LED nach Zeit schalten

Timolol · Mi, 30.01.13, 00:18

Hallo,

Benötige mal die Hilfe eines fundierten Elektronikers hier. Habe heute zwar einen Kollegen gefragt, aber der kann das nur über SPS...

Folgendes. Ich habe 12 LED Panels. 2 Stück hängen immer zusammen. ergibt also 6 "Blöcke".
Diese Panelblöcke sind hintereinander angeordnet. 1-6.
Betätige ich den Schalter (Ist in Natura Klappe auf) muss eine Zeit von 3 sec. ablaufen. Ist diese Zeit rum wird Panelblock "1" eingeschalten.
Im Abstand von jeweils 0,5sec werden die Panelblöcke nach und nach eingeschalten. Es benötigt also 3 sec bis alle leuchten. Mit der einberechneten Wartezeit bis Block 1 startet 6 sec.

Löten kann ich, ICs Programmieren nicht. Wie kann ich eine einfache solide Schaltung bauen die so funktioniert? Kann mir sowas ggf. jemand hier zeichnen? 1 Panelblock nimmt rund 1A auf. Alle 6, 6A. Was das ganze wohl mit Relais in Verbindung bringen würde.

Weiter weis ich auch nicht.

Vielen Dank schonmal.

Grüßle Timo

Borax · Mi, 30.01.13, 10:41

Mit einem kleinen µC wäre es zwar super einfach, aber ok...geht natürlich auch mit einer Analogschaltung.
Nur um das noch mal klar zu verstehen:
- Es gibt nur einen Schalter
- Nach Betätigen desselben passiert 3 Sekunden nichts
- Dann wird Panelblock "1" eingeschaltet
- Nach 3.5 Sekunden Panelblock "2"
- nach jeweils weiteren 0.5 Sekunden die weiteren Panelblöcke eingeschaltet

Passt das so?

1 Panelblock nimmt rund 1A auf. Alle 6, 6A. Was das ganze wohl mit Relais in Verbindung bringen würde.

Gleichspannung im Bereich von 5 bis 50V? Weil dann würde ich Mosfets anstatt den Relais empfehlen. Sind billiger und die Schaltung kann simpler ausfallen, weil keine 'Verstärkung' für die Relais nötig wäre.

Timolol · Mi, 30.01.13, 11:06

Ganz genau, mit einem Schalter wird es in Gang gebracht. Die Spannung beträgt zwischen 12 und 13,8V (Autobatterie).
Die Blöcke werden jeweils mit einem Abstand von 0,5sec eingeschaltet bis alle an sind und dann auch an bleiben sollten bis der Schalter alles wieder zurücksetzt.

Borax · Mi, 30.01.13, 11:23

Ok. Ich überleg mir was... Ist eigentlich nichts schwierig. Kann aber nicht versprechen das ich es heute noch hinkriege (oder erst später am Abend).

Fraenk · Mi, 30.01.13, 12:59

Bspw. kannst du das hier verwenden:
http://www.moddingtech.de/tutorials/44- ... cht-1.html
Wie du an die Ausgänge dann deine 1A LEDs anschließt, ist auch beschrieben.
Damit sie an bleiben könnte man dann vielleicht einfach mit dem 7. Register das Taktsignal kappen.

Die Einschaltverzögerung, Google ist dein Freund

Es gibt zahlreiche Schaltungen und Möglichkeiten, wobei deine Variante sicherlich aufwendiger ist, da sie ja in Selbsthaltung gehen muss, etc.

Falls du aber je vorhaben solltest diese Schaltung mal zu ändern, dann empfiehlt es sich dennoch es über eine uC zu machen, ist einfacher.

Timolol · Fr, 01.02.13, 11:46

Moin,

Ich warte einfach mal auf Borax.

Solche Schaltungen hab ich auch gefunden. Da mir gewisse Kentnisse fehlen würd ich das zwar irgendwann wohl hinbekommen, aber ich würde mich zu todefummeln. Es gibt vieles, aber nicht genau diese Schaltung wie ich sie mir vorstelle.

Aber trotzdem Danke

Mit Schaltplan und Bauteilen könnte ich sie bauen.

Grüßle

Borax · Fr, 01.02.13, 14:27

Wie genau müssen denn die 'Zeiten' (3 Sek, 0.5Sek) eingehalten werden? Wenn es nur halbwegs passen muss, dann könntest Du einen Kondensator laden und dessen Spannung mit einem Bar-Driver (LM3916) 'messen'. Anstatt der Ausgangsleds einfach Mosfets verwenden und damit deine "Blöcke" schalten. Was genau sind eigentlich diese "Blöcke"?
Hier mal schnell ein 'zusammengestückelter' Pseudo-Schaltplan:

: Bar-Driver1.png (14.35 KiB) 8404 mal betrachtet

Real würden natürlich 6 mal Widerstand + Mosfet erforderlich sein und nicht am Pin 18 sondern Pin15 bis Pin10.
Bis der erste Mosfet durchschaltet (wenn der Kondensator ~5V erreicht hat) dauert es rund 3 Sekunden. Die weiteren kämen dann im Abstand von etwa einer Sekunde bis 0.6 Sekunden (weder der LM3916 noch der Kondensator sind linear).
Man könnte das schon noch ein wenig 'optimieren' (Kondensator über eine KSQ laden, dadurch steigt die Spannung linear) und einen LM3914 verwenden (der ist auch linear) um die Zeiten genauer einzuhalten. Ist aber schon wieder einen Tick aufwändiger...

Timolol · Fr, 01.02.13, 23:17

Das sieht ja schonmal gut aus. Was bedeutet dieses M2? Gehört zu Beschreibung des Mosfets dazu?

http://www.conrad.de/ce/de/product/162873/ 6 von denen gehen? Im Prinzip sind das ja Leistungstransistoren?

Abstand von 0,6-1sec ist etwas viel, leiber weniger. Wichtig ist mir das der Schaltabstand der LEDs nicht zu arg variert, das sieht komisch aus.. Kann ich keinen kleineren Kondensator verwenden? Der Kondensator gibt mir sowohl Einschaltverzögerung und Taktabstand der LEDs an?

Borax · Fr, 01.02.13, 23:42

Was bedeutet dieses M2? Gehört zu Beschreibung des Mosfets dazu?

Nein. Das war nur eine Beschriftung in einem alten Schaltplan wo ich das Symbol raus kopiert habe.

6 von denen gehen? Im Prinzip sind das ja Leistungstransistoren?

Ja und ja. Wobei Mosfet-Transistoren im Gegensatz zu Bipolar-Transistoren spannungsgesteuert sind (wenn genug Spannung am Gate anliegt, fließt quasi kein Strom mehr). Weiterer Vorteil ist der niedrige 'Drop'. Der IRLZ34N hat voll durchgesteuert einen 'Restwiderstand' von nur 0.035Ohm. Da hat ein längeres Stück Kabel schon mehr

Der Kondensator gibt mir sowohl Einschaltverzögerung und Taktabstand der LEDs an?

Ja. Aber wie gesagt, da lässt sich schon was 'drehen'. Kann man sogar auch 'abstimmbar' gestalten.
Man kann bei der LM3914-16 Serie auch den unteren und oberen Spannungswert 'verschieben'. So kann man z.B. erreichen, dass der Spannungsbereich von 5V bis 8V geht. Du brauchst ja nur 6 von den Ausgängen. Und 'in der Mitte' verläuft das Laden eines Kondensators über einen Widerstand auch halbwegs linear. So könnte man die Einschaltverzögerung auf ca. 4 Sekunden und den Taktabstand der LEDs auf 0.3 Sekunden legen. Hier ist der LM3914 recht gut beschrieben:
http://www.finger.de-web.cc/info/LED-Ba ... 914-16.pdf

Timolol · Sa, 02.02.13, 00:13

Ah 4 sec und abstand 0,3 klingt hervorragend

.
Ich hab mir die wichtigsten Bauteile mal bestellt. Manches hab ich hier. Habe noch 6 kleine Leds die ich als Kontroll Leds nehme. Dann sehe ich gleich ob mir das so taugt.

Die Schaltung kommt ich meinen Oldtimer welchen ich gerade restauriere. Wenn ich die Motorhaube öffne soll nach den genanten 3 sec die erste led/s angehen und die weiteren in dem benannten Abstand. Rechte seite 6 und linke seite 6 von diesen Panels hintereinander angeordnet. Wobei eben die 2 welche nebeneinander R/L liegen immer gleichzeitig angehen. Ich stelle mir den Effekt episch vor.

Fange mit der Schaltung an wenn ich die Bauteile habe.

Vielen Dank

Borax · Sa, 02.02.13, 00:31

Bitte schön

Viel Erfolg! Wie gesagt, man kann das recht genau abstimmen, aber wegen Bauteil-Toleranzen nicht 100% genau planen.

Timolol · Sa, 09.02.13, 16:23

Hab die Schaltung vorhin aufgebaut. Es gibt nun weder eine Zeitverzögerung noch ein schalten der Leds der Reihe nach. Es leuchtet alles Sofort. Ich weis nicht wo der Fehler sein soll. Bin mir recht sicher das alles korrekt aufgebaut ist. Die Mosfets scheinen ja durchzuschalten. Größere Kondensatoren bringen gar nix

Auf meinem IC steht LM3916N-1 ist das der falsche? Mosfet IRL Z34N

Von 1-6 am IC ist jeweils immer die selbe schaltung mit dem Mosfet und der led.

Ich könnte heulen

Timolol · Sa, 09.02.13, 17:35

Hab jetzt mal die panele angeschlossen... Oh NEIN. Es läuft genau verkehrt rum. Bei schalter Betätigung leuchten erst alle und gehen dann nacheinander AUS

. Was ist falsch?
Zu allem übel bin ich noch an den Kühler von einem Mosfet mit Spannung gekommen. Der leuchtet nun dauernd und ist wohl hinüber. Aber es hatte funktioniert. Nur eben genau verkehrt rum.

Borax · Sa, 09.02.13, 23:42

Ok. Der Mosfet ist wohl nicht mehr zu retten. Den Rest kriegen wir aber bestimmt hin.

Auf meinem IC steht LM3916N

'Falsch' ist er nicht, aber nicht linear. Das wäre der LM3914 (siehe obige Posts). So ganz versteh ich nicht, warum das 'falsch' rum läuft, aber das bekommen wir bestimmt in der Griff. Testweise Pin5 mal nicht über den Kondensator laufen lassen, sondern den Mittelabgriff eines Potis (irgendwas zwischen 10K und 1M) und die beiden andern Seiten des Potis an 0V und 12V.
Poti im Mittelstellung, einschalten und langsam 'verdrehen'. Spannung an Pin5 messen und LEDs beobachten.

Timolol · So, 10.02.13, 13:53

SO. Den Kondensator hab ich mal dringelassen und direkt an Pin 5 100Kohm poti. Die Spannung beträgt in mittelstellung 8V etwa. Nach verdrehen gehts hoch und runter.

Und nun kommts. Dreheich dran rum schaffe ich es das die leds nacheinander eingehen. nun schalte ich komplett aus und an. Leuchten alle und gehen nicht mehr aus. Drehe ich unter Spannung dran rum, schaffe ich sowohl ein einschalten als auch ein ausschalten der leds. Aber das ist ja nicht das ziel das das wieder "zurückgesetzt" wird sobald ich die spannung abziehe.

Was ist warscheinlich IC defekt oder mosfet? ich meine durch meine kurzschlussaktion. An einem ausgang des ic liegt keine spannung mehr an. Beid en anderen sind es 0,38V Das ich wenigstens das mal reparieren kann. IC hab ich nämlich noch da.

Edit: ein Mosfet scheint kaputt zu sein. der ausgnag geht nicht mehr aus. Aber das ist ja erstmal nebensächlich.

Video dazu, da sieht mans genau was passiert http://www.youtube.com/watch?v=Ip6cxpuq ... e=youtu.be

Borax · So, 10.02.13, 23:49

Ich habe keinen solchen IC hier um das zu testen. Wenn Du den IC ersetzt, dann aber bitte auch den kaputten Mosfet. Sonst macht der noch irgendwelche Kurzschlüsse und zerstört das zweite IC auch noch.

Timolol · Mo, 11.02.13, 09:19

Wo könnte nun das problem bei der schaltung liegen? Ich warte nun bis das mosfet kommt baue das ein. Vermute aber auch das ich das 2. ic kaputt gemacht habe. Es ist jedesmal so eine fummelarbeit. Habe keine fassung verbaut ums einfach auswechseln zu können. Zum heulen.

Borax · Mo, 11.02.13, 11:02

Wo könnte nun das problem bei der schaltung liegen?

Weiß ich ehrlich gesagt auch nicht. Dass die LEDs kurz alle angehen wäre schon möglich (es dauert halt einen Moment, bis sich alle Spannungen sauber 'eingeschwungen' haben), aber dass sie nicht mehr ausgehen ist schon komisch. Ok, sobald der Kondensator auf Spannung ist, sollen sie ja auch nicht mehr ausgehen. Aber das dauert eigentlich schon ein paar Sekunden, und der 'Start' des IC sollte höchstens im Millisekundenbereich liegen. Kannst Du mal mit einem Digitalmultimeter nachmessen, wie schnell der Kondensator auf Spannung kommt? Messgerät (20V DC Bereich) einfach an Masse und Pin5 anschließen, und einschalten. Eigentlich sollte sich der Kondensator dann im Laufe von etwa 10 Sekunden von 0V bis 10V aufladen.
Ich hab das hier mal simuliert:

: KondensatorLadung1.png (3.43 KiB) 8262 mal betrachtet

Sollte sich das bei Dir ganz anders darstellen, müssen wir erst mal schauen, warum...

Wichtig: Wenn der Kondensator geladen ist, dauert es natürlich schon einige Zeit (vmtl. einige Minuten) bis er wieder entladen ist. Um das zu beschleunigen, könntest Du parallel zum Kondensator noch einen 1MOhm Widerstand schalten, dann sollte er nach spätestens einer guten halben Minute wieder völlig entladen sein. In der Simulation sieht das so aus:

: KondensatorLadung2.png (5.7 KiB) 8262 mal betrachtet

Timolol · Mo, 11.02.13, 23:51

Abend,

Im Prinzip geht ja alles 1a, ich drücke den schalter, Nach 4 sec fängt die erste led auszugehen und das ganze der reihe nach. Kann man die ausgänge nicht negieren? Liegt nicht da irgendwo der fehler?

Ich warte erstmal auf die neuen bauteile und versuche das ganze wieder so hinzubekommen wies mal war. Viel kann ich nicht mehr rumlöten, solangsam wirds unschönes gewurschtel.

Den 1Mohm widerstand kann ich parallel zum elko reinlöten. Aber dann auch wieder den poti raus oder?

Über Zeitrelais hät ichs hinbekommen

Mal sehen wie ich zeitlich hinkomme. Vlt erst am wochenende.

Grüßle

Borax · Di, 12.02.13, 11:39

Im Prinzip geht ja alles 1a, ich drücke den schalter, Nach 4 sec fängt die erste led auszugehen und das ganze der reihe nach.

Also jetzt doch? Weiter oben hast Du geschrieben:

nun schalte ich komplett aus und an. Leuchten alle und gehen nicht mehr aus.

Wenn es doch funktioniert, dann müssen wir nur noch das lösen:

Kann man die ausgänge nicht negieren?

Klar kann man.

Liegt nicht da irgendwo der fehler?

Da hast Du recht. War ein Denkfehler von mir. Die Ausgänge des IC sind 'open Kollektor'. Also 'aus'= unendlicher Widerstand. Dadurch hängt das Gate über die 2K direkt an 12V und der Mosfet schaltet durch. SORRY!

Um das zu ändern gibt es jetzt verschiedene Möglichkeiten.
1. Kondensator und 100k Widerstand 'umdrehen' (also Kondensator an 12V und Widerstand an 0V). Dadurch wird die Spanung anders rum durchlaufen (fängt mit 12V an und sinkt auf 0V ab). Allerdings müsstest Du dann wohl die Anschlüsse ändern, damit Du die 'unteren' Spannungswerte übernimmst (6V-> 0V) also vmtl. die Pins 13-18
2. P-Channel-Mosfets verwenden (z.B. IRF-9Z34N: http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transist ... ICLE=41643 ) und die LEDs zwischen Mosfet und Masse.
3. PNP Transistoren (z.B. BC557 o.ä.) zwischen IC und den momentan verwendeten N-Channel-Mosfets schalten.

Aber dann auch wieder den poti raus oder?

Poti ist/war nur für Testzwecke. Ist für den Betrieb der Schaltung ja nicht erforderlich.

Timolol · Di, 12.02.13, 23:34

Abend,

Das mit dem nicht mehr ausgehen bezog sich auf die Versuche mit dem Poti. Ohne Poti gehen sie alle aus.

Option 1 hört sich für mich jetzt am einfachsten an. Da muss ich keine neuen Bauteile bestellen.

Hast du da mal kurz ein gekritzeltes schaltbild? Verstehe das mit dem "umdrehen" des elkos nicht so recht.

Ah ich freu mich schon, ich denke das bekomm ich doch noch hin^^

Grüßle

Timolol · Di, 12.02.13, 23:35

Abend,

Das mit dem nicht mehr ausgehen bezog sich auf die Versuche mit dem Poti. Ohne Poti gehen sie alle aus.

Option 1 hört sich für mich jetzt am einfachsten an. Da muss ich keine neuen Bauteile bestellen.

Hast du da mal kurz ein gekritzeltes schaltbild? Verstehe das mit dem "umdrehen" des elkos nicht so recht.

Ah ich freu mich schon, ich denke das bekomm ich doch noch hin^^

Grüßle

Borax · Mi, 13.02.13, 09:39

Kurz gekritzeltes schaltbild:

: Bar-Driver2.png (17.74 KiB) 8220 mal betrachtet

Wie gesagt, solltest Du die Pins 18-13 am LM3916 verwenden.
Diese haben etwa diese Spannungsschwellen:

Code: Alles auswählen

Pin13	7.079 (LED1)
Pin14	6.310 (LED2)
Pin15	5.012 (LED3)
Pin16	3.981 (LED4)
Pin17	3.162 (LED5)
Pin18	2.239 (LED6)

Die Ladekurve sieht in der Simulation so aus:

: Bar-Driver3.png (5.05 KiB) 8220 mal betrachtet

Entspricht also leider nicht ganz Deinem erwünschten 'Einschaltverhalten'...
Ein wenig optimierbar wäre das wahrscheinlich mit einem zusätzlichen Spannungsteiler der den unteren Nullpunkt verschiebt (Pin 4 nicht an Masse sondern an z.B. 1V). Das wären nicht viele zusätzliche Bauteile (zwei Widerstände). Aber erst mal testen, ob das jetzt so halbwegs funktioniert. Dann kommt die Optimierung

Timolol · Do, 14.02.13, 01:34

Moin,

Super. Es funktioniert

. Danke. habe den Kondensator gegen 10müfahrrad getauscht. Passt ganz gut.

Eine Kleinigkeit gibts aber noch. Nach dem einschalten blitzen die Leds kurz auf, das sollte so nicht sein.
Ansonsten top.

Grüßle

Borax · Do, 14.02.13, 10:43

Na immerhin!

Nach dem einschalten blitzen die Leds kurz auf

Das lässt sich bei diesem Aufbau u.U. nicht ganz vermeiden. Sobald die Schaltung Strom kriegt, liegen an den Gates der Mosfet Transistoren erst mal die 12V an (über den 2K Widerstand). Der LM3916 braucht ein paar Millisekunden, bis er seine Ausgänge 'durchgeschaltet' hat. In dieser Zeit leuchten zunächst alle LEDs. Verbessern könnte man das wahrscheinlich, wenn man den 2K Gate-Pullup Widerstand stark vergrößert (z.B. auf 100k oder sogar 1MOhm). Dadurch steigt die Spannung am Gate der Mosfets wesentlich langsamer (das Gate ist praktisch ein Kondensator) und vielleicht schaltet der LM3916 schneller nach Masse, als die Spannung am Gate über die Gate-Thereshold Spannung (beim IRLZ34 etwa 2V) steigt. Das kannst Du ja mal bei einem ausprobieren.