Welches Poti benötige ich?

112marv · Mi, 02.02.11, 15:25

Hallo,
ich habe eine Standard RGB-Led mit 4 Beinchen. Jetzt wollte ich Potis davor setzen, damit ich ein wnig mit den Farben spielen kann.
Ausgangsspannung ist 4.5V.

Wer kann mir sagen, welche Potis ich dafür benötige? Danke.

Borax · Mi, 02.02.11, 16:13

Was für Potis hast Du denn?
Oder willst Du welche kaufen/bestellen?
Weil dann lieber gleich irgendeine sinnvolle Regelung bauen, die Regelung über nur Widerstand geht nicht besonders gut.
Zum 'rumspielen' etwa 1kOhm

112marv · Mi, 02.02.11, 16:14

Ich wollte wenn welche kaufen.

ryestone · Mi, 02.02.11, 16:26

Achtung! In Reihe zum Poti muss noch der übliche Vorwiderstand errechnet nach dem maximalen Strom (z.B. 20 mA), sonst verabschieden sich die LEDs wenn das Poti auf Null gedreht wird.

Borax · Mi, 02.02.11, 16:55

Klar, bei Poti als Vorwiderstand sollte man immer einen Standard-Widerstand in Reihe schalten, so dass der (maximale) Strom passt. Um die Regelung halbwegs linear und von 0% bis nahe 100% zu ermöglichen habe ich mal so was zusammen gestückelt:

: RGB-Poti_Regelung1.png (6.76 KiB) 8805 mal betrachtet

Die Fest-Widerstandswerte sind aber nur geschätzt! Ich habe keine solche LED und kann daher nichts genaues dazu sagen. Und dann ist ja auch die Frage, ob es wirklich 4.5V sind (stabil) oder ob das 3 Batterien sind (Spannung irgendwo zwischen 4V und 4.8V). Von daher auf alle Fälle nachmessen!

Achim H · Mi, 02.02.11, 19:09

Für was sollen die Widerstände R1, R3 und R5 gut sein?

Und wieso "halbwegs linear"? Die Helligkeit der Leds ändert sich doch eher logarithmisch.

Borax · Mi, 02.02.11, 20:23

Für was sollen die Widerstände R1, R3 und R5 gut sein?

Die sorgen dafür, dass man die Helligkeit auf Null drehen kann, aber nicht schon bei ca. Poti nur halb aufgedreht (wie das der Fall wäre, wenn man die Potis direkt mit Masse verbindet - und sie begrenzen den dann fließenden Strom).

Und wieso "halbwegs linear"? Die Helligkeit der Leds ändert sich doch eher logarithmisch.

Sagen wir mal das Auge nimmt eine Helligkeitsänderung eher logarithmisch wahr. Aber wichtiger ist es das man die LED auch hinreichend 'klein' kriegt (also < 1mA Strom) und den Regelbereich des Potis halbwegs ausnutzen kann:
Wenn wir mal eine Standard-Led betrachten, welches 2.8V Flussspannung bei 20mA hat und bei 4.5V betrieben wird, dazu in Reihe einen Vorwiderstand von 85Ohm und ein 500 Ohm Poti. Poti auf 100% (0Ohm) liefert dann eben 20mA. Poti auf 90% liefert dann nur noch 13mA; 80% liefert 10mA, 50% entspricht 6mA, 0% liefert immer noch 3.4mA. Wenn man ein 1K Poti nimmt, dann kommt man immerhin auf etwa 2mA runter, aber 90% Einstellung bedeutet schon nur noch halber Strom...
Wenn man jetzt die obige Schaltung verwendet (R2=50Ohm, Poti=100Ohm und R1=100Ohm) denn bekommt man bei der gleichen LED diese Werte:
Poti am Anschlag (100%)=20mA, 90%=14,4mA, 50%=3,3mA, 30%=1mA, 20%, 10%=0.2mA, 0%=0.04mA (also aus)
Muss aber wie gesagt halbwegs an die LEDS angepasst werden...

112marv · Mi, 02.02.11, 20:54

Hier hab ich genaue Daten, der LEDS:

Eingangsspannung: Rot - 2.4V; Grün - 3.6V; Blau - 3.6V
Stromaufnahme: 20mA

Und wie gesagt, die Ausgangsspannung wird ca. 4.5V betragen. Habe das Netzteil noch nicht.

Im moment teste ich mit 3 Batterien (4.49V - 4.61V)

Borax · Mi, 02.02.11, 21:14

Eingangsspannung: Rot - 2.4V; Grün - 3.6V; Blau - 3.6V

Hast Du diese Spannungen selbst gemessen? Weil nur das ist aussagekräftig! Ein Messgerät scheinst Du ja zu haben, sonnst könntest Du ja die Batteriespannung nicht so genau angeben

Du hast ja dann vmtl. schon Vorwiderstände an der LED. Miss doch mal nach was an diesen Widerständen an Spannung abfällt.
Dann kannst Du die genauen Werte der LED hier posten:
Verwendeter Widerstand, Spannung am Widerstand und Spannung an der LED (pro Farbe).
Und es geht hier nur um eine einzelne LED?

Achim H · Do, 03.02.11, 01:34

Borax hat geschrieben:85Ohm und ein 500 Ohm Poti. Poti auf 100% (0Ohm) liefert dann eben 20mA. Poti auf 90% liefert dann nur noch 13mA; 80% liefert 10mA, 50% entspricht 6mA, 0% liefert immer noch 3.4mA. Wenn man ein 1K Poti nimmt, dann kommt man immerhin auf etwa 2mA runter, aber 90% Einstellung bedeutet schon nur noch halber Strom...

Soweit habe ich das kapiert. Ich habe es auch nachgerechnet (nicht weil ich Dir nicht vertraue, sondern damit ich es besser versteh) und stimmt soweit.

Wenn man jetzt die obige Schaltung verwendet (R2=50Ohm, Poti=100Ohm und R1=100Ohm) denn bekommt man bei der gleichen LED diese Werte:

Und genau ab hier verstehe ich es nicht mehr.

Der vorgeschaltete Widerstand hängt an Plus der Versorgungsspannung, geht über den Poti an den nachgeschalteten Widerstand und dieser hängt an Minus der Versorgungsspannung. Damit erhält man doch einen Spannungsteiler.

Unter der Annahme dass das Poti sich in Mittelstellung befindet, teilt sich auch die Spannung gemäß den Widerstandswerten auf:
50% von 220 Ohm = 110 Ohm.
Vorwiderstand = 100 Ohm
100 Ohm + 110 Ohm = 210 Ohm

50% von 220 Ohm = 110 Ohm
nachgeschalteter Widerstand = 150 Ohm
110 Ohm + 150 Ohm = 260 Ohm

Gesamtwiderstand: 100 Ohm + 220 Ohm + 150 Ohm = 470 Ohm
Spannungsteiler (Verhältnis) = 210:260 Ohm.

4,5V / 470 Ohm x 210 Ohm = 2,011V
4,5V / 470 Ohm x 260 Ohm = 2,489V

Wie kann eine Led dann noch mit 2,8V versorgt werden, wenn am Abgriff des Poti nur 2,011V anliegen?

Sailor · Do, 03.02.11, 08:48

Die Stromweiche unterhalb des Potis ändert sich:

Der Widerstand der LED (D1, D2 oder D3) wird größer, dadurch wird der Anteil des Stromes durch den Widerstand (R1, R3 oder R5) größer.

Du darfst den Widerstand der LED nicht nur im Arbeitspunkt berechnen und dann für den gesamten Regelbereich als statisch annehmen.

Auch wenn die U/I - Schaubilder in den Datenblättern recht klein sind, bstimm mal den Widerstand einer LED außer mit 20 mA auch noch mit 10 mA, mit 5 mA und mit 2 mA, dann wird es deutlicher.

Borax · Do, 03.02.11, 09:15

nicht weil ich Dir nicht vertraue, sondern damit ich es besser versteh

Völlig ok. Außerdem kann ich ja auch mal Fehler machen. Deine Überlegungen sind schon richtig. Aber es gibt noch drei Punkte die Du nicht beachtet hast (den ersten Punkt hat Sailor schon genannt, aber um es zu verdeutlichen):
1.

Wie kann eine Led dann noch mit 2,8V versorgt werden, wenn am Abgriff des Poti nur 2,011V anliegen?

Gar nicht. Wenn die LED noch 2.8V bekommen würde, dann müssten ja immer noch 20mA durchfließen. Eine LED hat zwar eine steile Kennlinie, aber auch hier ist für einen geringeren Strom auch eine geringere Spannung nötig.
Die Kennlinie der verwendeten LED (Simulation!) sieht so aus:

: LED_Kennlinie1.png (3.08 KiB) 8758 mal betrachtet

2. Du kannst den Spannungsteiler nicht so einfach betrachten, weil ja der untere Teil des Spannungsteilers eine Parallelschaltung aus 'halbem' Poti + R1 und der LED ist. Dadurch stimmt Dein 'Gesamtwiderstand' nicht. Deine Berechnung würde nur dann stimmen, wenn die LED einen unendlich großen Widerstand hätte (wie z.B. ein ideales Spannungsmessgerät)
3.

Wenn man jetzt die obige Schaltung verwendet (R2=50Ohm, Poti=100Ohm und R1=100Ohm)

Also Poti nicht 220 Ohm sondern 100Ohm. Dadurch ändern sich die Verhältnisse folgendermaßen (Das Poti entspricht den Widerständen R2+R3):

: LED_Parallel_Spannungsteiler.png (6.08 KiB) 8758 mal betrachtet

Falls noch Fragen offen sind, nur zu!

112marv · So, 13.02.11, 17:12

Ich bins mal weider.

Der letzte Schaltplan ist der aktuelle, ja?

Also kann ich das mal so bauen?

Edit: Da ist ja nur eine Anode drin.

Achim H · So, 13.02.11, 20:33

Der letzte Schaltplan ist der aktuelle, ja?

Nein.
Den hat der liebe Borax nur eingestellt, um dem blöden Achim die Bestromung zu erklären.

112marv · So, 13.02.11, 20:36

Kann ich den oben nehmen?

Achim H · Mo, 14.02.11, 02:48

Lies Dir den Text durch, den Borax dazu geschrieben hat.
Die Widerstände müssen von Dir noch angepasst werden.
Ansonsten: ja, die Schaltung kannst Du verwenden.

Borax · Mo, 14.02.11, 10:19

@112marv
Erst mal die 'Hausaufgaben machen':
viewtopic.php?p=137083#p137083

Dann die Schaltung (ABER MÖGLICHERWEISE MIT ANDEREN WERTEN!) aus diesem Post verwenden:
viewtopic.php?p=137067#p137067

112marv · Mo, 14.02.11, 15:46

Borax hat geschrieben:
Eingangsspannung: Rot - 2.4V; Grün - 3.6V; Blau - 3.6V
Hast Du diese Spannungen selbst gemessen? Weil nur das ist aussagekräftig! Ein Messgerät scheinst Du ja zu haben, sonnst könntest Du ja die Batteriespannung nicht so genau angeben
Du hast ja dann vmtl. schon Vorwiderstände an der LED. Miss doch mal nach was an diesen Widerständen an Spannung abfällt.
Dann kannst Du die genauen Werte der LED hier posten:
Verwendeter Widerstand, Spannung am Widerstand und Spannung an der LED (pro Farbe).
Und es geht hier nur um eine einzelne LED?

Betriebsspannung bei 3 leuchtenden LEDS: 4.47V

Blau: Widerstand 82 Ohm Spannung an der LED: 3.13V

Rot: Widerstand 130 Ohm Spannung an der LED:1.97V

Ich habe aber falsche Widerstände genommen, weil ich vor dem Kauf die Betriebsspannung der LED nicht kannte.

Borax · Mo, 14.02.11, 17:22

Verwendeter Widerstand, Spannung am Widerstand und Spannung an der LED (pro Farbe).

Ohne die kann ich den Strom von den LEDs doch nicht bestimmen!
Außerdem fehlt Grün.

Ich habe aber falsche Widerstände genommen, weil ich vor dem Kauf die Betriebsspannung der LED nicht kannte.

Das macht nichts. Aber (vollständig) nachmessen musst Du trotzdem! So wird das nichts.

112marv · Mo, 14.02.11, 17:27

Die Spannung am Widerstand ist die gleiche, wie die Betriebsspannung. Oder nicht?

Und grün brauche ich ja nicht für Violett.

Borax · Mo, 14.02.11, 23:53

Die Spannung am Widerstand ist die gleiche, wie die Betriebsspannung. Oder nicht?

Nein. Aber wenn sonst nichts angeschlossen ist, dann gilt natürlich Spannung am LED + Spannung am Widerstand = Betriebsspannung.

Betriebsspannung bei 3 leuchtenden LEDS: 4.47V

Wie jetzt 3? Drei Stück RGB LEDs oder ein RGB-LED mit den drei (internen) rot, grün, blau LEDs?
Wahrscheinlich ersteres, sonst macht die Aussage:

Und grün brauche ich ja nicht für Violett.

wenig Sinn. Wenn es nur um die Bestimmung der Widerstände für die Mischung von Violett geht, dann kannst Du auch nur zwei Potis mit 500 Ohm (oder 470 Ohm) + die schon vorhandenen Vorwiderstände verwenden. Weil dann wird es nicht nötig sein 'nur rot' oder 'nur blau' einzustellen. Ich dachte es geht um eine vollständige RGB Regelung (also alle 'machbaren' Farben).

112marv · Di, 15.02.11, 16:48

Na gut. Dann ist nicht die Betriebsspannung 4.47V. Sondern Die Spannung vor dem Widerstand.

Es sind momentan 3 RGB-LEDs, nicht 3 einzelne Farben.

Wenn das ganze dann mal fertig ist werden es wohl so um die 20 LEDs.

Dann kann ich deine Zeichnung verwenden, allerdings mit den 500 Ohm Potis?

Borax · Di, 15.02.11, 17:09

Dann ist nicht die Betriebsspannung 4.47V

Sondern? Ich dachte Du betreibst das gerade mit 3 Batterien?

Dann kann ich deine Zeichnung verwenden, allerdings mit den 500 Ohm Potis?

Nein. Weil es geht ja um einen ganz andere Fragestellung (oder hab ich das falsch verstanden):
Du willst einen bestimmten Farbton für Violett einstellen (der dann so bleiben soll), weißt aber nicht, welche Vorwiderstände vor den blauen und roten LEDs (bzw. den Chips der RGB LEDs) erforderlich sind. Hierzu ist aber nur ein Poti nötig.
Zunächst mal entweder die Blaue oder rote LED mit einem passenden Vorwiderstand auf ca. 20mA betreiben.
Dann die andere LED-Farbe so betreiben: Betriebsspannung -> Vorwiderstand -> 500Ohm Poti -> LED -> Masse
Wenn die Farbe passt, Gesamtwiderstand (Vorwiderstand + eingestellten Wert am 500Ohm Poti) nachmessen und für die 20 LEDs genau diese Widerstände bestellen.

112marv · Mi, 16.02.11, 20:16

Borax hat geschrieben:
Dann ist nicht die Betriebsspannung 4.47V
Sondern? Ich dachte Du betreibst das gerade mit 3 Batterien?

Ja richtig. Dann ist die Spannung an den Batterien und vor dem Widerstand 4.47V)

So jetzt nochmal, was ich haben möchte.

Ich möchte eine Plexiglasscheibe beleuchten und zwar in violett. Da ich hier nur violette LEDs bekomme, wenn ich mindestens 600 bestelle, dachte ich mir, ich kaufe RGB-LEDs und versuche mir aus blau und rot violett zu mischen.

Wenn ich die beide auf volle Pulle betreibe, ist das leider eher blau. Und darum wollte ich Potis vor die rote und blaue Anode machen, damit ich ein wenig mit den Farben spielen kann. Wenn das violett dann passt, messe ich den eingestellten Widestand und ersetze die Potis durch Widerstände.

Und insgesamt werden das dann 20 RGB-LEDs, wenn ich die Farbmischung hinkriege.

RGB-Leisten darf ich leider nicht nehmen, weil meinem Kumpel das dann zu teuer wird.

Borax · Do, 17.02.11, 09:53

Wenn ich die beide auf volle Pulle betreibe, ist das leider eher blau.

Dachte ich mir... Drum meinte ich ja auch Du brauchst nur ein Poti. Also Rot volle Pulle betreiben und blau über das Poti. Ein 500Ohm Poti sollte hierzu reichen. Das Poti einfach in Serie zum 82Ohm Widerstand schalten.