LowDrop KSQ für HP-LED (2. mal Thread umbenannt)

[Ragnar Roeck]

Was ist mit dem TS 912IN bei Reichelt, der kostet 1,05€, das war jetzt nur eine Schnellsuche nach Rail to Rail und dann der günstigste in DIL8.

[Borax]

Also: Es geht (sogar mit dem billigen LM358 - der TS 912IN wäre aber bestimmt noch besser).
Schaltplan später (ein paar Tests mit verschiedenen Widerständen und OPs will ich noch machen...)
Meine hier verwendeten 'Standardbedingungen' (die eneloops sind nicht mehr voll)

100_0089.JPG (78.09 KiB) 14377 mal betrachtet

Led-Spannung 3.1V bei etwas über 0,7A (71,5mV an 0.1 Ohm)
Eingangsspannung: 3.4V, Led-Spannung 3.1V => verbraten wird etwa 0.4V

100_0090.JPG (68.96 KiB) 14379 mal betrachtet

Dann nochmal mit schwächeren Akkus (hatte ich grade rumliegen)
Eingangsspannung: 3.2V, Led-Spannung 3.0V => verbraten wird etwa 0.2V

100_0091.JPG (67.72 KiB) 14374 mal betrachtet

Der Strom ist hierbei immerhin fast gleich geblieben (immer noch fast 0.7A)

100_0092.JPG (68.76 KiB) 14375 mal betrachtet

Nicht wundern: An dem Led sind 22Ohm parallel geschaltet. Ist eine Q2 (aus dem Januar-Angebot) die vertragen nur 700mA. Weil hier der Strom etwas höher liegt, habe ich sicherheitshalber einen 'Bypass'-Widerstand verwendet. Das ändert aber an der grundsätzlichen Schaltung nichts.

[katze_sonne]

Dann in ich mal auf deinen auf deinen Schaltplan gespannt. Ist der mit oder ohne Batterieüberwachung? (obwohl: Man kann natürlich schon erkennen, wenn die LED dunkler wird - muss aber schon etwas "Übung" damit haben... Ich kenne einige, die haben LED Taschenlampen und ich denke, war die nicht letztes Mal heller? Die sagen: Nö. Die leuchtet doch noch... Batterie wechseln -> doppelt so hell Da man keinen direkten Vergleich hat, ist es schwierig... Aber: Es geht... also wenn die nicht integriert ist, dann ist auch nicht schlimm...)

Sagt mal... Um was für Zeiten seit ihr eigentlich noch im Forum unterwegs Aber wenns mir weiterhilft... hab ich da nichts gegen

[Borax]

...Ist der mit oder ohne Batterieüberwachung?
Weiß ich noch nicht Der Test auf dem Steckbrett ist noch ohne.
Vmtl. sollte man doch eine Batterieüberwachung vorsehen, da wie auf den Bildern erkennbar auch bei 3.2V Eingangsspannung fast 700mA erreicht werden, also vmtl. bei 3V auch noch so was um die 300-500mA. Das ist wie Du schon sagtest nicht immer erkennbar. Die Q2 hat einfach eine Super Spannungslage (und Deine Q5 wohl auch). Ein Problem sehe ich da nicht. Die OPs (egal ob LM358 oder TS 912IN) sind Dual-OPs, ist also auf alle Fälle noch ein OP übrig der die Batterieüberwachung übernehmen kann. Die Bauteile dafür halten sich auch im Rahmen (eine Diode, ein Kondensator und 4-5 Widerstände - wenn man auf Anzeige und Hysterese verzichtet). Aber auch hier wird gelten: Anpassung an die eigenen Gegebenheiten und Bauteile erforderlich (ich werde die Widerstände angeben, wo man ggf. was ändern/ausprobieren muss).

[Muenchner1968]

Der Testaufbau von Borax ist sicher ohne Akkuüberwachung.
Es ging ja nur darum den LM258 zu testen.
Der TS912 wäre eine durchaus akzeptabler Ersatz für den LT1366 in meiner Schaltung (mit Überwachung), da hat man mehr Sicherheit als beim LM258.
Für die Akkuüberwachung braucht man definitiv einen Rail-to-Rail OP
Da die Pinbelegungen gleich sind, muss nur der andere OP eingebaut werden und sonst nichts geändert werden.
Auf eine Akkuüberwachung möchte ich persönlich nicht verzichten.

[katze_sonne]

@ Borax: Da bin ich dann mal gespannt, was da rauskommt...

@Muenchener:
Ok. Das Ding wäre ja schon wesentlich billiger *erleichtert ausatmen*

[Borax]

Nach den ersten Versuchen würde ich sagen: Unterspannungsanzeige (auch mit LM358 wenn man bei der Anzeige mit gut 1.5V auskommt - sprich rote LED) ist kein Problem. Unterspannungsabschaltung dagegen schon. Weil sich (isb. weniger gute) NiMH Zellen recht schnell 'erholen' und dann wieder auf eine Leerlaufspannung von über 4V kommen, obwohl sie unter Last schon weniger als 3V liefern können (Achtung: Das hängt auch mit meinem fliegenden Aufbau zusammen - da sind einfach größere Übergangswiderstände schwer vermeidbar), fängt eine simple Unterspannungsabschaltung einfach das Oszillieren an. Ich glaube nicht, das dieses Problem mit einem Rail-to-Rail OP wesentlich besser wäre. Ich probier es mal mit einer größeren Hysterese, aber viel Hoffnung hab ich nicht, dass das 'sauber' funktioniert.

[katze_sonne]

Ne LED würde doch schon reichen (wäre sogar besser, da ich es hasse, unerwartet im dunkeln zu stehen ).

Zu deiner Anzeige: WIe wäre es mit so einer stabilen FlipFlop Schaltung? (oder wie das heißt, ist garantiert falsch, aber komme gerade nicht auf den Namen )

Wie gesagt: Wenn du jetzt noch den Schaltplan (ohne Abschaltung) hättest, wäre ich dir echt dankbar!

[BUZmann]

Hallo zusammen,
ich habe nicht den ganzen Thread verfolgt, darum verzeiht, wenn ich alten Kram poste.
Mein Vorschlag für die KSQ:
http://www.instructables.com/id/E7QH8NG8I1EWOF32HJ/

Die ist recht tricky, da der Drop < 0,5 V ist. Der Trick ist, für R1 einen Widerstand > 1 M zu nehmen, dann wird der Kollektorstrom von T2 (BC 550C empfohlen) so gering, dass der schon bei ca. 0,44 V aufmacht, und das ist dann der Mindest- Spannungsabfall über der KSQ, da bei einem Leistungsmosfet der Spannungsabfall über ihm selbst < 50 mV ist (bei 0,5 - 1A).
Für Betriebsspannungen < 6 V den Mosfet IRLZ 34N wählen, sonst tuts auch ein BUZ11 oder BUZ 11A.

Jetzt sehe ich gerade, dass ihr noch über ne Unterspannungsabschaltung diskutiert. Lässt sich in der Schaltung bestimmt noch noch verwirklichen, z.B. mit nem PNP Transi das Gate auf Masse ziehen.

Gruß,
BUZmann

[Muenchner1968]

Das sich die Akkus etwas erholen, wenn der Strom geringer wird ist vollkommen richtig.
Damit das Ganze nicht sofort wieder anspringt, ist bei der Schmitt-Triggerschaltung eine Hysterese von etwa 0,2V eingebaut.
Der Laststrom beträgt im "Akku-Schwach" Modus etwa 25% des nominellen Stromes, also definitiv keine Leerlaufspannung.
Wenn man angemessene Drahtquerschnitte verwendet und die Leitungslängen nicht zu lang sind, reicht diese Hysterese in der Praxis absolut aus.
Von billigen Batteriehaltern muss ich hier gleich mal abraten, diese sind viel zu hochohmig.
Also entweder richtig gute Batteriehalter oder gleich Akkus mit Lötfahnen verwenden.
Wie gesagt, diese Schaltung ist bereits mehrfach mit Erfolg nachgebaut worden, immer ohne jegliche Probleme.
Zur Info habe ich mal ein Foto eines fertig aufgebauten Treibers angehängt.

[Borax]

Ok, wenn man dafür sorgt, dass noch 'hinreichend' Strom fließt, gibt es keine Probleme mit der Leerlaufspannung mehr. Aber katze_sonne wollte ja sowieso keine 'Abschaltung', das macht die Sache einfach. Eine Hysterese ist jetzt auch bei der Anzeige-LED vorhanden: Anzeige geht beim Unterschreiten der eingestellten Schaltschwelle (siehe unten) an, aber erst bei ca. 0.2V mehr wieder aus. Hier also mein Vorschlag:

OP_KSQ_4V_2.png (6.66 KiB) 14250 mal betrachtet

Mit dem rot markierten Widerstand R10 kann man die Schaltschwelle für die Anzeige-LED einstellen. Je höher der Widerstand, desto niedriger die Schaltschwelle für die Anzeige-LED. Bei 3.3K sollte die Schaltschwelle bei etwa 3.3V liegen. Hängt aber von diversen Toleranzwerten (OP-Offset, realer Wert der Spannungsreferenz, Widerstände...) ab. Also ggf. entsprechend anpassen (da hilft nur Ausprobieren!). Ähnlich für den grün markierten Widerstand R6: Hier wird der Strom für die High Power LED eingestellt. Bei meinem Testaufbau ergab sich beim angegebenen Wert (10K) ein Strom von etwas über 0.7A.
Spannungsreferenz muss kein TL431A sein, ein LM385/LM285 tut es genauso. Was halt grade billiger hergeht.

Von billigen Batteriehaltern muss ich hier gleich mal abraten, diese sind viel zu hochohmig.

Da gebe ich Dir absolut recht. Für einen Testaufbau reicht es, aber für einen sinnvollen Betrieb eher nicht. Bei meiner eigenen 3xP4-Taschenlampe hab ich mir den Batteriehalter selbst gebaut und hierzu Goldkontakte aus Tamia-Stecker-Resten verwendet. Da konnte ich testweise auch 5A bei immerhin noch 1.1V pro Zelle 'rauszerren'. Innen- und Übergangswiderstände sind also recht klein.

[katze_sonne]

Danke!

Nochmal eine Frage: Würdet ihr diesen Batteriehalter als gut bezeichnen? : http://www.reichelt.de/?ARTICLE=57126 (obwohl mir mein Gefühl eher das Gegenteil sagt - sprich: nicht gut)...

Bei 3.3K sollte die Schaltschwelle bei etwa 3.3V liegen

Also sollte man ungefähr eine Spannung von 1,1 V pro Zelle als Minimum benutzen?

Ähnlich für den grün markierten Widerstand R6: Hier wird der Strom für die High Power LED eingestellt. Bei meinem Testaufbau ergab sich beim angegebenen Wert (10K) ein Strom von etwas über 0.7A.

Kann man daraus also schließen: R = U / I -> 10.000 Ohm * 0,7 A = 7000 V -> R = 7000 V / 0,8 A = 8750 Ohm , also einen Widerstand von 8750 Ohm ist für 800 mA zu wählen? (Obwohl, wenn ich mir die Spannungen so anschaue, glaube ich, dass bei dieser KSQ diese Berechnung nicht unbedingt funktioniert )
Also was für ein Widerstand müsste man ungefähr für 800 mA einsetzen?

ein LM385/LM285 tut es genauso. Was halt grade billiger hergeht.

Also LM285 (weil bei Reichelt 1 Cent billiger )

[Muenchner1968]

Der Batteriehalter taugt bestenfalls für kleine Ströme, für alles andere kann man ihn vergessen, also NEIN.
Die Schaltschwelle bei 1,1V/Zelle ist schon recht gering, wenn die Anzeige angeht bleibt unter schlechten Umständen nicht mehr viel Zeit bis das Licht dann ganz dunkel wird.
Ich persönlich lege sie auf 1,15V/Zelle, dann ist zumindest noch etwas Restkapazität vorhanden.
Mit der gleichzeitigen Stromreduzierung, erreicht man mit der Restkapazität also eine wesentlich längere Laufzeit.
Zur Berechnung der Widerstände:
Die Spannung am Spannungsteiler berechnet sich wie folgt:
Uteiler = ( R4 / ( R4 + R6 ) ) * Uref
Der OP regelt die Spannung an R5 auf den gleichen Wert.
I = Uteiler / R5
In diesem Fall:
Uteiler = ( 300 Ohm / (300 Ohm + 10000 Ohm ) * 2,5V = 72,8mV
I = 72,8mV / 0,1 Ohm = 728mA

Zu den Bauteilen:
LM285 wäre möglich
Der OP muss aber ein Rail-to-Rail OP sein, da sich sonst die Spannungswerte für die Unterspannungsanzeige ändern

[katze_sonne]

Der Batteriehalter taugt bestenfalls für kleine Ströme, für alles andere kann man ihn vergessen, also NEIN.

Gibt es denn sowas auch irgendwo zu kaufen?

Die Schaltschwelle bei 1,1V/Zelle ist schon recht gering, wenn die Anzeige angeht bleibt unter schlechten Umständen nicht mehr viel Zeit bis das Licht dann ganz dunkel wird. Ich persönlich lege sie auf 1,15V/Zelle, dann ist zumindest noch etwas Restkapazität vorhanden.

... wie müsste dann der Widerstand sein?

Zur Berechnung der Widerstände:
Die Spannung am Spannungsteiler berechnet sich wie folgt:
Uteiler = ( R4 / ( R4 + R6 ) ) * Uref
Der OP regelt die Spannung an R5 auf den gleichen Wert.
I = Uteiler / R5
In diesem Fall:
Uteiler = ( 300 Ohm / (300 Ohm + 10000 Ohm ) * 2,5V = 72,8mV
I = 72,8mV / 0,1 Ohm = 728mA

... werd ich mir morgen mal genauer anschauen und versuchen zu verstehen (muss noch für ne Arbeit lernen )

LM285 wäre möglich
Der OP muss aber ein Rail-to-Rail OP sein, da sich sonst die Spannungswerte für die Unterspannungsanzeige ändern

Dann werd ich den wohl nehmen

[Muenchner1968]

Ich würde Akkus mit Lötfahnen bevorzugen.
Bei Bürklin gibt es unter der Bestellnummer 28A1032 einen Batteriehalter der zumindest deutlich besser ist als der ganze Kram mit Draftfedern.
Für 800mA wäre der Wert für R4 330 Ohm (rechnerisch =799mA)

[Borax]

Der OP muss aber ein Rail-to-Rail OP sein, da sich sonst die Spannungswerte für die Unterspannungsanzeige ändern

Warum? Bei einem bestimmten OP sind die Verhältnisse ja immer gleich. Ich hab es ja definitiv mit dem LM358 (ok, genauer gesagt mit einem LM2904, aber das spielt keine Rolle) ausprobiert, und es funktioniert problemlos. Allerdings sind die berechneten Werte nicht unbedingt exakt, daher hab ich ja auch geschrieben: Ausprobieren und Nachmessen!
Wenn man einen Rail-to-Rail OP (und 1% Widerstände) nimmt, wird das ganze natürlich viel besser berechenbar. Und 1€ ist ja auch nicht soo teuer

...auf 1,15V/Zelle, dann ist zumindest noch etwas Restkapazität vorhanden...
... wie müsste dann der Widerstand sein?

Ähnliche Berechnung wie sie Muenchner1968 oben schon erklärt hat:
R10/R11 bilden einen Spannungsteiler, der die Batteriespannung im Verhältnis R10:R11 (hier also 3.3:10 oder 1/4 zu 3/4) runterteilt. Diese Spannung wird auf den als Komparator geschalteten OP an den invertierenden Eingang gelegt. Wenn z.B. Batteriespannung=4V, dann liegen hier genau 3.0V. Bei Batteriespannung=3V im Verhältnis R10:R11 (hier also 3.3:10 oder 1/4 zu 3/4) geteilt entsprechend 2.25V und bei Batteriespannung=3.3V dann 2.5V (genauer gesagt 2.475V)
Am nicht invertierenden (zweiten) Eingang des OP liegt die Referenzspannung von 2.5V an (die Hysterese und dadurch verursachte Verschiebung lassen wir jetzt mal außer acht, dazu kurz noch später was). Der Komparator 'vergleicht' die beiden Spannungen und schaltet (Ausgang wird 0V), wenn die Spannung am invertierten Eingang (geteilte Batteriespannung) größer als die Referenzspannung am nicht invertierenden Eingang ist. Das ist eben bei etwa 3.3V (siehe oben) der Fall. Jetzt zur normalen Betriebsart: Batteriespannung sinkt (+ Hysterese) und meinem Denkfehler von gestern...
Wenn die Batteriespannung größer ist, hat der OP ja 'geschaltet' also Ausgang liegt auf 0V. Dann bilden R8/R9 auch wieder einen Spannungsteiler, der die Referenzspannung im Verhältnis 1:10 teilt. Solange der OP seinen Ausgang auf 0V geschaltet hat, liegen also am nicht invertierenden Eingang des OP nicht 2.5V sondern nur 2.25V an. Daher wird die Schaltschwelle erst bei 3.0V erreicht (in meiner ursprünglichen Schaltung wollte ich ja genau an diesem Punkt eine Abschaltung, keine Anzeige).
Um also die Schaltschwelle (bei sinkender Batteriespannung!) auf 1.15V pro Zelle zu legen, muss R10 auf 5.1K erhöht werden (3.45V im Verhältnis R10:R11 also 5.1:10 oder 1/3 zu 2/3 geteilt gibt 2.28V also sehr nahe der Schwelle von 2.25V). Hier würde die LED angehen, wieder aus allerdings erst, wenn die Batteriespannung größer als 3.75V ist.

[katze_sonne]

So, da ich heute mal gerade etwas bei Conrad bestellt habe, habe ich auch den 0,1 Ohm Widerstand mitbestellt (auch gleich einen auf Reserve Sonst schaff ich es wieder, den einzige kaputt zu bekommen. -.- )

Dabei ist mir aufgefallen, dass Borax in seinem Schaltbild 3 Kondensatoren hat. Um welche Typen handelt es sich hierbei? Keramik / Elkos / ...?

Thx,
katze_sonne

[Sailor]

Du hast bestellt und jetzt fallen Dir die Kondis ein?

Guck mal beim C nach den Keramik-Kondensatoren.

[katze_sonne]

Du hast bestellt und jetzt fallen Dir die Kondis ein?

Nein. Bzw. Jain... Ich wollte nur fragen, da mir bei der Gelegenheit aufgefallen ist, dass ich ja net weiß, was für eine Art das ist... Dann würde ich die dort bei der nächsten Bestellung (wie die ganzen anderen Bauteile außer dem Widerstand, den es dort ja meine ich nicht gibt) bestellen. Die Bestellung beim C war eigentlich nur wegen einer anderen Sache und dann habe ich gedacht, ich bestelle die Widerstände gleich mit (wie auch ein paar andere Sachen )

EDIT: Arrghh mist. Ich sehe gerade, dass Reichelt ja auch 0,1 Ohm Widerstände hat... Mist. Mal wieder was durcheinader bekommen. Und günstiger sind die auch noch >.<

[katze_sonne]

push^^ --> Ist das hier ne leichtere Alternative (weniger Bauteile) oder hab ich da was falsch verstanden?
viewtopic.php?f=35&t=6924

G,
k_s

[Sailor]

Als Antwort auf die erste Frage im Trööt wäre das eine Alternative.
Dazwischen hat sich wohl einiges entwickelt.