3 Leuchtdioden in Reihe

Der chaotische Hauptfaden

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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon xoexlepox » Do 6. Feb 2014, 20:43

felixh hat geschrieben:dafür ist der Transistor da: er übernimmt den Strom, den der GPIO nicht leisten kann.

...und hält die Betriebsspannung der LEDs von den GPIOs einigermassen fern. Denn die GPIOs mögen es nicht so gerne, "von aussen" mit Spannungen über der Betriebsspannung von 3.3V "befeuert" zu werden, was beim Basteln leicht mal vorkommen kann ;)
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Do 6. Feb 2014, 20:56

So ich werde mir den ULN2003 mal kaufen und schauen wie das so alles funktioniert. Ich hab mich übrigens nie beleidigt hier gefühlt und kann mich wirklich nur bei allen bedanken die mir hier helfen. Ist übrigens ein super Forum. Sollte es nicht funktionieren werde ich mich noch mal melden. :D :D :D was ist auf dem Bild eigentlich com, der Minuspol oder?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon felixh » Do 6. Feb 2014, 21:02

Hier stand scheisse!
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Do 6. Feb 2014, 21:04

felixh hat geschrieben:com steht für common, also Masse.
Stell dir das statt einem Minuspol lieber als 0V vor.
Sonst: Ja.


Muss ich ihn mit etwas verbinden oder ist es auch nicht schlimm wenn dort nichts anliegt?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Bjoern » Do 6. Feb 2014, 21:05

Moment, der uln2003 ist laut Innenschaltbild wie folgt zu beschalten:
E auf GND, COM auf Versorgung der zu schaltenden Last, C auf Last -, Last + auf Versorgungsspannung der Last, da COM ja die Freilaufdioden angeschlossen hat...

Oder verguck ich mich grad schwer?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Do 6. Feb 2014, 21:06

Bjoern hat geschrieben:Moment, der uln2003 ist laut Innenschaltbild wie folgt zu beschalten:
E auf GND, COM auf Versorgung der zu schaltenden Last, C auf Last -, Last + auf Versorgungsspannung der Last, da COM ja die Freilaufdioden angeschlossen hat...

Oder verguck ich mich grad schwer?


Ich kommender nicht ganz mit.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Bjoern » Do 6. Feb 2014, 21:09

Im datenblatt des ULN2003a, ist COM der Anschluss, an dem alle Kathoden der Freilaufdioden versammelt sind. Hängt man den auf Masse, brutzelt man den ULN, bzw. Schaltet man die Last dauerhaft ein.

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0CEEQFjAE&url=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fds%2Fsymlink%2Fuln2003a.pdf&ei=L9zzUpWvAo7HtAb7tYGwBQ&usg=AFQjCNHUdv8pRaS3Y-KFFvAIM8_JaWmeew&sig2=EBmIANRchXJarBBmMX2ttw&bvm=bv.60799247,d.Yms

Siehe in diesem Datenblatt Seite 3.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon felixh » Do 6. Feb 2014, 21:13

HALT KOMMANDO ZURÜCK!

Firefox hat mir das Bild des ULN nicht angezeigt, ich dachte, du spielst auf meine Bilder an!
Sorry für die Verwirrung :roll:
(man ist mir das gerade Peinlich :? )

Dieses COM aus deinem Beitrag hat NICHTS mit der Masse zu tun!

cache.php.jpg
cache.php.jpg (40.37 KiB) 3105-mal betrachtet


du siehst, dass von den Collektoren je eine Diode an den COM Pin geht.
Das sind Freilauf-Dioden. Die sollen eine spannungsspitze, wie sie beim Schalten von Induktivitäten entstehen, ableiten.

Würdest du den COM pin dann auf Masse legen, würdest du den IC Kurz schliessen.

In unserem fall kann er auch unbeschaltet bleiben, da wir keine induktiven lasten schalten.
der Pin E, also der gemeinsame Emmitteranschluss, kommt auf Masse.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon xoexlepox » Do 6. Feb 2014, 22:32

Hier scheint es mit den Chipbezeichnungen ein wenig durcheinander zu gehen: Dsprog spricht von einem ULN2003 (sieben Treiber), phettsack von einem ULN2803 (acht Treiber), und felixh hat einen ULN2008 erwähnt, von dem ich bisher kein DaBla gefunden habe. Aber die Dinger scheinen (mal abgesehen von der Anzahl der Treiber) so ziemlich ähnlich zu sein, es sind immer NPN-"open Collector"-Treiber. Die sind für die Ansteuerung der Kathoden von einer oder mehreren LEDs (bei entsprechender Versorgungsspannung und Vorwiderstand) gut brauchbar und nützlich. Nur wenn gemultiplext werden soll, werden noch Treiber für die Anoden notwendig. Daher die Frage an Dsprog: Wie denkst du dir deine Schaltung (so etwa)? Hast du genügend Ports, um die insgesamt 27 LEDs deines Cubes einzeln anzusteuern?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Profipruckel » Do 6. Feb 2014, 22:38

phettsack hat geschrieben:Ich würde die LEDs nicht direkt am GPIO anschliessen sondern über einen ULN2003 (Transistor-Array) laufen lassen.
Die Idee begeistert bei der geringen Spannung wenig, ich würde das nicht tun:

Die Restspannung VCE ist bei den Dingern kaum unter einem Volt, das kann jeder BC5_irgendwas besser.

Der ULN2003 ist für 5V-Logik ausgelegt, bei 3,3 Volt ist es also schon in der Ansteuerung sehr eng.

felixh hat geschrieben:Die Stromverstärkung beträgt bei Kleinleistungstransistoren meist irgendwas zwischen 200 und 600.
Hier übersiehst Du die Betriebsbedingung, von Logik zu LED haben wir Schaltbetrieb, VCE gegen null. 5V - 47k - BC237, habe ich mehr als einmal ein 15 mA-Relais nicht sicher geschaltet bekommen. Im Schaltbetrieb würde ich mich kaum auf mehr als 100 verlassen, eher mit 50 rechnen.

Ich gucke gerade mal die Datenblätter BC547 und 2N2222A durch, irgendwie finde ich da keine Kurven für die Verstärkung bei VCE kleiner 1 Volt :-(
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Bjoern » Do 6. Feb 2014, 22:50

Der ULN2003 tut sehr gut mit 3,3V. Der tut sogar noch mit weniger ganz gut, mussu nur das Datenblatt richtig lesen...

Dass du das Relais nicht angesteuert bekommst, kann durchaus sein bei TTL Logik mit minimaler im Datenblatt des BC237 angegebener Verstärkung, je nach Versorgungsspannung.

EDIT: Wie kommt man eigentlich auf die Idee, für den betrieb eines Relais den Strom durch den Transistor der selbiges schaltet so zu berechnen, dass er unter Laborbedingungen genau den Nennstrom des Relais schaltet? :|
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Profipruckel » Do 6. Feb 2014, 23:18

Bjoern hat geschrieben:Der ULN2003 tut sehr gut mit 3,3V. Der tut sogar noch mit weniger ganz gut, mussu nur das Datenblatt richtig lesen...
Ja ... oben in der Tabelle "5 V TTL, CMOS", finde ich weiter unten tatsächlich 2,4 Volt Ansteuerung bei 200 mA Last, OK.

EDIT: Wie kommt man eigentlich auf die Idee, für den betrieb eines Relais den Strom durch den Transistor der selbiges schaltet so zu berechnen, dass er unter Laborbedingungen genau den Nennstrom des Relais schaltet? :|
Bastelschublade, je eine Dose TUN, TUP, DUS, 1k 10k 47k 100k drin. Nix rechnen, einfach machen - bis es dann mal ein Problem gab. Also Messen und erst dann erfasst, daß Rechnen hilft :-)
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Stitch » Fr 7. Feb 2014, 01:49

http://www.youtube.com/watch?v=WiQvGRjrLnU

vllt ist das interessant und zu gleich lehrreich :D
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Name vergessen » Fr 7. Feb 2014, 06:32

felixh hat geschrieben:Aber du hast nur zu 50% recht: Du könntest den Basiswiederstand auch so wählen, dass bei 3v3 genau 20mA durch die diode fliessen :mrgreen: [/klugscheiss]
Kann man, allerdings muß man den dann für jeden Transistor einzeln ausprobieren, und der Transistor darf ja nicht gewechselt werden.
Diese Methode kann man allerdings gut als Kurzschlußbegrenzung benutzen, um die Transe zu schützen, aber als Widerstandsersatz... pfuibäh! ;) Mit einer zufälligen Auswahl an BC558 ergab sich hier bei angepeilten 50mA alles zwischen 30mA und 70mA, und größere Abweichungen würde ich nicht ausschließen wollen.

Auch, wenn es etwas "überholt" ist: ich würde nur in Ausnahmefällen irgend etwas, und sei es auch nur eine LED, direkt an einen µC-Pin klemmen. Wenn der Platz reicht, würde ich wohl, anstatt extra einen ULN zu beschaffen, Einzeltransen nehmen. Dann braucht man sich auch bei der Auswahl des µC nicht um die elektrischen Eigenschaften der GPIOs zu kümmern oder kann bei Bedarf das Ganze komplett wo anders dranhängen. Bei den "kurzschlußfesten" GPIOs wohl nicht so relevant, aber naja.

@ Multiplexing: das sieht man aber nur dann nicht, wenn man weder Augen noch Würfel bewegt. Ansonsten sieht das genau so aus wie diese dämlichen LED-Rücklichter heutzutage. Vielleicht nicht, wenn man eine Multiplexfrequenz im MHz-Bereich hinbekommt, aber sonst schon. Andererseits, wenn per PWM o.Ä. gedimmt werden soll, hat man denselben Effekt, dann ist es schon egal. :)
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Fr 7. Feb 2014, 18:20

Ok dass Problem mit der Spannung hochregeln ist denke ich erstmal gelöst. Mein GPIO Masse Pin kommt aber auch nur mit 3,3 V klar. Kann der ULN2003 die Spannung auch wieder auf diese 3,3V runterregeln, oder brauche ich dafür wieder etwas anderes?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon felixh » Fr 7. Feb 2014, 18:27

wie meinst du das?
willst du einen pin als eingang nehmen, und z.B. ein 5V pegel messen?
Dazu brauchst du einen spannungsteiler.

Sonst versteh ich die Frage nicht?

Sonst habe ich ehrlichgesagt das gefühl, dass es hier an Grundverständniss fehlt.
Lies dir bitte nochmal meinen Beitrag zum Transistor durch. Ich bin jetzt einfach mal davon ausgegangen, dass du den Unterschied zwischen Strom und Spannung kennst, aber da zweifel ich ehrlichgesagt langsam etwas dran xD
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Name vergessen » Sa 8. Feb 2014, 02:53

Ich schätze, auf der "GPIO"-Pinleiste am RasPi ist auch mindestens ein "Masse"-Pin, den er, korrekterweise, mit der Masse von den 5V verbinden will und sich fragt, ob das so paßt... falls das so ist: ja, das paßt so, und muß so sein. Die Masse ist nur für das Bezugspotential des Transistors (oder des ULN), und von den 5V kommt da nichts an.

Bei einem LED-Würfel kann ich mir nicht vorstellen, was da gemessen oder sonstwie einzulesen wäre, daher kann ich mir allenfalls vorstellen, daß er einen GPIO-Pin auf "0" setzen und diesen dann als "Masse" mißbrauchen will... würde zwar vermutlich gehen, da die Transistoren kaum Strom ziehen, aber trotzdem nicht machen. Der RasPi hat irgendwo eine gescheite Masse, die muß man nehmen.

Der ULN ist in keiner Weise magisch, und macht in dieser Anwendung exakt dasselbe wie einzelne Transistoren. Der regelt nichts, sondern macht nur eine Pegelanpassung in eine Richtung (vom Pi nach draußen), und ein Bißchen Stromverstärkung.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Sa 8. Feb 2014, 15:09

So habe mir gerade den ULN2003A gekauft. Hab 3,3V an 1B angelegt und an 1C drei Leuchtdioden in Reihe geschaltet. An E habe ich ebenfalls 3,3V angelegt. Leider leuchtet die Leuchtdioden nicht. Nur wenn ich eine anschließe funktioniert es. Hab ich was falsch gemacht?
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Bjoern » Sa 8. Feb 2014, 15:18

Ohjeh... Bitte, lies dir nochmal GENAU durch, wie ein Transistor funktioniert und wo der Unterschied zwischen NPN und PNP Transistoren ist. Dann stell dir den IC wie schon beschrieben als 7 NPN Transistoren vor mit gemeinsamen Emitter. Dann dürfte sich deine Frage erübrigen.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon felixh » Sa 8. Feb 2014, 15:28

Nur wenn ich eine anschließe funktioniert es. Hab ich was falsch gemacht?


Ja!

E an 3.3v...

keine weiteren Fragen, euer Ehren!
Dass es bei einer LED ÜBERHAUPT geleuchtet hat, überrascht mich, da da eigentlich kein strom fliessen darf.

Schriftlich finde ich solche anfängerfragen sehr schwierig zu erkären. Hast du skype?

Ausserdem:

du hattest ja am anfang die Frage gestellt, ob man an einem GPIO 3 LEDs in serie betreiben kann.
Und die Antwort war: NEIN, da die spannung von 3v3 nicht ausreicht.

Jetzt hast du einen Transistor als treiber genommen, könntest also mit der spannung nach oben gehen, gehst aber wieder auf die 3.3v...

Welche spannung eine LED benötigt, hängt von der Farbe ab - was für LEDs hast du denn?

da sie mit 3.3v leuchten, bräuchtest du quasi 3x 3.3v = 10v minimum.

NATÜRLICH DEN WIDERSTAND NICHT VERGESSEN!

//EDIT

Ist mir eben aufgefallen - kann auch missverständlich sein.
BITTE lege E jetzt nicht auf 10V, sonst killst du deinen raspi.
E gehört auf GND

//EDIT 2

transe.png
transe.png (83.19 KiB) 2898-mal betrachtet


bau das mal auf!

//EDIT 3:
http://inf-schule.de/rechner/digitaltec ... stromkreis

nur so zur sicherheit ;-)
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Sa 8. Feb 2014, 16:02

Ich habe grüne LEDs. Ich werde es gleich mal ausprobieren
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon shaun » Sa 8. Feb 2014, 16:12

Man muss aber nicht unbedingt jedes 0815-Bauteil, was selbst Conrad noch an der Theke hat, bei eBay kaufen, oder?
Früher war es ein Gag, wenn der Protagonist eines Filmes ne Tüte Milch mit nem Scheck bezahlt, heute ist der Scheck Paypal und der Supermarkt Amazon und die Leute finden das auch noch normal
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Sa 8. Feb 2014, 16:21

Also ich hab meine Sachen bei Conrad an der Theke gekauft.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon Dsprog » Sa 8. Feb 2014, 16:47

Verdammt, hab jetzt E an GND angeschlossen, funkt aber immer noch nicht.
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Re: 3 Leuchtdioden in Reihe

Beitragvon felixh » Sa 8. Feb 2014, 17:22

Hier, ein Video-Tutorial ganz alleine für dich :mrgreen:

http://www.youtube.com/watch?v=D6Cwzk4W0eM
(läugnen hilft nicht, ich hab die antwort mit der Stromverstärkung gesehen :roll: )

Sind 2,3 fehler drin, ich weis.
War eher so ne spontane Aktion, und nachzudenken während ne kammera den quatsch aufnimmt, war noch nie meine stärke

Der zeigt die Anmerkungen irgendwie nicht an...
naja, zumindest braucht die Transe im bsp 10uA statt einem, und am anfang war auch nicht unabhängig sondern unterschiedlich gemeint!

Mach mal nen Foto von deinem aufbau...
ich glaube, du hast die LEDs falschrum drinne.

Welche spannung hastn dran?
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