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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik super cap kompatibel mit luxeon led?


Autor: Clemi (Gast)
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Hallo!

Ich möchte eine 3 watt luxeon led mit einem 400 farad kondensator (2,5 
volt) betreiben. Nun stellt sich die frage wie ich die spannung von 2,5 
volt auf 3,6 volt anheben kann?

Ich hoffe, dass ihr mir helfen könnt.
Gruß clemi

Autor: nemon (Gast)
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step-up-konverter?

Autor: Michael H* (Gast)
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ladungspumpe. schau bei ti, maxim, national, usw...

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Clemi wrote:
> eine 3 watt luxeon led mit einem 400 farad kondensator (2,5 volt)
Wo hast du deinen 400F Goldcap denn her?

> Nun stellt sich die frage wie ich die spannung von 2,5
> volt auf 3,6 volt anheben kann?

3W / 3,6V = 0,9A
Da würde ich einen Step Up nehmen. Für ICs einfach mal die genannten 
Hersteller abklappern.
gängiges günstiges Modell: MC34063

Bei 3W langt es etwa für 4 Minuten.

Autor: Michael H* (Gast)
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Alexander Schmidt wrote:
> gängiges günstiges Modell: MC34063
gängig, aber ineffizient.

Autor: Clemi (Gast)
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naja, beim step-up konverter sollte die eingangspannung doch gleich 
bleiben. das ist beim kondensator aber nicht der fall...

den kondensator gibts bei conr**, man  muss in die suchfunktion "green 
cap" eingeben.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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>> gängiges günstiges Modell: MC34063
> gängig, aber ineffizient.

Sehe gerade, dass der mindestens 3V braucht, hier also eh nicht geht.
Aber glaubst du wirklich, dass der Wirkungsgrad einer Ladungspumpe hier 
höher wäre als ein StepUp?
Außerdem braucht man hier 3A Eingangsstrom und 0,8A am Ausgang. Das 
dürfte schon die Grenze fast aller Ladungspumpen sein.

@Clemi:
Nein, das wird ausgeregelt.

Autor: Michael H* (Gast)
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ti hat gerade für leds ultra-turbo-high-efficiency ladungspumpen mit 
wirkungsgrad um die 90%. auch schon mit fertigen konstantstromquellen 
und praktisch extra für leds.
da muss man sich mit einem schaltregler schon ins zeug legen.

wobei ich grad sehe, dass die 3W typen wohl wirklich etwas viel für eine 
ladungspumpe sind.
da hast recht, da ist ein schaltregler wirklich die beste lösung.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Gibts auch als Step-Up, zugegebenermaßen ist der Wirkungsgrad von 
Ladungspumpen nur mit allerlei Tricks zu erreichen.
zB MAX1763 mit 90% (Synchron Gleichrichter integriert) 0.7V-5.5V 1MHz

@Clemi
Conrad 450785-62 SUPERCAP 400F 2.5V 20% 100Euro
Nennstrom:    80 A
Wer um Himmels willen hat dir eingeredet damit eine Led zu betreiben. 
Das ist Schwachsinn!
Schau mal unter Anwendungsbeispiele:
Zur Erzeugung elektrischer Energie auf Ölplattformen, Krankenhäuser ...
Start sehr großer Motoren (V16 / V24), durch sofortiges Bereitstellen 
hoher Ströme bis 1300 A und mehr über Kondensatoren.

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>Das ist Schwachsinn!
Warum? Energiespeicher ist Energiespeicher. Problematisch an 
Doppelschichtkondensatoren ist nur das die Spannung linear fällt und 
somit die Minimalspannung des DC/DC Wandlers die Energieentnahme stark 
begrenzt. Wenn der Wander nur bis 1,25V runter geht ist die Hälfte der 
Energie verlohren.
Ansonsten haben die großen DLCs halt recht viel Selbstentladung.

Autor: Michael H* (Gast)
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>>Das ist Schwachsinn!
>Warum?
warum sollte ich die zehnfache menge an geld in einen energiespeicher 
packen, der aus mehreren gründen nicht wirklich geeignet ist?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Vorteil wäre das er schnell aufzuladen ist und auch durch tausende 
Ladezyklen nicht kaputt geht. Vielleicht ist das ja genau das was er 
haben will???

Autor: Clemi (Gast)
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endlich mal jemand der mich versteht..

Autor: Michael H* (Gast)
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dass man ihn wirklich alle ~5min laden muss anstatt alle 5h stört dabei 
nicht??

Autor: Clemens R. (clemi)
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nach meinen berechnungen müsst die 3 watt luxeon led ca.10 min leuchten, 
bei einem verbrauch von 1000ma. Für meinen gebrauch reicht das völlig 
aus

Autor: Gast (Gast)
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Für den einen ist es Schwachsinn, für den anderen die teuerste 
Taschenlampe der Welt.

Merke: Nicht alles, was realisierbar ist, ist auch sinnvoll...

Autor: Dennis (Gast)
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> Wenn der Wander nur bis 1,25V runter geht ist die Hälfte der
> Energie verlohren.
Falsch, 1/4 der Energie bleibt ungenutzt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrot...

Autor: frist (Gast)
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> ... 1/4 der Energie bleibt ungenutzt.

Man könnte doch statt eines großen viele kleine Kondensatoren verwenden 
und die zunächst parallel und bei abnehmender Spannung immer weiter in 
Reihe schalten. Auf so einem Weg könnte man doch vielleicht sogar ganz 
um den Wandler rumkommen.

Flo

Autor: Michael H* (Gast)
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Clemens R. wrote:
> nach meinen berechnungen müsst die 3 watt luxeon led ca.10 min leuchten,
hmhm. mit verlusten im schaltregler? verlust durch mindestspannung für 
den schaltregler? ich denke nicht.

Autor: Michael H* (Gast)
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frist wrote:
> Man könnte doch statt eines großen viele kleine Kondensatoren verwenden
> und die zunächst parallel und bei abnehmender Spannung immer weiter in
> Reihe schalten. Auf so einem Weg könnte man doch vielleicht sogar ganz
> um den Wandler rumkommen.
klasse idee! also einen haufen bauteile mehr. messen, entsprechend 
schalten, das ganze mit hysterese. zum laden dann auch am besten noch 
was.
SUPER!
oder vielleicht wirft man nicht unsummen von geld und hirnschmalz einer 
sc$§()%)( idee hinterher, nur weil man sich in die verbissen hat...

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Als ob das alles unlösbare Probleme sind. Bei Standard Akku Technik 
ergeben sich doch ähnliche Probleme.
Hier muss doch einfach nur darauf geachtet werden das der Schaltregler 
schön weit runter geht, sonst nichts.
Man könnte sich noch fragen ob die 3W luxeon notwenig ist, oder ob's 
vielleicht auch ne GoldenDragon tut. Dann würde ich sowas wie den 
TPS61200 vorschlagen. Vielleicht noch auf Stromregelung umgebaut und 
alles wird gut.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Rechnen wir doch mal:

Kapazität: 400F
Ladeschlussspannung: 2.5V
Entladeschlusspannung: 1.2V
Wirkungsgrad Stepup: 85%
Nutzleistungsentnahme: 3W

macht:

Energie im Kondensator zu Beginn der Entladung: 1250Ws
Nicht nutzbare Energie am Ende der Entladung: 288Ws
Nutzbare Energie vor Stepup: 962Ws
Nutzbare Energie nach Stepup: 817.7Ws
Leuchtdauer: 273s, das sind 4 Minuten und 33 Sekunden

Die parallel/seriell-Umschaltung ist ja von der Idee her nicht schlecht. 
Man muss ja nicht Relaisbatterien aufbauen. Wenn nur einmal umgeschaltet 
würde, könnte man ja bereits statt 75% der Energie 94% nutzen (Verlust 
ändert sich von 1/4 -> 1/16). Wenn also bei Unterspannung ein Relais 
abfällt und damit zwei Zellen von parallel in Serie schaltet mag das 
funktionieren.

Es bleibt die Frage, warum man das Konzept nicht von vornherein so 
aufbaut, dass immer zwei Zellen in Serie geschaltet arbeiten. Problem 
ist hier wohl das Balancing der beiden Zellen. Wima selber scheint auch 
keine Kondis mit höherer Spannung anzubieten. Wenn, dann gleich mit 
eingebautem Balancer.

Autor: Michael H* (Gast)
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Jörg S. wrote:
> Als ob das alles unlösbare Probleme sind. Bei Standard Akku Technik
> ergeben sich doch ähnliche Probleme.
natürlich. nur sind sie bei verwendung von akkus auch gerechtfertigt.

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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>natürlich. nur sind sie bei verwendung von akkus auch gerechtfertigt.
Fragt sich nur warum.

Autor: Michael H* (Gast)
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weil der aufwand auch nutzen bringt. ganz einfach.
bei den caps nicht. wenn ich mir den ganzen aufwand spar und einen 
stinknormalen liion akku nehm, ist der aufwand dafür ein bruchteil bei 
mehrfachem nutzen.

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Kommt auf den Nutzen an dem man haben will. Schnelles laden und hohe 
Lebensdauer gibt's bei Akku halt nicht (Nutzen = 0).
Und wenn es dann auch um den Spass beim basteln geht finde ich was mit 
DLC nicht schlecht. Akku Taschenlampen gibt's ja schon tausendfach. Mal 
was neues zu machen ist schön kreativ :)

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Und außerdem wird man ja schlau, wenn man ein Konzept gründlich 
durchdenkt und dann zu dem Schluß kommt, daß es gewisse Schwächen hat, 
die die Vorteile überwiegen und es deshalb nicht realisiert...

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Ich denke es wurde alles wichtige gesagt und klinke mich nun aus.
Wie man es realisieren kann: Step-Up, Ladungspumpe
Der Nachteil des Kondensators ist hier hauptsächlich der Preis und die 
Größe, eventuell auch der Leckstrom. Ansonsten spricht natürlich nichts 
dagegen ihn zu verwenden.

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