Draadloze leds

Rob W.

Honourable Member

Ik kwam het fenomeen "wireless leds" tegen en dat sprak mij wel aan :)
Als een echte hobbyist dacht ik natuurlijk ook meteen "dat kan ik zelf ook, misschien nog wel beter!"
Maar ik mis daar wel wat kennis voor.. Voordat ik me allerlei experimenten op de hals haal die nergens toe leiden, kom ik dus eerst maar naar jullie toe.

Ik heb een klein setje gekocht met 10 van die leds, en een zender op 5 volt.
Ziet er zo uit:

De zender is van het type XKT001, de spoel is ca. 70 mm doorsnee, ik tel 4 windingen.
De ontvangers bestaan uit een spoeltje met opdruk 222, een condensatortje parallel aan de spoel en een led die ook parallel staat.

Nu mijn vragen;

  • Het bereik waarin de leds goed oplichten is haast gelijk met de diameter van de spoel, oftewel zo'n 7 cm. Is dat toeval?
  • Heeft het nut om 2 leds op een ontvangspoel aan te sluiten, anti-parallel? (om meer licht te krijgen)
  • Op welke manier is het mogelijk om het bereik te vergroten naar ca 300 mm?
  • Ik heb ook setjes gezien waarbij de zendspoel een stuk groter is, de spanning 24 volt en er een extra spoel wordt meegeleverd om het bereik te vergroten. Die 2de spoel heeft echter geen aansluiting! Hoe werkt dat dan?

Voorbeeld van zo'n 2de spoel:

De standaard versie met 1 spoel heb ik besteld, en is onderweg..

Ik hoop dat jullie mij verder willen helpen.

Leest mee sinds 19 augustus 2001..
fatbeard

Honourable Member

De antwoorden:

  1. Nee, toeval bestaat niet. Het veld is het sterkst in de zendspoel, daarbuiten neemt het zeer snel af.
  2. Jein. De extra LED zal extra capaciteit toevoegen waardoor de resonantiefrequentie verschuift en er mogelijk juist minder energie wordt overgedragen. Als je dat compenseert zal het wel werken.
  3. Op veschillende manieren:
    1. meer stroom door de zendspoel
    2. grotere zendspoeel
    3. meer windingen in de zendspoel
      Die overigens allemaal gemeen hebben dat je op moet blijven letten dat de boel op de juiste frequentie blijft draaien.
  4. Op dezelfde manier dat de extra elementen van een YAGI-antenne werken: het veld wordt gebundeld door de extra resonator.
Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Ha Rob W.,

Waar dient dat voor kleding te versieren of speelgoed ?
Je zal altijd binnen het magnetisch veld je pick-up spoel moeten blijven.
Dus je led kan maar een klein stukje uit de spoel jij heb ervaren 7 cm dat lijkt mij goed !
Met een tweede of derde spoel kan je de veldlijnen verlengen uiteraard met verlies.
Denk aan een magneet waarmee je een stukje draad wil oppakken maar je arm is tekort je kunt dan,
de magneet aan een kant tegen een stukje staal drukken en met,
de andere kant het draadje oppakken je heb dus de magneet verlengt !
Dit kan je ook met de flux doen ( het magnetisch veld ), door dit weer te bundelen lens werking !
Maar je zult merken dat daar waar je met de eerste spoel 7 cm reikwijdte heb je met de,
tweede spoel minder ver van de spoel kunt af gaan.

ik zie dat @fatbeard en dat is onze RFID specialist zich meld daar kan je al dit soort zaken aan vragen :)
Een hele goede opmerking van hem de tweede spoel moet ook op dezelfde frequentie resoneren dus,
in het tapeje zit ook weer een condensator net als bij je led !!

Groet,
Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op woensdag 1 februari 2023 22:21:29 (15%)

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Rob W.

Honourable Member

Het is voor speelgoed. Het idee is om een Lego model van wat lichtpuntjes te voorzien. Daarvoor is het niet handig om allerlei draadjes te moeten trekken, want dan kan het weer niet makkelijk uit elkaar.

Ik vond het al frappant dat de afstand van de spoel nagenoeg gelijk lag met de diameter. Blij dat dat geen toeval is ;)

Ik zal binnenkort eens gaan testen met een grotere spoel, met meer windingen. Spanning houd ik nog wel even op 5 volt.
Nu moet ik er wel voor zorgen dat de nieuwe spoel op dezelfde frequentie werkt als de oude.. Volstaat het dan om de condensator bij de zendspoel aan te passen?

Leest mee sinds 19 augustus 2001..
vergeten

Golden Member

Als je kans ziet het vermogen wat de spoel ingaat te vergroten (versterken) zal er wel een grotere afstand mogelijk zijn.

Dan zal je moeten uitzoeken op welke frequentie het spul werkt en wat reverse engineering moeten doen, zodat je tot een schema komt.
Dan kan je ook wat spelen met het aantal windingen.

Staat er een opdruk op de gebruikte ic's op de stuurprint?

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.
Arco

Special Member

Een afstand van 30cm is wel heel, heel erg veel voor wireless power...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
mel

Golden Member

Op 2 februari 2023 00:31:13 schreef Arco:
Een afstand van 30cm is wel heel, heel erg veel voor wireless power...

Toen de KG zenders van de toenmalige wereldomroep actief werden, gingen bij de boeren in de polder de TL buizen branden. Dus het kan wel.. :9

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Bert jan

Special Member

Ik kwam tegen dat de zender werkt op 217 khz. Parallel aan de leds zit een LC kring, spoeltje 2mH en C van ca. 220 pf. Om de afstand te verdubbelen moet het zendvermogen verviervoudigd worden.

Ik heb dit wel eens gedaan, voordat die LEDs online beschikbaar kwamen. Voor de zender had ik een ZVS driver op 80kHz met een stuk of 12 windingen dik draad, met een diameter van ongeveer 10cm. De LEDs hadden een luchtspoel van een paar centimeter diameter; het aantal windingen maakte weinig uit, aangezien die zich als een stroombron ging gedragen. In eerste instantie had ik de secundaire kant resonant gemaakt, maar het verwijderen van de condensator gaf geen zichtbaar verschil in lichtopbrengst.

De LEDs gaven goed licht op 25cm afstand, en op een afstand van een paar centimeter ging er duidelijk teveel stroom lopen.

Vervolgens heb ik het ding gebruikt voor een meetopstelling op een draaiende machine die voor onbepaalde tijd moest kunnen werken; daarbij hadden we twee grote spoelen (20cm diameter) op een afstand van een paar centimeter, en daarmee konden we zo'n 2W overdragen met ongeveer 40% rendement. De voornaamste verliezen zitten in de ohmse weerstand van de primaire spoel, en de wervelstroomverliezen in andere metalen delen. In dit geval zaten er zelfs nog grote stukken staal en aluminium in de spoelen, en dat gaf wel enig verlies, maar lang niet zoveel als de weerstand van de spoel.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Rob W.

Honourable Member

Thanks voor alle replies zover, ik waardeer het :)
De stuurprint is opgebouwd volgens dit schema:

Let wel, de waarde voor de condensatoren heb ik niet gemeten en de waarde voor 1 van de weerstanden is bij mij anders. De 53.6KΩ heeft als opdruk 710.

Het lijkt alsof daarmee de frequentie ingesteld wordt voor de oscillator, de XT001. Ik meet daar namelijk 118KHz, dat varieert een klein beetje met de ingangsspanning, maar niet heel veel. (tussen 116 en 120 KHz)
Op de uitgangscondensator meet ik een groter bereik in de frequentie.
Ik neem aan dat dit met de spanning te maken heeft die over de spoel gezet wordt, en dat die frequentie afhankelijk is van de uitgangscondensator.

Als het goed is heb ik hier ook nog ergens een LCR meter slingeren. Daar zal ik morgen eens de spoel mee meten.
Volgende stap zal dan een grotere spoel zijn. (diameter/windingen)
Weet niet of de FET dat leuk gaat vinden, maar ik denk dat als het aantal windingen gelijk of hoger is, dat het dan wel redelijk veilig is.. toch?

Leest mee sinds 19 augustus 2001..

Ha Rob W.,

Dat is een leuke toepassing in de LEGO configuratie....
Dat IC is een flip-flop als oscillator zeer goed bruikbaar voor grote elektrische stromen en,
dit zonder dat dit nadelig voor de oscillator is.
De resonantie frequentie wordt bepaald door de spoel en de condensator parallel aan de spoel.
Op jou schema 100 nF en 5,1 µH de resonantie frequentie is fo = 1 / 2 π √ L x C .
Dit is 222 kHz hetgeen voor contactloos ( inductie ) laden zeer aannemelijk is let op,
deze waarden zijn in onbelaste toestand dus zonder koppeling van de RX spoel !
Als je gaat belasten zakt de frequentie....

Ik denk dat je niet veel meer kan doen meer wikkelingen betekend meer weerstand, dus warmte ontwikkeling dit is dan weer meer verlies.
En meer stroom dat kan waarschijnlijk het IC niet aan, een andere driver ok maar,
let op een groot magnetisch veld vergroot de kans op storing aan je onderdelen.
Zeker bij kleine lichte onderdelen van metaal denk aan de Foucaultstromen,
die kunnen een eigen leven gaan leiden _/-\o_ :D !
Maar het blijft leuk en leerzaam experimenteren :P

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
benleentje

Golden Member

Om de afstand te verdubbelen moet het zendvermogen verviervoudigd worden.

IK dacht dat het bij zenders met een 3de macht ging of is dat bij een rondstalende antenne en bij een richt antenne met het kwadraat?

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.
Bert jan

Special Member

Dat is altijd de 2e macht. Op dubbele afstand wordt het aantal v/m 2x zo laag. Om die spanning te verdubbelen, heb je 4x vermogen nodig.
De soort antenne maakt daarbij niet uit.
https://www.kennisplatform.nl/de-sterkte-van-elektromagnetische-velden…

Bert jan

Special Member

Geen 2e macht, maar 4x..

[Bericht gewijzigd door Bert jan op vrijdag 3 februari 2023 00:00:57 (13%)

Op 2 februari 2023 23:48:00 schreef benleentje:
[...]IK dacht dat het bij zenders met een 3de macht ging of is dat bij een rondstalende antenne en bij een richt antenne met het kwadraat?

Veronderstel een lichtbron die in alle richtingen even veel straalt. Als je op een bepaalde afstand daarvan gaat staan met een zonnepaneel, ontvang je een bepaalde hoeveelheid licht. Als je nu 2x zo ver weg gaat staan, moet je zonnepaneel 2x zo breed en 2x zo hoog (dus 4x zo groot) zijn om dezelfde hoeveelheid licht te vangen.

Daarmee is het regeltje dus "omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand".

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op vrijdag 3 februari 2023 03:48:20 (41%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Anoniem

Sorry, een hoop onzin verwijderd.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op dinsdag 7 februari 2023 00:01:24 (93%)