Hallo Puero,
Hilaron hat alles korrekt angegeben, aber ich lese eben im Schaltbild, dass die Helligkeit proportional zum Eingangsstrom sein soll. Ich fürchte, dass in dieser Schaltung die Lampe erst bei mehreren mA mit dem Leuchten beginnt und bei wenigen mA mehr voll leuchtet. Das hängt mit der Kennlinie eines Fet`s zusammen.
Es wird nötig sein, Trimmer einzubauen, damit diese Kennlinie genau korrigiert wird.
Gruß, Edi
Hallo,
Ich fürchte, dass in dieser Schaltung die Lampe
erst bei mehreren mA mit dem Leuchten beginnt und bei wenigen
mA mehr voll leuchtet. Das hängt mit der Kennlinie eines
Fet`s zusammen.
Die Bedenken teile ich auch, allerdings ist die Begründung
nicht plausibel.
Die Glühlampe ist alles andere als ein lineares Element
und die Leuchtstärke nimmt von Nennstrom (bei Nennspannung)
bei Reduzierung sicher progressiv ab.
Es wird nötig sein, Trimmer einzubauen, damit diese Kennlinie
genau korrigiert wird.
Zusätzliche lineare Elemente bringen so nicht viel.
Zunächst wäre schon mal ein Offset sinnvoll, der
bei 0mA die Glühlampe schon mal bis zum leichten
Rotglühen vorheizt.
Besser wäre allerdings die Verwendung von LED.
Die geben zumindest annähernd linear Licht ab ohne
auch dabei die Lichtfarbe zu ändern.
Allerdings ist auch das Helligkeitsempfinden des Auges
nicht linear.
Was der Fragesteller eigentlich damit will, weiß ich nicht.
Gruß Uwi
Hallo Hilarion,
Was die Ausgangsspannng des LM358 betrifft, steht im
Datenblatt, dass diese bis auf 20mV an GND herunterreicht (Ub
= +5V, RL= 10KOhm).
Beim STM-Datenblatt steht es etwas anders:
https://www.distrelec.de/ishop/Datasheets/jhLM258_e.pdf
Da muss man sich die Info aus dem Diagramm ziehen.
MfG Peter(TOO)
Hallo Edi,
Hilaron hat alles korrekt angegeben, aber ich lese eben im
Schaltbild, dass die Helligkeit proportional zum Eingangsstrom
sein soll. Ich fürchte, dass in dieser Schaltung die Lampe
erst bei mehreren mA mit dem Leuchten beginnt und bei wenigen
mA mehr voll leuchtet.
Eine Glühlampe ist ein Kaltleiter.
Bei Stromsteuerung ergibt sich eine Hysteresis-Schlaufe aus Strom und Helligkeit.
An Stelle einer Stromsteuerung wäre eine PWM sinnvoller, da hier die praktisch Hysteresis wegfällt.
Aber wir wissen ja immer noch nicht was das Ganze werden soll …
MfG Peter(TOO)
Datenblätter bestätigen dass LM358 fast 0V ausgibt
Grüß Dich TOO,
im ST-Datenblatt habe ich - wie im National Semi Datenblatt - die beiden Diagramme Namens „Voltage Follower Pulse Response (Small Signal)“ gefunden, doch diese Diagramme können nicht als Bestätigung dafür hergenommen werden, dass der LM358 bei einem LOW-Pegel mindestens 0,8-0,9V ausgibt und nicht weniger.
Diese beiden Diagramme zeigen nämlich, dass der LM358 mit seiner Ausgangsspannung auch bis 300mV herunter gehen kann, wobei dies nicht so verstanden werden darf, dass er nicht noch weiter herunter gehen kann, denn wenn das Eingangssignal in diesen Diagrammen schon einen Offset von 300mV hat, ist es ja logisch, dass der Ausgangspegel diesen Offset nicht unterschreitet.
Dass der LM358 tatsächlich nahezu 0V ausgeben kann, bestätigt sich laut Datenblatt anhand des Schaltungsbeispiels im Kapitel „Typical Single-Supply Applications“ mit Hilfe des Diagramms Namens „Non Inverting DC Amplifier“. In diesem Beispiel ist der LM358 als nicht-invertierender Verstärker beschaltet und daneben ist sogar eine Eingangs-/Ausgangs-Spannungs-Kennlinie abgebildet, die im Kreuzungspunkt der X- und Y-Achse beginnt, d.h. bei 0V Eingangs- und 0V Ausgangsspannung!
Diese Ausführungen sollten nun wirklich genügen um zu zeigen, dass der LM358 die Fähigkeit hat, einen 0V-Pegel (bis auf max. 20mV) auszugeben, und einen 0V-Pegel am Eingang zu verarbeiten.
Grüße,
Hilarion
Transistor hat keine lineare Eingangskennlinie
Hallo Puero,
es würde nicht den gewünschten Effekt bringen, wenn der Transistor parallel zum Widerstand geschaltet würde, denn ein Transistor (egal ob MOSFET oder Bipolar-Typ) wird nicht linear leitend zur Höhe seiner Eingangsspannung (Gate-Source Spannung) oder seines Eingangs-Stromes (Basis-Stromes).
Aus diesem Grund wird ein Operationsverstärker benötigt, der als spannungsgesteuerte Stromquelle beschaltet ist (so wie in meinem zweiten Lösungs-Schaltplan). So beschaltet, erhöht der Operationsverstärker den Strom durch den Transistor (und damit den Strom durch die Birne) proportional zum Eingangsstrom.
Wie schon öfters erwähnt, ändert sich die Helligkeit einer Glühbirne nicht exakt proportional zum durchfließenden Strom, d.h. der Glühfaden fängt bei 3,3A Nennstrom (=80Watt) evtl. erst bei 0,25A zu glühen an. Daher ist eine Glühbirne wahrscheinlich nicht das präziseste Anzeige-Instrument.
So wie es aussieht, kommt es bei Deiner Aufgabenstellung jedoch nicht auf große Anzeigegenauigkeit an, denn mit dem Auge lässt sich wahrscheinlich kaum erkennen, wann z.B. 50% der Helligkeit erreicht sind, denn um die 50% mit dem Auge bestimmen zu können, müsste die Lampe zuvor wenigstens 1x mit 100% Helligkeit betrieben werden, damit man einen optischen Vergleichswert hat. Und selbst dann wäre es meiner Ansicht nach immer noch eine ziemlich subjektive Angelegenheit, die 50%-Helligkeitsgrenze zu schätzen, vor allem wenn die Umgebungshelligkeit nicht konstant ist.
Viele Grüße,
Hilarion
P.S. Verlustleistung am Strom-Mess-Widerstand:
Wie ich schon vermutet hatte, muss der Strom-Mess-Widerstand R3
(siehe zweiten Lösungs-Schaltplan) auf 0,1 Ohm reduziert werden, damit seine Verlustleistung bei voller Helligkeit auf 1Watt begrenzt wird.
Achso Ok dann versteh ich auch weshalb man so einen Schaltung benötigt.
Nein die Helligkeit der Lampe muss nicht so genau sein. Das ganze soll halt Teil eines Regelkreis-Models sein. Dabei wird die Temperatur der Lampe gemessen und ein Regler regelt die Lampe dann auf eine bestimmte Temperatur (über denn 0-20 mA Ausgang). Das ganze kann man dann ganz gut an der Helligkeit der Lampe erkennen.