LED's toevoegen bestaande Webcam, weerstanden berekenen

Hallo,

Na het modificeren van een webcam tot microscoop wil ik graag felle led’s toevoegen.
De webcam-pcb lijkt al voorbereid te zijn voor 6 led’s.

Na het doorpiepen van de pcb kom ik tot het volgende circuit diagram:

Trust heeft een model (spotlight pro) met dimbare led’s (dimmer in het snoer), en ik vermoed dat de VR1 aansluitpunten hiervoor gebruikt worden.

Kan iemand me helpen bij het berekenen van de te gebruiken weerstanden?
Zou mooi zijn als de ook nog een dimmer gebruikt kan worden, maar ook prima als dat niet lukt.

Aannames:
Ga uit dat de pcb is voorbereid voor de gangbare transistor pinouts (collector bovenaan, base onder links, emittor onder rechts).
Met deze aanname kom ik op een NPN transistor.

Webcam details:
Trust Exis Webcam – black/silver (#17003)
www.trust.com/nl/product/17003-exis-webcam-black-silver

Na het opbouwen van de schakeling op een breadboard heb ik een werkend cicuit met de volgende waarden:

R16a = 6k8
R17a = 10k
R13a = 100k of oneindig
VR1 = potmeter 25k bij R13a = oneindig, 50k bij R13a = 100k

C15, C18 = 100nF

Een dimmer blijkt onmisbaar om de webcam niet te oversturen.

Hoeben

Golden Member

Er zit geen weerstand in serie met de LED. Dit kan niet goed zijn. Er moet een weerstand in serie staan met de LED of met de emittor van Q2a. Ook die Ube van 1.2V kan niet, er moet daar echt een weerstand staan.

Ik denk dat je beter even de pcb kunt laten zien, met de sporen. Volgens mij klopt het niet.

De bedoeling is waarschijnlijk iets stroombronnigs, maar ik zie de shunt/terugkoppeling niet en/of doorzien de schakeling niet en/of er zit nog een vouawtqtje in.

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.

Ik mis ook iets terugkoppelings, stroombronnigs achtigs. Deze schakeling heeft op deze manier niet heel veel nut. Je kunt zo net zo goed direct een spanning op de led zetten. Als die niet te hoog kiest gaat de led niet stuk en lijkt alles het door geluk goed te doen. Die twee transistoren zijn nu eigenlijk overbodig. Met een terugkoppeling zou je ervoor kunnen zorgen dat q2a zo gestuurd wordt dat de stroom iets terug geregeld wordt. Dan heeft het wel zin en gaat de led nooit stuk.

Op 13 februari 2020 23:24:50 schreef Hoeben:
Er zit geen weerstand in serie met de LED. Dit kan niet goed zijn.

Dat is niet waar. Een stroombron-constructie kan prima werken zonder weerstand in serie met de led. In plaats van dat de rest van de spanning over een weerstand valt, valt die dan over een transsitor.

Nu ontbreekt er ook een weerstand om dit circuit stroombron te laten zijn, dus het lijkt er sterk op dat er zowiezo een weerstand ontbreekt. En als er dan toch een weerstand ontbreekt dan kan dat net zo goed de serie-weerstand voor de led zijn.

Een voorbeeld van een schakeling zonder voorschakel-weerstand: https://www.circuitsonline.net/schakelingen/104/lichteffecte...e-led.html

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@Hoeben, Allen,

Bedankt voor je reactie. Er moet idd een weerstand bij.
Ik heb het voedings gedeelte wat versimpeld, maar tussen de 3.3v en de rest van het circuit zit nog een weerstand (R7).

Ik dacht daar weg te komen met een draadbrug, maar heb idd een stroom gezien boven de 120mA.
(Wel minder, R7 zit wat dicht bij de sensor. Maar met wat Kapton tape moet het lukken de 0Ohm met een wat hogere waarde te vervangen.)

LED specs:

code:


20mA
Color temperature: 6000-7500K
Brightness: 6-7LM
Voltage: 3.0-3.2V
Power:0.2w

Die Vbe = 0.6-1.2volt heb ik uit de datasheet.
Er zit helaas geen voorziening voor een andere weerstand op de PCB.

@Ex-fietser, Allen,
De schakeling werkt prima, ook zonder R7.
Alleen kan er een te hoge stroom gaan lopen als de weerstand van de potmeter (VR1) hoog is (~>20k) (bijvoorbeeld als de potmeter even hapert).
Ik zie de stroom varieren van 0.040mA tot 0.135mA.

De complete schakeling, met R7:

Met een weerstand R7 is er wel een soort stroom-begrenser.

Edit: Heb een 2R7 Ohms weerstand gevonden, en op de breadboard setup als R7 gebruikt. Daarmee is de maximale stroom 0.115mA.

Op 15 februari 2020 00:07:18 schreef RomMon:
Daarmee is de maximale stroom 0.115mA.

Dat moet een heel efficiente led zijn als ie het goed doet op .11 mA. Als indicatielampje gebruik ik groene leds op 0.05mA, dus het kan wel, maar ik denk dat het om echt "licht" te geven te weinig is.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Eerlijk, ik geloof niet dat die schakeling zo in elkaar zit, daar kun je geen ledstroom mee regelen.

Met <3.3V kun je wel een witte led laten werken zonder weerstand, zo werken bijna alle mini-kerstverlichtingen op 2 AA batterijen.
Als je daar de Vce(>=0.3V) van de 2N2222 van aftrekt kom je met moeite nog aan 3V en een 3.3V led is zelfregulerend als de spanning lager is dan 3.2V

Als je daar een witte led wilt bijplaatsen kun je die gewoon parallel plaatsen maar of die SMD spanningsregelaar dat gaat volhouden is een andere vraag.

LDmicro user.

De schakeling werkt prima, ook zonder R7.

Inderdaad zoals ik al zei:

Je kunt zo net zo goed direct een spanning op de led zetten. Als je die niet te hoog kiest gaat de led niet stuk en lijkt alles het door geluk goed te doen.

Een kwestie van geluk dus. Jij hebt of de print niet goed uitgeplozen of er zit een foutje in die print. Die hele transistorschakeling heeft zo weinig zin. Ik ben het wel eens met MGP

Als VR1 een spanningsdeler zou zijn en daarmee de basis van een tor aanstuurt, dan kan je in de emitter een weerstand opnemen en in de collector een led. Je hebt nu een regelbare stroombron.

Probleem is alleen dat ie niet lineair is: onder "regelbare spanning = 0.6V" doet ie niets. Dit kan je met een extra weerstandje oplossen.

Ander probleem is dat als je VR tot 3.3V laat regelen je minimaal 3.3V -0.6V + 0.2V + Vled als voeding nodig hebt.

Ik zou me kunnen voorstellen dat met een extra transistor zoiets oplosbaar wordt. Misschien een stroomspiegel of zo. Hoe dat eventueel met wat fuzzyness op dit schema te mappen is, snap ik nog niet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Met dit ontwerp kun je heel mooi de stroom regelen, de weerstand voor de potmeter is een begrenzer. Alleen weet ik niet of je dit wilt en of het mogelijk is in jouw situatie.
http://www.floodland.nl/aim/info_allesetende_led_1.htm

Op 15 februari 2020 08:35:18 schreef rew:
[...]Dat moet een heel efficiente led zijn als ie het goed doet op .11 mA. Als indicatielampje gebruik ik groene leds op 0.05mA, dus het kan wel, maar ik denk dat het om echt "licht" te geven te weinig is.

Idd de leds werken uitstekend. Heb zojuist mijn 3 euro Aliexpress USB spannig/stroom-meter met een Fluke vergeleken, en die klopt.
Er bleek zelfs een 40mA offset te zijn dus de range is zo'n 0mA tot 90mA.
De led's zijn mooi helder.

Op 15 februari 2020 08:56:11 schreef MGP:
Eerlijk, ik geloof niet dat die schakeling zo in elkaar zit, daar kun je geen ledstroom mee regelen.

Met <3.3V kun je wel een witte led laten werken zonder weerstand, zo werken bijna alle mini-kerstverlichtingen op 2 AA batterijen.
Als je daar de Vce(>=0.3V) van de 2N2222 van aftrekt kom je met moeite nog aan 3V en een 3.3V led is zelfregulerend als de spanning lager is dan 3.2V

Als je daar een witte led wilt bijplaatsen kun je die gewoon parallel plaatsen maar of die SMD spanningsregelaar dat gaat volhouden is een andere vraag.

De 2R7 weerstand lijkt dan toch overbodig. Uit voorzorg heb ik die er inmiddels toch maar tussen gezet.
De schakeling werkt daarmee ook nog prima.

Op 15 februari 2020 09:27:14 schreef Ex-fietser:
[...]
Inderdaad zoals ik al zei:
[...]
Een kwestie van geluk dus. Jij hebt of de print niet goed uitgeplozen of er zit een foutje in die print. Die hele transistorschakeling heeft zo weinig zin. Ik ben het wel eens met MGP

M'n breadboard setup werkt gelijk aan de webcam. Daarmee verwacht ik dat ik geen foutje heb gemaakt bij het doorpiepen.
Ook lukt het prima de lichtsterkte van de leds te regelen.

Op 15 februari 2020 09:41:46 schreef rew:
Als VR1 een spanningsdeler zou zijn en daarmee de basis van een tor aanstuurt, dan kan je in de emitter een weerstand opnemen en in de collector een led. Je hebt nu een regelbare stroombron.

Probleem is alleen dat ie niet lineair is: onder "regelbare spanning = 0.6V" doet ie niets. Dit kan je met een extra weerstandje oplossen.

Ander probleem is dat als je VR tot 3.3V laat regelen je minimaal 3.3V -0.6V + 0.2V + Vled als voeding nodig hebt.

Ik zou me kunnen voorstellen dat met een extra transistor zoiets oplosbaar wordt. Misschien een stroomspiegel of zo. Hoe dat eventueel met wat fuzzyness op dit schema te mappen is, snap ik nog niet.

Met VR1 wordt het idd een spanningsdeler. De schakeling is niet heel lineair, maar voldoende om de lichtsterkte goed te kunnen regelen.

Een paar foto's (jammer, een multi-frame gif werkt niet):

[Edit] Nieuw foto van de webcam, met de componenten die ik erbij heb geplaatst.

Op 15 februari 2020 15:01:58 schreef RomMon:
[...]
Idd de leds werken uitstekend. Heb zojuist mijn 3 euro Aliexpress USB spannig/stroom-meter met een Fluke vergeleken, en die klopt.
Er bleek zelfs een 40mA offset te zijn dus de range is zo'n 0mA tot 90mA.
De led's zijn mooi helder.

Waar rew over valt is 0.115 mA waar je 0.115 A of 115 mA bedoeld. https://nl.wikipedia.org/wiki/SI-voorvoegsel

Hij legt het alleen niet helder uit.
Stel je een dramacomedie voor met een prof die er trots op is dat alle niet-ingewijden uit zijn klasje het tentamen niet gehaald hebben omdat ze niet de moeite hebben gedaan de uitleg te ontcijferen. Als teveel van die sukkels het tòch snappen, maakt 'ie zijn uitleg cryptischer - maar wel zo dat je achteraf kunt zien dat het technisch gezien correct is.

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.

Op 15 februari 2020 14:41:09 schreef Piet Hein2:
Met dit ontwerp kun je heel mooi de stroom regelen, de weerstand voor de potmeter is een begrenzer.

Met 35V in en 6V uit zoals in het schema staat, gaat er ongeveer 1W aan vermogen in de LM317 zitten. Als je die dan in TO92 neemt (zoals getekend), dan gaat dat niet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/