LED im Spielzeugauto

PhilipMaurice · Sa, 08.10.16, 13:12

Hallo an alle.

Bitte lacht nicht über das,was ich vorhabe. Ich habe hier ein kleines Polizeiauto von meinem Sohn,wo das Blaulicht rot leuchtet. Und die Scheinwerfer leuchten gelb,anstatt weiß. Nun meinte mein Sohn zurecht,daß das ja falsch ist.

Also hab ich das Auto aufgeschraubt. Darin ist eine kleine Platine,wo ein An/Aus-Schalter,ein kleiner Lautsprecher,der Taster zum blinken und sprechen und die 2 LED dran sind.
Vor der gelben LED ist ein 47 Ohm SMD Widerstand verbaut und vor der roten LED ein 100 Ohm Widerstand. Und noch ein schwarzer Klecks ist drauf,unter dem wohl ein IC versteckt ist.

Es sind keine Blink-LED. Die Spannung schwankt,sodaß die LED ca. 3x pro Sekunde angehen. Es sind Klare LED verbaut.

Nun hab ich einfach mal zum testen eine blaue und eine weiße LED drangehalten,auch mal ohne Widerstand probiert,aber die leuchten nicht.

3mm LED mit 3,0-3,2 Volt und 20-30 mA zum testen verwendet.

Die Spannung,die ich messen konnte lag um 1 Volt. (genauer konnte mein DMM das nicht darstellen) Als Batterie ist eine 3 Volt Knopfzelle eingebaut.

Jetzt ist die Vermutung,daß die Spannung für blau und weiß einfach nicht ausreicht? Gibt es überhaupt blaue und weiße LED,die bei der Spannung leuchten? Hab nix dazu gefunden.

Dann bin ich hier im Forum durch stöbern auf den pr4401 gestoßen. Der scheint mein Problem lösen zu können,aber wie kann ich den optimal verbauen? Kann ich den so verwenden,daß ich beide LED auf einmal leuchten lassen kann? Welche Induktivität brauche ich dann dazu? Die Induktivitä sollte als SMD ausgeführt sein. So viel Platz ist nicht in dem kleinen Spielzeug.

Bitte helft einem langsam verzweifelndem Papa bei der Lösung.

Vielen Dank für eure Hilfe.

Achim H · Sa, 08.10.16, 15:43

Nun hab ich einfach mal zum testen eine blaue und eine weiße LED drangehalten,auch mal ohne Widerstand probiert,aber die leuchten nicht.

Falls Du es noch nicht wusstest: Leuchdioden funktionieren nur in einer Richtung. Falls die Leds so herum nicht leuchten, einfach mal die Polarität vertauschen.
Falls Du das bereits wusstest, dann reicht die Spannung möglicherweise nicht aus.

Die Spannung,die ich messen konnte lag um 1 Volt. (genauer konnte mein DMM das nicht darstellen) Als Batterie ist eine 3 Volt Knopfzelle eingebaut.

Jetzt ist die Vermutung,daß die Spannung für blau und weiß einfach nicht ausreicht? Gibt es überhaupt blaue und weiße LED,die bei der Spannung leuchten? Hab nix dazu gefunden.

Keine Leuchtdiode funktioniert mit 1V.
Blaue und weiße Leds, die mit einer Vorwärtsspannung unter 3V leuchten, gibt es aber (abhängig vom Strom durch die Led).

Beispiele:
Nichia SMD LED blau 4.2lm NESB157AT (2,9V @ 40mA).
Nichia SMD LED weiß 27lm NSSW157AT-H3 (2,7V @ 40mA).
Mit einem kleineren Strom wird auch die Vorwärtsspannung kleiner.

Dann bin ich hier im Forum durch stöbern auf den pr4401 gestoßen.

Dieses IC ist nur für ein Dauerlicht geeignet, nicht jedoch um eine Led blinken zu lassen (Frequenz ist viel zu hoch. Typ.: 500kHz = 500.000 Impulse pro Sekunde).

Willkommen im Forum.

Und bitte nicht lachen: ich bin 54J alt und spiele ab und zu noch mit Lego-Steinen.

Kreativität kennt keine Grenzen.

Borax · Sa, 08.10.16, 15:57

Aber rote LEDs leuchten teilweise schon mit 1.8V. Da sind blaue oder weiße LEDs noch völlig dunkel. 1V reicht aber nie. Ich denke mal, das wird schwierig. Eine 3V Knopfzelle reicht auch problemlos für blaue und weiße LED, aber wenn die Schaltung selbst nur max. 2V ausgibt, ist sie einfach 'Murks'. Und wenn Du an einem 'Murks'-Ausgang einen pr4401 anschließt ist das dann auch Murks. Die Wahrscheinlichkeit, dass es damit funktioniert schätze ich auf weniger als 10%...

PhilipMaurice · Sa, 08.10.16, 18:55

Das geht ja schnell hier,danke euch.

Ja Achim,wie eine LED funktioniert wusste ich schon. Hatte sie aber trotzdem auch mal andersrum drangehalten.

Borax schrieb,daß keine LED mit 1 Volt leuchten kann. Es kann durchaus sein,daß mehr,als 1 Volt anliegen,aber bei den 3 Impulsen pro sek ist mein Meßgerät einfach zu träge. Bis es voll ausgeschlagen hat ist die Spannung ja schon wieder weg. Du weißt bestimmt,wie ich das meine. Kann es nicht besser erklären.

Aber jetzt hab ich noch was anderes probiert. Die Knopfzelle bringt 2,9 Volt laut DMM, sollte ja eigentlich ausreichen,aber siehe da....direkt an der Knopfzelle leuchten meine blauen und weißen LED auch nicht. In meinem kleinen LED-Tester leuchten sie jedoch. Bei 5mA sind sie hell genug,selbst bei 1 mA glimmen sie immer noch. Nur nicht an der Batterie oder im Auto. Jetzt weiß ich echt nicht weiter....das ist sehr mysteriös für mich.

Würden die LED,die Achim vorgeschlagen hat meine Rettung sein?

Ich glaube,daß die nicht ohne Grund rote und gelbe LED verbaut haben,aber das will ich nicht akzeptieren. Muss doch irgendwie möglich sein das zu ändern.

Vielen Dank für eure Mühe.

Borax · Sa, 08.10.16, 20:13

Die Knopfzelle bringt 2,9 Volt laut DMM, sollte ja eigentlich ausreichen,aber siehe da....direkt an der Knopfzelle leuchten meine blauen und weißen LED auch nicht.

Hat die Knopfzelle auch noch 2.9V wenn Du eine Deiner blauen oder weißen LEDs angeschlossen hast? Manche Knopfzellen haben einen extrem großen Innenwiderstand, so dass unter Last die Spannung stark einbricht. Wenn sie dann immer noch 2.9V (oder wenigstens 2.7V) hat, sollte es eigentlich gehen. Oder mal anders: Wenn Du mal die LED am LED-Tester angeschlossen hast, welche Spannung liegt dann an?

PhilipMaurice · So, 09.10.16, 08:57

Also am Tester kann ich genau 3,175V messen bei 5mA. Und direkt an der Knopfzelle bricht die Spaanung auf 1,38 Volt ein,wenn ich die LED dranhalte. Ohne LED sind es wieder 2,9V.
Nach meinem Verständnis erscheint es mir logisch,daß die blaue LED da nicht leuchten kann,aber warum ist das so? Im Auto leuchten ja 2 LED und der kleine Lautsprecher läuft ja auch noch. Da ist doch die Stromaufnahme viel höher? Is mir echt ein Rätsel.

Borax · So, 09.10.16, 10:24

Also am Tester kann ich genau 3,175V messen bei 5mA.

Ok. Dann sind das aber auch eher 'schlechte' LEDs. Gute weiße brauchen inzwischen alle weniger als 3V bei 5mA. Aber wenn die Spannung so stark einbricht, nützt das sowieso nichts. Ist wohl auch noch eine schlechte Knopfzelle.

Nach meinem Verständnis erscheint es mir logisch, daß die blaue LED da nicht leuchten kann, aber warum ist das so? Im Auto leuchten ja 2 LED und der kleine Lautsprecher läuft ja auch noch. Da ist doch die Stromaufnahme viel höher?

Jain... In der Schaltung wird auch ein Kondensator sein, der kurzzeitig einen höheren Strom abgeben kann. Und die LEDs blitzen ja nur kurz auf. Der Lautsprecher braucht nur ca. 1V.

Achim H · So, 09.10.16, 10:25

aber warum ist das so?

Im Spielzeugauto wird der Strom durch die Led mittels einem Vorwiderstand eingestellt.
Das Gleiche auch im Led-Tester.

Was in der Elektronik im Auto alles eingebaut ist, weiß ich nicht. Möglichgerweise befindet sich dort ein Ausgangskondensator, der seine Spannung an die Led abgibt. Somit hängt die Led nicht mehr direkt an der Knopfzelle.

PhilipMaurice · So, 09.10.16, 11:27

Hier ein Bild von der Elektronik. Vielleicht hilft es ja. Die zwei weißen Drähte gehen zum LS.

Borax · So, 09.10.16, 22:22

Ich würde es mal mit einer stärkeren Knopfzelle versuchen. CR2032 o.ä. Damit kann man prinzipiell auch weiße und blaue LEDs betreiben. Und die Elektronik kann ja mit 3V umgehen. Die Spannung bricht zwar auch bei CR2032 Knopfzellen ein, aber nicht gleich auf 1.4V (außer sie sind schon fast leer)... Hilfreich wären auch LEDs mit einer geringeren Flussspannung (z.B. die von Achim schon verlinkten).

PhilipMaurice · Mo, 10.10.16, 16:20

Hab auch schon an eine neue Batterie gedacht. Aber da stellt sich mir gleich noch eine Frage: Die orginale Batterie ist ja ziemlich dick....bringt es denn was,wenn ich 2x 1,5 V nehme und die dann in Reihe in die Halterung einbaue? Die könnt ich ja quasi als Stapel da rein bauen. Also dünnere 1,5V,die zusammen so dick sind,wie die 3V. Oder bringt das garnüscht?

Ich danke schonmal für eure Hilfe,die LED von Achim werd ich bestellen und das Ergebnis wird dann auch vorgestellt.

Romiman · Mo, 10.10.16, 21:40

Der Einsatz von zwei 1,5V Zellen anstelle einer 3V Zelle bringt in der Tat "nüscht".
Ein Versuch wäre dann, drei 1,5V Zellen zu verbauen. Inklusive Risiko, die ganze Schaltung unwiederbringlich zu "vernichten".
Aber wenn Dein Bub auf den Sound verzichten kann, wäre das ja dann durchaus eine Überlegung, eine komplette eigene Verschaltung nur für Licht zu installieren...

BMK · Mo, 10.10.16, 21:45

Ich denke, deine Knopfzelle ist ausgelutscht und der Innenwiderstand geht gegen unendlich.

Probiere es mal mit einer frischen CR2032:

: CR2032.JPG (125.02 KiB) 4308 mal betrachtet

Borax · Mo, 10.10.16, 21:52

Die orginale Batterie ist ja ziemlich dick

Echt? Wundert mich. Weil die üblichen Li-Zellen (CR2032 o.ä,) sind eher dünn.
Was genau passt denn rein? Es gibt schon Hochstrom geeignete 1.5V Knopfzellen (Hörgeräte-Batterien). Aber deren Selbstentladung (nach dem Öffnen der Verpackung) macht sie für Deinen Zweck eher ungeeignet. Ich würde es auch mit einer CR2032 versuchen (wenn die rein passt). Die sind sehr günstig zu bekommen...