Hallo! Zur Versorgung einer einzigen High-Power LED (Cree XR-E 7090 Q3; 3,6V 700mA) suche ich eine passende lineare Konstantstromquelle. Eine Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden. Zur Versorgung dient ein stabilisiertes, einstellbares Steckernetzteil. Zusätzlich bräuchte ich noch ein paar "Extras" - Für die LED optimal passende Ausgangsspannung und passender Ausgangsstrom - Dimmbar von 0% bis 100% (z.B. nicht erst ab 10%!) Zusätzlich bräuchte ich eine Bereichsumschaltung, sodass das Poti von 0-10% regelt. Das müsste doch über einen Vorwiderstand und einen kleinen Schalter möglich sein. -Die LED soll so beschalten werden, dass sie nicht mehr Spannung bzw. Strom kriegt wie vorgeschrieben, sodass die optimale Nutzung erreicht wird. Auch im Internet fand ich nichts wirklich passendes. Entweder erfolgt die Regelung über PWM oder wenn ich dann einen “Verheizer“ gefunden habe, dann ist kein Poti vorgesehen und reicht die Leistung nicht aus. Wenn jemand eine Bezugsquelle für eine fertige Schaltung kennt oder einen passenden Schaltplan hat, wäre mir sehr geholfen. Viele Grüße Michael
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Suche nach einem möglichst einfachen Labornetzgerät mit Stromeinstellung. Im einfachsten Fall reicht hier ein Poti mit dem du den Strom vorgibts, ein Shunt, mit dem du den Strom misst und ein OPV mit dem du die dann vergleichst. Nachgeschaltet ein großer Transistor der den Strom abkann. Der OPV sollte R2R können und die Spannung am Shunt auch gleich verstärken.
Wie wäre es mit Festspannungsquelle und 17-W-Poti (guck mal bei Reichelt)? Das müsste gehen. Alle Potis, die bis 4W belastbar sind müssten gehen, aber lieber auf Nummer sicher gehen... Sonst: Kleines Poti+Transistor (gaaanz altmodisch mit npn) Valentin
Mit dem 17-Watt-Poti wird man nie bis auf 0mA runter kommen.
Hallo! Schon mal Danke für eure Antworten. Ein normales Labornetzgerät ginge natürlich auch, da das ganze aber in ein Handgehäuse kommen soll, ist das für mich nicht ganz so geeignet. Und nur mit einem Poti komme ich halt leider nicht bis auf 0 herab. Ich hätte eine wirklich passende und zuverlässige Steuerung gebraucht, egal ob zum Selbstbauen oder als Fertigplatine. Vielleicht hat ja noch jemand einen Ratschlag. Übrigens hätte ich schon eine gut passende Schaltung gefunden. Den notwendigen High-Side-Power-Switch MIC2042 kann ich nirgends auftreiben. @ Hans: Danke für den Schaltplan, leider kann ich damit nichts anfangen, da ich ihn nicht verstehe. Ich bin zwar Elektrotechnisch einigermaßen fit, aber in der Elektronik habe ich Wissensmangel. Viele Grüße Michael
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Siehe Anhang. Als V+ braucht man ca. 8V aus einem Netzteil, welches eine saubere Gleichspannung zur Verfügung stellt. Mit S1 kann man zwischen 0..1A und 0..0,1A umschalten. Q1 braucht einen kleinen Kühlkörper, mit ca. 10K/W oder weniger. MFG Falk
> Eine Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie
eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden.
Die Erklärung wäre sehr interessant.....
@ Bensch (Gast) >> Eine Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie >> eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden. >Die Erklärung wäre sehr interessant..... Wenn dein PWM-Zyklus z.B. 10ms ist und du bei 50%Tastverhältnis dein Objekt der Begierde beleuchtest, das aber aus welchen Gründen auch immer mit 3ms Belichtungsdauer ablichest, dann bekommst du KEINE mittlere Helligkeit auf Bild sondern deine 100%! MFG Falk
In einem anderen Thread Beitrag "BS170 und Konstantstromquelle" ging es gerade um den RCD-24 von Recom: http://www.recom-international.de/innoline-led.html Das ist ein geschalteter Stromregler für LEDs. Den Baustein gibt es für unterschiedliche Maximalströme, u.a. auch für 1A. Der Strom kann über einen Steuereingang (0..5V) von 0 bis 100% des Maximalstroms eingestellt werden. Um eventuelle Missverständnisse auszuräumen: Auch wenn der Stromregler geschaltet ist, wird der LED-Strom nicht pulsbreitenmoduliert, sondern fließt kontinuierlich (abgesehen von einem leichten höherfrequenten Ripple, s.u.). Vorteile: - Geringer Aufwand an externen Bauteilen (Poti zum Einstellen, Wider- stand und Schalter zur Bereichseinstellung, Siebkondensatoren) - Hoher Wirkungsgrad (sollte deswegen auch im geschlossenen Gehäuse ohne spezielle Kühlung betrieben werden können) - Kurzchlussfest, Übertemperaturabschaltung Nachteile: - Ripple von max. 200mVpp am Ausgang (wegen der hohen Schaltfrequenz von mindestens 350kHz dürfte davon aber bei üblichen Belichtungszeiten (>100µs) nichts zu merken sein) - Preis: 17,97€ netto bei RS
Hallo Falk, vielen Dank für deinen Schaltplan. Du hast mir damit jetzt weiter geholfen, als 2 Tage Recherche im www. Wirklich super! Nur noch zur Erklärung: Die LED soll an ein Mikroskop kommen, an dem auch fotografiert wird. Und eine Regelung mittels PWM kann zu Fehlbelichtungen führen. Und da ich deswegen kein Risiko eingehen will, suche ich gleich eine lineare KSQ. Da dieser LED-Treiber nicht nur versuchsweise, sondern dauerhaft zum Einsatz kommt, wäre es mir noch wichtig, dass der Treiber so auch zuverlässig funktioniert. Bevor ich mir die Teile kaufe, wollte ich fragen, ob auf Deine Schaltung folgendes zutrifft und ob man das noch abändern könnte. (Sorry für die teilweise blöden Fragen, aber ich kann halt nicht überall fit sein) - Gibt es für die LED keine Risiken? (erhöhter Ein- bzw. Ausschaltstrom, konstanter Strom) Macht es Sinn, noch was für die Absicherung zu machen? - Könnte man die Schaltung an 9V (noch besser wären 6V) anpassen? - Welche Widerstände muss man anders dimensionieren, damit ich z.B. eine LED mit 700mA und 3,5V verwenden kann? - Passt die Ausgangsspannung für die LED dann automatisch? - Haben die Anschlüsse 4 und 8 (links im Schaltplan) eine Bedeutung? Und wie gesagt, ein paar Bauteile mehr zur Absicherung machen mir nichts auf ;-) @yalu: Danke für die Info. Hab allerdings dann schon wieder das Problem, dass ich von RS nichts kriege. Aber ich mach mich trotzdem mal auf die Suche. Viele Grüße Michael
@ Michael (Gast) >- Gibt es für die LED keine Risiken? (erhöhter Ein- bzw. Ausschaltstrom, >konstanter Strom) Hmmm. Ausschaltstrom nicht wirklich. Einschaltstrom müsste man ggf. messen, ich würde das aber eher unkritisch sehen. > Macht es Sinn, noch was für die Absicherung zu machen? Fällt mir spontan nix ein. >- Könnte man die Schaltung an 9V (noch besser wären 6V) anpassen? Ja. Ähhh, da fällt mit gerade ein, dass sollte auch so an 6V klappen, hab da einen kleinen Denkfehler drin gehabt. >- Welche Widerstände muss man anders dimensionieren, damit ich z.B. eine >LED mit 700mA und 3,5V verwenden kann? Man muss den Poti R4 auf 7K5 ändern. >- Passt die Ausgangsspannung für die LED dann automatisch? Ja, denn es ist ein Konstantstromquelle. >- Haben die Anschlüsse 4 und 8 (links im Schaltplan) eine Bedeutung? Ja, die gehören zum Operationsverstärker IC1. >dass ich von RS nichts kriege. Doch, die liefern mittlerweile auch an Privatpersonen. MFg Falk
Falk Brunner schrieb: > @ Bensch (Gast) >>> Eine Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie >>> eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden. > >>Die Erklärung wäre sehr interessant..... > > Wenn dein PWM-Zyklus z.B. 10ms ist und du bei 50%Tastverhältnis dein > Objekt der Begierde beleuchtest, das aber aus welchen Gründen auch immer > mit 3ms Belichtungsdauer ablichest, dann bekommst du KEINE mittlere > Helligkeit auf Bild sondern deine 100%! > > MFG > Falk schnellere PWM? zB im ~10kHz Bereich. Edit: sowas ist übrigens keine Regelung, sondern eine Steuerung
Hallo, danke für den Hinweis, dass es eine Steuerung und keine Regelung ist. Ich versuche es mir zu merken. Mit dem RCD-24 von Recom wäre die PWM wahrscheinlich risikolos möglich. Die Frequenz liegt da bei 260 kHz. Ich werde dann abwägen, ob ich mich für eine lineare KSQ oder den RCD-24 entscheide. Conrad hat aktuell nur die Version bis 700mA des RCD-24 im Sortiment (16,32€). Was wäre ratsamer, wenn es wirklich nur auf die Qualität der Ausgangsspannung ankommt? Falls jemanden noch was dazu einfällt, kann er es ja mitteilen. Auf jeden Fall herzlichen Dank für eure schnelle Hilfe!!! Viele Grüße Michael
@ Vlad Tepesch (vlad_tepesch) >schnellere PWM? >zB im ~10kHz Bereich. Warum? Lineare Stromquellen sind auch im Jahr 2009 noch OK. >sowas ist übrigens keine Regelung, sondern eine Steuerung Nöö, eine REGELUNG. Der OPV arbeitet als P-Regler, denn Schwankungen der Betriebsspannung oder Flußspannung werden ausgeregelt. MFG Falk
@ Michael (Gast) >Sortiment (16,32€). Was wäre ratsamer, wenn es wirklich nur auf die >Qualität der Ausgangsspannung ankommt? Die lineare Stromquelle. MFG Falk
Michael schrieb: > Hallo! > > Eine > Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie > eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden. > Zur Versorgung dient ein stabilisiertes, einstellbares Steckernetzteil. > > [...] > Entweder erfolgt > die Regelung über PWM oder wenn ich dann einen “Verheizer“ gefunden > habe, dann ist kein Poti vorgesehen und reicht die Leistung nicht aus. Ich bezog mich darauf >>schnellere PWM? >>zB im ~10kHz Bereich. > > Warum? Lineare Stromquellen sind auch im Jahr 2009 noch OK. hab ja gar nix dagegen gesagt, nur dein Argument Belichtungszeit <-> Dutycycle wollte ich entkräften. Außerdem würde ich vermuten, dass eine schnelle PWM der einfachere, effizientere und billigere Weg wär
@ Bensch (Gast) >> Eine Regelung mittels PWM ist nicht möglich, da die LED für die Fotografie >> eingesetzt wird. Daher muss die überflüssige Energie verbraten werden. >Die Erklärung wäre sehr interessant..... Wenn dein PWM-Zyklus z.B. 10ms ist und du bei 50%Tastverhältnis dein Objekt der Begierde beleuchtest, das aber aus welchen Gründen auch immer mit 3ms Belichtungsdauer ablichest, dann bekommst du KEINE mittlere Helligkeit auf Bild sondern deine 100%! MFG Falk Falk, von dir hätte ich erwartet, dass du weisst wie man aus einem PWM-Signal eine wunderbare/n Gleichspannung/Gleichstrom machen kann- kann ja auch schlieeslich jedes Schaltnetzteil. Dem OP scheint das allerdings nicht klar zu sein- seine Schlussfolgerung ist daher blanker Unsinn.
Bensch schrieb: > Falk, von dir hätte ich erwartet, dass du weisst wie man aus einem > PWM-Signal eine wunderbare/n Gleichspannung/Gleichstrom machen kann- > kann ja auch schlieeslich jedes Schaltnetzteil. Wenn du damit eine LED steuern willst, kannst du die Spannung der PWM nicht einfach glätten. bei einem Duty-cycle von 1/255 glimmt zb die PWM-betriebene LED. Wenn du die Spannung sauber glättest, bleibt sie dunkel, da du da reichlich unter der Vorwärtsspannung bist.
Die Zetex ZXLD1350 und 1360 kannst du mit einer Analogspannung steuern. Runter bis 0% Strom halte ich für Blödsinn, die Hochleistungs-LED haben erst über 100- 200mA ihre richtige Farbe. Manche DB definieren einen Mindeststrom, um den Rest der Kenndaten einhalten zu können. Arno
@ Vlad Tepesch (vlad_tepesch) >Außerdem würde ich vermuten, dass eine schnelle PWM der einfachere, >effizientere und billigere Weg wär Was ist an einem OPV und einen Transitor soooooo kompliziert, ineffizient und teuer? Es geht hier um Einzelstücke fürs Labor. @ Bensch (Gast) >Falk, von dir hätte ich erwartet, dass du weisst wie man aus einem >PWM-Signal eine wunderbare/n Gleichspannung/Gleichstrom machen kann- >kann ja auch schlieeslich jedes Schaltnetzteil. Ja und? Es ging um PWM als DIREKTE Dimmung einer LED. Man KANN einen Schaltregler verwenden, MUSS es aber nicht. >Dem OP scheint das allerdings nicht klar zu sein- seine Schlussfolgerung >ist daher blanker Unsinn. Ach ja? Und von dir sollte man erwarten können, gescheit zu zitieren. http://www.afaik.de/usenet/faq/zitieren/ MfG Falk
Michael schrieb: > Mit dem RCD-24 von Recom wäre die PWM wahrscheinlich risikolos > möglich. Die Frequenz liegt da bei 260 kHz. Wie bereits oben geschrieben: Der RCD-24 arbeitet zwar intern mit PWM, nach außen liefert er aber einen kontinuierlichen Strom, der nur kleinen Schwankungen unterworfen ist. Der zunächst gepulste Strom wird dabei durch eine Spule weitgehend glattgebügelt. Die verbleibende Restwellig- keit stört praktisch nicht, wenn die Belichtungszeit deutlich größer als die Periodendauer der PWM ist. Die Schaltfrequenz für die 1A- und 1,2A- Variante ist übrigens typisch 450kHz. Die 260kHz gelten für die Varian- ten mit <1A. > Was wäre ratsamer, wenn es wirklich nur auf die Qualität der > Ausgangsspannung ankommt? Die OpAmp-Transistor-Regelung von Falk liefert auf jeden Fall einen noch glatteren Ausgangsstrom, auch wenn der Unterschied im Ergebnis (der Helligkeit des Fotos) kaum feststellbar sein dürfte. Sie ist aber auch bzgl. der Materialkosten deutlich günstiger. Den RCD-24 habe ich vor allem deswegen vorgeschlagen, weil du oben schriebst: > Ein normales Labornetzgerät ginge natürlich auch, da das ganze aber in > ein Handgehäuse kommen soll, ist das für mich nicht ganz so geeignet. Handgehäuse und Kühlkörper passen für meinen Geschmack nicht so gut zusammen. Noch ein Punkt: Wegen der Offsetspannung des OpAmps kann man mit Falks Schaltung den Strom möglicherweise nicht ganz bis 0 regeln. Im worst Case (Offsetspannung = -7mV beim LM358) ist der kleinstmögliche Aus- gangsstrom 7mV/0,1Ω = 70mA, was die LED schon deutlich zum Leuchten bringt. 68Ω zwischen R1 und dem invertierenden Eingang des OpAmps und 10kΩ zwischen dem invertierenden Eingang und der 6V-Versorgung sollte das Problem aber beheben. Oder du suchst dir aus mehreren Exemplaren des LM358 eines aus, das eine positive Offsetspannung hat.
Das kannst Du eh vergessen, weisse LEDs bekommen bei zu geringem Strom einen übelsten Grünstich. Nimm den Zetex 1360 für 10 bis 100%, und wenn Du weniger Licht brauchst, mach die Blende zu. Da brauchst Du keinen Kühlkörper, das passt gut in ein Handgehäuse.
@ yalu (Gast) >Handgehäuse und Kühlkörper passen für meinen Geschmack nicht so gut >zusammen. Aber sicher, ist doch Winter, da ist ein Taschenwärmer ganz praktisch. ;-) @ Sven (Gast) >Das kannst Du eh vergessen, weisse LEDs bekommen bei zu geringem Strom >einen übelsten Grünstich. Das könnte natürlich ein show stopper werden . . . MfG Falk
Danke. Ich werde erst mal mit Falk's Schaltung versuchen, immerhin ist diese ja preisgünstig. Sollte dass dann nicht wie gewünscht funktionieren, kann ich immer noch den RCD-24 verbauen. Ein Kühlkörper hat in meinem Handgehäuse schon Platz. Ich wähle es sicherheitshalber eine Nummer größer. @ Falk: Für 700mA bräuchte ich ja ein 7,5k Poti, ein solches scheint es aber nicht zu geben. Was ist die sinnvollste Änderung, damit es auch mit dem 10k Poti klappt? Viele Grüße
Da Falk gerade nicht online zu sein scheint: > Für 700mA bräuchte ich ja ein 7,5k Poti, ein solches scheint es aber > nicht zu geben. Was ist die sinnvollste Änderung, damit es auch mit > dem 10k Poti klappt? R3 = 91kΩ und R2=910kΩ passen ungefähr. Du kannst dir das aber auch leicht selbst überlegen: An D1 fallen etwa 0,7V ab. R4 bildet zusammen mit R3 bzw. R3+R5 (bei offenem Schalter) einen Spannungsteiler. Der OpAmp stellt den Strom so ein, dass der Spannungsabfall an R1 gleich der Spannung am Ausgang des Spannungsteilers ist. Ist das Poti in Endstellung (maximaler Strom) dann ist der Strom bei geschlossenem Schalter also 0,7V · R4 / ((R3+R4) · R1) und bei offenem Schalter 0,7V · R4 / ((R3+R4+R5) · R1) Wegen der Temperaturdrift der Diode (ca. 2mV/K) und der "Heizung" im Gehäuse wäre es evtl. angebracht die Diode durch eine Referenzspannungs- quelle wie den TL431 zu ersetzen, der deutlich temperaturstabiler ist und mit 0,14€ auch nicht die Welt kostet. Beim TL431 verbindest du die Kathode mit dem Referenzanschluss und schließt das Ganze anstelle der Diode an, allerdings mit vertauschter Anode und Kathode. Bei 6V Versor- gungsspannung sollte R2 auf etwa 2,7kΩ verkleinert werden, damit der TL431 ausreichend Strom bekommt. Da der TL431 2,5V statt 0,7V liefert, müssen die Widerstände des Spannungsteilers angepasst werden: R3=360kΩ und R5=3,3MΩ bei R4=10kΩ oder besser 1/10 davon, nämlich R3=36kΩ, R5=330kΩ und R4=1kΩ, damit die Widerstände nicht so groß werden.
@ Michael (Gast) >diese ja preisgünstig. Sollte dass dann nicht wie gewünscht >funktionieren, kann ich immer noch den RCD-24 verbauen. Ein Kühlkörper >hat in meinem Handgehäuse schon Platz. Ich wähle es sicherheitshalber >eine Nummer größer. Und wenn du das Ding anschliessen willst, teste es erst einmal mit einem Amperemeter anstelle der LED. Da kannst du prüfen ob die Konstantstromquelle wie gewünscht funktioniert. >@ Falk: Für 700mA bräuchte ich ja ein 7,5k Poti, ein solches scheint es >aber nicht zu geben. Was ist die sinnvollste Änderung, damit es auch mit >dem 10k Poti klappt? Mach R3=91K und R5=910K. MFG Falk
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