Blinkschaltung – Geeigneter Steuertransistor gesucht

[Gelhaar]

Hallo Freunde,

in Anlehnung an Jupps Beitrag

https://radio-bastler.de/forum/showthrea...nachtsbaum

besorgte ich mir letzte Weihnachten mehrere Bausätze der gleichen Bauart, jedoch anderen Schaltungswerten. Mitgeliefert wurden auch nicht 3 farblich verschiedene LED, sondern 3 mm – LED Multicolor. Diese Typen blinken in sich in 3 verschiedenen Farben in einem bestimmten Rhythmus. Bedingt durch die Schaltung, die einen nochmals anderen Takt vorgibt, ergeben sich sehr schöne Effekte. Diese fertig montierten Bausätze haben ich zu Weihnachten verschenkt, alle Personen haben sich sehr darüber gefreut. Schaltung siehe unten.

Hier 3 kurze Videos:

https://magentacloud.de/s/boZmxr3GGLKMtfc
https://magentacloud.de/s/6aEejfsQT4PoAwo
https://magentacloud.de/s/Kx8rMYYnofknH2M

Gerade habe ich Multicolor (RGB)-LED erworben, die nochmals neue Effekte bringen. Jede einzelne LED wechselt in schneller Folge viele Farben (Regenbogen) und mit anschließendem Blinkmodus in allen Farben und dann gehts wieder von vorn los.

Zu erwerben hier (100 Stück):

https://www.ebay.de/itm/332614465650?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2060353.m1438.l2649.

Video hier:

https://magentacloud.de/s/FRWzfzsBg4TK5Em
https://magentacloud.de/s/bJ67JAKkN3879Km

Der Händler hat übrigens weitere diverse, sehr interessante LED-Typen im Angebot.

Ich möchte mit diesen LEDs die gezeigte Schaltung nachbauen bzw. modifizieren, stoße aber auf ein Hindernis. Jede der neuen LED hat einen Betriebsstrom von 25 – 30 mA (!). Da lt. Schaltung immer je 6 LED über einen Transistor angesteuert werden, ergeben sich etwa pro LED-Gruppe max. etwa 180 mA, die zu steuern sind.

Ist der angegebene Transistor so geeignet oder sollte ich eine stärker belastbare Type nehmen? Und wenn ja, welchen Typ? Und sollten die Vorwiderstände von 1kOhm ggf. verändert werden?

Gruß Werner


Schaltung:

   

[norbert_w]

Hallo Werner,
der Transistor 9014 kann laut Datenblatt max. 100mA schalten. Somit ist er nicht für Dein Vorhaben geeignet.
Für 10Cent gibt es z. B. Reichelt diesen passenden NPN Typen mit 700mA Schaltstrom.

[Hanskanns]

@Werner

lässt du da Platinen von herstellen?

Wenn ja, würde ich Interesse bekunden. Danke

[Grießgram]

Hallo Werner,
keine logischen Fehler machen!
Die Schaltung wird mit 4,5 Volt gespeist. Nun schließe mal die Dioden kurz und auch den Transistor.
Nach Simon Ohm können da nur 4,5 mA über die 1kOhm fließen.
Nun haben die LED noch eine Flußspannung. Die liegt je nach Farbe und Material bei 1,6 Volt bis 2,5 Volt.
Also 4,5 minus 1,6 Volt ergibt 2,9 Volt und somit 2,9 mA, egal wie viele Dioden in der Schaltung verbaut sind.
Und der Schalttransistor hat auch noch eine Flußspannung. Die liegt bei 0,6 Volt.
In der Schaltung können maximal 2,3 mA fließen. Wo leuchtet denn da noch eine Diode?
Gruß Manfred

[hardware.bas]

Mir bereitet, besonders bei dieser niedrigen Spannung die direkte Parallelschaltung etwas Bauchschmerzen ... die Kennlinien der Dioden müssten quasi exakt übereinstimmen, ansonsten werden diese nicht gleichmäßig hell sein ...

[Gelhaar]

Hallo Micha,

bei 37 LEDs an dem Bäumchen spielen kleine Unterschiede in der Helligkeit keine Rolle. Direkt aufgefallen ist mir da nix.
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Hallo Manfred,

gut gedacht von Dir. Vielleicht magst Du mir sagen, welchen Widerstandswert in etwa ich für 6 LED bei passendem Transistor auswählen sollte. Versuchsweise erst mal mit einem Transistor und 6 LEDs die Schaltung aufbauen. Du hast doch schon schön gerechnet.

Der Verkäufer schreibt:

Technische Details:

- Spannung: 3V DC
- Strom: 20mA - max. 30mA
- Intensität: 5000mcd
- Abstrahlwinkel: ca. 20°
- Durchmesser 3mm
- Gehäusefarbe: klar
- Leuchtfarbe: jede einzelne LED mit schnellen Farbwechsel verschiedener Regenbogenfarben + Blinkmodus

Oder kann man gar wegen der anderen Faktoren, die Du nennst, R2, 4, 6 ganz weglassen?

Werner

[hardware.bas]

Viele Farbwechsel-LED sind tatsächlich autarke Schaltungen, welche gar keinen Vorwiderstand benötigen, trotzdem bitte ins Datasheet nochmal schauen ...

[Grießgram]

Hallo Werner,
da rechnen wir mal: 6 x 20 mA sind 120 mA, und 6 x 30 mA dann 180 mA bei 3 Volt Flußspannung.
Den Transistor mal vernachlässigt ergibt 4,5 V minus 3 V = 1,5 V.
Daraus folgt: R = U / I gleich 1,5 V / 120 mA = 12,5 Ohm und 1,5 V / 180 mA = 8,34 Ohm.
Und weil der Transistor noch exemplarabhängig eine Flußspannung hat können diese Widerstände noch etwas kleiner sein.
Wichtig ist: Der Transistor muß zügig umschalten, halb offen gibt viel Verlustwärme. Dann dampft der ab.
Gruß Manfred

[ELEK]

...interessanter Beitrag, ich würde das anders machen, obwohl solche "Lauflichter" zu meinen ersten eigenen Schaltungen gehörten... aber ist Geschmackssache.

Manfred, ein gestättigter Bipolrtransistor hat doch aber keine Flußspannung von 0,6V ? Das ist doch eher bei 0,1V ? Beim Darlington ist das was anderes...
Der BC337 kann 0,6..0,8A, es gibt Schalttransistoren mit >1A in dieser Bauform, die Aufgabenstellung sollte kein grundsätzliches Problem darstellen...

Gruß Ingo

[Grießgram]

Hallo Ingo, ich sagte doch: "Den Transistor mal vernachlässigt ergibt 4,5 V minus 3 V = 1,5 V."
Aber damit der nicht raucht muss der zügig umschalten.
Die 3 Volt stehen über den LED. Also Betriebsspannung muss über 3 V sein, sonst geht da kein Licht an.
Gruß Manfred

[ELEK]

...ja, vernachlässigen ist das Eine, Du schriebst aber explizit "0,6V" und das ist aus meiner Sicht nicht korrekt, grundsätzlich mein ich. Ein Riesenvorteil von Bipolar-Schalttransistoren ist je gerade die extrem niedrige Sättigungsspannung von C nach E, in den 90-ern noch ein Vorteil gegenüber MOSFETs.

Gruß Ingo

[Grießgram]

Hallo Ingo,
diese 0,6 Volt habe ich leichtsinnigerweise bei den Siliziumdioden entnommen und zum Ansatz gebracht.
Man mahne mich deshalb sofort ab.
In #4 habe ich geschrieben: "Und der Schalttransistor hat auch noch eine Flußspannung. Die liegt bei 0,6 Volt."
Aber: Ich gelobe Besserung und stelle klar "die Flußspannung kann bis zu 0,6 Volt betragen"
Und in#8 dann "Den Transistor mal vernachlässigt ergibt 4,5 V minus 3 V = 1,5 V."
Unbestritten bleibt aber: Bei 4,5 Volt können über 1 kOhm nur 4,5 mA fließen.
Abzüglich der Flußspannung der Dioden ergibt sich ein viel kleinerer Strom. Da leuchtet keine Diode mehr.
Wenn nun die Betriebsspannung angehoben wird ändert sich das Ladeverhalten von C1 bis C3.
Und R2; R4; R6 verkleinern auf die errechneten Werte verändert die Zeitkonstante.
Bleibt also nur die Steuerung zu trennen und an jedem Kollektor einen gesonderten Schalttransistor anzuschließen.
Dazu ein Basiswiderstand zur Trennung und an den Kollektor die LED und den errechneten Widerstand von 9 bis 12 Ohm.
Dann sollte es funktionieren.
Gruß Manfred

[ELEK]

diese 0,6 Volt habe ich leichtsinnigerweise bei den Siliziumdioden entnommen und zum Ansatz gebracht.

Man mahne mich deshalb sofort ab.

das dachte ich mir auch ...

...nix "mahnen", diskutieren reicht doch ^^

Gruß Ingo

[Gelhaar]

Noch mal zur Frage von Hans:

Hallo Hans (u.a. Interessenten), diese LED-Weihnachtsbäumchen gibt es in diversen Schaltungen und auch Anbietern. Es sind fertige Bausätze incl. Platine, Halbleiter, Widerstände, Elkos und diverse LED-Varianten.

Ich bin Kunde bei:

https://de.banggood.com/

Gibt's aber auch in DE, aktuell verlangen da einige Anbieter aber horrende Preise, also muss man schauen.

Einfach mal suchen nach: Flash Christmas Tree DIY Kit oder 3D-LED-Christbaum oder einen ähnlichen Begriff wählen.

Und Weihnachten kommt ganz bestimmt !!


Werner