Kan man styra resistans beroende på Spänning?

[marcushofflander]

Hej.
Detta är min tanke:
Jag har en krets där jag kan variera ljusstyrkan på en LED.
Första försöket gör jag det genom en potensiometer.
Andra försöket gör jag det med hjälp av PWM.
Tredje försöket gör jag det med varierande spänning över en fast resistor i serie med LEDen.

Mitt fjärde försök vill jag resulterar i att det är simpelt som Andra eller Tredje försöket men kontinuelig som Första försöket.
Fastna inte i kraven, det är flytande krav. Alltså det är inte det viktigaste i världen att det blir precis såhär, det är inget projekt jag håller på med utan jag vill lära mig hur det funkar.
Jag vet att man bara kan få 10-bitar olika spänning med den PWM jag använder, men som sagt, låtsades.

Det jag funderat på skulle lösa detta är en variabel resistor-ic, men de kostar mer än vad jag får ut av det.

Vidare vad jag funderat på, som jag lite fastnat på, är att använda en MOSFET.
Det som jag tror fallerar där är att en mycket liten spänningsskillnad på G ger en stor förändring på resistansen (Är det resistans man snackar om när man snackar om MOSFET?)

Jag har lurat mig själv flera gånger med att hittat lösningen strömregulator, men alltid kommit på att den regleras med 1.23 v över en RESISTOR.

Så, finns det en billig lösning på mitt problem?

Ha det fint!
/Marcus

[Icecap]

Det är svårt att göra en varierbar resistans - men mycket enkelt att göra en varierbar konstantströmsgenerator.

[rvl]

Frågan fick mig att tänka på etymologin för ordet transistor.

Ordet transistor är en sammandragning av transfer-resistor (ung. "överförings-motstånd"). Transistorn liknades alltså vid ett slags styrbart motstånd med kontrollerbar resistans vilket var en träffande liknelse - för fälteffekt-transistorer, dock användes termen främst i samband med beskrivningen av den första bipolära transistorn, spetstransistorn.

[marcushofflander]

Det är svårt att göra en varierbar resistans - men mycket enkelt att göra en varierbar konstantströmsgenerator.

Gött. Jag vet inte vad jag ska googla så du får gärna förklara.

[xxargs]

constant current source

current mirror

är ett par sökord.

En sak till att tänka på om lyset från LED är avsedd som indikation för ögon...

En halvering eller dubblering av strömmen genom en lysdiod ger knappt märkbar upplevd förändring av dess ljusstyrka.

Skall ljusstyrkan upplevas halverad eller dubblerad så måste strömstyrkan minskas till 1/10-del eller ökas med en faktor 10 än innan

Det har att göra med att våra ögon fungerar med LOG10 i skala och är inte linjärt. (öronen fungerar på samma sätt med ljud-styrkor) och naturens sätt att hantera från nattmörker med enstaka fotoner in i ögat till full dagsljus i öknen.

Detta gör att en 256-stegs PWM kommer att upplevas att ha väldigt dålig reglerområde, även med en 65536-stegs PWM så kanske det hanterar hyffsat mellan 'mörkt' till full lyse i ett belyst vardagsrum - men skall det hantera från full mörker med nattadapterade ögon till dagsljus så behövs väldigt mycket större reglerområde.

[hawkan]

Digital potentiometer

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/DigitalPotentiometer

[E Kafeman]

Detta med att en transistor ska styras över eller under en viss spänning innan något händer är det ungefär som att knuffa på en bil!
Man kan knuffa i baken på bilen hela dagen men om det är för lite an-spänning från knuffaren (knuffaren är för svag) flyttar inte bilen sej en centimeter.
Knuffaren måste knuffa med anspänning över den nivå som man brukar kalla för bilens (rull)-motstånd.
Man måste över en viss spänning innan det innan bilen flyttar sej något alls.
Den spänningen är för transistorer och lysdioder olika precis som för bilar. Stor bil kräver oftast mer kraft för att flytta sej alls, men även underlaget, grusplan eller asfalt har betydelse liksom uppförsbacke eller nerförsbacke. Bilar rullar lättare i nerförsbacke än uppförsbacke. En backe inom transistor-världen kan skapas på många sätt. Vanligt är med hjälp av något som kallas bias men det är just nu överkurs, det räcker med att veta att det finns en oändlig mängd olika transistorer och lysdioder med olika rullmotstånd och minsta spänning knuffaren måste tillföra innan något börjar rulla. Hur mycket något rullar brukar inom elektronik mätas som hur mycket något strömmar.

Att reglera lysdioder med hjälp av motstånd är inte så bra metod. Kan åter jämföra med bilen.
Tänk dej en bil som far fram på motorvägen, full gas på högsta växeln. Nu vill du minska farten. Hur?
Man kan reglera ner bilens fart genom att öka motståndet.
I bilens fall kan man tillföra motstånd genom att bromsa. Trots fortsatt full gas på högsta växeln så minskar då farten.
Att bromsa bilen genom att låta motorn kämpa mot bromsarna har den nackdelen att all motoreffekt som inte längre överförs som drivkraft blir till värme-effekt vid bromsbeläggen som antagligen rätt fort brinner upp.
Samma sak med ett motstånd i serie med en lysdiod. Vill man halvera effekten i lysdioden genom att dra handbromsen (införa motstånd) så blir den effekten som lysdioden minskas med istället avgiven i motståndet, som givetvis blir varmt. Är motståndet för litet eller kyls dåligt ökar temperaturen tills den brinner upp. Samma sak som kommer ske om man kör omkring i en bil med handbromsen åtdragen, det kommer snart att bli blå rök kring det som är kvar av bromsbeläggen på grund av värmen.
Ett mycket smartare sätt att minska bilens fart är att lätta lite på gaspedalen istället för att reglera farten med bromsen. Det blir betydligt mer miljövänligare och bättre bränsle-ekonomi.
Samma sak med en lysdiod, för bästa energi-effektivitet regleras ljuset med hur mycket ström som tillförs, utan att bränna bort något i motstånd.
Regleringen kan ske analogt eller digitalt (där pwm är ett sätt).

Lysdioden avger ljus någorlunda proportionellt mot den ström som flyter igenom dioden, så strömmen är bättre att reglera. Hur starkt lysdioden lyser i förhållande till spänningen har så många parametrar och är olika för olika typer av lysdioder. Spänningen är därför en dålig reglerings-parameter. Lite som att styra farten på en bil genom att du knuffar på bakifrån. Är det en liten lätt bil så kan du få rull på den, motsvarande att lysdioden kommer lysa, men är din anspänning för liten och bilen är en tung lastbil som står på en grusplan, krävs mycket stor anspänning från dej om du ska knuffa den ur fläcken. Samma med somliga lysdioder, de kommer inte tändas något alls trots pålagd spänning om inte spänningen är tillräckligt hög.

Så hur vill du reglera ljuset från en lysdiod? På miljösmart och svalt sätt eller dra i handbromsen via ett motstånd?

[marcushofflander]

Jag tror jag hittade det jag letade efter!
Tack så mycket för hjälpen.
Jag ska testa detta och så återkommer jag om det inte var rätt.

http://electronics.stackexchange.com/qu ... ent-source

[alexanderson]

Varierbar resistans = LDR motstånd.
Att använda en J-fet som varierbar resistans funkar bara för små spänningar och strömmar. Användes i Wien-brygg oscillator.

[Mindmapper]

LDR betyder Light Dependent Resistor
en VDR (Voltage Dependent Resistor) vore bättre om man vill styra med spänning.

Nackdelen är att de är olinjära. Fast det kanske är en fördel i det här fallet. Förutsatt att olinjäriteten sammanfaller med ögats känslighet för ljus.

[E Kafeman]

LDR är för tydlighetens skull, med tanke på TS och Alexanderssons möjliga missförståelse, en komponent av många vars resistans kan variera beroende på en yttre faktor. För en LDR är yttre faktorn mängden ljus som belyser den.
Att som Alexanderson skriva att variabel resistans är ekvivalent med LDR är fel. För de flesta som läser forumet är det uppenbart, men Alexanderson och TS kanske inte vet det. Kan lätt bli att två blinda leder varandra om sådant inte påpekas. Bland de vanligaste motstånden vars resistans medvetet påverkas av yttre faktorer är t.ex. temperturkännande motstånd.

"LDR motstånd" är som CD-skiva lite tårta på tårta.

"Att använda en J-fet som varierbar resistans funkar bara för små spänningar"
Fel och bara dumt att vara kategorisk. Gammalt klassiskt exempel, LU1014D 24V/50A är JFET. Borde räcka att reglera en och annan lysdiod.

[marcushofflander]

Tjenare.
Nu har jag byggt min krets. Jag vet inte om det är den bästa men den gör precis vad jag vill den ska göra. I framtiden ska jag kolla hur jag kan förbättre den. Ska sätta min MCU i sömn och lite sånt.
I alla fall, det jag kom fram till.

Jag använder en Arduino att PWMa med. Med hjälp av en resistor och en kondensator så omvandlas PWMen till en ganksa rak spänning, något jitter, men inget som märks av. Jag satte också en spänningsdelning så att 5V blir ca 3.3v, anledningen kommer senare.
Detta kopplat till en MOSFET som är kopplat till en lampa som drivs av 12 volt.
Varför jag hade spänningsdelning till 3.3v var för att skillnaden på ljuset mellan 3.3 och 5v på basen knappt var synlig för ögat, strömmen var tydligt mer men det är ju ljuset som avgör.
Så med spänningsdelningen blir varje steg av de 255 som arduino erbjuder finare. (Dock så leder inte LEDsen förs vid PWM 110, men men, jag är nöjd)

Så som slutsats. MOSFET fungerar utmärkt att använda som strömbegränsare styrt av spänning.
Några tips på förbättring?

Varför jag inte använda PWM enbart var för att man såg hacken tydligt, nu kan jag även få LEDsen att lysa en aning svagare också.