3 IR LED's mit Potentiometer und Verpolungsschutz

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Moderator: T.Hoffmann

Kallisto
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Di, 17.01.12, 22:00

Hallo,

ich möchte ein Gestell aus 3 IR-Led's, einem Potentiometer zum Regeln der Lichtstärke
und einer Diode als Verpolungsschutz bauen.

Bild

Kann ich den den 3. Anschluss des Potentiometers offen lassen oder sollte ich es mit der Masse verbinden (Das Ganze wird einem Kunststoffgehäuse verbaut).

Das ganze besteht aus 3 IR-LED's 1,5 V 100ma mit jeweils einem Vorwiderstand von 18 Ohm. Davor kommt das Potentiometer mit einem Widerstand von 100 Ohm und davor diese Schottky-Diode als Verpolungsschutz http://www.conrad.de/ce/de/product/1682 ... -1N5817RLG

Wäre das soweit Inordnung oder sind Änderungen erforderlich?
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Sailor
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Mi, 18.01.12, 09:42

Kallisto hat geschrieben:Kann ich den den 3. Anschluss des Potentiometers offen lassen oder sollte ich es mit der Masse verbinden
Der offen gezeichnete Anschluss wird mit dem Schleifer verbunden (z.B. Lötpunkt Schleifer an R2). Dann leuchten die LED´s auch noch, wenn es zu einer Unterbrechung zwischen Schleifer und Widerstandsbahn kommt, wenn auch in höchster Dimmstufe.
Kallisto hat geschrieben:Wäre das soweit Inordnung oder sind Änderungen erforderlich?
Die Schottky-Diode als Verpolschutz wird in Reihe geschaltet, zwischen Batt + und Schalter oder zwischen Schalter und Poti.

Wie sie eingezeichnet ist, ist sie wirkungslos. Wird sie umgedreht, entleert sie Batterien.

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Kallisto
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Mi, 18.01.12, 19:15

danke waere die schaltung jetzt so korrekt

Bild
ustoni
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Mi, 18.01.12, 19:24

Das entspricht zu 100 % Sailors Vorgaben.
Kallisto
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Mi, 18.01.12, 19:43

danke
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Achim H
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Do, 19.01.12, 00:27

Irgendwie verstehe ich die Anfrage nicht.
Wieso sollte man 3 infrarote Leuchtdioden dimmen wollen? - Das Licht sieht man doch ohnehin nicht.

Mich würde interessieren, für was diese Schaltung gebraucht wird.
Kallisto
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Do, 19.01.12, 02:57

Ich benötige diese Vorrichtung für ein headtracking System.
Es gibt zwar so eines zu kaufen, einziger Wermutstropfen ist, dass der Spaß eine Kleinigkeit von etwa 190€ kostet (das wäre das Track-IR 5).
Zum Glück gibt es eine Software namens Freetrack, die erst mal die nötige Voraussetzung schafft um das ganze zu Realisieren.
Nun braucht man noch eine Webcam mit hoher Bildwiederholungsrate (die PS3 eye bietet sich dafür hervorragend an)
als letztens fehlen noch 3 IR-Leds auf dem Kopf des Anwenders. Schließlich werden nur die LED's von der Software erfasst.
So kostet das Ganze, inklusive Kamera keine 20€.
Desto höher der Lichteinfall auf der Webcam ist, umso heller muessen die LED's sein damit ein reibungsloses erfassen der LED's durch die Webcam gewährleistet ist.
Da ich nun die LED's nicht ständig auf der höchsten Lichtstärke betreiben möchte, damit die Batterie länger hält habe ich noch einen Poti in der Schaltung verbaut bzw. werde diesen noch verbauen.
Anfänglich wollte ich statt 2 Mignon Batterien einen Akku im Knopfzellen Format verwenden, Vorteil das Kabel zur Stromversorgung würde wegfallen.
http://www.youtube.com/watch?v=lJVJMKx3 ... BB7CE3F4EB
Das beste an so einem System ist, dass man um z.b. um Holme oder hinter den Steuerknüppel im Flugzeug blicken kann um die Knöpfe dahinter zu erblicken ohne tatsächlich den Steuerknüppel in eine andere Richtung bewegen zu muessen damit der Blick auf die Knöpfe dahinter frei wird (6DOF)
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Fr, 01.11.13, 20:45

So melde mich nach langer Zeit wieder. Dies hat folgende bewandtnis, denn ich möchte diese Schaltung per USB am PC
mit Strom versorgen. Und des Weiteren habe ich die Schaltung ein wenig verändert.
Das Potentiometer habe ich durch einen Schalter getauscht und eine Sicherung zum Schutze des Mainboards hinzugefügt.
Wäre euch dankbar wenn ihr nochmal einen Blick auf meine Schaltung werfen würdet.

Bild

Teileliste:
Shottky-Diode http://www.conrad.de/ce/de/product/5568 ... ng-UR-20-V
Sicherung: http://www.conrad.de/ce/de/product/5242 ... k-F-0250-A
IR-Dioden: http://www.conrad.de/ce/de/product/1538 ... 485P-T1-34
Schalter: http://www.conrad.de/ce/de/product/7080 ... 0-VDC-05-A
Zuletzt geändert von Kallisto am Do, 21.11.13, 14:38, insgesamt 2-mal geändert.
Kallisto
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Mo, 18.11.13, 18:56

würde diese flinke sicherung ausreichen zum des PC mainboars
http://www.conrad.de/ce/de/product/5242 ... k-F-0250-A
oder sollte es schon super flink sein
ist überhaupt so eine sicherung effektiv um ein pc mainboard zu schützen
Borax
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Mo, 18.11.13, 22:25

ist überhaupt so eine sicherung effektiv um ein pc mainboard zu schützen
Wahrscheinlich nicht. Besser wäre ein Vorwiderstand vor die ganze Schaltung (quasi als Sicherung), dann nur noch die Widerstände für die zwei Stufen.
ABER: Nach offizieller Spezifikation muss/darf/soll ein USB-Port nur 100mA liefern. Wenn ein Gerät mehr braucht muss das über das USB Protokoll per Software angefordert werden. Das geht also um Deine 3 LEDs zu betreiben, aber nur wenn sie in Reihe geschaltet sind und nicht parallel. So wie Deine Schaltung momentan aussieht würde sie an einem ausreichend dimensionierten Netzteil etwa 1.5A ziehen. Dass würden die LEDs nicht überleben und für den USB Port wäre das schon ein Kurzschluss... Also 3 LEDs + 4.7 Ohm Widerstand (alles in Serie) ergibt an 5V etwa 100mA (wie gesagt, mehr gibt es am USB eh nicht). Wenn Du noch einen 10Ohm Widerstand (der mit einem Schalter überbrückt werden kann) zusätzlich in die Reihe schaltest, hast Du eine zweite Stufe mit etwa 50mA.
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Do, 21.11.13, 12:21

Wahrscheinlich nicht. Besser wäre ein Vorwiderstand vor die ganze Schaltung (quasi als Sicherung), dann nur noch die Widerstände für die zwei Stufen.
Meinst Du einen PTC-Widerstand?
Wenn ja, würde meine Wahl auf diesen fallen http://www.conrad.de/ce/de/product/5247 ... archDetail
Bei den Werten von den Widerständen habe ich mich vertan, hier die richtigen Werte
47 Ohn für 75mA und 75 Ohm für 50 mA.
ABER: Nach offizieller Spezifikation muss/darf/soll ein USB-Port nur 100mA liefern.
Soweit ich weiß sind es bei USB 2.0 500 mA
Das geht also um Deine 3 LEDs zu betreiben, aber nur wenn sie in Reihe geschaltet sind und nicht parallel. So wie Deine Schaltung momentan aussieht würde sie an einem ausreichend dimensionierten Netzteil etwa 1.5A ziehen. Dass würden die LEDs nicht überleben und für den USB Port wäre das schon ein Kurzschluss... Also 3 LEDs + 4.7 Ohm Widerstand (alles in Serie) ergibt an 5V etwa 100mA (wie gesagt, mehr gibt es am USB eh nicht). Wenn Du noch einen 10Ohm Widerstand (der mit einem Schalter überbrückt werden kann) zusätzlich in die Reihe schaltest, hast Du eine zweite Stufe mit etwa 50mA.
Parallelschaltung sollte ja jetzt auch fuktionieren mit den neuen Widerständen 47 und 75 Ohm
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Achim H
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Do, 21.11.13, 13:15

Was bedeuten die X in der Schematik?
An anderen Stellen sind die Leitungen mit einem Punkt versehen (Leitungen/Leiterbahnen verbunden).
Meine Schlussfolgerung wäre, dass die X eine Kreuzung der Leitungen bedeuten könnten. Aber wie sollen dann Led 1 und 3 leuchten?

Sollten die X ebenfalls Lötstellen sein, welchen Sinn hat dann der Umschalter?


Merkwürdig, merkwürdig!
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Do, 21.11.13, 13:40

Die mit X markierten Punkte sollten kennzeichnen, dass an diesen stellen keine Verbindung bestehen soll.
Meine Kenntnisse in Elektronik sind leider sehr dürftig.
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Achim H
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Do, 21.11.13, 13:47

Wenn Leitungen als "nicht verbunden" dargestellt werden sollen, dann macht man dort überhaupt nichts hin.
In diesem Fall wären dann aber auch die Widerstände R1, R2, R5 und R6 nirgendwo angeschlossen. Und wenn diese nicht angeschlossen sind, können auch die Leds 1 und 3 nicht leuchten.

Sollen Leitungen als "verbunden" dargestellt werden, macht man einen Punkt auf die Kreuzung.
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Do, 21.11.13, 14:40

Habe den Schaltplan überarbeitet hoffe das er jetzt korrekt ist
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Achim H
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Do, 21.11.13, 14:42

Hast Du richtig gemacht. Jetzt versteht man das auch.
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Do, 21.11.13, 19:40

Soweit ich weiß sind es bei USB 2.0 500 mA
Offiziell nur wenn es per Software angefordert wird (http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus ).
Erst nach Freigabe durch den Host-Controller darf ein Gerät mehr als 100 mA, aber nicht mehr als 500 mA (bis USB 2.0) bzw. 900 mA (USB 3.0) Strom beziehen.
Die meisten Mainboards halten sich aber nicht dran. So gesehen müsste es funktionieren, auch wenn es IMHO Stromverschwendung ist. Die Reihenschaltung der LEDs hat keine Nachteile relativ zur Parallelschaltung, außer Du willst die LEDs einzeln schalten.
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Fr, 22.11.13, 13:40

Die Parallelschaltung hatte ich deshalb gewaehlt, damit bei einem Ausfall einer LED die anderen LEDs nicht plötzlich mehr

Ampere bekommen als sie aushalten und somit kaputt gehen.
Meine Wahl ist jetzt doch die von dir favorisierte Reihenschaltung gefallen, wegen dem von dir genannten Grund der

Stromersparnis.
Nun hab ich mich gefragt wie ich bei einem Ausfall einer der LEDs die anderen vor ASchaden bewahren kann.
Dabei komme ich wohl um den Einsatz einer Sicherung, sei es eine PTC, Kleinstsicherung oder eine Feinsicherung nicht herum. Von den genannten Sicherungen würde ich zur Feinsicherung tendieren
http://www.conrad.de/ce/de/product/5330 ... halt-10-St?
ref=list

Wenn man davon ausgeht, dass das Mainboard mit bis zu 500 mA den USB-Port versorgt. Dann können doch 3 LEDs die jeweils maximal nur 100 mA für sich in Anspruch nehmen (also maximal 300 mA zusammen). Doch kaum den PC schädigen.
Oder liege ich da total falsch?

Bild

10 Ohm für 50mA
6,8 Ohm für 75 mA
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Achim H
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Fr, 22.11.13, 16:26

Wenn man davon ausgeht, dass das Mainboard mit bis zu 500 mA den USB-Port versorgt. Dann können doch 3 LEDs die jeweils maximal nur 100 mA für sich in Anspruch nehmen (also maximal 300 mA zusammen). Doch kaum den PC schädigen.
Oder liege ich da total falsch?
In einer Reihenschaltung summieren sich die einzelnen Spannungen, der Strom fließt in gleicher Höhe durch alle Bauteile. Wenn die Leds mit maximal 100mA bestromt werden dürfen, entsprechend max. 100mA.
Borax
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Fr, 22.11.13, 23:39

damit bei einem Ausfall einer LED die anderen LEDs nicht plötzlich mehr Ampere bekommen als sie aushalten und somit kaputt gehen.
Die Wahrscheinlichkeit liegt bei nahe null. In weit mehr als 99% der Fälle werden LEDs hochohmig, wenn sie kaputt gehen. Und dann fließt kein Strom mehr, der die verbliebenen LEDs schädigen könnte. Aus diesem Grund würde ich eigentlich auch auf die Sicherung verzichten. Außer Dein Aufbau ist mechanisch so ungünstig, dass eine nennenswerte Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass im Anschlusskabel ein Kurzschluss vorkommen kann. Wobei es auch hier so ist, dass ca. 99% aller Kabelfehler 'Brüche' einer Leitung sind und höchstens 1% einen Kurzschluss verursachen.
Kallisto
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Sa, 23.11.13, 02:12

wie kann ich denn nun mein pc mainboard vor schäden bewahren oder ist es ohne weiteres nicht möglich
Borax
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Sa, 23.11.13, 11:53

Wie hast Du denn den 'Anschluss' geplant?
Mit einem USB Stecker?
Wie gesagt, meiner Meinung nach musst Du nur einen möglichen Kurzschluss verhindern. Dafür reicht es ein vernünftiges Kabel zu verwenden und die Schaltung mechanisch 'sauber' aufzubauen. Du kannst natürlich eine kleine Sicherung einbauen, schaden kann das auf keinen Fall, ob es im 'Ernstfall' nützt (sprich die Sicherung schnell genug durchbrennt) kann ich Dir aber nicht versprechen. Aber wenn man sich überlegt, wie viele USB Geräte an PCs angeschlossen sind (und da ist mit Sicherheit in der Mehrzahl der Geräte keinerlei Sicherung drin), dann ist das wohl nicht soo ein großes Problem.
Kallisto
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Sa, 23.11.13, 16:51

Wie hast Du denn den 'Anschluss' geplant?
Mit einem USB Stecker?

Ja, den ich mit einem freien USB-Anschluss verbinden würde, entweder direkt am PC oder
an einem USB-HUB. Ein Bekannter riet mir, einfach die Schaltung an einen USB HUB anzuschließen. Für den Fall der Fälle
würde nur der USB-Hub kaputt gehen. Ist das tatsächlich so? Und spielt es dabei eine Rolle ob der USB-hub eine eigene Stromversorgung hat?

Die eigentliche Gefahr besteht doch nur in einem möglichen Kurzschluss, denn wenn ich nicht falsch liege, ist doch die
Schaltung gar nicht in der Lage so viel Strom zuziehen um den USB-Anschluß am PC zu schädigen.
Und um die Folgen eines möglichen Kurzschlusses in der Schaltung für den PC abzuwenden dient ja die Sicherung oder etwa doch nicht?

Als Sicherung würde ich entweder diese http://www.conrad.de/ce/de/product/5330 ... 8-A-250-V-
Flink-F-ESKA-520606008A-Inhalt-10-St?ref=list
oder diese
http://www.conrad.de/ce/de/product/5241 ... sicherung-
radial-bedrahtet-rund-01-A-250-V-Flink-F-ESKA-885007-1-St?ref=list nehmen
Borax
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Sa, 23.11.13, 17:56

Für den Fall der Fälle würde nur der USB-Hub kaputt gehen wenn der USB-hub eine eigene Stromversorgung hat.
So stimmt das.
Die eigentliche Gefahr besteht doch nur in einem möglichen Kurzschluss, denn wenn ich nicht falsch liege, ist doch die
Schaltung gar nicht in der Lage so viel Strom zuziehen um den USB-Anschluß am PC zu schädigen.
Korrekt.
Und um die Folgen eines möglichen Kurzschlusses in der Schaltung für den PC abzuwenden dient ja die Sicherung oder etwa doch nicht?
Auch richtig. Aber ich kann Dir nicht sagen, wie schnell die Sicherung relativ zu irgendeinem Bauteil auf dem Mainboard durchbrennt. Ich würde auf etwas mehr Strom absichern. Z.B. 0.16A:
http://www.conrad.de/ce/de/product/5331 ... t?ref=list
Für den Kurzschluss ist das wenig genug, kann aber nicht schon durchbrennen nur weil die LEDs einen Tick mehr brauchen.
Kallisto
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So, 24.11.13, 16:12

2 Fragen hätte ich noch.
1. Mangels Platz würde ich zur einer Picofuse Sicherung tendieren
http://www.conrad.de/ce/de/product/5296 ... 0?ref=list
oder diese
http://www.conrad.de/ce/de/product/5296 ... t?ref=list

2. Auf der Rückseite des Gehäuses, wo die Schaltung eingebaut wird. Will ich einen Magneten befestigen, der das Gehäuse an
einem Gestell aus Flachstäben hält.
Solange keine Spulen in der Schaltung verbaut sind, sind doch keine negativen Einflüsse auf die Schaltung zu erwarten?
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