Potistellung mit LM3915 darstellen

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Autor
Potistellung mit LM3915 darstellen

    







BID = 769322

dominikdh

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Hallo,

bräuchte mal Hilfe von euch Experten, ich möchte mir gerne eine kleine Schaltung zusammenstellen, leider komme ich (als Anfänger) nicht recht weiter...

Zu meinem Problem:
Ich würde gerne die Potistellung (50kOhm, log.) von einem Mehrkanalpoti durch 30 LEDs darstellen, 0°-> keine LED leuchtet 360°->30 LEDs leuchten. Nach einiger Recherche im Internet bin ich auf die IC-Reihe LM391* gestoßen, mit der dies ja relativ einfach machbar sein sollte. Da ich jedoch eher "Anfänger" bin habe ich doch mit dem Datenblatt noch so das ein oder andere Problem.
Generell habe ich es mir so gedacht, dass ich als Signal für den LM3915 einen Spannungsteiler benutze sodass ich dann als Signal 0V-maxV je nach Potistellung habe.
Ich habe mal ein paar Widerstände berechnet, wie ich hoffe, dass das passen sollte.
Wie in meinem angehängten Schaltplan müsste dann ja die Messspannung zwischen 0V und 16,22V liegen.
Dementsprechend habe ich dann R1 zu 1kOhm und R2 zu 11,3kOhm berechnet (low current LEDs - 20mA, hoffe die sind hell genug). Zum genaueren Anpassen der Referenzspannung würde ich vor R1 noch ein Trimmer schalten. In welchem Widerstandsbereich sollte der liegen, ca. 1kOhm?
Ich hoffe mal, dass das bis hierhin schon mal wenigstens vom Grundgedanken her stimmt.

hab dazu noch ein paar konkrete Fragen:

[*]Leider verstehe ich nicht wirklich wie ich die drei ICs kaskadieren muss... Da würde ich mich freuen, wenn mir das jemand von euch erklären könnte.

[*]ist es sinnvoll die dreifache Kapazität von C1 zu nehmen (30LEDs)?

[*]Ich habe als Spannungsquelle 24V zu Verfügung. Da ist es ja sicher sinnvoll vor den LEDs noch ein Vorwidestand einzubauen, damit die ganze Leistung nicht in dem IC verbraten wird. Mit welchem Strom berechne ich den Widerstand? Mit dem Nennstrom (20mA) der LEDs?

Hoffentlich habe ich mein Problem richtig dargestellt, würde mich über Hilfe sehr freuen
Danke!

BID = 769346

dl2jas

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Willkommen im Forum!

Verlinke mal das Datenblatt zu dem IC, damit nicht alle suchen müssen.
20 mA ist bei den meisten Leuchtdioden der maximal zulässige Strom, nicht der Nennstrom. Verlinke auch das Datenblatt zu den gewünschten Leuchtdioden low current, 20 mA glaube ich nicht ganz.

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

BID = 769350

dominikdh

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Beiträge: 25
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Danke für deine Antwort.

Natürlich, auf die Idee die Datenblätter zu verlinken hätte ich selbst kommen können
LM3915

Bei den LEDs habe ich mich um eine Zehnerpotenz vertan
Sind natürlich 2mA:
LED
Dementsprechend muss ich natürlich auch noch die Widerstände abändern.

Edit:
Zu den LEDs hab ich auch noch eine Frage, habe bisher noch keine Erfahrung mit low current LEDs gemacht: wie sind die von der Helligkeit? "Glimmen" die nur, oder werfen die schon einen kleinen Lichtkegel? Ich erwarte (und brauche) auch keine riesige Leuchtkraft, jedoch sollten sie schon "sichtbar" sein...

[ Diese Nachricht wurde geändert von: dominikdh am  6 Jun 2011 22:35 ]

BID = 769362

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17434

Ersten haben diese IC Konstantstromquellen als Ausgang, deshalb sind da Vorwiderstände flüssiger als Wasser.
Zweitens lässt sich der LED-Strom auch einstellen.
Drittens gibt es im Netz genügend Beispiele mit der Kaskadierung.
Viertens möchtest du einen wandernden Punkt ( Dotmode ) oder einen Balken (Bargraph) ?
Fünftens schau dir noch mal die Versorgungsspannung an.
Gruß Bernd

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Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 769409

dominikdh

Neu hier



Beiträge: 25
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Hallo,
danke für deine Hinweise.


Zitat :
Ersten haben diese IC Konstantstromquellen als Ausgang, deshalb sind da Vorwiderstände flüssiger als Wasser.

Dass der Ausgang eine Konstantstromquelle darstellt war mir eigentlich bewusst, daher bin ich mir ja auch unsicher wegen dem Vorwiderstand. Normalerweise würde ich natürlich auch keinen Widerstand verbauen, jedoch steht in dem Datenblatt vom LM3915 auf Seite 2: "V_LED must be kept below 7V or dropping resistor should be used to limit IC power dissipation."


Zitat :
Zweitens lässt sich der LED-Strom auch einstellen.

Genau, mit dem eingestellten I_LED habe ich die Widerstände berechnet.
Dazu aber direkt noch eine weitere Frage:
Ich habe mich ja (wie in post 2 beschrieben) bei dem LED Strom zunächst vertan, es sind ja 2mA Nennstrom für die LEDs.
Wenn ich jedoch mit den 2mA rechne, bekomme ich einen negativen Wert für den Widerstand R1: \fedR_1=(12,5V)/(I_(LED)-(V_(ref))/2,2kOhm)=(12,5V)/(2mA-(16,22V)/2,2kOhm)=-2327Ohm
Oder muss ich hier mit dem Gesamt LED-Strom rechnen, also doch mit 10*2mA=20mA ?


Zitat :
Drittens gibt es im Netz genügend Beispiele mit der Kaskadierung.

Ja, da hab ich natürlich schon nach gesucht. Leider habe ich einige verschiedene "Lösungen" gesehen, die teilweise in Foren gepostet wurde, wo sich der Autor selbst nicht sicher war... Als Anfänger ist es da nicht ganz leicht durchzublicken.


Zitat :
Viertens möchtest du einen wandernden Punkt ( Dotmode ) oder einen Balken (Bargraph) ?

Ich möchte es gerne als Bargraph betreiben. Deshalb habe ich Pin9 mit der Versorgungsspannung verbunden.


Zitat :
Fünftens schau dir noch mal die Versorgungsspannung an.

Ist da noch ein Fehler drin? Links am "Eingang" der Versorgungsspannung soll der obere Anschluss der V+ (24V) sein. Ist auf dem Schaltplan nicht ganz eindeutig, kenne mich leider auch mit Eagle nicht so gut aus...

BID = 769417

dl2jas

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Du kannst einen Festspannungsregler für die Leuchtdioden verwenden.

Die Betriebsspannung an V+ muß nicht identisch sein mit der für die LEDs. Du siehst es im Schaltbild Blatt 2. Hier würde sich für die LEDs ein Festspannungsregler 5 Volt anbieten. Sinn und Zweck der Übung ist es, möglichst wenig Verlustleistung im IC zu erzeugen.
Sei die Spannung über der LED 2 Volt und der Strom 10 mA. Bei 5 Volt ergibt sich eine Differenz von 3 Volt. Das ergibt 30 mW Verlustleistung pro Ausgang. Schließt Du die LEDs an 24 Volt an, hast Du 22 Volt Differenzspannung. Bei 10 mA sind das 220 mW Verlustleistung pro Kanal und 2,2 Watt, wenn alle LEDs leuchten. Das hält der Schaltkreis nicht aus. 300 mW mit 5 Volt dagegen schon.

DL2JAS

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BID = 769505

dominikdh

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Könnte ich z.B. den 7805 als Spannungsregler einsetzen?
Im Datenblatt wird als maximale Betriebseingangsspannung 25V angegeben. Bräuchte ich da dann einen Kühlkörper? Oder gibt es da noch "elegantere" Methoden?

BID = 769510

der mit den kurzen Armen

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nutz einen 7812 das ist die optimalste Lösung für die IC und die Led

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BID = 769512

dominikdh

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Der 7812 hat doch noch eine Ausgangsspannung von 12V, oder?
Ist das nicht noch ein wenig hoch?

BID = 769515

der mit den kurzen Armen

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eher ein guter Kompromiss und nicht so dicht an den 24 Volt die schon fast grenzwertig für das IC sind ! Lieber etwas mehr Leistung im 7812 Verheizen


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BID = 769530

dominikdh

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Ok, danke.

Kannst du/ihr mir vielleicht auch noch mit dem kaskadieren auf die Sprünge helfen?

Außerdem noch das Problem mit den Widerständen:

Zitat :
Wenn ich jedoch mit den 2mA rechne, bekomme ich einen negativen Wert für den Widerstand R1: R_1=(12,5V)/(I_(LED)-(V_(ref))/2,2kOhm)=(12,5V)/(2mA-(16,22V)/2,2kOhm)=-2327Ohm (Leider komme ich mit dem Formeleditor nicht zurecht)
Oder muss ich hier mit dem Gesamt LED-Strom rechnen, also doch mit 10*2mA=20mA ?


BID = 769548

dl2jas

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Ich würde den 7805 mit etwas Kühlkörper nehmen.

Noch interessanter, 7812 oder 7815 und 7805 hintereinander. Die teilen sich dann halbwegs die Verlustleistung. 12, bzw. 15 Volt kommen an V+ und mit den 5 Volt werden die LEDs versorgt, geht dann ganz ohne Vorwiderstände.

DL2JAS

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BID = 769554

dominikdh

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Ja, das hört sich interessant an.
Das wäre dann ja so, wenn ich es richtig verstanden habe:


BID = 769557

dl2jas

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Kurz was zur Kaskadierung.

Momentan habe ich nicht das Datenblatt vor mir. Wenn ich mich recht erinnere, bedeutet eine LED 3 dB. Nehmen wir mal nur zwei von den Schaltkreisen, dann landen wir schon bei 60 dB.
Kannst Du mit dB rechnen?
60 dB sind bei der Spannung Faktor 1000 und 1.000.000 bei der Leistung.
Nimmst Du 1 Volt als Maximum, Endanschlag, beim Poti, leuchtet die erste LED schon bei 1 mV.
Nebenbei, was hast Du genauer mit der geplanten Schaltung vor?

DL2JAS

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BID = 769559

dl2jas

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Spendiere den Reglern noch ein paar Kondensatoren und die Spannungsversorgung ist voll im grünen Bereich.

DL2JAS

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