LED-Stroboskop + passende LEDs

FBF418 · Sa, 25.09.10, 20:05

Hey,
Hatte vor mit ein LED-Blitzer zu baun...Den passenden Schaldplan hab ich mir auch schon rausgesucht.
http://www.bader-frankfurt.de/elek/stro ... infach.gif
Mit allen Bauteilen komm ich zurecht nur mit den LED bin ich mir unsicher:
1. Welche LEDs kann ich dafür verwenden?
Da die einzelen verschieden Spanungen brauchen.
Würd gerne die hernehmen: http://www.conrad.de/ce/de/product/1767 ... Detail=005
2. Kann ich wenn ich einen kleineren Vorwiederstand wähle auch 2-3 LED in Reihe schalten, so das ich einen Stzrahler mit 6*2 oder 6*3 erhalte??
Schon mal danke für eure Hilfe...tut mir leid..hab jetzt erst gemerkt das es in der falschen Abteilung gelandet ist
gruß Fred

Achim H · So, 26.09.10, 11:12

Willkommen im Forum.

Wenn Du dir das Schaltbild anschaust, kannst Du erkennen, dass zwischen Plus der Betriebsspannung nach Minus nur 3 Bauteile dazwischen geschaltet sind:

1. Led
2. Vorwiderstand
3. Transistor

Am Transistor fallen 0,7V ab, sodass von den 12V nur 11,3V übrig bleiben.
Der Transistor selbst kann mit max. 625mW belastet werden.

625mW = 0,625W
0,625W / 11,3V = 0,055A = 55mA
55mA / 6 Leds = 9,16mA/Led

Die von Dir ausgesuchten Leds werden mit 20mA (typisch) bestromt, sodass nur 2 Leds parallel betrieben werden können. Wenn man den Kompromiss eingeht und die Led nicht typisch bestromt (zum Beispiel nur 17mA, die Leds sind dann allerdings nicht ganz so hell), dann sind auch 3 Leds parallel möglich. Die Spannung von 11,3V reicht für 3 Leds in Reihe.

Oder man schaltet einen Leistungstransistor (BD-Typ oder ähnlich) nach und benutzt den BC327 nur zum Ansteuern des großen Transistor, dann sind auch größere Mengen Leds und/oder größere Ströme möglich.

Beim C würde ich mir aber keine Leds kaufen. Der Laden hat Apothekenpreise.
Und 10000mcd bei 20 Grad Abstrahlwinkel ist auch nicht megamäßig. Da gibt es bessere Leds.

Besser wäre zum Beispiel diese Led. Die ist schon etwas mehr als doppelt so hell, kostet aber nicht doppelt soviel, sondern nur 10 Cent je Stück mehr. Allerdings ist der Abstrahlwinkel nur 15 Grad breit, da das Licht aber sehr eng abgestrahlt wird, ist das besser für große Entfernungen.

Für den Nahbereich wären breit abstrahlende Leds praktisch. 3 Leds in Reihe von diesem Typ (mit 50mA bestromt, mehr kann der BC327 nicht ansteuern) geben schon 35mal soviel Licht ab bzw. 70mal soviel ggü. 1 Stück 5mm Led von Conrad.

Datenblatt BC327 (PDF, 5 Seiten)

mfg Achim

Simse · So, 26.09.10, 12:23

Achim, ich glaube du hast das mit der max. Belastung des Bc327 falsch gerechnet. Es ist doch ein maximaler Kollektorstrom von 800mA angegeben. Und außerdem hatte Borax folgendes zu meinem Lauflicht geschrieben:

Ich würde PNP Typen verwenden (z.B. BC327: http://www.conrad.de/goto.php?artikel=154563 ), die kannst Du ohne Kühlung bis 100mA problemlos belasten, mit Kühlung auch bis etwa 800mA.

"Collector Power Dissipation" worauf sich deine Rechnung bezog ist wohl nur dir maximale Verlustleistung an den 0,7V Spannungsabfall des Transistors.
0,625W / 0,7V= 0,89...A, also ergibt sich so ein maximaler Strom von 0,89A, kommt also mit den angegebenen 800mA hin.

P.Sparenborg · So, 26.09.10, 15:59

Ein entsprechendes Gerät befindet sich übrigens aktuell bei uns in Entwicklung. Wir suchen nach ein paar Tespersonen, die unsere Prototypen kritisch beäugen, vielleicht ist das ja interessant?
Bei Interesse Email an ps@leds.de

Leider nur 2 Testpersonen möglich!

Achim H · So, 26.09.10, 17:13

Simse hat geschrieben:Achim, ich glaube du hast das mit der max. Belastung des Bc327 falsch gerechnet. Es ist doch ein maximaler Kollektorstrom von 800mA angegeben.

Und?

"Collector Power Dissipation" worauf sich deine Rechnung bezog ist wohl nur dir maximale Verlustleistung an den 0,7V Spannungsabfall des Transistors.
0,625W / 0,7V= 0,89...A, also ergibt sich so ein maximaler Strom von 0,89A, kommt also mit den angegebenen 800mA hin.

Die Leistung, die am Kollektor anliegen darf, ist trotzdem nur 625mW.
Leistung geteilt durch Versorgungsspannung (12V, abzüglich Spannungsabfall am Transistor) ergibt nur 55,3mA. Und mehr Strom darf nicht fließen.

Für mehr Strom müsstest Du einen Transistor (z.B.: BD140) nachschalten.

jkunz · So, 26.09.10, 21:46

Achim H hat geschrieben:Die Leistung, die am Kollektor anliegen darf, ist trotzdem nur 625mW.
Leistung geteilt durch Versorgungsspannung (12V, abzüglich Spannungsabfall am Transistor) ergibt nur 55,3mA. Und mehr Strom darf nicht fließen.

Entscheidend ist die Verlustleistung am Transistor. Also Kollektorstrom mal Kollektor-Emiter Spannung. (Genau genommen kommt noch Basisstrom mal Basis-Emiterspannung dazu.) Die Kollektor-Emiter Spannung ist eben nicht die Versorgungsspannung. Der größte Teil der Versorgungsspannung und somit Verlustleistung fällt an der Last ab. Betreibt man den Transistor als Schalter treibt man ihn typischerweise in die Sättigung und hat dann eine Kollektor-Emiter Spannung deutlich unter 1 V. Somit ist der max. Kollektorstrom die begrenzende Größe.

FBF418 · So, 26.09.10, 22:58

Hi,
super schnelle und super gute Antworten =) ein hoch auf dieses Forum^^
Da ich noch ein Anfänger bin, kommen mir gleich neue Fragen:
1. Sagt der "VCE (sat) Collector-Emitter Saturation Voltage" wie viel Strom abfallt??
Oder wie weis man wie viel Spannung verloren geht??
2. Ist der Transistor ein ganz normaler "Schalter" der in dem Beispiel nur max. 625mW schalten kann und dabei 0,7V verbraucht?? Also muss ein Transistor nicht immer verstärken??
3. Kann ich jeden Transistor verwenden der mehr als 625mW aushält oder worauf kommt es darauf an??
Freu mich schon wieder auf nue Antworten die dem Projekt helfen^^
grüße FBF

FBF418 · Mo, 27.09.10, 09:13

Guten Morgen,
bin's gleich noch mal...diesmal nur mit Fragen zu LEDs
1. Bis jetzt hab ich nur immer auf die Lichtstärke geachtet und nicht auf den Lichtstrom.
Aber was sagt jetzt eher auf den ersten blick die Helligkeit aus??
2. Nichia Superflux LED weiß 25lm 80, wenn die 70mal so hell sind wie eine vom Conrad reichen doch eigentlich 2*3 LEDs für einen Raum mit ungefähr 20m²??
3. Ein breiter Abstrahlwinkel Durfte bei einem Blitzer sinnvoll sein??
Gruß FBF418

Borax · Mo, 27.09.10, 10:36

reichen doch eigentlich 2*3 LEDs für einen Raum mit ungefähr 20m²??

Kommt drauf an was Dir reicht. Wenn es im Raum stockfinster ist, 'reichen' die paar LEDs schon aus um etwas zu erkennen. Wenn aber z.B. noch eine andere Beleuchtung mit z.B. 50W Glühbirne an ist, geht der Effekt von den paar LEDs fast unter.

Sagt der "VCE (sat) Collector-Emitter Saturation Voltage" wie viel Strom abfallt??

Eigentlich schon. Aber man muss auch die 'Rahmenbedingungen' beachten.
Beim BC327 ist angegeben, dass die Saturation Voltage bei einem Basisstrom von 50mA und einem Collector-Emitter-Strom von 500mA gleich 0.7V ist. Bei der http://www.bader-frankfurt.de/elek/stro ... infach.gif Schaltung fließt aber wegen dem großen 4.7K Widerstand vor der Basis nur ein Basisstrom von ca. 1.5mA; in diesem Fall reicht es (wie Achim schon sagte, wenn auch aus den falschen Gründen) nur für einen Collektorstrom von etwa 150mA. Wenn Du allerdings den Basis-Vorwiderstand auf 150Ohm reduzierst, dann kannst Du auch ca. 500mA Collector-Emitter-Strom damit schalten (also 10x3 Nichia Raijin). Ganz so schlimm ist die 'Belastung' des Transistors sowieso nicht, weil er ja immer nur kurz (während dem Blitzen) an ist.

Sailor · Mo, 27.09.10, 10:40

FBF418 hat geschrieben:1. Sagt der "VCE (sat) Collector-Emitter Saturation Voltage" wie viel Strom abfallt??
Oder wie weis man wie viel Spannung verloren geht??
2. Ist der Transistor ein ganz normaler "Schalter" der in dem Beispiel nur max. 625mW schalten kann und dabei 0,7V verbraucht?? Also muss ein Transistor nicht immer verstärken??
3. Kann ich jeden Transistor verwenden der mehr als 625mW aushält oder worauf kommt es darauf an??

1. VCE (sat) ist die Sättigungsspannung, also die Spannung, die zwischen Collector und Emitter "verloren geht", wenn der Transistor in Sättigung (als Schalter) betrieben wird.

2. Grundsätzlich ist der Transistor immer ein Verstärker, wird er als Schalter betrieben ist die Verstärkung max. und das Eingangssignal so, dass der Transistor sicher voll durchschaltet.

3. Ja, es kommt u.U. auf die Schaltzeiten und den Verstärkungsfaktor an. Das Eingangssignal muss ausreichen, dass der Transistor auch voll öffnet.

FBF418 hat geschrieben:1. Bis jetzt hab ich nur immer auf die Lichtstärke geachtet und nicht auf den Lichtstrom.
Aber was sagt jetzt eher auf den ersten blick die Helligkeit aus??
2. Nichia Superflux LED weiß 25lm 80, wenn die 70mal so hell sind wie eine vom Conrad reichen doch eigentlich 2*3 LEDs für einen Raum mit ungefähr 20m²??
3. Ein breiter Abstrahlwinkel Durfte bei einem Blitzer sinnvoll sein??

1. Der Lichtstrom sagt aus, wie hell eine Lichtquelle ist. Die Lichtstärke sagt etwas über die Helligkeit in einem Lichtkegel aus.

2. und 3. Der Öffnungswinkel der Lichtquelle sollte etwas größer sein als der Öffnungswinkel des Objektives. Weicheres Licht bekommst Du mit einem größeren Öffnungswinkel der Lichtquelle oder noch besser über reflektiertes Licht. Es kommt auch darauf an, was Du mit dem Blitz vorhast. Für einen "Universalblitz" würde ich die Nichia bevorzugen.

FBF418 · Mo, 27.09.10, 13:29

So weit ich das verstanden hab:
Muss ich nur den 4,7kohm wiederstand durch einen 150Ohm ersetzten und kann dann bis zu 10 mal 3 LEDs (50mA bei 3,1V) mit Jeweils einem Vorwiederstand (11,3V-3*3,1)/50mA -> 40 Ohm

Oder ist es besser einen leistungsfahigeren Transitor zuverwenden??
Gab es eine Besser Schaltung für diese Aufgabe??
FBF418

Sailor · Mo, 27.09.10, 13:59

FBF418 hat geschrieben:Oder ist es besser einen leistungsfahigeren Transitor zuverwenden??

Ich schalte meist mit einem Feldeffekt-Transistor (FET). Aufgrund der höheren Belastbarkeit und des geringen Widerstandes über der Schaltstrecke ist die Schaltung mit FET universeller einsetzbar.

Für Deine Anwendung reicht die Schaltung jedoch auch wie vorgesehen aus.

FBF418 · Mo, 27.09.10, 14:33

Ist es egal welchen FET?? Welchen Transistor würdest du genau nehmen?? und was für einen Basis-Vorwiederstand??

Umso höher der Basis-Vorwiederstand ist desto Stromsparender ist doch die Schaltung??

Borax · Mo, 27.09.10, 16:48

Gab es eine Besser Schaltung für diese Aufgabe??

Kommt auf die Aufgabe an. Wenn es 'nur' um ca. 20-30 Raijin LEDs geht, dann reicht die einfach so wie sie ist (Du hast das richtig verstanden). Für andere LEDs (High-Power-Leds) ist diese Variante besser: viewtopic.php?p=73808#p73808

Umso höher der Basis-Vorwiederstand ist desto Stromsparender ist doch die Schaltung??

Stimmt. Spielt aber hier praktisch keine Rolle. Der Basis-Strom ist relativ zum LED-Strom so klein, dass er fast nicht ins Gewicht fällt.

Ist es egal welchen FET??

Nein. Es muss (wenn es um den Ersatz des BC327 geht) ein P-Channel Mosfet sein.