LED / Lampjes (Viessmann) seinpalen aansturen. Vraagje aan electronica experts

[AP3737]

Hallo allemaal

In mijn andere draadje bespreek ik de aansturing van (Viessmann) armseinen via microstappers. Momenteel ben ik bezig met een decoder daarvoor. Omdat dat draadje behoorlijk specialistisch is, maak ik voor mijn huidige vraag even een apart draadje. Hopelijk wordt dat door meer mensen gelezen.

Concreet gaat het om het aansturen van de lampjes dan wel LEDs die in Viessmann armseinen zitten. De oude seinen hebben 1 of 2 lampjes, en hebben standaard een serie weerstand van 100 dan wel 150 Ohm. Bij 30mA geven die mooi licht. De nieuwe seinen hebben 1 of 2 LEDs, en hebben standaard een serie weerstand van 820 Ohm. Bij 2mA geven die mooi licht.

Ik wil nu een universele print maken, die ik kan gebruiken zowel als er lampjes, maar ook als er LEDs in het sein zitten. Mijn eerste idee (Optie 1) was voor lampjes en LEDs verschillende soldeer pads te nemen. Omdat ik bij deze optie 3 soldeer pads nodig heb, ben ik gaan nadenken of ik ook niet met 2 soldeer pads uit zou kunnen. Ik ben toe op optie 2 uitgekomen. Ik gebruik nu een tweede PWM pinnetje van de processor, alsmede een tweede transistor. Bij JLCPCB kwam ik echter een zeer kleine dubbel transistor tegen (EMX1T2R, LCSC C253326), waarmee dit wel mogelijk lijkt. Nu laat ik de software bepalen hoeveel stroom er door de LED/Lampje gaat.





Welke schakeling heeft jullie voorkeur, of zien jullie misschien problemen. Een verdere verfraaiing bij optie 2 zou misschien kunnen zijn dat ik de ADC gebruik om te bepalen of ik een lampje of LED heb aangesloten. Hoe dat precies zou moeten heb ik echter nog niet bedacht.

Feedback is welkom :-)

Aiko

[Klaas Zondervan]

Het gaat kort gezegd dus om de keuze tussen de ene of de andere weerstand. Dat kan toch met een jumper?

[bellejt]

of een soldeereilandje

[AP3737]

Het gaat kort gezegd dus om de keuze tussen de ene of de andere weerstand. Dat kan toch met een jumper?

In principe, ja. Maar de hoogte is beperkt tot enige millimeters, omdat het geheel straks in een "Wattenscheider" schacht moet komen.

of een soldeereilandje

Dat zou dan een betere oplossing zijn dan een jumpertje. Een soldeereilandje moet kost ruimte, en dan is optie 1 misschien net zo handig zijn.

Groet, Aiko

[bekie]

Middag,
je zou ook het soldeerpadje van de weerstand aan de aansluitzijde van led of lamp eventjes groter kunnen maken?
Dan vervalt het afzonderlijke soldeerpad en blijft er wel een weerstand zitten zonder iets aangesloten, maar die kan je later nog gebruiken bij eventuele ombouw naar led of lamp.

Mvg,

Antoon

[Klaas Zondervan]

Ik heb het idee dat je moeilijker doet dan nodig is. Per sein hoef je maar één keer te kiezen, eenmaal geïnstalleerd hoeft het  toch niet meer veranderd  te worden? Dan is het een kwestie van een passende weerstand kiezen en nooit meer aankomen.

[AP3737]

Ik wil het geheel bij JLCPCB in elkaar laten zetten. Waar mogelijk gebruik ik 0402 weerstanden, deze weerstanden zullen waarschijnlijk (vermogen) 0604 moeten worden. Zelf doe (kan) ik dat soort gepruts niet meer; te klein.  Dus is mijn gedachte dat je misschien een extra pin en wat software zou kunnen gebruiken. Of je dat moeilijk vindt of niet, dat ligt er aan. Ik vind het moeilijker om hele fijne soldeer verbindingen te maken dan wat extra regels code te schrijven. Ook houd ik er wel van om steeds wat nieuws te proberen en daarvan te leren.

Groet, Aiko

[bask185]

2 in 1 transistor gebruiken met ingebouwde basis weerstanden. (Scheelt ruimte) Dan de pad van de led met beide weerstanden aan de collectors hangen.  En dan kan je met software kiezen welke tot en daarmee voor schakel weerstand te gebruiken.

Je kan ook onder een de emitters een 10R weerstand zetten en met je adc kan je dan de spanning meten en daarmee de stroom bepalen. Je zou zo moeten kunnen achterhalen of er een led of gloeilamp achter hangt.

Bas

[AP3737]

Hi Bas

Kan je mij een type nummer geven van een dergelijke transistor? Ik heb “speciale transistoren” zo niet kunnen vinden.

Het idee van een basis weerstand had ik eerst ook, maar ik zie niet hoe dat werken kan. Zou je juist niet op de collector (via een spanningsdeler) moeten meten? Daar zie je de verschillen tussen leds en lampjes wel.

Gisteren ging mijn voorkeur uit naar optie 2, maar vandaag neig ik weer meer naar optie 1. Het is zoals het weer, vandaag dit en morgen dat 

Groet, Aiko

[Menno]

Ik zou niet moeilijker doen dan nodig en gewoon een stroombronnetje met een transistor maken. Of dat dissipatie-technisch uit kan weet ik niet zo snel (dat mag jij lekker berekenen ) maar het scheelt je 1 soldeerpad. Die ruimte kun je dan weer gebruiken voor de extra weerstand en transistor.

Op die manier hoef je geen software te schrijven of extra eilandjes aan te brengen.

EDIT: ik zie nu pas die 100 kilo-Ohm weerstanden naar de basis van de transistor. Dat is behoorlijk hoog. Als je de transistor op wil laten warmen door 'm als regelbare weerstand te gaan gebruiken, prima, maar zelf zou ik die toch minstens naar 10 k verlagen.

Verder is het gebruikelijker om in de emitter te meten: daar loopt immers alle stroom. De basisstroom is verwaarloosbaar. Afhankelijk van de resolutie van je analoog naar digitaal conversie kom je met veel bits op een klein spanningsbereik (over 10 Ohm valt immers relatief weinig spanning) vaak verder dan met hetzelfde aantal bits op een groter spanningsbereik (in de collector, waar je met een spanningsdeler meteen veel spanning kwijt bent voor je lampjes).
Maar je zit dan ook weer met ruis op je ADC-ingang en hoe lager de spanningen die je wil meten, hoe meer dat óók een rol gaat spelen. Een reden dat ik me dus niet aan dat soort dingen waag

[bask185]

https://jlcpcb.com/partdetail/Lrc-SLMUN5211DW1T1G/C2932892

Ik zou niet moeilijker doen dan nodig en gewoon een stroombronnetje met een transistor maken. Of dat dissipatie-technisch uit kan weet ik niet zo snel (dat mag jij lekker berekenen ) maar het scheelt je 1 soldeerpad. Die ruimte kun je dan weer gebruiken voor de extra weerstand en transistor.

Op die manier hoef je geen software te schrijven of extra eilandjes aan te brengen.

Ik krijg niet de indruk dat je begrepen wat het probleem is. Als je constante stroombron maakt, kan je toch niet makkelijk wisselen met leds en gloeilampen?

Afhankelijk van de resolutie van je analoog naar digitaal conversie kom je met veel bits op een klein spanningsbereik (over 10 Ohm valt immers relatief weinig spanning)

10 bits en 10R geeft een resolutie van 0.5mA per adc stap. Dat is toereikend.

Maar je zit dan ook weer met ruis op je ADC-ingang

Hoezo je plakt er toch standaard een condensator over? Bovendien met een 10R weerstand tussen adc en gnd, heb je niet zo veel ruis. Je hoeft immers alleen maar vast te stellen of je led of gloeilamp heb aangesloten.

Ik zou trouwens beide emitters aan elkaar knopen. Dan tussen emitters en gnd die 150R zetten.  Beide collectors sluit je aan op hetzelfde soldeerpad, maar eentje met de resterende weerstand voor de leds.

Bij het opstarten kan je met 2 outputs kiezen tussen grote stroom en kleine stroom.

Om te voorkomen dat je je leds sloopt, zou je eerst de tor met de extra weerstand moeten inschakelen en de stroom meten.

Ik weet alleen niet wat het verschil is als je de gloeilamp of led via de 820R weerstand laat stromen. Dat is het verschil wat je moet kunnen detecteren om dit te laten werken. Kan je vertellen hoeveel weerstand de gloeilamp heeft?

Ik kan later een schema bijvoegen. Heb nu alleen maar mn phone opzak 

Mvg,

Bas

[AP3737]

Beste allen

Het idee van een stroombron heb ik ook even gehad, maar dan heb ik precies het probleem wat Bas beschrijft.

@Bas, dank voor de LCSC link, dit type kende ik nog niet. Weer iets geleerd.
Een gloeilampje heeft ongeveer 700 ohm weerstand. Als er twee worden gebruikt, is de weerstand dus 350 Ohm.

Groet, Aiko

[AP3737]

EDIT: ik zie nu pas die 100 kilo-Ohm weerstanden naar de basis van de transistor. Dat is behoorlijk hoog. Als je de transistor op wil laten warmen door 'm als regelbare weerstand te gaan gebruiken, prima, maar zelf zou ik die toch minstens naar 10 k verlagen.

Dank dat je dit opmerkt. De waarde van 100KOhm is een relict uit de tijd dat de collector-emitter stroom 2mA zou zijn. Ik dacht toen nog dat er geen gloeilampjes in de seinen zaten. Als je dit niet had gezien, had ik het waarschijnlijk ook zelf niet meer gezien, en me later afgevraagd waarom de transistor niet voldoende stroom kan leveren.

Wordt dus aangepast
Aiko

[bask185]

De 150R weerstand is hier ook de shunt weerstand. Met een Vref van 5V en 10bits ADC heb je ook een redelijke resolutie van 32,5 µA per ADC stapje.

Op 12V zouden die gloeilampen gezamenlijk 10,26mA trekken met de totale weerstand. Als je dit dan meet, dan weet je dat je andere andere transistor moet gebruiken. Dan bypass je de 680R weerstand en heb je meer stroom tbs voor de gloeilamp.

Een kale 1.3V led zou 13mA met die totale weerstand.
Een kale witite led van 3.5V zou echter ook 10,26mA trekken. Dan wordt het onderscheidt lastig.

Je had het echter ook nog over serie weerstanden in beide seinen? Wellicht dat we daar het benodigde verschil kunenn vinden.

En of we wel of geen auto-detectie kunnen realiseren, ik zou nog steeds dit circuit gebruiken, omdat het simpelweg weinig ruimte gebruikt, de stroommeting kost 1 0402 condenstator en een printtpoortje en een instelbare CV kunnen we achteraf altijd nog doen. Of desnoods toggelen tussen grote stroom/kleine stroom door het config knopje 5s ingedrukt te houden? Daar zijn oplossingen voor te bedenken.
 
We moeten wel grotere weerstanden gebruiken dan 0402. Die 150R weerstand in 0402 kan niet meer dan mA doen, dan moeten we naar 0603 upgraden.

Bas

[AP3737]

Hi Bas

Dank voor je schema. Ik heb hieronder het principe schema getekend zoals ik die in mijn hoofd had.

Als er 1 lampje in het sein zit, dan is de weerstand van dat lampje (in koude toestand) ongeveer 700 Ohm. Deze waarde fluctueert, en ik heb ook al 650 Ohm gemeten. Warm zal die wat anders zijn, maar ik heb geen uitputtende studie hiervan gedaan 
Als er 2 lampjes in een sein zitten, dan staan die parallel. De weerstand is dan dus ongeveer 350 Ohm.

Als er één LED in het sein zit, dan is de spanningsval over die LED waarschijnlijk iets als 2V.
Als er twee LEDs in het sein zit, dan staan die in serie en is de spanningsval iets als 4V.
Verder wil ik een diode in serie met de LEDs hebben, omdat de draadjes die uit het sein komen beide zwart zijn. Je kan ze dus makkelijk omdraaien, waardoor de LEDs kapot gaan.



Om de hoeveelheid stroom door de LED(s) te beperken, is er een serie weerstand nodig van 1K8. Dan is de maximale stroom door de LED(s) 7,4mA. Door PWM dimmen we de LED(s).

Een enkel lampje heeft ongeveer 15mA nodig om te branden. Bij twee lampjes parallel is dat dus 30mA. Volgens de specificaties kan een lampje maximaal 30mA aan, maar dan is de hoeveelheid licht veel te veel.
Om de lampjes te beschermen moet de hoeveelheid stroom door de lampjes dus beperkt worden, daarvoor is een serie weerstand nodig van 100 Ohm. Maximaal zal er, als er 2 lampjes parallel zijn aangesloten, dus een stroom vloeien van ruim 30 mA (15 Volt over 450 Ohm). Ook nu zullen we via PWM gaan dimmen; bij een enkel lampje wat meer dan voor 2 lampjes in parallel.

In jouw schema staat een 150 Ohm weerstand in de emitter leiding. Dat gaat volgens mij niet werken, want dan wordt de emitter spanning te hoog (30mA x 150 = 4,5Volt). Daarom heb ik zitten denken om de spanning, via een 2:1 spanningsdeler, van de collector af te halen.

Vanwege de spreiding die waarschijnlijk zit in de weerstandwaarden van de gloeilampjes, ben ik er niet zeker van of dit uiteindelijk wel betrouwbaar gaat werken zoals in bovenstaand schema is getekend.

Feedback is welkom
Groet, Aiko