An die Elektroniker oder Fachkundige - LEDs Aufblitzen lassen

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    Ich müsste euch mal wieder um etwas Mithilfe bitten.

    Ich möchte mit einem PICO eine Blitzfolge erzeugen.
    Dazu habe ich an 3 GPIO noch mit Vorwiderstand jeweils eine LED angeschlossen. Diese sollen auf einen Tastendruck nacheinander mit jeweils einer Verzögerung nacheinander aufblitzen.
    Mein erstes Problem ist zu einem die maximale Strombelastbarkeit der GPIOs. Wenn ich den Vorwiderstand soweit verringere auf ungefähr 15 mA blitzt genau die erste LED einmal auf und dann sehe ich in Thonny das die Verbindung zum PICO unterbrochen wurde. Wahrscheinlich ist der Widerstand zwischen LED und GPIO zu klein, das es hier einen Störung gibt.
    Wie kann ich das Problem lösen, damit diese LED für den Moment 150 ms möglichst viel Strom bekommt um wirklich hell aufzuleuchten?
    Nun habe ich auch schon einige Versuche gemacht, unabhängig der USB Verbindung mit einem 18650 Akku über Pin39.
    Hier ist nun das Ergebnis noch erschreckender, ich muss mit dem Vorwiderstand noch weiter nach oben gehen, damit diese Blitzfolge zustande kommt. Jetzt habe ich schon gelesen, weis aber nicht wie man das korrekt ermitteln kann, das man einen großen Kondensator verwenden soll.
    Wie müsste ich diesen in die Schaltung einbinden, und welche Größe sollte dieser haben?

    Die LEDs sind mit verschiedenen Werten angegeben:

    LED 1: Uf 2,4 -2,8 V / Imax 65 mA

    LED 2: Uf 2,7 - 3,1V / Imax 45 mA

    LED 3: Uf 2,9 -3,4 V / Imax 150 mA


    Ich hoffe ihr könnt mir hierbei weiterhelfen. Priorität hat die Funktion über einen Akku.

    Roland

    Besorg dir einen Aruino - Clone und programmiere dessen Ausgänge um die LEDn anzusteuern.

    Als Eingang evtl. einen Eingang, mit etwas Geschick bei der Programmierung kannst Du die Wartezeiten parametrierbar gestalten und an den Arduino übergeben.

    Ich persönlich arbeite mit (mehreren) ESP8266 - ist aber hier wohl das falsche Forum um näher darauf einzugehen...

    Quote from hajos118

    Besorg dir einen Aruino - Clone

    Was soll das zur Lösung beitragen ?

    Quote from hajos118

    Ich persönlich arbeite mit (mehreren) ESP8266

    Ich glaube wenn ich diese Artikel Arduino und ESP8266 lese komme ich zu dem Schluss das keiner der beiden genannten Alternativen in der Lage ist, diese LEDs direkt bei voller Strombelastung der LEDs zu schalten. Einmal wird ein maximaler Strom von 20 mA bzw. 12 mA genannt. Damit kann man keine 65 bzw. 150 mA LED voll zum leuchten bringen, wenn man diese direkt an den GPIO anschließt.

    Roland

    Deshalnb mein Zusatz, dass hier kaum das Forum ist um näher darauf einzugehen.

    Tatsache bleibt:

    1) Mit dem Raspi bekommst du kein Timing hin, das auf 1 ms. genau ist - das schaffst du nur mit externer Hardware

    2) ein ESP8266 (Wemos Mini + Treiberbaustein, z. B. ULN2804) kostet weniger als jede Erweiterung für den Raspi


    Nur darauf bezog sich mein Post.


    Im übrigen können wir hier gerne die weiteren Probleme mit den Bausteinen diskutieren, ich bin jedoch immer noch der Meinung, dass wir dafür in ein anderes Forum wechseln sollten...

    z.BLink bitte entfernen, wenn nicht gewünscht/erlaubt

    Frag doch mal Franky... der kann dir bestimmt helfen. Und kauf schon mal ein paar Operationsverstärker - die kann man immer brauchen. :lol:

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

    Quote from hajos118

    Mit dem Raspi bekommst du kein Timing hin, das auf 1 ms. genau ist - das schaffst du nur mit externer Hardware

    Entschuldige Bitte, aber ich hatte geschrieben PICO und dieses lässt sich sehr wohl mit µPython programmieren. Ebenso kann man hier Zeitentscheidungen mittels Timer sehr wohl und genau auf die mSek einstellen.

    Quote from elo22

    Da muss man aber sehr stark sein, bei den Postern.

    Schlimmer als hier mit missverstandenen Eingangserklärungen kann es ja wohl kaum werden.

    Roland

    Quote from Gnom

    Und kauf schon mal ein paar Operationsverstärker

    Ich kann auch gerne deine persönlichen Beleidigungen öffentlich machen, welche du letztens in den PM geäußert hast, und ebenso deine nicht funktionierenden Programmcodes.
    Unterm Strich bleibt festzustellen, das du dich nur profilieren willst, aber keine wirklich funktionierende Lösung anbieten kannst.
    Ich verstehe zudem auch nicht warum man einen Operationsverstärker für eine LED Ansteuerung verwenden soll ? Soweit ich mich bisher in diese Thematik eingearbeitet habe, können die wenigsten Operationsverstärker Ausgangsströme über 35 mA bei einer Versorgungsspannung um 3,3 Volt bereitstellen. Damit entbehrt deine Aussage nicht einmal den Grundanforderungen an ein Nachbeschaltung der GPIOs für Lasten [Impulslasten] größer 50 mA in Verbindung mit einer Grundspannungsversorgung über einen LiPo Akku.
    Ich würde dich deswegen bitten, einfach deine sinnlosen Kommentare für dich zu behalten. Danke !

    Roland

    Quote from Roland53

    Entschuldige Bitte, aber ich hatte geschrieben PICO ...

    Hab' ich glatt übersehen...

    Damit hast du (natürlich) schon eine Hardware, die recht gut das Timing beherscht.

    Fehlt also noch das Kriterium "Strom":

    Hier bleib' ich bei meiner Meinung, dass ein vernünftiger Treiberbaustein (ULN2804, 8 fach Darlington Transistor OK) genügend schnell und kräftig ist, um die LEDn anzusteuern.

    Möglicherweise musst du dich aber um eine LowDrop (geringer Spannungsabfall im ON Zustand) Variante umsehen. Dafür kannst du aber gegen Masse schalten, bist also von der Versorgungsspannung der LEDn unabhängig.

    Quote from Fliegenhals

    Wie wäre es denn, einfach einen Transistor, MosFET o. einen Treiber IC für die Ansteuerung deiner LED's zu verwenden?

    Quote from hajos118

    Möglicherweise musst du dich aber um eine LowDrop (geringer Spannungsabfall im ON Zustand) Variante umsehen.

    Ich möchte euch Beiden eine Antwort geben. Ja die Verwendung eines Transistor als habe ich schon in Erwägung gezogen.


    Quote from Roland53

    Jetzt habe ich schon gelesen, weis aber nicht wie man das korrekt ermitteln kann, das man einen großen Kondensator verwenden soll.

    Ich habe dazu schon folgende Feststellung gemacht. Wenn ich eine einfachen NPN Transistor als Schaltverstärker verwende, Grundlage der Spannungsversorgung ist eine Akkuspannung welche an Pin 39 anliegt, habe ich immer noch das Absturzproblem.
    Verwende ich den PIn 39 ebenfalls dazu um von dort mit einem Vorwiderstand zur LED und weiter zum Kollektor des NPN Transistors führe , ebenso wenn diese Verbindung statt von Pin 39 über Pin 36 erfolgt kann ich keine Ströme welche dann durch den Transistor fließen von mehr als 45 mA abfordern. Das betrifft dann besonders die dritte LED. Das Pico beantwortet oder reagiert darauf mit einem Absturz.
    Daher hatte ich die Frage zur Verwendung eines Kondensators und dessen Dimensionierung gestellt.

    Quote from Gnom

    Frag doch mal Franky... der kann dir bestimmt helfen. Und kauf schon mal ein paar Operationsverstärker - die kann man immer brauchen. :lol:

    Auf deine unmöglichen Kommentare kann man(n), vor allem der TO verzichten.
    Ich kann auch nicht verstehen, wie du mit einem OPV als LED-Treiber eine LED IForward > 35 mA ansteuern willst ?
    Hier könntest du mal eine praktisch umsetzbare und funktionierende Schaltungslösung präsentieren, und nicht nur KlugscheiXXen.

    Offensichtlich fehlt dir nicht nur ein gewisses technisches Verständnis, sondern du hast auch eine Wissenslücke was man mit welchen Bauelementen machen kann.
    Auf das Thema "Impulsentladefähigkeit" eines LiPo-Akkus gehst du auch nicht ein. Warum wohl ?
    Hast du keine Ahnung, wie man eine solche Schaltung mittels Kondensatorkapazitäten stabilisiert ?

    Quote from Roland53

    ...
    Nun habe ich auch schon einige Versuche gemacht, unabhängig der USB Verbindung mit einem 18650 Akku über Pin39.
    Hier ist nun das Ergebnis noch erschreckender, ich muss mit dem Vorwiderstand noch weiter nach oben gehen, damit diese Blitzfolge zustande kommt. Jetzt habe ich schon gelesen, weis aber nicht wie man das korrekt ermitteln kann, das man einen großen Kondensator verwenden soll.

    ...

    Ohne die Schaltung bzw. deinen genauen Aufbau zu kennen, drängt sich mir der Verdacht auf, dass Du mit dem Kondensator auf der falschen Weg bist. Wenn deine Schaltung passt, der Akku voll ist und für die Aufgabe eine ausreichende Kapazität hat, du "normale" Kabellängen mit ausreichendem Leitungsquerschnitt verwendest, sollte es eigentlich weniger Probleme mit der SV, als an einem USB Port geben. Ein Kondensator hat beim Laden auch einen gewissen Ladestrom zur folge, den man ggf. mit einem Widerstand begrenzen müsste. Also ohne Details zu kennen kann man nur raten, was mögliche Ursachen für dieses Verhalten sein können.

    • New

    Moinsen,

    Quote from Fliegenhals

    drängt sich mir der Verdacht auf, dass Du mit dem Kondensator auf der falschen Weg bist. Wenn deine Schaltung passt, der Akku voll ist und für die Aufgabe eine ausreichende Kapazität hat, du "normale" Kabellängen mit ausreichendem Leitungsquerschnitt verwendest, sollte es eigentlich weniger Probleme mit der SV, als an einem USB Port geben.

    Auch wenn man hier ohne Antwort von Roland53 zu einer gewissen Spekulation getrieben wird, gehe ich davon aus, da er entweder direkt über Pin 39 oder über eine Ladeplatine (Affiliate-Link) ( auch Alternativen ) diesen 3,7 V LiPo Akku angeschlossen hat. Damit kommt wieder der originale Schaltplan zum tragen.

    In diesem Spannungsbereich, wissentlich daß das PICO über den Pin 39 in einem Spannungsbereich 1,8 bis 5,5 Volt versorgt werden kann, schwächelt der RT6150B-33GQW etwas, wenn große Schaltlasten ob direkt, oder indirekt über die GPIOs abgefordert werden. Daher ist eine Pufferung vor dem Spannungsregler, parallel zum Akku und den vorhandenen 47µF ( C1 ) durchaus sinnvoll, wie auch eine Stützkapazität am Pin 36 (3V3_OUT) für diese Impulsentladung sinnvoll.

    Bis IForward 80mA (LED3), bei angepassten R6, habe ich diese Schaltung bei einer Impulszeit 150 mSek getestet, und das Pico ist bei unterschiedlichen Ladezuständen des LiPo Akkus nicht abgestürzt. Die Erholungs- / Ladezeit des C1 22µF sollte mind. 500 mSek betragen, bevor der nächste Impuls ausgelöst wird. Die Vorwiderstände R2, R4, R6 sind für die genannten max. Stromstärken ausgerechnet, und auch in den Widerstands-E-Reihen zu finden.

    Die Beschaffung sollte über die gängigen Online-Händler somit kein Problem darstellen. Besonders für die 65 mA Variante (LED1) sollte man besonders darauf achten, das man nicht den Leistungsschwächeren 2N700 ( Bauform TO-92) verwendet. Dieser wird bei hoher Impulsfolge merklich warm bis heiß. Die 45 mA Variante (LED2) liesse sich noch mit dem baugrößeren 2N7000 umsetzen. Alternativ, allerdings zu einem höheren Preis ( 0,31 € -> 0,83 € ) kann man auch überall den TSM2303 einsetzen. Achtung ! Der TSM2302 wird sowohl als N-Chanel wie auch P-Chanel MOSFET unter gleicher Bauteilbezeichung von unterschiedlichen Herstellern angeboten !
    Alternativ, wenn man ausschließlich auf bedrahtete Bauelemente setzen möchte kann man auch die N-Chanel-MOSFETs durch den BC337B (NPN) [0,37 € Onsemi ] ersetzen und lässt die Pull-Down-Widerstände R3, R5 und R7 weg ( nicht getestet ).

    Wegen dem besseren Entladeverhalten habe ich hier bewusst auf Tantal-Elkos gesetzt, welche mit einem deutlichen höheren Preis im Vergleich zu klassischen ELKOs zu Buche schlagen.

    Die direkte Versorgung der Schaltung ( hier Verbinder 3V3_OUT) aus dem Akku, parallel zum Akku selber, bringt keinen wirklichen Vorteil. Im Gegenteil - man müsste die Vorwiderstände an die maximale Akkuspannung anpassen, was bei nachlassender Akkuspannung zu sichtbaren Helligkeitseinbußen ( Farbton-abhängig ) führt. Ich bin davon ausgegangen, daß das Ergebnis ( Helligkeit ) der Lichtblitze nicht von der tatsächlichen Akkuspannung abhängig sein sollte.

    Franky

    • New

    Danke !

    Ich habe die Schaltung mit dem genannten NPN Transistor BC337-B umgesetzt. Jedoch erreiche ich bei der dritten LED Imax 150 mA nur ca. 110 mA ohne das es zu einem Absturz kommt. Es ist dennoch ausreichend.

    Ich beende das Thema als gelöst und abgeschlossen.

    Roland