2 x LUXEON Rebel LXML PM01 0100, als LED Blitzer

JoJo535 · Sa, 25.01.14, 23:34

Hallo Borax,

habe gerade deinen Thread von 2008 mit dem Schaltplan für den LED Blitzer gefunden, bin schon lange auf der Suche nach einer Lösung.
Ich möchte 2 Luxeon Rebell 3 Watt parallel blitzen lassen, um an einem Quadrokopter die Ausrichtung auf weite Entfernung zu erkennen.
Wenn es dir nichts ausmacht, könntest du mir vielleicht den Schaltplan von damals anpassen ( und evtl. etwas beschriften für nicht Profi-Elektroniker)

Versorgungsspannung Lipo 3s, 2200 mAh (ca. 11,5 V)
Dioden 2 Stück LUXEON Rebel LXML PM01 0100, 205lm 3 Watt, grün

http://www.leds.de
artikel Nr. 64509

Wollte erst Dauerlicht realisieren, parallel angeschlossen, mit Konstantstromquelle 1000 mA. Allerdings ist der Energieverbrauch dann schon groß und die Wärmeentwicklung sehr extrem.
Aus Gewichtsgründen kann ich schlecht Kühlkörper einsetzen (Die Dioden selber sind aber auf Cree Starplatinen verbaut)
Daher sollten die Dioden nur blitzen, damit der Energieverbrauch und Wärmeentwicklung möglichst gering ist.

Die Frequenz ca. 2 Hz, 1 Sek. Pause. Das ist aber nicht so wichtig, wenn es technisch zu kompliziert ist, ist auch gleichmäßiges Blitzen mit ca 2 Hz vollkommen ok.
Die Blitzdauer nicht extrem kurz, sollte schon ein ordentlicher Flash sein, damit man es von weit weg gut erkennt.

Danke
Andreas

Borax · So, 26.01.14, 14:02

Hallo Andreas,
welcome on Board!

Die Frequenz ca. 2 Hz, 1 Sek. Pause. Das ist aber nicht so wichtig, wenn es technisch zu kompliziert ist, ist auch gleichmäßiges Blitzen mit ca 2 Hz vollkommen ok.
Die Blitzdauer nicht extrem kurz, sollte schon ein ordentlicher Flash sein, damit man es von weit weg gut erkennt.

Das verstehe ich nicht ganz... Meinst Du: Frequenz ca. 2 Hz erst zwei Pulse in einer Sekunde, danach eine Sekunde Pause und dann wieder zwei Pulse in einer Sekunde? Machbar ist das aber entweder mit einem erheblich größeren Schaltungsaufwand (siehe z.B.: http://www.bader-frankfurt.de/elek/modellstrobo.gif ) oder mit einem µC (z.B. ATTiny45 siehe z.B. hier: viewtopic.php?f=35&t=5911&p=87321 )
Die einfache Schaltung aus dem alten Thread: viewtopic.php?p=73808#p73808 ) kann nur gleichmäßige Puls/Pause abgeben (wobei sowohl die Puls-als auch die Pausenlänge durchaus variabel sind).
Nehmen wir mal die einfache Schaltung (nur ein NE555, ein paar Widerstände, Dioden und Transistoren)

In der Simulation ergeben sich diese Werte: Versorgungsspannung 8-15V, Strom etwa 800mA (+/- 50mA - je nach Transistor), Pulsdauer 0.05 Sekunden , Pausendauer 0.5 Sekunden also rund 2Hz. Durchschnittliche Leistung etwa 0.3W pro LED.
Die Schaltung kann recht einfach auf einem Stück Lochraster-Platine aufgebaut werden. Wenn Du es Dir nicht zutraust, den Schaltplan selbst auf eine Lochraster-Platine zu übertragen, kann ich Dir einen Lochmaster-Plan machen, aber das dauert ein wenig...

JoJo535 · So, 26.01.14, 17:34

Hallo Borax,

danke für dein schnelles Feedback.
Ich dachte mir schon, dass es mit ungleichmäßigen Zeiten deutlich komplizierter ist.
Die Lösung mit gleichmäßigen Pulsen/Pause ist aber vollkommen ok.
Dann mit ca. 2 Blitzen pro Sekunde passt das prima...... also Blitz, ca. 0,5 Pause, wieder Bliz.

Wenn du den Lochmaster Plan machen kannst, würde mir das natürlich sehr helfen.
Ich habe jeweils eine große Platine besorgt, einmal mit Lochstreifenraster und einmal mit Lochraster. Beides 2.54 mm.
Wenn du den Plan machen würdest, hast du die Wahl.
Aus Platz- und Gewichtsgründen die Platine mit den Bauteilen bitte möglichst klein wählen, auch wenn es für mich dann schwieriger zu löten ist. Das bekomme ich aber hin.

Die beiden Dioden sollen nicht auf der Platine sitzen, sondern ca. 20 cm entfernt an anderer Stelle montiert werden.
Ich verstehe den Plan so eigentlich schon, lediglich ist mir die EInbauposition des Transisistors und des Mosfet IRLZ34N nicht ganz klar.
Und kommen von R4 dann 2 Verbindungen an M1?

Ich bestelle dann folgendes:

R1 6.8k 0,6 Watt
R2 68k 0,6 Watt
R3 100 Ohm 0,6 Watt
R4 1 Ohm 1 Watt
Timer NE555
M1 MOSFET IRLZ34NPBF HEXFET Gehäuseart TO-220
C1 Elektrolyt-Kondensator axial bedrahtet 10 µF 16 V/DC 20 %
Universal-Silizium-Dioden 1 N 4148 Diotec 1N4148 Gehäuseart DO-35 I(F) 150 mA Sperrspannung U(R) 75 V
Q1 BC546B NPN Gehäuseart TO-92 I(C) 200 mA

LEDs hatte ich schon bestellt.
Danke vorab für deine Hilfe, tust mir damit eine riesen Gefallen...........im nächsten Leben studiere ich auch Elektrotechnik

Gruß Andreas

Borax · So, 26.01.14, 21:01

Und kommen von R4 dann 2 Verbindungen an M1?

Nein. Nur eine. An den Source-Pin. Dieser ist aber auch mit der Basis von Q1 verbunden und der Kollektor von Q1 wiederum mit dem Gate des Mosfets M1. Achim hat das hier gut beschrieben: viewtopic.php?p=137375#p137375
Beim Standard-Transistor' BC546 ist es dagegen so, dass der Kollektor links ist, Basis in der Mitte und Emitter rechts, wenn man auf die Schrift schaut und die 'Beinchen' unten sind.
Die 'Einkaufsliste' passt

die Platine mit den Bauteilen bitte möglichst klein wählen

Ok. In diesem Fall wird es auf Lochraster raus laufen. Da kann man enger 'packen' aber halt zu Lasten der Übersichtlichkeit.

JoJo535 · So, 26.01.14, 21:19

Hallo Borax,

jo, ich werde mein Glück dann probieren.
Bin auf die zwei Verbindungen durch das Schaltbild gekommen, das sieht für mich so aus als ob das am Bauteil verbunden ist.
Den Rest habe ich glaube ich kapiert

Take your time für die Platine....wenn es mit dem Layout auf einer Streifenversion schneller für dich ist, auch ok, wird dann auch nicht so riesig werden.

Danke und Gruß
Andreas

Borax · So, 26.01.14, 23:57

Take your time für die Platine

Ok. Lieber länglich oder eher 'quadratisch'?

JoJo535 · Mo, 27.01.14, 06:32

eine eher längliche Platine würde ich besser unter bekommen.
Gruß Andreas

Sailor · Mo, 27.01.14, 10:43

JoJo535 hat geschrieben: Bin auf die zwei Verbindungen durch das Schaltbild gekommen, das sieht für mich so aus als ob das am Bauteil verbunden ist.

Das ist ein Bauteil, ein Feldeffekttransistor.

Der rote Kreis muss etwas höher und Du hast das komplette Bauteil eingekreist.

JoJo535 · Mo, 27.01.14, 12:36

Endlich habe ich es kapiert, das ist das Bauteilsymbol und nicht die Verdrahtung.....

)
Gruß Andreas

Borax · Mo, 27.01.14, 17:08

Also hier der Plan...
Übersicht (mit 'Durchsicht'):

Oberseite:

Die Diode D1 muss so eingesetzt sein, dass der 'Strich' oben ist. Kann man bei einer stehend eingelöteten Diode natürlich nicht sehen. Die Verbindung zwischen NE555-GND und Platinen-GND (roter Draht) muss natürlich ein isoliertes Stück Draht sein.
Unterseite:

Ob Du für die 'Anschlüsse' Lötnägel verwendest, ist Dir überlassen. Einfach Litze an den entsprechenden Stellen anlöten tut es natürlich genauso. Dann kann man noch einiges an Platz links und rechts sparen.

JoJo535 · Mo, 27.01.14, 17:20

Whow, besser gehts ja nicht mehr.
Ich habe einen axial verdrahteten, kleineren Kondensator, aber das kriege ich schon hin.
Ich danke sehr herzlich dafür,
werde dann Vollzug melden.

Nochmals danke,
Andreas

JoJo535 · Di, 28.01.14, 21:04

@ Borax,
habe heue die Bauteile alle bekommen, der 1 Ohm Widerstand ist ziemlich groß (habe 1 Watt Metallschicht bestellt)

kann ich auch 0,25 oder 0,6 Watt benutzen?

Gruß Andreas

Borax · Di, 28.01.14, 21:49

Ja. Auch dieser Widerstand kriegt ja nur 10% der Zeit Strom ab. Da reicht ein 0.6W locker

JoJo535 · Di, 28.01.14, 21:51

Danke Borax
Gruß Andreas

blickweise · Mi, 30.09.15, 09:57

Hallo zusammen,

bin neu hier und suche eine ähnliche Schaltung wie dieser Blitzer hier, mit dem Unterschied, dass das Puls-/Pausenverhältnis sehr stark abweicht.

Es geht darum eine Highpower LED mit ca. 1W bis maximal 3W blitzen zu lassen. Dabei soll das Puls-/Pausenverhältnis ungefähr so aussehen, dass die
LED für 750-1000ms blitzt und dann für ca. 3 Minuten Pause hat um dann wieder für 750-1000ms zu blitzen usw.
Betrieben werden soll das Ganze möglichst mit einer Batterie-/Akkulösung (6-9V) und auf kleinstmöglichem Raum verbaut werden können.
Kann man die Schaltung mit einem NE555 so realisieren, dass dieses Puls-/Pausenverhältnis zu erreichen ist und wenn ja, wie würde die Schaltung aussehen, vor allem auch in Bezug auf die Anschaltung der LED (Transistor o. ä.).
Welche Highpower LED würdet Ihr mir empfehlen ?

Vielen Dank für Eure Mühen.
Viele Grüße
Ralf

Borax · Mi, 30.09.15, 11:17

Hallo Ralf,
welcome on board!

Ganz klar ist mir das so nicht:

dass die LED für 750-1000ms blitzt und dann für ca. 3 Minuten Pause hat

Also eine Sekunde an und 3 Minuten aus? Oder eine Sekunde lang x Blitze (mit ein paar Millisekunden Dauer und ein paar hundert Millisekunden Pause dazwischen) und dann 3 Minuten Pause? Weil eine Sekunde Dauer würde ich nicht mehr als 'Blitz' bezeichnen...

Batterie-/Akkulösung (6-9V)

Ok. Aber bitte nicht mit 9V Blockbatterie. Die sind dafür nicht geeignet. Am besten Li-Akkus oder Eneloop NiMh Akkus. Die sind entsprechend hochstromfähig.

Welche Highpower LED würdet Ihr mir empfehlen ?

Welche Farbe? Weiß, warmweiß oder bunt?

blickweise · Mi, 30.09.15, 11:56

Hallo Borax,

vielen Dank für Deine Antwort. Dann werde ich mal (LED)Licht ins Dunkel bringen

Also, die LED soll für eine Zeit von 750ms 1x blitzen und dann drei Minuten Pause machen bevor das Ganze von vorne beginnt (die 1000ms waren auch eher als Maximum zu betrachten, 750ms wären mir deutlich lieber).

Nein, es soll möglichst mit NiMh Akkus betrieben werden und von der Spannung so gering wie möglich.

Eigentlich soll die Farbe rot sein, habe aber keine HighPower LEDs gefunden, die ausschließlich rot sind, nur diese RGB. Bei diesen weiß ich aber nicht, ob deren Lichtausbeute im Rot-Bereich ausreichend ist.

Borax · Mi, 30.09.15, 12:24

Also, die LED soll für eine Zeit von 750ms 1x blitzen und dann drei Minuten Pause machen bevor das Ganze von vorne beginnt

Also 0.75 Sekunden an und 180 Sekunden aus. Kein Problem.

es soll möglichst mit NiMh Akkus betrieben werden und von der Spannung so gering wie möglich.

Für eine rote LED reichen schon 2.5V (also zwei eneloop AA Zellen). Ich würde aber 3 nehmen, damit auch bei schwachen Zellen noch genug Spannung da ist. Dann musst Du einen modernen CMOS 555 nehmen (z.B. LMC555). Der klassische NE555 will mind. 4.5V.

habe aber keine HighPower LEDs gefunden, die ausschließlich rot sind

Dann hast Du wohl an der falschen Stelle gesucht.
Die hier wäre gut: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree ... -Star.html

Schaltung ist quasi identisch mit der hier: viewtopic.php?p=181121#p181121 gezeigten, aber halt nur eine LED, Kondensator C1 = 1000µF und diesen Widerständen: R1 = 820Ohm, R2 = 220KOhm.
Liefert in der Simulation mit Betriebsspannung = 4V eine Pulslänge von 0.78 Sekunden und eine Pausenlänge von 185 Sekunden.

blickweise · Mi, 30.09.15, 12:41

Super, vielen Dank für Deine Hilfe, dann werde ich das mal nachbauen.
Die von Dir angegebenen Widerstände für R1 und R2 sind jetzt für die Simulationsspannung von 4V
ausgelegt oder für 3 Eneloops mit 3,6V ?
Der Widerstand R4 ist 1 Ohm ?

Gruß
Ralf

Borax · Mi, 30.09.15, 12:51

3 Eneloops haben eher 4V als 3.6V (bei 3.6V sind sie schon halb leer). Und ja, der Widerstand R4 ist 1 Ohm. Das sorgt für einen konstanten Strom von rund 700mA für die LED. Gilt aber nur für die verlinkte eine rote LED (die braucht nur 2.4V bei 700mA). Für eine weiße oder blaue LED wäre mehr Spannung nötig, bzw. eine anders aufgebaute Ansteuerung. Mit weniger Spannung wird die Schaltung etwas langsamer. Bei 3.5V sind es etwa 0.9 Sekunden Puls und 200 Sekunden Pause. Aber so genau geht es sowieso nicht. Die Widerstände und Kondensatoren haben sowieso noch Toleranzen von einigen Prozent... Falls es so noch nicht passt, kannst Du auch R1 und R2 noch ein wenig anpassen.
[Edit]

auf kleinstmöglichem Raum

Falls es hier wirklich um 'kleinstmöglichem Raum' geht, dann SMD Bauteile verwenden. In diesem Fall besser einen IRF7401 Mosfet nehmen: https://www.reichelt.de/TLC-555-CD-SMD/ ... IRF%207401 (der ist noch wesentlich besser für kleine Spannungen geeignet als der IRLZ34N) und einen TLC555: https://www.reichelt.de/TLC-555-CD-SMD/ ... ICLE=18886& Der Elko wird leider nicht wirklich klein, aber dieser hier ist relativ klein: https://www.reichelt.de/Elkos-SMD-Low-E ... CLE=109181 (1cm Höhe und 0.8cm Durchmesser) Widerstände mit Bauform 0805: https://www.reichelt.de/SMD-Widerstaend ... 093&SHOW=1 nur der 1 Ohm Widerstand sollte etwas mehr Leistung vertragen, also 2 solche parallel: https://www.reichelt.de/SMD-1206-0-0-Oh ... ICLE=18270
SMD Bauteile im 1.27mm Raster lassen sich halbwegs brauchbar auf klassischer Streifenrasterplatine verarbeiten. Siehe:
http://thomaspfeifer.net/streifenraster_smd.htm