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Thema: Induktion, "nur" eine LED leuchten lassen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Induktion, "nur" eine LED leuchten lassen

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    Hi,

    ich finde Induktion ist ein sehr spannendes Thema.
    Gerade in Bezug auf kabellose Stromübertragung.

    Was ich gerne versuchen würde, ist eine LED dauerhaft zum leuchten zu bewegen ohne das sie an eine Baterie etc angeschlossen ist. Der Strom soll eben per Induktion an erzeugt werden.

    Das bedeutet ich muss die LED an eine Spule anschließen und diese einem sich ständig ändernden Magnetfeld aussetzen. Soweit richtig, oder?
    Dabei ändert sich dann ja aber auch ständig die Flussrichtung des Stromes ind er Spule, dass bedeutet die LED würde flackern, wenn die Frequenz nicht hoch genug ist (zumindest würde man das Flackern bei hoher Frequenz nicht mehr sehen). Immer noch richtig?

    Meine Frage bezieht sich eher auf die Spule die das Magnetfeld erzeugt.
    Ich würde das gerne über Batterien/Akkus erzeugen, allerdings müsste sich dabei dann ja auch die Flussrichtung ändern um eine Veränderung im Magnetfeld zu verursachen, wie ist das zu bewerkstelligen?

    Wie müssten die Spulen dimensioniert sein, wenn man davon ausgeht, dass man einen standard 9V-Block als Primärenergiequelle verwenden wollte und im Sekundärkreis der LED so um und bei 3V erzeugen wollte?

    Könnt ihr mir Tipps geben wo ich Informationen zu dieser Problematik finde? Vielleicht Experimente an Hand derer man eine Lösung nachvollziehen könnte?

    Danke für eure Mühe!

    Crypi

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    3. Planet eines kleinen Sonnensystems in einem Seitenarm der Milchstraße
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    Hi Crypi,

    zu diesem Thema ist im Januar 2008 ein ausführlicher Elektor-Artikel (Download-URL steht auf der genannten Seite; Download kostet EUR 1,20) erschienen.

    Viele Grüße

    Fred
    Only entropy comes easy. - Anton Checkhov

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Leider verfüge ich nicht über die Kredits die man benötigt um den Artikel zu lesen.

    Gibts vergleichbare Informationen an anderer Stelle?

    Ich habe bisher nicht viel Erfolg gehabt bei der Suche nach Anleitungen, Experimenten etc die ich nachvollziehen kann.

    Crypi

  4. #4
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    Re: Induktion, "nur" eine LED leuchten lassen

    Zitat Zitat von jcrypter
    Das bedeutet ich muss die LED an eine Spule anschließen und diese einem sich ständig ändernden Magnetfeld aussetzen. Soweit richtig, oder?
    Dabei ändert sich dann ja aber auch ständig die Flussrichtung des Stromes ind er Spule, dass bedeutet die LED würde flackern, wenn die Frequenz nicht hoch genug ist (zumindest würde man das Flackern bei hoher Frequenz nicht mehr sehen). Immer noch richtig?
    müsste richtig sein

    ich bin mir da jetzt nicht ganz sicher, aber meiner meinung nach müsste es reichen wenn das feld sich auf- und abbaut, d.h. dir würde zB eine einfache Rechteckschwingung reichen.
    Da eine "Hälfte" (über/unter 0V) der induzierten Wechselspannung bei einem normalen Sinus die LED eh nicht interessiert (Diode, wenn du keinen Gleichrichter benutzt) müsste theoretisch auch ein Rechteck oder Sinussignal über 0V reichen.

    Bitte korregiert mich wenn das Blödsinn ist!

    Das wäre die Theorie, zur Praxis würde ich versuchen mit einem NE555 eine einfache Rechteckschwingung zu erzeugen (da gibts viele Schaltungen im Netz). Eine Alternative wäre ein RC-Schwingkreis.
    Da kenn ich mich aber nicht so gut aus.

    Hilfreich bei der Dimensionierung der Spulen ist die Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator

    Da steht zB

    U(vorher) / U (nachher) = N(Primärspule) / N(Sekundärspule)

    das würde dann heißen das du bei 9V zu 3V ein Verhältniss von 3:1 zwischen deinen Windungsanzahlen haben müsstest. (unbelastet...aber nur mit einer LED sollte das doch noch so ungefähr hinhauen?)

    Ich hoffe ich hab dir ein bisschen geholfen und nicht nur meine eigenen Fragen gestellt *g*

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Oh doch, das hast du!

    Ich danke dir!

    Werde mich mal auf die Suche nach der Schaltung machen!

    edit: es gibt ja auch Wechselrichter... entnehme ich dem Namen, dass der aus Gleich- Wechselstrom macht? Kommt dann natürlich auf die Frequenz an, aber im Prinzip sollte das auch gehe, oder?

    Crypi

  6. #6
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    joa stimmt.

    aber damit das auch sinn machen würde bräuchtest du wieder einen Gleichrichter auf der Seite der LED, da diese ja in eine Richtung sperrt.
    Wenn du das dann aber noch ein bisschen glättest, zB mit Kondensatoren, könntest du die LED sogar ununterbrochen leuchten lassen...

    spielt aber keine rolle *g*

    ps: wenn du das mit der led versuchst, vergiss den vorwiderstand nicht - der zur verfügung stehende strom ist bei 9V->3V deutlich höher!

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Nun ja, den gleichrichter bräuchte ich ja so oder so, vorausgesetzt die LED flackert immer noch wenn die Frequenz eigentlich hoch genug ist.

    Gleichstrom werde ich im Sekundärkreis der LED ohne Gleichrichter eh nie erzeugen können.

    Interessanter fände ich zur Zeit die Schaltung zur Erzeugung der Schwingung im Primärkreis.
    Da finde ich nicht so recht den Zugang.
    Könnt ihr mir noch einen Hinweis geben wie die Schaltung heißen könnte.
    Oder ist das dieser Astabilde Multivibrator?

    Crypi

  8. #8
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    das auge kann ein flackern bis ungefähr 20 Hz wahrnehmen - mit deiner Schaltung über 50Hz zu kommen ist vermutlich kein größeres Problem.

    Damit könntest du dir das Gleichrichten/Glätten sparen...
    Die LED fungiert ja schon als ganz einfacher Gleichrichter, nur das der Rest verloren geht.

    Beispiele für eine PWM-Rechteck-Ansteuerung mit einem Ne555 wäre zB hier:

    http://www.mikrocontroller.net/attac...872/pwm555.gif
    http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

    der ne555 kann zB ein Astabiler Multivibrator (tolles Wort) sein, ein Beispiel ist in dem Datenblatt bei typical Applications.

    http://www.datasheetcatalog.org/data..._SE555_C_2.pdf

    ob das Rechteck reicht - keine Ahnung, das müsste man ausprobieren.

    *edit* naja...bisher hab ich bisher keine tollen ergebnisse erzielen können

    haben hier einen ne555 der ein 500Hz rechteck erzeugt.
    allerdings sind wohl 5 windungen bei primär/sekundär auf einem nagel bei 0,2a nicht ausreichend um irgendwas zu induzieren. da kommt einfach nichts an. aber wir versuchens mal weiter...

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Guten Morgen,

    was genau machst du denn mit Induktion?

    edit: Bei deinem zweiten Link, http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm , was ist da P1 und P2 ?
    Das in diesem Beispiel zwei LEDs verwendet werden ist auch wirklich nur ein Beispiel oder?
    Für mich ist doch nur wichtig was aus Pin3 kommt, oder?
    Die LEDs kann ich weglassen?


    Crypi

  10. #10
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    Wenn deine Schaltung Batteriebetrieben sein soll und die LED konstant leuchten soll, dürfte für dich der Wirkungsgrad der magnetischen Kopplung und der Stromverbrauch deines Multivibrators von Interesse sein.

    Je höher die Frequenz um so besser der Wirkungsgrad. (Siehe Wirkungsgrad Schaltnetzteile) So 40 KHz sind ganz gut.

    Da du mit zwei Luftspulen arbeitest ist die Kopplung deutlich geringer als bei einem Traffo mit Kern.
    Und natürlich bei variablen Spulenabstand auch variabel.
    Also Led seitig besser eine Ladeschaltung mit Kondensator und Spannungsbegrenzung vorsehen so das auch bei schlechter Kopplung noch genug Energie für die LED da ist und bei zu Guter Kopplung nichts durchbrutzelt.

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