DIY-Projekt - Mikrofonlampe

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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Brummbazz
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Di, 10.11.15, 10:34

Hallo zusammen,

Für die Lesefaulen habe ich die eigentliche Fragen untern unterstrichen... :wink:

ich habe in den letzten Jahren kleinere Projekte mit AVR und RGB-LEDs umgesetzt. z.B. eine animierte 60-Kanal-RGB Wandbeleuchtung oder eine mehrkanalige Effektbeleuchtung für Modelbahnhäuschen (TV, Party, Kamin, etc). Daher bin ich es gewohnt Datenblätter zu wälzen und sogfältig zu planen. Ursprünglich dachte ich, das aktuelle Projekt wäre ein Klacks im Gegensatz zu den oben genannten, da es ja für die meisten Zwecke fertige Module gibt und es mir diesmal mehr um das Ergebnis, als um das gefrickel geht. :-)

Der Plan ist, ein Handmikrofon (wie man sie von her Bühnen kennt, schwerer Metallgriff, silbern glänzender Korb am Ende) zu einer Lampe umzubauen, sodass sie in einem Mikrofonstativ als vielzweck-Stehlampe verwendet werden kann. Ich hoffe nun eine Lösung zu finden, das ganze Geraffel in dem Mikrofon unterzubringen, sodass ich nur 12VDC von außen über einen XLR-Stecker zuführen muss. Die Lampe soll durch Berührung des Mikrofons geschaltet und gedimmt werden. Ich habe von Barthelme einen Touch-Dimmer mit integrierter KSQ gefunden, der mit 35mm leider etwas zu breit ist. (Im Mikro ist ein zylindrischer Hohlraum mit 27mm Innendurchmesser) Alternativ dazu gibt ebenfalls von Barthelme einen Touch-Dimmer für Aluminium-Profile, der geometrisch in das Gehäuse passt.

Daher habe ich mir überlegt, das ganze mit folgender Kombination zu realisieren:

Konstantstromquelle, 350mA, ArtNr. 95016
Triple Cree XP-G2, warmweiß, ArtNr. 68434 (in Serie)
Kühlkörper rund 28,5mm für Star Platinen, ArtNr. 60020

Die LED würde dann weitwinklig durch den Korb strahlen. Der große Versatz der einzel-LEDs, so hoffe ich, zeichnet dann keine zu scharfen Schatten des Korbes an den beleuchteten Flächen. Der schirmt geschätzt 10-15% der Oberfläche ab, bzw. die Korboberfläche ist zu 85-90% mit lichtdurchlässigen Löchern bedeckt. (ggf, kann später noch Optik ergänzt werden, der Korb könnte dann vorne einen kleinen Ausschnitt bekommen)

Soweit der Plan, ich hoffe es ist einigermaßen klar, was ich vor habe. Ich hoffe ihr könnt mir nun folgende Fragen beantworten.

1. Ich befürchte, ein Temperaturproblem zu bekommen. Meint ihr der kleine Kühlkörper reicht aus, wenn die LED-KK-Kombi so verbaut ist, dass der KK kaum in das Gehäuse hineinragt? Die Belüftung wäre dann rein passiv durch die Löcher im Korb. In der geplanten Beschaltung (3x2,8V in Reihe @350mA) sind wir bei knapp 3W.

2. Im Daten-(Werbe)-Blatt der KSQ steht, dass die Zuleitung nicht länger als 1,5m sein sollte. Was passiert wenn sie länger wird und wie kann ich den Effekten begegnen? (kleiner Tiefpass in der Zuleitung in der Nähe der KSQ?)

3. Der oben erwähnte Touch Dimmer für Aluminiumprofile von Barthelme liefert die Eingangsspannung (min. 12V) mit max. 3A am Ausgang. Ich vermute ganz stark dass die Dimmung per PWM läuft. Die Frequenz und weitere Details gibt das Datenblatt nicht her, welche Teile verbaut sind weiß ich nicht. Leider spezifiziert das Datenblatt der KSQ (ArtNr. 95016) den PWM Eingang nicht. Hier wäre die Frage, ob sich der PWM-Eingang der KSQ mit 12V aussteuern lässt und ob er hochohmig genug ist, um die 3A nicht zu nutzen, die ihm angeboten werden? Klar könnte man das Anpassen, dazu müsste man aber die Eigenschaften des PWM-Einganges kennen. Vor dem Aufwand und dem Kauf würde ich aber gerne Wissen welchen Frequenzbereich der PWM-Eingang verkraftet um das Risiko abzuschätzen, dass der Dimmer darüber liegt. (Ich schätze über 1kHz dürfte eher selten sein, oder?)

Ich hoffe ihr könnt mir etwas weiterhelfen. Die Thematik Power-LED ist neu für mich und ich hoffe ich bin nicht total auf dem Holzweg. Vielleicht habt ihr auch viel bessere/einfacherer Lösungen für das was ich vorhabe die ich übersehen hab. Ich bin für jeden Rat dankbar. :D

Vielen Grüße
Sebastian
Borax
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Di, 10.11.15, 12:17

Hallo Sebastian,
welcome on board!
Ich befürchte, ein Temperaturproblem zu bekommen.
Das befürchte ich auch. Du solltest versuchen das Mikro-Gehäuse irgendwie mit als Kühlkörper zu verwenden (ist schließlich Metall).
Im Daten-(Werbe)-Blatt der KSQ steht, dass die Zuleitung nicht länger als 1,5m sein sollte.
Das halte ich für unkritisch. Ggf. noch einen zusätzlichen Eingangskondensator (kleiner Elko mit 100µF) dazu schalten.
Hier wäre die Frage, ob sich der PWM-Eingang der KSQ mit 12V aussteuern lässt und ob er hochohmig genug ist, um die 3A nicht zu nutzen, die ihm angeboten werden?
12V sind etwas viel. Der Eingang hat einen Eingangstransistor mit Vorwiderstand, ist also halbwegs geschützt, aber genau weiß ich es auch nicht (isb weil sich die Dinger immer mal wieder ändern). Hier steht einiges dazu: viewtopic.php?f=35&t=10198
Andere Idee wäre eine Anvilex KSQ: http://shop.anvilex.de/index.php?route= ... uct_id=177 Dort ist zwar der PWM Eingang noch viel sensibler (siehe Datenblatt), aber mit einem Spannungsteiler kann man die 12V schnell passend machen. Ist aber wesentlich kleiner und billiger...
Brummbazz
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Mi, 11.11.15, 00:17

Hi Borax,

vielen Dank. Nun ist die Elektrik kein Problem mehr. Bleibt das Temperatur problem. Ich schätze für eine brauchbare wärmeübertragung auf das Gehäuse wäre zumindest ein passgenaues Aludrehteil notwendig... Vorerst probiere ich die minimal Variante mit eurem LUMITRONIX G4 Spot und ext. Netzteil. Ggf reichen die 2W ja aus. Touch Dimmung kommt dann später.

Viele Grüße
Sebastian
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Achim H
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3. Der oben erwähnte Touch Dimmer für Aluminiumprofile von Barthelme liefert die Eingangsspannung (min. 12V) mit max. 3A am Ausgang. Ich vermute ganz stark dass die Dimmung per PWM läuft. Die Frequenz und weitere Details gibt das Datenblatt nicht her, welche Teile verbaut sind weiß ich nicht. Leider spezifiziert das Datenblatt der KSQ (ArtNr. 95016) den PWM Eingang nicht. Hier wäre die Frage, ob sich der PWM-Eingang der KSQ mit 12V aussteuern lässt und ob er hochohmig genug ist, um die 3A nicht zu nutzen, die ihm angeboten werden?

Der Touch Dimmer kann max. 3A steuern. Das heißt aber nicht, dass er die 3A auch liefern wird.
Wenn nur ein 12 Watt Netzgerät (12V, max. 1A) angeschlossen wird, dann kann der Dimmer nicht mehr als diesen 1A steuern und ausgeben.

Link zu Barthelme: Datenblatt Touch Dimmer 62399612 (PDF, 2 Seiten)
Brummbazz
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Mi, 11.11.15, 13:07

Hallo Achim,

danke, aber das ist mir schon klar, es ging mir in dem Zusammenhang nur um die Hochohmigkeit des PWM-Eingangs. :wink:

Aber mal ne andere Idee, bei den meisten 12V Retrofit LED Leuchtmitteln ist soweit ich weiß, ein Brückengleichrichter und eine KSQ vor die LEDs geschaltet. Bei vielen Leuchtmitteln steht "nicht dimmbar" in den Beschreibungen. Ich vermute nun, dass dieses "nicht dimmbar" auf die bei den Halogensystemen üblichen Dimmverfahren bezogen ist. (Phasenanschnitt bei 12V AC)

Hat schon mal jemand probiert, ein für 12VDC ausgelegtes Leuchtmittel (wie z.B. LUMITRONIX G4 Spot) direkt über die Versorgung mit PWM zu dimmen. Beispielsweise mit dem genannten 12V Alu-Profil-Touchdimmer von Barthelme?

Ich stelle mir das in etwas so vor:

Netz 220VAC --> Schaltnetzteil 12VDC --> Barthelme Touch Dimmer (12VDC PWM) --> LUMITRONIX G4 Spot

Kann sowas funktionieren oder kommt die verbaute KSQ nicht mit einer PWM in der Versorgung klar? Ursprünglich ist der Dimmer ja für Aluprofilleisten-LED-Streifen-Gedöns vorgesehen. Sind dort nur Vorwiderstände drauf oder ist es dort üblich, eine KSQ mit gepulster Leistung zu versorgen wenn man sie dimmen will?

VG
Sebastian
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Mi, 11.11.15, 13:14

Kann sowas funktionieren oder kommt die verbaute KSQ nicht mit einer PWM in der Versorgung klar?
Funktioniert wahrscheinlich nicht. Die verbaute KSQ kommt normalerweise nicht mit einer PWM klar. Sonst würde das explizit als dimmbar verkauft werden.
für Aluprofilleisten-LED-Streifen-Gedöns vorgesehen. Sind dort nur Vorwiderstände drauf
Ja. Daher ist es dann auch kein Problem die zu dimmen.

Noch was... Den 'Leistungsteil' des Barthelme Touch Dimmers könnte man wahrscheinlich umgehen (sprich den Gate-Eingang des Mosfets direkt mit dem PWM Eingang einer geeigneten KSQ verbinden). Ggf. noch passenden Spannungsteiler dazu...
Brummbazz
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Mi, 11.11.15, 14:11

alles klar, vielen Dank für die Hilfe.

... und wenn ich dann noch einen unbeschalteten DIM-Pin an dem KSQ-IC auf dem Lumitronix G4 Spot finden würde... :wink:

VG
Sebastian
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Mi, 11.11.15, 15:31

... das ist nicht ausgeschlossen. Ich hab aber keinen Lumitronix G4 Spot und kann daher auch nicht nachschauen. Leider sind auch die verwendeten ICs oft nicht beschriftet. Manchmal kann man den verwendeten IC erraten, aber bei weitem nicht immer.
t_schulz
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Do, 12.11.15, 10:31

Der Dim- Eingang ist mit der internen Vdd des Reglers verbunden. Ohne Rumkratzen wird das leider nix.
Borax
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Do, 12.11.15, 12:35

Rumkratzen fände ich jetzt gar nicht so schlimm... ;) Ok, man verliert die Garantie, aber ich halte Eure Produkte für so hochwertig, dass man sich das durchaus trauen könnte. Ist sowieso auf eigene Gefahr... Schaltplan? Datenblatt? Layoutplan? Ggf. auch gerne per PN, falls Ihr das nicht öffentlich machen wollt :D
Brummbazz
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Do, 12.11.15, 14:05

Da ich schon SOP auf 2,54 mm Lochraster gelötet habe, schreckt mich Rumkratzen nicht ab. :wink:

Die Vdd liegt aber idR über Pull-Up an und kann extern auf GND gezogen werden. Das einfachste dürfe also ein Transistor sein, an dessen Basis der PWM-Ausgang des Dimmers hängt.

Ich glaub auf das Mikrophon hab ich nach der Aktion auch keine Garantie mehr. :D

VG
Sebastian
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Do, 12.11.15, 17:07

Ergänzend zu der Frage viewtopic.php?f=23&t=21324&p=199452#p199415 nach PWM in der KSQ-Speisung... Die Barthelme LED-Streifen haben tatsächlich KSQ's verbaut. Diese kommen dann ja offensichtlich mit PWM in der Versorgung klar. Welche ICs das sind hab ich nicht rausfinden können.
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Do, 12.11.15, 17:18

Wäre mir zwar neu (ich kenne aber die Barthelme LED-Streifen nicht), möglicherweise ist dort aber eine lineare KSQ verbaut. So was wie die hier erklärte 2-Transistor-KSQ: viewtopic.php?f=31&t=7920
Die lässt sich mit eingangsseitiger PWM dimmen.
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Achim H
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Do, 12.11.15, 19:34

Brummbazz hat geschrieben:Welche ICs das sind hab ich nicht rausfinden können.

Wenn man sich das Datenblatt zum oben verlinkten Barthelme Touch-Dimmer auf Seite 2 anschaut, dort ist ein 6pol IC + Widerstand erkennbar.
Das könnte ein Infineon IC sein. Gehäuse SC74.

Ein paar dieser Typen.
Möglicherweise gibt es noch andere mit gleichem Gehäuse:

BCR320/321*: max. 25V, ohne Rext = 10mA, mit Rext = einstellbar bis max. 250mA, Drop typ. 0,85 - 1,05V.
BCR401*: max. 18V, ohne Rext = 10mA, mit Rext = einstellbar bis max. 60mA, Drop typ. 0,75 - 0,85V.
BCR405*: max. 40V, ohne Rext = 50mA, mit Rext = einstellbar bis max. 65mA, Drop typ. 0,75- 0,85V.
BCR420/421*: max. 40V, ohne Rext = 10mA, mit Rext = einstellbar bis max. 150mA, Drop typ. 0,85 - 1,05V.
* mit einem angehängtem Buchstaben: R oder U oder W.

Erhältlich bei Elpro. Preis ab 0,109 EUR (bei Abnahme von 50 Stück oder mehr)
Direktlink in die entsprechende Warengruppe

Firmen, die kommerziell produzieren, kaufen ganz andere Mengen ein. Dann kostet ein össeliges IC nebst Vorwiderstand nur noch 2 Cent.

Die ICs sind alle nach diesem Schema gestrickt (die Beschaltung kann abweichen):
Brummbazz
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Do, 12.11.15, 20:18

Und weiter geht das lustige IC raten...

@ Achim: ich seh da keinen Sechsbeiner. Ich meine diesen Dimmer:http://www.barthelme.de/products/led/da ... er_Alu.pdf
Ich schätze der 8 Beiner ist irgendein MC. Der Fünfbeiner ist ein MOSFET (2c230L). Seine Gateansteuerung würde ich ausmessen und ggf. direkt an den DIM pin der KSQ.

@Borax: Schau mal, hier ist deutlich ein Sechsbeiner zu erkennen, könnte aber auch eine Doppeltranse sein.
Bild

VG
Sebastian
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@ Achim: ich seh da keinen Sechsbeiner.

Dann mach mal die Augen auf.

Ich bezog mich mit meiner Antwort auf Deine vorherige Anwort, die da lautete:
Brummbazz hat geschrieben:Die Barthelme LED-Streifen haben tatsächlich KSQ's verbaut.
Was ein Led-Streifen ist, weißt Du hoffentlich. Das sind die, wo auch Leds drauf verbaut sind.

Das 8- und das 5-beinige IC befinden sich auf dem Touch-Dimmer (Bild siehe Seite 1 des Datenblattes), welcher im Bild auf Seite 2 bereits mit einer Led-Leiste verlötet ist. Das IC zwischen den Leds hat 6 Anschlüsse (das sind die silberfarbenen Streifen). Die beiden Kontakte des Widerstandes sind verdächtig nah an den Kontakten 4 und 6 des IC, sodass meine Vemutung, das es sich um eine Infineon IC handelt könnte, sehr wohl zutreffen kann.

Nur damit wir uns auch richtig verstehen. Die Konstantstromquelle sind die Bauteile RU1 + U1.
RU1_U1.jpg
Brummbazz
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Do, 12.11.15, 23:59

Klar, sorry. Ich hab dich missverstanden. Mir war nicht klar, dass du die Teile auf dem LED-Steifen im Datenblatt des Dimmers meintest.

VG
Sebastian
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