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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Treiberschaltung gesucht


Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Hallo Zusammen

Ich möchte gerne wie sich in der Zeichnung erkennen läst eine Regenlicht 
für ein Rennwagen bauen welches auch Blinken kann. An sich keine Große 
Sache das zumachen, mein Problem sind die LED's. Eine Benötigt eine 
Spannung von 2,2V und zieht 100mA. Wenn ich jetzt von einem 12V Netz 
ausgehe würde ich jeweils 6 in Reihe schalten und diese 3x Parrarel. 
Dann wären wir bei einer bötigten Spannung von 13,2V die ich ja auch 
locker habe wenn der Motor läuft den es konnen ja auch 14,5V werden. Und 
genau da sitzt das Problem den wenn 14,5V anliegen hat ja jede LED 2,4V 
und das ist zuviel !!! Ein großer Spannungsregler kommt leider nicht in 
Frage da alle Bauteile auf der Unterseite Platz finden müssen. Was kann 
ich tun um die Spannung auf konstant 12V zu halten und Spitzen vom 
Bordnetzt abzuhalten ??? Hab mir schon den ein oder anderen LED Treiber 
angeschaut aber irgentwie werde ich daraus nicht schlau was ich mit 34V 
anfangen soll ich will ja nicht alle in Reihe schalten weil ja dann wenn 
eine LED kaput geht ja die Ganze lampe aus ist. ich hoffe ihr habt eine 
Idee den ich weis einfach nicht wie ich das PLATZSPAREND Realiesieren 
soll.

Ich danke euch schon mal im Vorraus

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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mhhh keiner eine Idee ???

Autor: Flo (Gast)
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jeweils 4 LEDs zu einem Strang usammenlegen, eine Konstantstromquelle in 
jedem Strang.
Dann funktioniert das gleichhell von ~9V bis max 30V. Dammit die böse 
Boardspannung dir kein Loch in den Regler haut, musst du die übliche 
Schutzbeschaltung davor hängen (Diode, Supressor, Spule, Kondensator).

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Flo schrieb:
> jeweils 4 LEDs zu einem Strang usammenlegen, eine Konstantstromquelle in
> jedem Strang.
> Dann funktioniert das gleichhell von ~9V bis max 30V. Dammit die böse
> Boardspannung dir kein Loch in den Regler haut, musst du die übliche
> Schutzbeschaltung davor hängen (Diode, Supressor, Spule, Kondensator).

4 LED geht ja bei 18 nicht auf :(

Autor: Thomas O. (kosmos)
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nimm doch einfach 3 einstellbare Spannungsregler und verwende sie als 
Stromregler, so kannst du für jeden Zweig den Strom einstellen. Wie oben 
schon gesagt achte auf die Schutzbeschaltung
Diode als Verpolschutz, Drossel, Supressordiode und Kondensator, also 
ein schöner Filter mit gleichzeitigem Überspannungsschutz.

Autor: MarioT (Gast)
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Thomas O.
18 LED = 3*6 LED
2,2V *6 = 13,2V
Wo soll jetzt der Spannungsregler hin?
>Ein großer Spannungsregler kommt leider nicht in Frage
was ist genau "großer Spannungsregler" für 100mA
LED würde ich nicht mit einer konstanten Spannung betreiben sondern mit 
einem kostantem Strom.
Also am besten so wie  Thomas O. schrieb. aber eben 4 Regler pro Lampe.
Oder ganz anders
2*9LED
>ich will ja nicht alle in Reihe schalten
Spannung anheben auf über 20V
9LED + Vorwiederstand(für konstanten Strom der LED's) in Reihe
Strom für beide Lampen = 400mA

Autor: Sven Johannes (svenj)
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Moin,

Die Zeichnung sieht für mich irgendwie nach Druckgussgehäuse aus. Wenn 
dem so ist, könnte man irgendeinen bedrahteten Spannungsregler als KSQ 
beschalten und an der Rückseite befestigen. Damit wäre dann auch die 
Verlustwärme kein Thema mehr.

Aufteilen in Stränge (müssen es unbedingt genau 18 Dioden sein?) und pro 
Strang einen Regler. Schutz nach oben aufgezeitem Muster und ab dafür.

Simpel und einfach, jede geschaltete Lösung wird aufwendiger und setzt 
mehr Kenntnisse voraus.

--
 SJ

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Was du auf jeden Fall immer vermeiden solltest, ist LEDs parallel zu 
schalten! Das ist ein absolutes NO-GO!

Am einfachsten nimmste wirklich nen Vreg als KSQ. Guck dir doch mal den 
LM317 an, der ist doch meistens der erste Kandidat, wenn es um eine 
schnele Lösung eines solchen Problems geht.

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Das Problem ist eher, die blöde Anzahl von 18 Stück, die sich nicht 
gescheit aufteilen lassen.

9x 2,2V = 19,8V   - 2 Regler - Die Spannung haste nicht
6x 2,2V = 13,2V   - 3 Regler - Die Spannung haste wahrscheinlich schon,
                               jedoch musst du ja vom schlechtesten Fall
                               ausgehen...
3x 2,2V = 6,6V    - 6 Regler - Läuft, aber sechs Regler!

Also mach doch unterschiedliche Kombinationen, muss ja nicht symmetrisch 
sein, hauptsache der eingestellte Strom pro Zweig ist konstant.

Autor: MarioT (Gast)
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>Was du auf jeden Fall immer vermeiden solltest, ist LEDs parallel zu
>schalten! Das ist ein absolutes NO-GO!
Wenn man in jede parallele Reihe einen Vorwiederstand setzt ist es
kein Problem.

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Das ist richtig.

Autor: MarioT (Gast)
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was haltet ihr hiervon?
http://www.df1ty.de/dc_dc_wandler.pdf
Spannung anheben auf über 20V
9LED + Vorwiederstand(für konstanten Strom der LED's) in Reihe
Strom für beide Lampen = 400mA

Autor: Thomas O. (kosmos)
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6x2,2V=13,2V also einen einstellbaren Regler z.B. LM317 als 
Spannungsquelle, viele mögen sagen das geht nicht, es geht aber doch 
wenn man die Spannung etwas niedriger einstellt um keinen zu hohen Strom 
fließen zu lassen wenn die LEDs warm werden und der Stromfluss steigt. 
Ansonsten halt einen Widerstand vor die LED-Reihe setzen.

Oder halt den LM317 als Stromquelle schalten damit er halt 100mA durch 
so ne 6er Reihe LEDs schickt.

Man braucht also 3 LM317 und ein etwas Hühnerfutter egal welche 
Variante. Und man ist auf der sicheren Seite da man alles 3 mal hat.

Autor: Shuzz (Gast)
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Vorschlag: 4 Stränge, mit je 2x4 und 2x5 LEDs.
Macht dann 4 Regler und fertig.
Alles andere ist doch wurschtig, warum soll er den Kram erst hochregeln 
und dann wieder runter? Macht das Ganze nur komplizierter als es sein 
muss...

Autor: MarioT (Gast)
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Thomas O.
>6x2,2V=13,2V
Unter dem Begriff Dropout-Spannung UDROPOUT versteht man die mininale 
Differenzspannung zwischen Ein- und Ausgang des Spannungsreglers, den 
man berücksichtigen muss, damit die geregelte Ausgangsspannung Ua gerade 
noch aufrecht erhalten wird: Uemin = Ua + UDROPOUT
Während man bei einem Spannungsregler 78xx oder LM317 mit typisch 2 VDC 
oder sogar mehr rechnen muss
Shuzz
>Vorschlag: 4 Stränge, mit je 2x4 und 2x5 LEDs.
>Macht dann 4 Regler und fertig.
>Alles andere ist doch wurschtig, warum soll er den Kram erst hochregeln
>und dann wieder runter? Macht das Ganze nur komplizierter als es sein
>muss...


2Lampen = 8 mal
>warum soll er den Kram erst hochregeln
für beide Lampen zusammen = ist 1 mal
war nur so eine Idee

Autor: Thomas O. (kosmos)
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die Drop Spannung ist abhängig vom Strom. Ein 7805 wird nur 2 V 
Dropspannung benötigen wenn man 1000mA drüber zieht, bei 100mA ist der 
benötigte Drop aber wesentlich geringer. Ansonsten halt einen 
Lowdrop-Typen nehmen.

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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MarioT schrieb:
> Thomas O.
> 18 LED = 3*6 LED
> 2,2V *6 = 13,2V
> Wo soll jetzt der Spannungsregler hin?
>>Ein großer Spannungsregler kommt leider nicht in Frage
> was ist genau "großer Spannungsregler" für 100mA
> LED würde ich nicht mit einer konstanten Spannung betreiben sondern mit
> einem kostantem Strom.
> Also am besten so wie  Thomas O. schrieb. aber eben 4 Regler pro Lampe.
> Oder ganz anders
> 2*9LED
>>ich will ja nicht alle in Reihe schalten
> Spannung anheben auf über 20V
> 9LED + Vorwiederstand(für konstanten Strom der LED's) in Reihe
> Strom für beide Lampen = 400mA

Mit "großer" Spannungsregler meine ich alles was größer als SOIC8 ist. 
da ich es ja nicht auf der Unterseite deir Platiene anbringen kann

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Shuzz schrieb:
> Vorschlag: 4 Stränge, mit je 2x4 und 2x5 LEDs.
> Macht dann 4 Regler und fertig.
> Alles andere ist doch wurschtig, warum soll er den Kram erst hochregeln
> und dann wieder runter? Macht das Ganze nur komplizierter als es sein
> muss...

Ich werde diese Regler nur leider Platzmäßig nicht hinbekommen :(

Autor: ich (Gast)
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hier Link für ein IC SO8

www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/7332.pdf

Autor: Sven Johannes (svenj)
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Moin...

Grob geschätzt bekommt man auf die Rückseite des Teils ein Dutzend KSQ.

Besteht im Wesentlichen aus einem Spannungsregler nach Wahl (LM317 zum 
Beispiel) vorzusweise in einem SMD Gehäuse. To-263, 4W Abwärme, 1,5A 
Nennstrom => viel zu stark, aber billig. Passt locker zwischen die Pins 
der LED. Dazu ein R, evtl. C Hühnerfutter und fertig. Etwas zu entstören 
des Bordnetzes käme sicherlich noch ganz gut, frißt aber auch keinen 
Platz.

--
 SJ

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Ich finde die idee mit dem anheben der Spaunnung ganz gut, den wir sind 
noch nicht sicher ob der Rennwagen mit oder ohne Lichtmachschiene fahren 
soll. den den ohne Lichtmachschiene habe wir nur ca. 11V und das wäre zu 
wenig da ich 13,2 an einem Strang brauche. Kann ich den so einen 
LED-Treiber so einstellen das er mir egal ob bei 11V oder bei 14,5V 
immer die 13,2V liefert ??? und wie groß ist dann die Wärmeentwicklung 
bei so einem Teil, da das Gehäuse aus Kunststoff ist und Vergossen 
werden soll, was ja den Einsatz von Kühlkörpern erschwert :(

ICH DANKE EUCH FÜR EURE VIELEN VORSCHLÄGE

Autor: MarioT (Gast)
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>Kann ich den so einen LED-Treiber so einstellen das er mir egal ob bei 11V >oder 
bei 14,5V immer die 13,2V liefert ?
Die Eingangspannung ist nicht so kritisch.
Es ist aber nicht möglich, einmal die Spannung anzuheben und mit dem 
gleichen Regler zu senken.
Das ist ein Schaltregler da ist nicht viel mit Wärmeentwicklung.
Der Wirkungsgrad ist viel besser er verheitzt nicht das Überschüssige.
Das ist auch besser wenn das ohne Lichtmaschine laufen soll.
sehe Dir das mal an
http://www.pollin.de/shop/dt/MzA5ODcyOTk-/Computer...
Extern Verbaut für beide Lampen. ist vieleicht zu überlegen. Man brauch 
nichts basteln und verwendet es noch für andere Sachen.

Autor: Sven Johannes (svenj)
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Moin,

die Spannung erst künstlich zu erhöhen, um dann, ausgehend von ebenso 
untauglichen 13,x Volt, einen primitiv Regler zu implementieren macht 
nun sowas von keinen Sinn mehr..

Also, als ein Beispiel von Vielen:
http://www.diodes.com/datasheets/ZXLD1350.pdf

Pro Strang aus 4 LED so einen Treiber. Das ist ein stromgeführter 
Schaltwandler, also quasi gleich alles in Einem. Irgendeine Spannung 
<30V und >4x Uled anlegen den Rest erledigt die kleine Schaltung. Wenn 
es unbedingt 18 LED sein müssen kommen halt Stränge mit verschieden 
vielen LED zu Einsatz, auch egal.

Enstören und filtern des "versauten" Bordnetzes nicht vergessen und dann 
kann man auch versuchen das Gehäuse zu vergiesen. Werden die Dioden 
nicht mögen, aber Versuch macht klug...

--
 SJ

Autor: MarioT (Gast)
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>die Spannung erst künstlich zu erhöhen, um dann, ausgehend von ebenso
>untauglichen 13,x Volt, einen primitiv Regler zu implementieren macht
>nun sowas von keinen Sinn mehr..
gebe ich Recht.
Ich meinte 1*Wandler auf 20V  2*9LED in Reihe mit Vorwiederstand und 
zusammen für beide Lampen zusammen 400mA.
Eine Konstantstromquelle auf Schaltreglerart hat natürlich auch seine 
Vorteile und das Ding kann man auch Vergießen.
>Gehäuse zu vergiesen. Werden die Dioden nicht mögen, aber
>Versuch macht klug...
würde ich auch nicht machen.

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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So dann würde ich mal gerne ins Detail gehen :)

Ich hab mir jetzt mal einen Stromregler rausgesucht der mir zusagt.
Den A6260

http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbe...

Nun meine Frage dazu wen ich jetzt 3 x 6 LED Parralel schalte, benötige 
ich ja einen Strom von 600mA. Der Regler schaft ja nur 350mA im 
Datenblatt steht ein Beispiel wie man 2 von den Reglern Parralel 
schaltet (siehe Anhang) und ich somit bis zu 700mA nutzen kann. Meine 
Frage nun ob ich damit auf dem Holzweg bin oder ob man das so machen 
kann da es kein Beispiel im Datenblatt gibt, wo LED parralel geschaltet 
sind.

Hab ja schon gelesen das Das parralelschalten von LED's Strängen nicht 
so günstig ist, leider weis ich nicht warum:(

Autor: MarioT (Gast)
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>Hab ja schon gelesen das Das parralelschalten von LED's Strängen
>nicht so günstig ist, leider weis ich nicht warum:(
LED werden mit Strom betrieben.
kleine Spannungsänderungen haben sehr großen Einfluß auf den Strom und 
somit die Läuchtstärke.

Autor: Christian T. (shuzz)
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Rene Schir schrieb:
> Nun meine Frage dazu wen ich jetzt 3 x 6 LED Parralel schalte, benötige
> ich ja einen Strom von 600mA. Der Regler schaft ja nur 350mA im
> Datenblatt steht ein Beispiel wie man 2 von den Reglern Parralel
> schaltet (siehe Anhang) und ich somit bis zu 700mA nutzen kann. Meine
> Frage nun ob ich damit auf dem Holzweg bin oder ob man das so machen
> kann da es kein Beispiel im Datenblatt gibt, wo LED parralel geschaltet
> sind.

In der gezeigten Schaltung kannst Du leider keine LEDs parallel 
schalten, es sei denn Du versiehst jeden Strang nochmal mit einem extra 
Vorwiderstand.

> Hab ja schon gelesen das Das parralelschalten von LED's Strängen nicht
> so günstig ist, leider weis ich nicht warum:(

Der Grund ist einfach: Die Stränge hätten minimal unterschiedliche 
Vorwärtsspannungen, dadurch würde sich auch der Strom aus den Reglern 
ungleichmässig auf die Stränge verteilen. Ein Strang kriegt dann 
deutlich mehr Strom als die LEDs vertragen.

Am Ende kommt folgendes raus: Es fallen nacheinander alle Stränge bis 
auf einen aus, der bleibt dann aber heile... ;)
Wie lange die LEDs halten kann Dir keiner sagen, das kann sogar ne ganze 
Weile funktionieren. Auf jeden Fall aber werden die meisten LEDs lange 
vor erreichen ihrer normalen Lebensdauer sterben.

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Christian T. schrieb:
> Rene Schir schrieb:
>> Nun meine Frage dazu wen ich jetzt 3 x 6 LED Parralel schalte, benötige
>> ich ja einen Strom von 600mA. Der Regler schaft ja nur 350mA im
>> Datenblatt steht ein Beispiel wie man 2 von den Reglern Parralel
>> schaltet (siehe Anhang) und ich somit bis zu 700mA nutzen kann. Meine
>> Frage nun ob ich damit auf dem Holzweg bin oder ob man das so machen
>> kann da es kein Beispiel im Datenblatt gibt, wo LED parralel geschaltet
>> sind.
>
> In der gezeigten Schaltung kannst Du leider keine LEDs parallel
> schalten, es sei denn Du versiehst jeden Strang nochmal mit einem extra
> Vorwiderstand.
>
>> Hab ja schon gelesen das Das parralelschalten von LED's Strängen nicht
>> so günstig ist, leider weis ich nicht warum:(
>
> Der Grund ist einfach: Die Stränge hätten minimal unterschiedliche
> Vorwärtsspannungen, dadurch würde sich auch der Strom aus den Reglern
> ungleichmässig auf die Stränge verteilen. Ein Strang kriegt dann
> deutlich mehr Strom als die LEDs vertragen.
>
> Am Ende kommt folgendes raus: Es fallen nacheinander alle Stränge bis
> auf einen aus, der bleibt dann aber heile... ;)
> Wie lange die LEDs halten kann Dir keiner sagen, das kann sogar ne ganze
> Weile funktionieren. Auf jeden Fall aber werden die meisten LEDs lange
> vor erreichen ihrer normalen Lebensdauer sterben.

Hab mich jetzt für 5 Regler entschieden. 3 Schalten jeweils 4 LED's und 
2 Schalten Jeweils 3 LED's Ich trau mich nich 5LED's zusammen zu 
schalten da im Daten blatt fogendes steht:

"Driving LEDs with constant current ensures
safe operation with maximum possible light output.
For automotive applications, optimum performance is
achieved when driving between 1 and 3 LEDs at currents
up to 350 mA."

ich nehme aber 4 LED's da ich ja sonst 6 Regler bräuchte und so viel 
Platz hab ich nich :(
Wie Kritisch ist den das eigentlich kann ich auch 5 LED's pro Starng 
nehmen ??? Dann braüchte ich ja nur 4 Regler, habe aber Angst das die 
Dinger dann Unterschiedlich Hell sind. Besser wären ja vier da ich ja 
dann nur 400mA brauche und nicht wie Jetzt 500mA

Ich bin so verwirt :(

Autor: Christian T. (shuzz)
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Ich denke, der Regler wird schon 5 LEDs verkraften.
Unterschiedlich hell sollte auch nicht passieren da die Helligkeit von 
der Stromstärke abhängt und die Regler alle den gleichen Strom liefern 
sollten.
Am Besten die Widerstände ordentlich selektieren, dann klappt das auch.

Probier's doch einfach mal aus... ;)

Autor: Rene Schir (gigastulle)
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Christian T. schrieb:
> Ich denke, der Regler wird schon 5 LEDs verkraften.
> Unterschiedlich hell sollte auch nicht passieren da die Helligkeit von
> der Stromstärke abhängt und die Regler alle den gleichen Strom liefern
> sollten.
> Am Besten die Widerstände ordentlich selektieren, dann klappt das auch.
>
> Probier's doch einfach mal aus... ;)

Ich brauch doch keine Vorwiederstände oder ??? nur den am Sense Pin und 
gut is oder ???

Autor: Shuzz (Gast)
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Richtig, nur den am Sense Pin.
Der ist aber leider auch dafür verantwortlich wieviel Strom durch die 
LEDs geschickt wird. Daher sollten diese Widerstände an den 
verschiedenen Reglern nicht zu sehr voneinander abweichen, sonst kriegen 
die einzelnen Stränge unterschiedliche Ströme ab und die LEDs würden 
unterschiedlich hell leuchten.

Im Grunde sollte es passen wenn Du 1% Metallfilm Widerstände verwendest.

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