC > Eingang, +4.0VDC und -1.5VDC Ausgang nach wenigen Minuten abrauchen? Weil deine Stromentnahme von 10A (die du nicht genannt hast :) für das Modul zu hoch ist, deshalb rauchen sie ab.
Das koente durchaus gefunden werden. Mach doch bitte mal eine Skizze Deiner Verschaltung des Modules und der Last. Es muesten dann die Querspannungen gemessen werden.
Kitkat schrieb: > Weil deine Stromentnahme von 10A (die du nicht genannt hast :) für das > Modul zu hoch ist, deshalb rauchen sie ab. Entschuldigt, die Angabe fehlte natürlich. Wird unerheblich sein, <100mA auf beiden Versorgungsseiten, es werden lediglich ein paar aktive Filter 2 & 4 OpAmps, ein paar Status LEDs, und ein paar eher hochohmige Spannungsteiler fuer OffSet/Bias-Spannungen versorgt. Nach dem ersten defekten Exemplar habe ich natürlich direkt vorsorglich einfach 2x 220 Ohm Rs statt der echten Last zwischen V+ und GND und V- und GND geklemmt. Ist trotzem zwei weitere Male passiert. Scheint kein DeathOnArrival, aber ein DeathShortlyAfterArrival zu sein. Im Nachhinein finde ich auch wirklich so gut wie keine "echten" Rezensionen zu diesen Dual Supply Modulen mit zwei TSP5430, scheint entweder eher rar oder noch recht neu zu sein. Die Module mit nur einem TSP5430 und nur positiver Ausgangsspanung zeigen hingegen durchweg positive Bewertungen. Vielleicht ists ein völliger Designfehler, und verschwindet bald wieder vom Horizont?
Von TI gibt es zu dem Chip auch die Angaben zur Schaltung mit der negativen Spannung. Haben sich denn beide Wandler auf der Platine verabschiedet, oder nur einer?
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