Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Modding Funktionsweise Potentiometer?
hey leute
ich möchte gerne LED's stufenlos dimmen, also hab ich mich mal en bisschen umgeguckt und bin auf Potentiometer gestoßen...
Beispiel:
LED: U_LED~3V I~20mA
Eingangsspannung: U~12V
Also ich hatte vor, vor das Potentiometer einen Widerstand (R = U / (Anzahl_LEDs * I) = 9V / (3 * 0,02A) = 150Ohm) zu bauen, damit die LEDs (wenn das Potentiometer einen Widerstand von 0Ohm hat) nicht beschädigt werden. Das Potentiometer sollte in diesem Fall einen maximalen Widerstand von mindestens 50Ohm bieten, da ab diesem Widerstand (meinen Berechnungen zu folge) keine Spannung mehr anliegt. Hinter dem Potentiometer sollen die LEDs parallel Geschaltet werden.
Jetzt ist meine Frage wie bekomme ich mit einem 3 Poligen Potentiometer wie diesem hier http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=B253;GROUPID=3135;ARTICLE=88194;START=0;SORT=artnr;OFFSET= 100;SID=31vqJgN6wQAR8AAEMXlosae475b19386180b44ad16259d8c99fbe einen Widerstand von 0 - max Ohm hin? Ich Verstehe z.b. nicht, warum da drei Anschlüsse sind und nicht nur 2.
Oder würde es mit so einem http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=B212;GROUPID=3127;ARTICLE=14619;START=0;SORT=artnr;OFFSET= 100;SID=31vqJgN6wQAR8AAEMXlosae475b19386180b44ad16259d8c99fbe auch gehen? Das hat ja nur 2 Anschlüsse.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
mfg
sb94
castlestabler
25.02.2010, 20:27
Alle Potentiometer haben drei Anschlüsse, auch das zweite von dir gepostete.
Zwei Eingänge sind der ganze Widerstand und der dritte ist ein Schleifer der den Widerstand teilt je nach Stellung.
Deswegen drei Anschlüsse, weil man dmit bestimmen kann ob der Widerstand nach links oder rechts drehen größer wird und teilweise gibt es auch Schaltungen bei denen alle drei Anschlüsse von Vorteil sind.
Zeroflow
25.02.2010, 20:29
normale Potis haben 3 Anschlüsse damit man damit einfach einen Spannungsteiler bauen kann...
Pin 1 = linker anschluss vom schleif"feld"
Pin 2 = schleifer den du rumdrehen kannst
Pin 3 = rechter anschluss vom schleif"feld"
-> wenn du an 1-3 12V anhängst kannst du mit dem schleifer einstellen wieviel spannung an 2-3 anliegt...
wenn das poti auf ganz "links" gedreht ist hast du die volle angelegte Spannung, und desto näher du nach rechts kommst desto weniger Spannung hast du...
Das Problem ist nur dass immer gesamte spannung am poti abfällt, und damit hast du dann doch einiges an verlusten...
http://www.modding-faq.de/index.php?artid=2000 bietet da einiges an grundlagen
Willst du bei dem geposteten Poti einen maximalen Widerstand von 50 Ohm haben, einfach noch nen 100 Ohm Widerstand parallel schalten.
So hast du dann einen Poti von 0 bis 50 Ohm.
1/Gesamtwiderstand = 1/R1 + 1/R2 + ...
Also hier dann
1/Gesamt = 1/100 + 1/100 = 2/100 = 1/50
Gesamt = 50 Ohm.
also kann ich einfach den mittleren Anschluss weglassen und auch so einen Widerstand von 0 - max erreichen?
@lvllord, aber was ist wenn ich möchte, dass der Poti einen Widerstand von 0Ohm hat, dann pass das doch net?
Wenn nicht den mittleren, sondern einen von der Seite.
Der mittlere ist idR der Schleifkontakt und stellt den eigentlichen Widerstand ein. Zwischen dem ersten und dem letzten besteht immer der maximale Widerstand.
http://de.wikipedia.org/wiki/Potentiometer
Addon:
Wegen des Paralelwiderstandes verhält sich dann der Poti allerdings nicht mehr linear.
Bei 50% wären es z.B. nur noch 20 Ohm anstatt der erwarteten 25 Ohm.
dieses hängt mit dem Parallelwiderstand zusammen, der hier dann übermäßig reinhaut.
Zeroflow
25.02.2010, 20:39
naja damit kannst du dann nur den vorwiederstand der schaltung ändern und nicht die spannung, könnte zwar auch funktionieren, aber ka wie gut
florian.
25.02.2010, 20:44
um es mal ganz simpel zu erklären:
von Anschluss 1 nach Anschluss 3 hast du immer den Max wert.
Anschluss 2 Kannst du einstellen. stellst du ihn auf 10% ein,
so hast du von Anschlus 1-2 1/10 des Max wertes
von anschluss 2-3 hast du 9/10 des Max wertes.
für dein Vorhaben musst du Anschluss 2 mit 1 oder 3 verbinden.
jeh nachdem welchen du nimmst, erhöht sich der Widerstandswert beim links bzw. rechts drehen.
allerdings vermute ich starkt das du mit deinem vorhaben das Poti mindestens
um den Faktor 2 überlastest, ich schau mir mal dein vorhaben genauer an ;)
Achso also einfach einen der beiden äußeren Ignorieren.
@lvllord
meinst du mit dem Parrallelwiderstand den Widerstand den ich hier mit 150Ohm bezifferte?
wenn ja der ist ja mit dem Poti in reihe geschaltet. Oder meintest du das so.
Zeroflow
25.02.2010, 20:48
jo genau aus dem grund würde es sich empfehlen eine kleine PWM schaltung zu bauen -> Hardware FAQ hilft weiter...und die schaltungen sind auch nicht soooo kompliziert als dass man die nicht als laie auch löten könnte
auch kann man glaubich LED's nicht unbedingt so gut über die Spannung regeln, da ists 1000x gescheiter das mit pwm zu machen
wie meinst du das mit PWM?
ich kenn das nur von Lüftern
florian.
25.02.2010, 20:58
Das Potentiometer sollte in diesem Fall einen maximalen Widerstand von mindestens 50Ohm bieten, da ab diesem Widerstand (meinen Berechnungen zu folge) keine Spannung mehr anliegt
völliger Mumpitz.
wenn das Poti 10kilo hat, siehst du die LED immer noch deutlich Leuchten.
Bei 100kilo erkennt man noch ein Deutliches glimmen.
mein TIpp:
mit 4-5 Bauteilen lässt sich eine Konstantstromquelle Aufbauen.
Dann kannst du alle Stufenlos und linear! regeln.
Achso also einfach einen der beiden äußeren Ignorieren.
Das macht man niemals!
denn dann gibt es während des Bewegens des Schleifers Zustände wo der Widerstand Unendlich ist.
das kann zu Problemen führen (hier jetzt nicht, aber man kanns ja auch gleich richtig machen)
Und das Verbinden 2er Anschlüsse dürfte ja auch kein all zu großes Problem darstellen.
versteh ich jetzt nicht :confused
nach dem ersten Widerstand müssten doch nur noch 3V anliegen 12V - (R * I * Anzahl_led) und mit dem zweiten wieder stand müssten diese 3V doch auch noch verschwinden. Erklärung bitte.
Achja, falls jemand fragt, die LEDs sollen IR-Leds sein also waren die 3V ein bisschen viel (war ja auch nur ein Beispiel). Zudem sollten die auch auf keinen Fall Flackern, auch nicht so, dass es ein Auge nicht mehr erfassen kann. Hauptsache ist, dass man sie halbwegs dimmen kann, falls sie doch zu hell sein sollten.
florian.
25.02.2010, 21:09
schau dir mal ein Datenblatt einer LED an.
Wenn du vor die LED 150ohm +50ohm machst, fallen eben 9,3V an den Widerständen ab (statt 9V)
die LED Leuchtet dann eben mit 15mA statt mit 20mA
Wenn die LED eine Spannung von 1 V bekommt, fließen z.b. noch 0,5mA (man sieht ein Leuchten)
Setz die werte mal in deine obere Rechnung ein, der errechnete Widerstand ist also immer noch zu klein (es kommen 22k raus)
Ich würde ein 100kilo Ohm Poti nehmen, dann sind die LEDs immerhin fast aus!
Zeroflow
25.02.2010, 21:15
naja das problem ist: wenn du z.B 5 LED's damit "ansteuern" willst, dann hast du bei normalem (ungedimmten) betrieb von 5 LED's ca. 10V die noch abfallen müssen, und wenn dann die 100mA für die 5 LED's drüber fließen hast du n scharfes Watt was dir am Vorwiderstand abfällt, und das wird dir so gut wie kein poti nehmen...
wenn du allerdings die LED's in serie schaltest hast du das problem nicht, weil sich die Spannung dann aufteilt...
nur ich kann mir nicht wirklich vorstellen dass sich LED's gscheit per spannung regeln lassen...
das problem ist nur, bei sehr geringen Spannungen leuchtet die LED garnicht...desswegen kann man da nicht einfach wie bei ner glühlampe auf 0V runterfahren
florian.
25.02.2010, 21:22
Ich hab mal dein Vorhaben aufgekrizelt.
ich hoffe du erkennst das dein Vorhaben nicht so toll ist.
Da es sich bei der LED um einen Halbleiter handelt, ist ihr widerstandswert immer unterschiedlich, daher kannst du die rechenergebnisse bei 150ohm nicht bei der rechnung mit Poti verwenden!
man kann natürlich einfach nen 100K Poti einbauen, das klappt dann schon.
allerdings musst du unbedingt die Verlustleistung am Poti Berechnen. denn bei 100mW ist bei denen Schluss!
hab auch gerade was gemalt :D (siehe Anhang)
aber wie beug ich dem vor, dass die LEDs immer unterschiedlich viel Strom ziehen?
aber ich bezweifle, dass eine LED bei 0,1mA Leuchtet
florian.
25.02.2010, 21:41
garnicht, ist ja nunmal ein Halbleiter.
wie gesagt, nimm ein 100.000 Ohm Poti, oder wenn du es ganz aus haben willst ein 1.000.000 Ohm Poti, allerdings ist dann der Regelbereich bescheiden. 90% Passiert Kaum was, und dann wird es sehr schnell Heller.
Bei 3 LEDs hast du einen Strom von 60mA, Bei 50 Ohm fallen am Poti rund 2,3V ab, (ergo ca. 150mWatt)
Das Potentiometer wird also Überlastet!
würde ich nicht machen.
und wie baut man sich so eine regelbare "Konstantstromquelle"?
achja am Schluss werden es übrigens viel mehr als 3 LEDs
es soll nämlich so etwas wie im Anhang werden. Die Idee war erstmal mehr LEDs als benötigt zu nehmen und falls es am Schluss soviele seien sollten, dass die Stören, die LEDs zu dämmen
konstantstromquelle:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Konstantstromquelle.PNG&filetimestamp=20031015000217
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/7/71/Konstantstromquelle.PNG/180px-Konstantstromquelle.PNG
der widerstand Re mit dem kannst du dann die spannung einstellen, der strom bleibt dabei dann konstant
florian.
25.02.2010, 21:56
Eine genau passende Vorlage kenne ich leider nicht, hier mal ein gutes Grundgerüst:
http://www.modding-faq.de/index.php?artid=518
http://www.modding-faq.de/moddingfaq/lueftersteuerungen/nd_2/Tn_schalt.jpghttp://www.modding-faq.de/moddingfaq/lueftersteuerungen/nd_2/Tn_layout.jpg
Das müsste man leicht anpassen (von Spannung auf Strom)
wenn Interesse besteht, schau ich mal ob ich den Plan noch irgendwo rauskramen kann, bzw. neu zeichne.
Dann kannst du damit (wenn du die Kühlung entsprechend machst!) 60 Ampere schalten.
sollte reichen ;)
und wo befinden sich da die LEDs bzw. die Masse und die 12Volte Eingangsspannung? Bzw. welche Widerstände müsste ich bei R1 und R2 nehmen? Und bei RE muss ich wieder den Widerstand und den Poli in Reihe schalten?
es werden aber locker mehr als 3 LEDs (siehe oben)
florian.
25.02.2010, 22:01
+12V und GND steht doch da.
man könnte diese Schaltung zugar übernehmen und dann an den FAN Anschluss die LEDs inkl. Vorwiderstand hängen.
R1 C1 brauchst du nicht,
U1 geht direkt an Q1
P1 , TR1 mit 10k passen.
theoretisch könntest du daran 9000 LEDs anschließen.
wenn man LEDs Parallel schaltet, bekommt man aber Probleme mit der Exemplarstreuung.
am besten sagst du uns was genau du vor hast, dann können wir dir sicher gute Tipps geben.
denn bei 3 LEDs bleibt es scheinbar schon mal nicht .
ich bzw wir habe vor einen "Touchtisch" siehe Anhang zu bauen (noch nicht über Planung hinaus, steht auch nicht mal fest ob wir es denn machen dürfen). Da wir allerdings nicht genau wissen wieviele LEDs wir brauchen werde, damit überall Licht reflektiert wird, war unser Plan eher mehr zu nehmen als nötig, und dann bei evtl. Störungen durch zuviel IR-Licht, die LEDs zu dämmen.
florian.
25.02.2010, 22:15
na dann kannst du ein Poti vergessen, viel zu wenig Leistung.
Bau die Obige schaltung genau so auf, lass allerdings R1/C1 weg und verbinde T1 direkt mit U1
an den Fan Anschluss machst du nun jeweils 3 LEDs in reihe und daran einen 150Ohm Vorwiderstand.
Das Ganze kannst du fast Beliebig erweitern.
Jah nach anzah der LEDs muss der Kühlkörper schon Stattlich sein, aber da kannst du ja ausprobieren wie Heiß der wird. ab 200°C sollte man sich Gedanken machen!
als Netzteil gibt es bei Reichelt Kleine 12V schaltnetzteile, die wäre Ideal (20-40€ neh nach Stromstärke)
als Stromquelle kann ich doch einfach 12V von dem PC nehmen?
florian.
25.02.2010, 22:26
oder so...
ich versteh das nicht, also ich soll jetzt für jeweils 3 LEDs so ein ding bauen? Und wieso sollen die LEDs in reihe mit einem 150Ohm Widerstand?
Sorry, aber ich blick da gerade echt nicht durch:(? Naja ich glaub ich muss das auch nicht (Schüler 10. Jahrgang :D)
hab mir das dimmen von LEDs auch weitaus einfacher vorgestellt
florian.
25.02.2010, 22:42
deine Schaltung hätte bei mehr als 3 LEDs eh nicht funktioniert (exemplarstreuung, alle Leuchten verschieden!)
Bei dieser schaltung kannst du die Eingangsspannung herabsetzen, dadurch kannst du die Helligkeit sehr gut regeln.
Denn 0V "FAN" Spannugn = Alle LEDS aus.
hab mir das dimmen von LEDs auch weitaus einfacher vorgestellt
3 Bauteile sind Viel?
Bei Vielen LEDs hast du sehr schnell das Problem mit der Verlustleistung/Überlastung.
Da ist die Methode mit einem Treiber doch sehr einfach und Komfortabel.
und bei "Fan" kommt jez wie viel Spannung raus? Und soll ich die Potis jetzt genauso übernehmen wie da? An welchem muss ich regeln?
florian.
25.02.2010, 22:49
das was du willst ;)
TR1 Stellt die Minimal Spannung ein, (ist für Lüfter recht nützlich, du brauchst es nicht) lass ihn weg!
P1 ist ein Spannungsteiler , der Sendet eine Spannung an den Operationsverstärker.
der Operationsverstärker regelt das Mosfet nun so das immer genau die selbe Spannung am Ausgang anliegt.
bei U1 nimmst den TL081
Bei Q1 nimmst den IRF5305
Bei P1 nimmst ein 10k Poti frei nach wahl
auf Q1 schmierst du am besten etwas Wärmeleitpaste und setzt ihn dann auf einen Kleinen Kühler.
Sollte der Kühler zu heiß werden, must du ihn eben vergrößern (wie gesagt, 200°C gehen auch noch)
Dann kann eigentlich nichts mehr schief gehen.
ich versteh das zwar immer noch net, ich glaube, das liegt auch daran, dass ich nicht die Funktionsweise von Mosfet bzw. Operationsverstärker kenne. Aber ich werde mal gucken, ob ich das ggf. mit Hilfe von Seitens von Bekannten bzw. unserem Lehrer herausfinden werde.
Ich danke dir/euch erstmal.
Mfg
sb94
florian.
25.02.2010, 23:12
im grunde ist es ganz simpel, jeh nachdem wie das Poti steht, liegt beim OP am - Eingang eine Spannung an.
Nehmen wir mal an du hast das Poti im Mittel, dann kommen dort 6Volt an.
nun vergleicht der OP die Spannung am - Eingang mit der Spannung am + Eingang( die FAN Spannung)
Liegen nun am FAN Anschluss nur 5Volt an,
dann ist der - Eingang am OP stärker (6>5) also gibt der OP Minus (0V) aus.
Das Mosfet ist ein Ventil, (gleich wie ein Wasserhahn)
kommt dort Minus an (0V) macht der "Wasserhahn" komplett auf, ergo liegen 12V am Ausgang.
Der OP verlgeicht wieder, (12>6) und gibt nun Plus aus.
Bei + macht das Mosfet (Wasserhahn) allerdings zu.
ergo liegen 0V am FAN.
Da der OP sehr Feinfühlig ist, Regelt er die Ausgangsspannung exakt auf die Spannung welche ihm über das Poti vorgegeben wurde.
ich glaube es verstanden zu haben, aber würde es nicht so wie du beschrieben hast immer ein Flackern ei den LEDs geben?
Wie auch immer, werde erst wieder morgen nachmittag antworten können.
Danke nochmal
Ergänzung vom 26.02.2010 15:51 Uhr: ok ich glaub ich hab das Prinzip jetzt soweit verstanden. :daumen
Allerdings stören mich die Vorwiderstände bei den LEDs ein bisschen und das diese zu dritt in Reihe geschlossen werden.
Kann man nicht schon vor die 2te Konstantstromquelle eine andere Bauen, die die Spannung auf die Maximale der LEDs senkt, dann die Vorwiderstände bei den LEDs weglassen und diese jeweils alleine Parallel Schalten und die Zweite Konstantstromquelle zum Regeln der Spannung benutzen (siehe Anhang)? Und welchen Widerstand müssen die Poti haben?
mfg
florian.
26.02.2010, 17:19
zum Flakern: Nein, das zu erklären geht aber denk ich zu weit.
was stört dich an 3 LEDs in reihe + Vorwiderstand?
das ist eigentlich schon nicht Optimal, eigentlich sollte man immer Eine LED mit Vorwiderstand betreiben.
allerdings ist dann der Stromverbrauch auch 3 mal so hoch.
LEDs Ohne vorwiderstand zu betreiben geht nur wenn du eine Konstantstromquelle nimmst.
aber pro 3 LEDs eine Konstandstromquelle zu verwenden halte ich für zu Aufwendig!
Bei deiner Skize gibst du nun allen LEDs 3V, die eine LED hat bei 3V nur 18mA, die andere 24mA
(Stichwort: Exemplarstreuung) dadurch Leuchten alle LEDs unterschiedlich hell, und die ein oder andere wird überlastet (Da eben kein Bauteil den Stromfluss begrenzt)
btw: was erhoffst du dir durch die 2 hinter einander geschaltenen Spannungsregelungen?
die 2. macht doch das selbe wie die 1.
ja aber die erste dachte ich würde dafür sorgen, dass bei den LEDs nur die maximale Spannung ankommt und so die Widerstände wegfallen und alles Parallel geschaltet werden kann. Dadurch erhoffe ich, dass wir deutlich weniger Arbeit beim Löten haben werden. Aber warum Ziehen LEDs nicht einfach den Strom den sie brauchen? Machen Glühlampen an Batterien doch auch.
Weiß hier jemand zufällig wo man 850nm LEDs mit einem Öffnungswinkel von min 20° herbekommt?
florian.
26.02.2010, 18:18
weil LEDs Halbleiter sind, denen ist die Spannung egal, der Strom ist wichtig.
daher musst du den Strom irgendwie begrenzen, das geht am einfachsten mit Widerständen.
also würde es auch nicht gehen, wenn man einfach jetzt 8 IR-LEDs mit je 1,5V an 12V in Reihe schaltet?
florian.
26.02.2010, 18:41
exakt!
gehen schon, aber die brennen dir schneller durch als dir lieb ist ;)
hab mir auch led leisten gebaut (in ner vitrine) hab 7 led´s in reihe, dadavor eine konstantstromquelle.
eingangsspannung sind knapp 30V.
an der konstantstromquelle fällt auch n bisschen spannung ab.
funktioniert herrvorragend :)