wie kann ich die Volt-Stärke drosseln ?

Diskutiere wie kann ich die Volt-Stärke drosseln ? im Licht & Beleuchtung Forum im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK; Hallo, möchte bei meinem Projekt einer Rückleuchte folgendes machen: Die Glühbirne 12Volt / 19 Watt muss auf ca. 5 Ohm gedrosselt werden. ich...

  1. #1 Voltage, 08.07.2010
    Voltage

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    Hallo,
    möchte bei meinem Projekt einer Rückleuchte folgendes machen:
    Die Glühbirne 12Volt / 19 Watt muss auf ca. 5 Ohm gedrosselt werden.
    ich möchte diese Glühlampe einmal für das Standlicht benutzen (5Watt) und mit einem zweiten Stromkreis, auch kommend von der 12V Batt. als Bremslicht mit der Leitung ohne Drossel.
    Sie darf also auf dem ersten Stromkreis kommend von der 12V Batterie nicht auf 12V laufen, da diese Leistung zu stark ist als Standlicht. Aber als Bremslicht OK wäre.
    Habe mir nun einen Hochleistungs-Widerstand von Conrad mit 10 Ohm und einen mit 8 Ohm besorgt.
    Aber beide Widerstände sind jeweils zu schwach, um das als Standicht in der Rückleuchte zu nutzen.
    Vorallem werden die Widerstände nach bereits 10 sek. richtig warm...

    Was kann ich tun, gibt es was anderes, um mein Vorhaben so zu verwirklichen, also nur Widerstände ?
    Hätte als nächstes einen 6, 5 oder 4 Ohm Widerstand ausprobiert.
    Aber die werden dann trotzdem heiß. Gibt es alternativen ?

    Danke und Gruß
    Robert
     
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  3. patois

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    Falls es sich bei deinem Vorhaben um die Rückleuchte eines Autos handelt, solltest du das Projekt schnell wieder vergessen, wegen der §§.

    Ansonsten solltest du in einer Skizze per (Bild in Antwort einfügen!) dein Vorhaben vorstellen.
    Zusätzlich sind die Daten aller beteiligten Bauteile vollständig aufzulisten.
    Nur so wird es möglich sein ausführliche Tipps zu deinem Vorhaben zu geben.

    Wenn ich allerdings Texte wie
    hier vorfinde, dann habe ich leichte Zweifel an der Durchführbarkeit des Projekts.

    Greetz
    Patois
     
  4. #3 Voltage, 09.07.2010
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    Hallo,
    ist nicht für die Stvzo gedacht, sondern eine art selbst gebaute Seifenkiste für ein Uniprojekt.
    Sonst hätte ich eine alt Bekannte 2-Faden Glühlampe benutzt.
    Nun möchte ich aber eben nun was anderes, wie alle anderen.
    1 Glühlampe mit 19 Watt, die sowohl als Standlicht mit niedriger Leistung leuchtet und beim betätigen des Bremslichtschalters die gesamten 12V für volle Leistung anliegen.
    Nun habe ich einen Hochleistungswiderstand benutzt, dieser wird aber zu heiß und da möcht ich mir keinen Minus Punkt einhandeln.
    Darum dachte ich, hier gibt es bestimmt richtige Freaks, die mir da etwas behilflich sein könnten.
    Bei einem Handyladegerät mit einem Transvormator? funktioniert das ebenso, von 230V Netzspannung wird auf nur ein paar Volt runtergeregelt, ohne dass das Netzteil überhaupt warm wird.
    Könnte man so ein Bauteil auf für die 12V Anlage bauen ?
    Meine Vorhandenen Bauteile:
    Standlicht Schalter
    Bremslicht Schalter
    0,75er Kabel
    Sicherung
    und die besagte Glühbirne 12V / 19Watt
    Diese möchte ich einmal links, rechts und in der mitte montieren. Aber alle 3 dann parallel verbunden...

    Mit LEDs wäre es einfacher, aber das machen schon alle anderen ;-) Ich wollte mal wieder was ganz spezielles, was aber nun mein Latein übertrifft.

    Was ich nun benötige, ist wie ein Handyladegerät (Transformator), der mir die 12V auf der Standlichtleitung für die 3 Glühlampen runterregelt. Die Bremslichtleitung lasse ich auf 12V, damit die Glühlampen mit 19Watt leuchten, wenn der Schalter gedrückt wird.

    Die Standlichtleitung sollte also mit ca. 9 Watt leuchten.

    Mit den besagten Widerständen wirde die Leuchtleistung zuweit heruntergeregelt und was schlimmer war, die Bauteile wurden zu heiß, das kommt nicht gut an.

    Ist das so verständlicher ? Sonst muss ich doch was zeichenen, bin ich aber kein experte im Microso** Paint Programm :D

    Danke und Gruß
     
  5. #4 79616363, 09.07.2010
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    Das Stichwort heisst PWM
     
  6. #5 d.kuckenburg, 09.07.2010
    d.kuckenburg

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    :arrow: Auch bei PWM müssen die Ströme beherrscht werden, die nun mal bei 19W/12V auftreten, d.h. auch hier wird beim Schalten Wärme entstehen, die abgeführt werden muss.

    Wenn letztendlich noch drei Lampen parallel geschaltet werden sollen ????

    Da hilft nur TRIAL AND ERROR :lol:

    MfG D.Kuckenburg
     
  7. #6 79616363, 09.07.2010
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    Kein Problem, z.B. ein BUZ10 steckt das locker und ohne grosse Verluste weg.
     
  8. #7 Voltage, 09.07.2010
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    oha. Ich versteh garnichts :cry:

    BUZ 10 ist ein MOSFET Transistor ?!
    Wie soll ich da die Schaltung zusammenbauen ?

    Wo kann ich den BUZ10 bestellen ?
    Könntest Du mir eine Skizze bitte machen ?

    danke :D
     
  9. #8 Voltage, 09.07.2010
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    PWM, das ist doch ein Schalter, der die Spannung langsamer durch lässt, aber wenn ich den Schalter mehrmals hintereinander schalte, lässt er mehr durch ?!
    Ich habe aber seperat einen Standlichtschalter und einen Bremslichtschalter. Mit dem Bremslichtschalter habe ich eine direkte Verbindung zur Glühlampe, das passt soweit schon.
    Nur das Standlicht soll mit weniger Spannung leuchten.
    Widerstände werden zu heiß.
    Eine aufgebaute Schaltung wäre wohl wie in dem Beispiel Handyladegerät sinnvoller, nur wie bau ich sowas auf. Gibts das auch fertig zu kaufen ? Oder kann man sich das anfertigen lassen ?

    Danke und Gruß
     
  10. #9 79616363, 09.07.2010
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    Bass uff, PWM bedeutet Pulsweitenmodulation. Zur Vereinfachung gehen wir mal von einer festen Impulsbreite von 1ms aus. Mit unserer PWM können wir nun das Tastverhältnis einstellen. Wenn wir z.B. 30% einstellen, dann wird die Leuchte 0,3ms eingeschalten und dann ist sie wieder 0,7ms aus und wieder 0,3ms an, wieder 0,7ms aus usw.
    Die dabei aufgenommene Energie entspricht dem zeitlichen Integral vom Produkt Spannung * Strom. Weil wir hier mit Recktecken arbeiten, entspricht die mittlere Leistung also P=U*I*c, wobei c das Tastverhältnis ist. Wenn wir also c=0,3 (30%) annehmen, dann werden auch nur 30% der Normalleistung abgegeben. In Wirklichkeit flackert aber die Leuchte. Die Pulsdauer ist aber so kurz, dass dieses Flackern einerseits durch die Trägheit der Glühwendel und andererseits durch die Trägheit unserer Augen geschluckt werden. Uns erscheint das Licht daher nur dunkler und tatsächlich wird auch weniger Energie verbraucht.
    Ganz so einfach ist das dann allerdings doch nicht, weil für das Helligkeitsempfinden noch einige so ganz und gar nicht lineare Parameter reinkommen. Das ist aber auch nicht weiter schlimm, da setzt man einfach für die Einstellung des Tastverhältnisses nen Trimpoti ein und stellt das dann so ein, dass der subjektive Eindruck stimmt.

    Der BUZ10 ist ein SIPMOS-Leistungs-FET mit VDSS=50V, RDS(on)<0,07 Ohm und ID=23A. Das langt also dicke für Deine Zwecke. Weil der Transistor hier als Schalter eingesetzt wird, wird er nur sehr wenig Leistung verheizen.
    Die Steuerung dieser sehr einfachen PWM kann hier mit einem einfachen und günstigen LM555 realisiert werden.
     
  11. #10 Drehstromasynchronmotor, 09.07.2010
    Drehstromasynchronmotor

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    Hab hier eine relativ einfache und banale Lösung:

    Du hast ja zwei Rücklichter (links und rechts). Nun schaltest du einfach bei Standlicht beide in Reihe, dann sind sie dunkler und beim Bremsen einzeln, sodass sie hell leuchten.

    Dazu eine kleine Trickschaltung (L ist Licht ein und B ist Bremse). Einziges Problem, du benötigst für den Bremskontakt einen 2 poligen Wechsler, zur not tuts auch ein 2 poliges Relais an dem Vorhandenen Kontakt.

    [​IMG]
     
  12. patois

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    Ohne Worte

    [​IMG]

    Greetz
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  13. #12 79616363, 10.07.2010
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    Ich hab so meine leisen Zweifel, ob er mit der Serienschaltung glücklich wird. Da werden einem Kennlinie der Wendel und Wendeltemperatur böse Streiche spielen können.
    Deshalb mal ne Skizze einer sehr einfachen PWM - Über die genaue Dimensionierung und Details müsst man noch reden. Da spielen einem die nichtlinearen Parameter zwar die gleichen Streiche, aber die kann man wegregeln.
    Kommt jetzt drauf an, was man als Last dran hängt, aber nen kleinen Kühlkörper wird es auch für den BUZ (ein geeigneter IRF geht genau so, das ist unkritisch) brauchen.

    [​IMG]

    Aber mal ganz ehrlich, Seifenkiste hin oder her, ne LED-Lösung wirkt schon innovativer. Irgendwie ist's auch unbefriedigend, dass wenn nur ein Glühobst wegbricht, plötzlich auch das andere nicht mehr leuchtet.
     
  14. patois

    patois

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    Schöne Schaltung und für einen BUZ11 strommäßig schon eine Herausforderung :eek:

    Fehlt noch die Umschaltung zwischen "Bremslicht" und "Standlicht". Da wird der Fahrer ja nicht am Potentiometer rumfummeln wollen, oder?

    Übrigens war ursprünglich mal von 3 Glühlampen die Rede :oops:

    Ob der BUZ11 das dann noch verkraftet (dreimal 19W/12V)?

    Greetz
    Patois

    PS.: Wer heute noch mit Glühlampen Innovationen erschaffen will, bekommt von mir keine PLUS-Punkte in der Beurteilung :wink:
     
  15. #14 79616363, 10.07.2010
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    No Prob, der BUZ11 sollte ein ID von 30A aushalten und das langt auch locker für drei 12V/19W Lampen beim Einschaltstrom! Aber ich schiess mich nicht auf den BUZ10 oder den BUZ11 ein, da geht fast jeder Typ, der genug aushält.
    Das Bremslicht kann man hier an vielen Stellen anschliessen, deswegen hab ichs weggelassen. Im einfachsten Fall überbrückt man einfach den BUZ - Das tut dem nix! Wenn man's doof machen will, dann tastet man halt auf fast 100% (Trimmpoti überbrücken) - Aber das ist doof!

    @Voltage

    Und nochmal zu dem Glühobst vs. LED. Es ist ein UNI-Projekt und der Trend geht zum Sparen und Hochverfügbarkeit. Mit Glühobst kannst Du da nicht punkten! Als Dozent würd ich da nen Vogel kriegen!
     
  16. patois

    patois

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    :!: Gerade an Seifenkisten, die hart -weil ungefedert- ihre Stöße an die Glühwendeln weitergeben, würde ich den Einsatz von Glühlampen negativ bewerten.

    Bei einem "UNI-Projekt" würde ich eigentlich eine andere Ausdrucksweise als "Volt-Stärke" erwarten, oder?

    Greetz
    Patois
     
  17. r1chy

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    Ich würde in dem Fall auch eher LEDs vorziehen, vor allem kann man das dann mit Widerständen schön regeln.

    Aber wenn es unbedingt Glühlampen sein müssen, klingt die Idee von 79616363 sehr interessant. Aber ist so eine PWM nicht schädlich für die Glühwendel? Also an, aus, an, aus ist doch die höchse Belastung.

    Wie schauts hier mit einer Z-Diode aus? Ist es möglich die Spannung entsprechend anzupassen, dass die 19W-Lampe nur noch mit 5W leuchtet oder ist auch hier wieder das Problem der hohen VA?
     
  18. #17 79616363, 11.07.2010
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    @r1chy

    Das tut der Glühlampe gar nichts, im Netzbetrieb geht sie ja schliesslich auch 100 Mal in der Sekunde an und aus ;-) Die Glühwendel ist so träge, dass es da keinerlei thermische Auswirkungen hat. Elektrische Einflüsse hat das eh nicht. Bei 1kHz Pulsfrequenz macht das noch weniger und selbst die am bemerkenswert sehendsten Tiere können kein Flackern mehr wahrnehmen (Man bedenke, dass z.B. die meisten Vogelaugen sehr viel schneller reagieren als unsere und denen unser gewohntes Kunstlicht wie ne nervige Lightshow vorkommt) - Bei 1kHz wird nur noch heller oder dunkler unterschieden.

    Die Z-Diode hätte das gleiche Problem wie der Widerstand - Sie muss Energie verbraten!

    Wir brauchen leider nen kleinen theoretischen Exkurs, um das eigentliche Problem zu verstehen.

    Nehmen wir mal aus dem hohlen Bauch raus an, wir hätten 3 12V~/19W Lampen, also 57W. Weiterhin nehmen wir mal die nominale Versorgungsspannung von 12V an.
    Damit ergibt sich ein Betriebswiderstand von R=U²/P also im Beispiel ein Widerstand von ungefähr 2,5 Ohm. Es fliesst somit ein Strom von ungefähr 4,75A.

    Nun müssen wir die Kennlinie einer Glühlampe anschauen. Wir nehmen mal die Kennlinie Spannung vs. Strom. Wir sehen dass im Anfangsbereich (U) der Strom sehr schnell ansteigt und der Anstieg im weiteren Bereich immer flacher wird.
    In sehr alten Schaltungen wurden deshalb auch Glühlampen als Quasi-Konstantstromquellen verwendet.

    Das erklärt sich leicht, denn Wolfram ist ein Kaltleiter. Je mehr Spannungsabfall wir in der Wendel haben, desto heisser wird sie und leitet immer schlechter.

    Vergessen wir das aber erst mal und gucken uns erst mal den Fall an, wo tatsächlich nur zwei identische Glühlampen 12V/19W in Serie sind. Zweifellos liegt nun an einer Lampe ein Spannungsgefälle von 6V an.

    Jetzt stehen wir aber vor nem Dilemma, denn wenn unsere Glühfunzel ein idealer ohmscher Widerstand wäre, dann hätten wir bei halber Spannung nur noch ein Viertel der Leistung, denn P=U²/R.

    Na gut, ein Viertel der Leistung ist auch nicht schlecht, leuchtet die jetzt nur noch 1/4-so hell?
    Nein, tut sie nicht, sie gibt zwar ein Viertel der ursprünglichen Strahlung ab, aber leider rotverschoben. Die Wendel ist nicht mehr so heiss wie im Normalbetrieb und sie verschiebt ihr Abstrahlungsmaximum in den Infrarotbereich. Von dem für uns sichtbaren Bereich bleibt nur wenig übrig :-(

    Nun ist das aber auch wieder nicht die ganze Wahrheit, denn die Glühfunzel ist mitnichten ein idealer ohmscher Widerstand. Da die Wendel nun kühler ist, hat sie einen geringeren Widerstand und nimmt mehr Strom auf. Damit steigt auch die aufgenommene Leistung.
    Bleibt aber die Rotverschiebung und damit leutet es nicht mit der gewünschten Leuchtkraft von 9W :-(

    Was wir aber jetzt schon sehen ist, dass wir für die subjektiv empfundenen 9W deutlich mehr als 6V brauchen.

    Wenn jemand mag - To be continued ... :lol:

    Viele Grüsse,

    Uli
     
  19. #18 79616363, 11.07.2010
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    Ach, und weil wir grad so lustig sind, dann tun wir doch mal so, als ob unsere Funzel sich wie ne Konstantstromquelle verhalten würde.

    Es wird anschaulicher mit konkreten Zahlen, deswegen rechnen wir nochmal kurz was für ne Einzelfunzel aus. Die soll ja nominal 12V/19W haben, also hat sie nominal ne Stromaufnahme von ca. 1,6A.
    Wir gehen von ner nahezu konstanten Stromaufnahme aus und es gilt P=U*I. Wir streben ne Aufnahme von 9W an, also muss gelten 9W=Ux*1,6A. Damit ist Ux=5,625V - Also im Vergleich gar nicht so weit daneben.

    Stimmt aber wegen der Rotverschiebung trotzdem nicht. Es wird für die Praxis wenige Volt mehr brauchen.

    Ja, ich weiss, das ist ein Gefummel, aber das ist es nun mal und lässt sich z.B. mit ner einfachen PWM leicht abgleichen.

    Nun kennen wir aber den ungefähren Zielbereich und der liegt zwischen etwa 5V und 8V - oder anders gesagt, zwischen einem Tastverhältnis von 0,42 und 0,67. Die Feinjustage ist aber mit der gezeigten Schaltung gar kein Problem.
     
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  21. r1chy

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    Ah ok, danke für den kleinen Exkurs.

    Wenn mich jemand frägt, wie er eine 19W Lampe bei 12V mit 5W laufen lassen kann, hätte ich ihm mit dem simplen Ohmschen Gesetz geantwortet und kurz vorgerechnet:

    19W/12V=1,58A

    5W/12V=0,42A

    1,58A-0,42A=1,16A

    12V/1,16A=10,34Ohm

    12V*1,16A=13,92W


    Aber jetzt wo du das mit den Kennlinien und Rotverschiebung sagst, ists klar, dass meine Rechnung nicht für Glühbirnen gilt. Wohl eher für LEDs...


    Kann man die Frequenzwerte in deiner PWM-Schaltung über den Potentiometer P1 oder den Kondensatoren C1, C2, C3 variieren?
     
  22. #20 79616363, 11.07.2010
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    Am Trimmpoti kann man nix verstellen, man kann aber den Wert von P1 verändern und dann ändert sich die Frequenz. Dann müssten aber auch R1 und R2 geändert werden.
    Am einfachsten kann man mit der Frequenz spielen, wenn man C1 ändert. Je grösser C1, desto niedriger die Frequenz und umgekehrt.
    Mit der Basisschaltung kann man viel Unfug anstellen, aber dazu müsst man halt wissen, was gewollt ist.
    Bei der Schaltung kann man aber sagen, dass alle Werte nicht so kritisch sind. Der 555er ist ein sehr gutmütiger Geselle.
     
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