www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche möglichst effiziente Ansteuerung von Power-LEDs


Autor: Andre (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Ich möchte mit RGB LEDs eine Raumbeleuchtung realisieren.
Zum Einsatz sollen die LUXEON Rebels kommen, die einen typischen Strom 
von 700 mA für maximale Helligkeit benötigen.
Jede einzelne Farb-LED soll per PWM und Mikrocontroller gedimmt werden, 
also insgesamt benötige ich 3 PWM-Kanäle.

Die Flussspannungen der LEDs bei 700 mA betragen laut Datenblatt:
rot: 3,6 V
grün: 3,4 V
blau: 3,4 V

Zu Testzwecken möchte ich zunächst nur eine LED-Einheit anschließen. 
Später soll es aber möglich sein, mehrere RGB-LED-Einheiten 
anzuschließen, da eine RGB-LED sicherlich nicht den ganzen Raum 
beleuchten kann.
Die Anzahl der PWM-Kanäle soll aber gleich bleiben.

In einem ersten Versuch verwende ich eine Versorgungsspannung von 5 V 
für Mikrocontroller und Leistungsteil.
Der Leistungsteil für eine LED besteht dabei ganz einfach aus einem 
N-Kanal MOSFET (IRF530).
Die Anode der entsprechenden LED ist direkt mit 5 V verbunden und die 
Kathode ist mit einem Vorwiderstand an Drain angeschlossen.
Der Transistor schaltet mit Source direkt gegen Masse. Am Gate hängt das 
PWM-Signal des Mikrocontrollers.

Soweit funktioniert das auch, bloß bereitet mir die Stromstärke einige 
Sorgen.
Werden bei dieser RGB-LED alle Farben voll eingeschaltet, beträgt der 
Strom ja bereits 3x700 mA = 2,1 A.

Wie oben schon erwähnt sollen später mehrere RGB-LEDs angeschlossen 
werden. Bei der niedrigen Versorgungsspannung kann ich die LEDs ja nur 
parallel schalten. Der Strom steigt also nochmal auf ein Vielfaches von 
2,1 A.
Das wiederum stellt (vermutlich) hohe Anforderungen an das Netzteil und 
Platine in Bezug auf Leiterbahnbreiten.

Also habe ich dieses Konzept quasi schon verworfen oder gibt es Leute, 
die positive Erfahrungen mit dieser Art von Schaltung gesammelt haben?

Alternativ wäre eine größere Versorgungsspannung, ich dachte da an 12 V.
Das hätte den Vorteil, dass ich mehrere LEDs auch in Reihe schalten 
kann.
Allerdings will ich den Raum nicht unbedingt heizen, sprich: Die oben 
vorgestellte Lösung mit Transistor und Vorwiderstand ist quasi nicht zu 
gebrauchen, weil viel zu viel Leistung verschwendet wird.

Die Anzahl an Bauteilen (und die Kosten) möchte ich aber möglichst 
gering halten.

Nun bin ich auf folgende Schaltung gestoßen, die einen Buck-Converter 
einsetzt:
http://spritesmods.com/?art=rgbledlamp&page=3

Sieht eigentlich ziemlich unkompliziert aus. Kann die Schaltung auch für 
12 V und 700 mA pro LED modifiziert werden?
Oder gibt es andere Schaltungsvorschläge?

Oder wäre das Verwenden eines LED-Treibers die beste Variante? Würde 
aber, wenns geht, aus Kostengründen darauf verzichten.

Also gesucht ist im Grunde genommen eine (relativ einfache) Schaltung, 
die mir mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad mehrere Power-LEDs 
ansteuert.

Vielen Dank schon mal!

Grüße,
André

Autor: adrian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schöner Text aber die gestellte Frage ist langweilig da jeder dritte so 
was fragt, findest du in der Hilfe Antworten und im Zweifel Inspiration.

Viel Erfolg

Autor: Jürgen Berger (hicom)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
geh' z.B. nach http://www.national.com/analog/led da findest du schon 
reichlich Antworten.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Andre (Gast)

>Die Flussspannungen der LEDs bei 700 mA betragen laut Datenblatt:
>rot: 3,6 V
>grün: 3,4 V
>blau: 3,4 V

Bleiben 1,4-1,6V für den Vorwiderstand und den MOSFET. Nicht optimal 
aber OK. Macht einen Wirkungsgrad von ~70%.

>Werden bei dieser RGB-LED alle Farben voll eingeschaltet, beträgt der
>Strom ja bereits 3x700 mA = 2,1 A.

Ja und? Das geht auch gar nciht anders, wenn du die LEDs einzeln 
ansteuern willst.

>parallel schalten. Der Strom steigt also nochmal auf ein Vielfaches von
>2,1 A.
>Das wiederum stellt (vermutlich) hohe Anforderungen an das Netzteil und
>Platine in Bezug auf Leiterbahnbreiten.

Alles relativ. Schau dir PC-Netzteile an, die machen 30A auf der5V 
Schiene.

>Also habe ich dieses Konzept quasi schon verworfen

Etwas vorschnell, meinst du nicht?

>Alternativ wäre eine größere Versorgungsspannung, ich dachte da an 12 V.
>Das hätte den Vorteil, dass ich mehrere LEDs auch in Reihe schalten
>kann.

Dann kannst du sie aber nicht mehr einzeln steuern. Ist das OK? Dann 
mach es so. Wenn nein, nimm wieder die 5V.

>Allerdings will ich den Raum nicht unbedingt heizen, sprich: Die oben
>vorgestellte Lösung mit Transistor und Vorwiderstand ist quasi nicht zu
>gebrauchen, weil viel zu viel Leistung verschwendet wird.

Nöö, das ist schon OK. 0,7A * 1,6V macht 1,12W, deine LED verbrät 
3,4*0,7A = 2,38W, und setzt davon gut und gerne die Hälfte in Wärme um.

>Die Anzahl an Bauteilen (und die Kosten) möchte ich aber möglichst
>gering halten.

Wer will das heute nicht? ;-)

>http://spritesmods.com/?art=rgbledlamp&page=3

>Sieht eigentlich ziemlich unkompliziert aus. Kann die Schaltung auch für
>12 V und 700 mA pro LED modifiziert werden?

Jain, das wird aufwändig. Würde ich lassen. Denn gerade bei 12V brauchst 
du das nicht!

>Also gesucht ist im Grunde genommen eine (relativ einfache) Schaltung,
>die mir mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad mehrere Power-LEDs
>ansteuert.

Wenn du mehrere LEDs in Reihe schalten kannst, und diese dann gleich 
ansteuerst, dann sind 12V eine preiswerte und effiziente Lösung.

MFG
Falk

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.