Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Festspannungsreglern


von Stefan K. (stefan_k937)


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Servus,
Ich bin von Beruf Elektrotechniker und Versuche mich gerade an einer 
eigentlich einfachen Schaltung.
Ich möchte für unsere in die Jahre gekommenen Mopeds LED Rücklichter 
bauen.
Ausgangsspannung ist zwischen 6 und 10V AC.

Ich habe also eine Platine mit einem VISHAY 2W01G und einem 
Spannungsregler ST L78L33ACZ entworfen.

Der Gleichrichter funktioniert ohne Probleme, der Festspannungsregler 
regelt aber nicht auf 3,3V sondern proportional zur Eingangsspannung.

Ich habe im Nachhinein gesehen dass ich an Vin und Vout des Reglers 
Kondensatoren verbauen hätte sollen. Da ich diese nun extra bestellen 
müsste wollte ich fragen ob das die Ursache des Problems sein kann oder 
ob ich einen anderen Fehler im Layout habe.

Momentan geht der Ausgang der Gleichrichters auf Vin, GND auf GND und 
zwischen Vout und GND habe ich gemessen.

Danke im Vorraus!

von Hp M. (nachtmix)


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Stefan K. schrieb:
> usgangsspannung ist zwischen 6 und 10V AC.

Hast du das mal gemessen?
Bei der geringen Belastung durch die LED könnte das auch sehr viel mehr 
sein und das IC schon umgebracht haben.

Stefan K. schrieb:
> Der Gleichrichter funktioniert ohne Probleme, der Festspannungsregler
> regelt aber nicht auf 3,3V sondern proportional zur Eingangsspannung.

Schaltplan?

von Marc E. (mahwe)


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Kondensatoren sind schon wichtig nach dem Gleichrichter selbst wenn du 
ne Vollbrücke hast.
Immer Kondensator dran du hast ja Nulldurchgänge.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Foto? Schaltplan?

Verlustleistung beachtet? 3,3V ist ganz schön wenig für so ein Licht 
bzw. viele LEDs parallel erzeugen in einem einfachen Linearregler unter 
diesen Bedingungen sehr viel Verlustleistung.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan K. schrieb:

> Ich bin von Beruf Elektrotechniker und Versuche mich gerade an einer
> eigentlich einfachen Schaltung.

Die Kombination von Wechselstromlichtmaschine und LED-Beleuchtung
ist nie einfach. Am besten, man lässt die altbewährte Glühlampe drin.
Der 3,3V Spannungsregler ist schon mal der erste Fehlkauf.

von Hp M. (nachtmix)


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Stefan K. schrieb:
> der Festspannungsregler
> regelt aber nicht auf 3,3V

Dass man LED gewöhnlich mit konstantem Strom betreibt und nicht mit 
konstanter Spannung, hast du auch schonmal gehört?

von Stefan K. (stefan_k937)


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Hp M. schrieb:
> Stefan K. schrieb:
>> Ausgangsspannung ist zwischen 6 und 10V AC.
>
> Hast du das mal gemessen?
> Bei der geringen Belastung durch die LED könnte das auch sehr viel mehr
> sein und das IC schon umgebracht haben.
>

Ich habe es gemessen und weiters einen Lastwiderstand zur Vernichtung 
der Überflüssigen Enegie.

Ich habe die Schaltung ein zweites Mal mit neuen Bauteilen aufgebaut und 
den Festspannungsregler mit DC versorgt und habe das selbe Problem

> Stefan K. schrieb:
>> Der Gleichrichter funktioniert ohne Probleme, der Festspannungsregler
>> regelt aber nicht auf 3,3V sondern proportional zur Eingangsspannung.
>
> Schaltplan?

habe jetzt kein Bild zur Hand.
Wie gesagt einfach vom Gleichrichter

+ zu Vin,
GND zu GND,
und Vout zur LED (inkl. Vorwiderstand)


>Verlustleistung beachtet? 3,3V ist ganz schön wenig für so ein Licht
>bzw. viele LEDs parallel erzeugen in einem einfachen Linearregler unter
>diesen Bedingungen sehr viel Verlustleistung.

Hinter der Schaltung ist eine einzelne 16000mcd LED angebracht.
20ma bei 3V.

>Die Kombination von Wechselstromlichtmaschine und LED-Beleuchtung
>ist nie einfach. Am besten, man lässt die altbewährte Glühlampe drin.
>Der 3,3V Spannungsregler ist schon mal der erste Fehlkauf.

Das Problem ist dass die heute erhältlichen 6V Glühlampen leider 
Qualitätsmäßig schlecht sind und aufgrund der Erschüterungen maximal 
150-300km halten.
Warum ist der Spannungsregler ein Fehlkauf?

>Dass man LED gewöhnlich mit konstantem Strom betreibt und nicht mit
>konstanter Spannung, hast du auch schonmal gehört?

Das habe ich bereits gehört und ist mir bewusst, da ich aber schon oft 
LED´s gesehen habe die lediglich mit Vorwiderstand (wie bei mir) 
betrieben werden hatte ich eigentlich keine Bedenken.

von Mani W. (e-doc)


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Stefan K. schrieb:
> Ich habe im Nachhinein gesehen dass ich an Vin und Vout des Reglers
> Kondensatoren verbauen hätte sollen.

Ohne diese erübrigt sich jede weitere Frage!

von Stefan K. (stefan_k937)


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Hier ein Bild der Schaltung, Vorwiderstand und Lastwiderstand fehlen 
noch.

von Mani W. (e-doc)


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Stefan K. schrieb:
> Hier ein Bild der Schaltung, Vorwiderstand und Lastwiderstand fehlen
> noch.

Egal, die Kondensatoren fehlen und ohne gehts eben nicht!

von Mani W. (e-doc)


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Stefan K. schrieb:
> Der Gleichrichter funktioniert ohne Probleme, der Festspannungsregler
> regelt aber nicht auf 3,3V sondern proportional zur Eingangsspannung.

Wäre ein typischer Fehler, wenn man Ein- und Ausgang vertauscht,
vor allem wenn man übersieht, ob es sich bei der Anschlußbezeichnung
von oben oder von unten betrachtet handelt...

In Deinem Fall sieht das ganz so aus (Top oder Bottom View?)

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Ich habe mal etwas nachgesehen für den TO:

https://www.st.com/resource/en/datasheet/l78l.pdf

Daher hat der TO seinen Spannungsregler um 180 Grad verkehrt 
eingebaut...

Zu den fehlenden Kondensatoren:

Nach dem Gleichrichter würde ich Elko 100µ/40V und einen 0,33µ Kerko
ansetzen, am Ausgang dann 0,1 µ laut Datenblatt...

von Stefan K. (stefan_k937)


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Top Bottom View war das Stichwort.
Danke an alle, ist mir jetzt fast etwas zu blöd.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Gleichrichter - Siebelko - Spannungsregler - Vorwiderstand - LED.
Das ist Overkill, viel zu kompliziert gedacht.

Es geht auch (zu?) einfach, siehe Bild.
(Die 1N4148 könnte man auch durch einen zweite LED ersetzen).

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


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Hallo Sven S.,

Sven S. schrieb:
> Es geht auch (zu?) einfach, siehe Bild.

Deine Schaltung erzeugt vermutlich viel zu viel Flimmern.
Beim Fahrrad habe ich deswegen einen Brückengleichrichter mit 
nachgeschalteten Kondensatoren verbaut um eine Leistungs-LED zu treiben 
(max 3A).

Ob das beim Moped mit 18''-Reifen? und eher höherer Fahrgeschwindigkeit, 
also in Summe höherer Frequenz erforderlich ist, müsste man probieren.

Zeitweilig hatte ich wegen des Flimmereffekts auch noch mit Supercaps 
herumexperimentiert.

: Bearbeitet durch User
von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Peter M. schrieb:
> Deine Schaltung erzeugt vermutlich viel zu viel Flimmern.

Es geht um das Rücklicht.
Das Flimmern ist abhängig von der Drehzahl des Motors.

Bei Fahrrädern sind die Rücklichter gepuffert, damit man auch im Stand 
Rücklicht hat. Dafür fangen da bei niedriger Geschwindigkeit die 
Scheinwerfer an zu blinken.

von MaWin (Gast)


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Stefan K. schrieb:
> Ich möchte für unsere in die Jahre gekommenen Mopeds LED Rücklichter
> bauen.

Das ist schön, aber meinst du, die nötige Einzelzulassung beim TÜV macht 
die Bastelei lohnenswert.

Stefan K. schrieb:
> L78L33ACZ

Warum 3.3V

Stefan K. schrieb:
> eine einzelne 16000mcd LED angebracht. 20ma bei 3V

Und womit möchtest du fahren ? Diese hochgebündelte Funzel leuchtet nur 
direkt nach hinten und bringt viel zu wenig Licht. Selbst 5 Stück davon 
(100mA für deinen Regler das Maximum) reichen nicht.


Es wäre schlau, vor dem Basteln mal die Anforderungen des Gesetzgebers 
zu lesen: welche Helligkeit in welche Rumwinkel. Und dann zu bauen, was 
der Gesetzgeber vorschreibt. Was anderes wird der TÜV dir sowieso nicht 
abnehmen und die Polizei sowieso nicht weiterfahren lassen. Schliesslich 
soll man das Moped auch sehen und nicht einfach durch dich hindurch 
fahren. Selbst bei Fahrrädern sind gebastelte Lampen unzulässig.

Zudem: Rücklicht, rot, mit 3V ?


Ich denke, du musst nochmal GANZ von vorne anfangen, und wirst dann 
merken, dass dein Spannungsregler VOLLKOMMEN UNGEEIGNET ist, seine 
Ausgangsspannung ist zu gering um beim schwankenden Spannungsverbrauch 
einer roten LED, so 2V bis 2.4V, einen ausreichend konstanten Strom per 
20 Ohm Vorwiderstand zu ergeben, er hält viel zu wenig Spannung am 
Eingang aus um bei den Widrigkeiten des Mopedstromnetzes nicht mitten in 
der Fahrt gegrillt zu werden, und er ist viel zu klein, um die 
entstehenden Verluste (12V-3V)*0.02A*Anzahl der LEDs loszuwerden, das 
sind eher 0.9W.

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Zudem: Rücklicht, rot, mit 3V ?

Das frage ich mich auch. Vermutlich weiss derTE auch nicht,
das aus weissen LEDs so gut wie kein rotes Licht rauskommt.

> (Der Spannungsregler)... hält viel zu wenig Spannung am
> Eingang aus um bei den Widrigkeiten des Mopedstromnetzes nicht mitten in
> der Fahrt gegrillt zu werden, und er ist viel zu klein, um die
> entstehenden Verluste (12V-3V)*0.02A*Anzahl der LEDs loszuwerden, das
> sind eher 0.9W.

Während bei Fahrraddynamos eine Ausgangsspannung von 100V eher die
Ausnahme ist, ist diese Spannung bei ausgeschaltetem (oder durch-
gebranntem) Fahrlicht eher die Regel. Deshalb auch mein Tipp in
meinem ersten Beitrag, alles am besten so lassen, wie es ist.

von Mani W. (e-doc)


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Stefan K. schrieb:
> Top Bottom View war das Stichwort.
> Danke an alle, ist mir jetzt fast etwas zu blöd.

Mach Dir nichts daraus!

Ist schon Jedem so passiert...

Ich hoffe, Du wirst uns Dein funktionierendes Ding dann mal zeigen...

Alles Gute!

von Wilhelm W Wurstbrot (Gast)


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Also ja, dass mal ein Bauteil versehentlich gespiegelt ist passiert den 
Besten. Aber du Wenn man die Leiterplatte so sieht und deinen 
Gedankengang/Planung verfolgt... Wurde ja alles angesprochen, 
Beschaltung einer LED, Helligkeit, Leuchtkegel. Du machst das nicht 
ernsthaft beruflich oder?

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