Ja, in Reihe zu den LEDs. Lies Dir den Link aus #11 durch, dann sollte klar werden was gemeint ist. Außerdem berücksichtige den Vorschlag aus #18
Wie mein Vor-Poster Kai-R: Lies den Link aus #11. Das sollte helfen.
Das geht laut Datenblatt nur im Pulsbetrieb und den im Datenblatt genannten Bedingungen. Hälst du die ein?
4 LEDs bei 300mA? Wie eben erwähnt geht das nur im Pulsbetrieb. Grob wären das alternativ 12 LED bei 100mA (dann brauchst du über den Pulsbetrieb nicht nachdenken). Macht dann einen Vorwiderstand von 82Ohm an 24V (82Ohm = (24V-12*1.35V)/0.1A, aufgerundet in die E12-Reihe). Außerdem etwa 1W Verlustleistung im Widerstand.
Evtl. 1-2 LED mehr und Widerstand entsprechend anpassen. Mit 17 wird das aber, wie auch schon die anderen gepostet haben, nix.
Mit einer veränderten Schaltung (ohne DC/DC-Wandler) kommst du vielleicht auf 2V runter, die du für eine einigermaßen zuverlässige Einstellung des LED-Stroms brauchst.
Ja danke, jetzt verstanden, was in #11 gemeint ist.
Werde ich versuchen.
Dann müßte ich als Netzteil für die Kabeleinspeisung eine grundsätzlich höhere Spannung verwenden ?
Eine Sendeleistung von 300mA muss sich durch die Kombination mehrerer LEDs ergeben, naheliegend 3.
300 mA ist ein Strom, der bei Reihenschaltung durch alle LED fließt.
Gruß Tommy
Ja, schon. Nur sind es 300mA bei Parallelschaltung und 100mA bei Reihenschaltung. Du schreibst von Reihenschaltung, aber addierst die Ströme, da ist so ... nicht richtig.
Insofern, Widerspruch zu
Wenn er 300 mA und Reihenschaltung schreibt, ist meine Aussage richtig.
Dass es eine Parallelschaltung wird ist bisher nirgends klar gesagt worden, nur als Möglichkeit von parallelen Gruppen vorgeschlagen worden.
Gruß Tommy
Ok. Es wird Zeit für einen Schaltplan vom TO. Dann klärt sich das ...
ja.
Höhere Spannung bedeuten niedrigerer Strom und niedrigere Verluste an Kabel. Du kannst Die Spannung nicht sehr hoch machen weil die meisten DC/DC STEP DOWN Wandler Module max 36v bis 40V vertragen andererseits genügen 2-3V mehr als Eingangsspannung damit der Wandler stabile 24V ausgibt. Ok um einen gewissen Spielraum für Spannungsabfälle zu haben würd ich 30V aussuchen.
Grüße Uwe
Als Beispiel einer kombinierten Paralell/Serienschaltung.
Uwe
Meinen Schaltplan hatte ich in #1 dargestellt.
Der grundsätzliche Fehler daran war, dass der Vorwiderstand an den in Reihe geschalteten LED fehlt.
Dieser muss entsprechend der anliegenden Spannung angepaßt werden. Die Berechnung wurde dargelegt.
Ich habe allerdings nicht 17 IR-LEDs gemalt, sondern nur geschrieben "17 LEDs in Reihe".
Wenn man das, wie empfohlen, in 2 parallele Gruppen zu je 8 LEDs aufteilt ?
Berechnung des Vorwiderstandes: (24 - 8*1,35)V / 0,1A ≈ 130Ω, richtig ?
Ich wollte eigentlich so wenig Energie wie möglich in Widerständen verbraten.
Auch die Ausgangsspannung von 24 V wollte ich wegen der Begrenzung des Widerstandes in dem langen Kabel nicht verringern.
Wie kann man das lösen ?
An jeder Bake einen DC/DC Spannungswandler auf 12 V. Damit wäre ich unabhängig von irgendwelchen Leitungslängen.
Berechnung des Vorwiderstandes für 8 LED: (12 - 8*1,35)V / 0,1A ≈ 12Ω, richtig ?
Ja einigermaßen.
ich würde da aber dennoch 13-14V nehmen und den Vorwiderstand dementsprechend. Dann haben Typenstreuungen der Durchflußspannung der LED weniger Einfluß auf den Strom.
Die Durchflußspannung kann laut Datenblatt max 1,5V betragen. Das wären im schlimmsten Fall (alle LED 1,5V) die gesamtdurchflußspannung 12V.
Ja. dann hast Du bei einer Höheren Spannung mehr Verlustleistung aber auch mehr Spielraum auf leicht veränderte Kennwerte.
Werden die Signale ständig ausgesendet oder nur wenn ein möglicher Empfänger in der Nähe ist?
Grüße Uwe
Wie ich in #14 schrieb, sind gleichzeitig nur maximal 4 Baken aktiv.
Berechnung des Vorwiderstandes für 8 LED bei 14 V Spannung:
(14 - 8*1,35)V / 0,1A ≈ 30Ω, richtig ?
Ich könnte aber beide parallele Stränge an einen Transistor schalten ?
Wenn dieser 200mA schalten kann, ja.
Es liegt auch ein kleiner Spannungsabfall von CE an. Nicht vergessen in der Rechnung
Ich habe irgendwie immer noch nicht verstanden, bei welchem Strom du die LEDs betreiben möchtest. Ich nehme mal die 100mA ...
Außerdem verstehe ich nicht, warum du 17 LEDs verwenden möchtest, wenn doch 4 reichen (#20). Und wenn du es nur machst, um nicht Wärme in Vorwiderständen umzuwandeln, dann ändert sich durch die Erhöhung der Anzahl der LEDs bzgl. der Leistungsbilanz nicht wirklich was.
24V bei 100mA bleiben 2.4W, unabhängig davon, ob der Strom durch LEDs oder Widerstände fließt.
Und die 17 LEDs verteilen sich auf die 4 Baken wie? Bei 17/4 funktioniert mindestens eine LED danach nicht mehr ... also, nein, ich verstehe nicht was du wo in welcher Anzahl und mit welchem Strom betrieben verbauen willst. Ich nehme mal 17 LEDs pro(!) Bake ...
Als Alternative zum DC/DC-Wandler mal folgende Variante:
BD139 weil ein BC337 mit den Toleranzen hier thermisch überfordert wird. R3 stellt eine Stromgegenkopplung her und unterdrückt damit Schwankungen in der Betriebsspannung oder gleicht Exemplarstreuungen der LEDs aus.
Schaltung ungetestet. Und ja, ich weiß dass 200R ein recht theoretischer Wert ist, aber ich rechne aus irgendwelchen Gründen immer mit 0.66V. Und dann ist eben 1.66V ein Drittel von 5V ... Ob der Querstrom durch R1 und R2 ausreichend hoch ist wäre zu prüfen, so sind es 16mA was zumindest nicht nur ein bisschen größer als der zu erwartende Basisstrom ist - und passt noch zum maximalen Ausgangstrom eines Feld-Wald-Und-Wiesen-GPIO.
Achso: Auch hier 2.4W, egal ob mit 14LEDs oder nur einer ...
Und, ja, nur 14 LEDs, dafür funktioniert es auch noch wenn du eine Charge mit 1.6V Vorwärtsspannung erwischst ohne dass die LEDs bei 1.35V den Hitzetod sterben.
Dennoch: bei welchem Strom hast du denn die vier LEDs aus #20 betrieben? Wie du aus #26, 27 und 28 erkennen kannst gibt es da unterschiedliche Interpretationen deiner Ausführungen ...
Bei 14LED und 24V. 1,35V pro LED und 10Ohm Vorwiderstand komme ich, ohne den geringen Spannungsabfall des Transistors zu berücksichtigen, auf 510mA. Ich denke da ist ein Hitzetod wahrscheinlich, oder?
(24-(1,35*14))/10=0,51
Edit: laut Datenblatt hat der BD139 CE ungefähr 0,5V bei Sättigung. Würden dann noch 460mA bleiben. Auch noch zuviel für die IR LEDs. Sind doch mit 100mA angegeben
(24-(1,35*14)-0,5)/10=0,46
IR-LED TSAL6200 Datasheet:
Die kurze Antwort: Nein.
Länger: Angenommen es würden 460mA fliessen (um mal einen der Werte zu nehmen), dann wäre der Spannungsabfall über R3 4.6V (=10Ohm * 0.46A). Was folgt dann für die Basis-Emitter-Spannung, wenn an der Basis selbst, bedingt durch den den Spannungsteiler aus R1 und R2 bei GPIO = HIGH = 5V eine Spannung von 1.66V anliegt? Der Transistor macht zu, da UBE = - 2.94V (negativ!) ... das ist die von mir erwähnte Stromgegenkopplung - ein höherer Strom durch die LEDs und somit auch R3 dreht dem Transistor automatisch den "Saft" ab.
Nun magst du dich fragen, wo denn die restlichen Volt bleiben, von dem 1V über R3 zuzüglich den 14*1.35V=18.9V, also zusammen 19.9V - fehlen zu 24V irgendwie noch 4.1V, oder? Tja, die fallen als Kollektor-Emitter-Spannung über dem Transistor ab und wärmen das Ding mit 410mW auf.
Umgekehrt, wenn zum Beispiel - von diesem Arbeitspunkt heraus - die 24V um 0.5V sinken. Dann sinkt auch der Strom, damit die Spannung über R3, die Basis-Emitter-Spannung steigt, der Transistor geht weiter auf und in dessen folge steigt der Strom - bis sich ein neues Gleichgewicht einstellt.
Alles klar? Letztendlich die Funktion des Emitterfolgers, die ich hier verwendet habe.
Der Transistor soll übrigens gerade nicht in Sättigung gehen, da sonst die Schaltzeiten unnötig lang werden. Bei 1.6V pro LED ergibst sich übrigens eine Kollektor-Emitterspannung von 24V - 14 * 1.6V - 1V (and R3) von 0.6V - also recht kurz davor, was nicht sooo toll ist. Aber 14 * 1.6V ist doch erstens einigermaßen unwahrscheinlich, und zweitens funktioniert es immer noch. Ansonsten: eine LED entfernen, und schwupp, schon sind es für diesen Fall um die 2V und der Transistor arbeitet im linearen Bereich. 
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Danke für die ausführliche Erklärung. Ich denke es hat Klick gemacht. R1 und R2 bilden Spannungsteiler an B. Dadurch fällt an UBE + R3 die selbe Spannung ab wie an R2. Da UBE ungefähr 0,7V sind bleiben dem R3 nur noch ungefähr 1V.
Es gibt immer noch Mißverständnisse, was ich möchte. Hier mal eine Teil-Skizze einer Bake:
Die LEDs sind grün und rot. Die roten im Moment verwendet. Die grünen gibt es nicht oder sind nicht aktiv. Es gibt mehrere Baken-Varianten. Diese hier dargestellte ist ein Fall mit 14 LEDs und deckt einen Bereich von ca. 140grd ab. Durch Änderung der LED-Anzahl im Bereich ändert sich der abgedeckte Bereich - da bin ich ganz flexibel. (Nur zur Info: Es soll auch ca. 90grd und ca. 210grd geben).
Die Bake steht still und das Fahrzeug fährt langsam daran vorbei. (Die IR-Sensoren des Fahrzeuges richten sich selbständig auf die Bake aus - das funktioniert bereits und das ist aber hier nicht das Thema !)
Wieviel LEDs ich für die 140grd benötige, um an allen Richtungen die gewünschte Sendestärke von ca. 300mA zu erreichen, berechnet sich aus dem Strahlungsdiagramm und den Halbwertswinkeln, ergänzt durch Versuche.
So wie dieses Teilproblem "Schaltplan für IR-LEDs" versuche ich hier verschiedene Themen in verschiedenen Beiträgen anzusprechen und um Eure Unterstützung zu bitten. Alles in einem Thema wird nichts.
Mein gesamtes Projekt-Ergebnis werde ich gern hier vorstellen, falls es erfolgreich sein sollte.
Was kann ich jetzt aus den Beiträgen #35 bis #38 entnehmen ?
Was wäre für mich die beste Lösung. Ich benötige ca. 25 Baken oder mehr, die sollten sein - Einfach, Zuverlässig und Preiswert.