Stromfluß durch Festspannungsregler und LED steigt mit der Zeit

Arne Gast 05.11.2011 12:23 #2408004

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Hallo,

ich beobachte gerade einen sehr merkwürdigen Effekt, welchen ich mir 
nicht erklären kann. Der Aufbau sieht wie folgt aus. Ein LM317T liefert 
eine Spannung von 11,9V (nachgemessen mit Multimeter), darauf folgt ein 
5 Ohm Vorwiderstand und 3 1Watt-Leds (Blau) in Reihe. Geschaltet wird es 
mit einem Transistor (BC337) gegen GND. Soweit funktionier alles, die 
LEDs leuchte. Wenn ich mir aber den Stromverbrauch am Labornetzteil 
ansehe, so steigt er um circa 1mA pro Sekunde. Nachdem der 
Stromverbrauch um 0,1 A angestiegen ist, habe ich lieber abgeschaltet. 
Nun zu meiner Frage, wie kann es dazu kommen, dass der Stromverbrauch so 
langsam ansteigt? Strebt er gegen ein Maximum oder steigt er bis zur 
Bauteilzerstörung? Und wie kann ich es erreicheb, dass dieser Effekt 
nicht mehr auftritt?

Viele Grüße,

Arne

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Ben _. (burning_silicon) 05.11.2011 12:27 #2408015

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LEDs müssen mit einer Konstantstromquelle versorgt werden. Wenn sie sich 
erwärmen sinkt ihre Flußspannung, damit steigt die Spannung am 
Vorwiderstand, durch den dann mehr Strom zur LED fließt. Die wird noch 
wärmer... wohin das ohne gute Kühlung führt kannste dir denken.

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Hans Gast 05.11.2011 12:32 #2408022

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Du beobachtest ein thermisches Weglaufen.
Was passiert ?
Der Stromfluß heitzt die Diode auf -> weniger Flußspannung
Der Transistoer erwärmt sich -> UCE sinkt.

-> Mehr Spannung an Deinem Vorwiderstand -> Mehr Strom (I = U/I).

Schau mal in die Datenblätter der Dioden und des Transistors.
Dein Vorwiderstand erscheint mir etwas knapp.
Im Extremfall können die Dioden und der Transistor durchbrennen.

Das einfachste wird sein, den Strom zu beobachten und bei erreichen
des Maximalwertes abstellen. Ist der Vorwiderstand groß genug, dann
hört der Effekt auf, es gibg einen Grenzwert, wenn nicht -> peng.

Gruß
Hans

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(prx) A. K. (prx) 05.11.2011 12:34 #2408024

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Warum nicht den LM317 gleich als Stromquelle schalten?

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Falk B. (falk) 05.11.2011 12:36 #2408025

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Das einfachste ist, den LM317 als Konstantstromquelle zu beschalten, 
dann läuft auch nix mehr weg. Und man spart einen Widerstand ;-)

MFG
Falk

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mhh Gast 05.11.2011 12:37 #2408026

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Mache aus dem LM317 gleich eine Konstantstromquelle.

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(prx) A. K. (prx) 05.11.2011 12:40 #2408031

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Falk Brunner schrieb:

> Und man spart einen Widerstand ;-)

Man spart sogar zwei Widerstände. ;-)

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Falk B. (falk) 05.11.2011 12:47 #2408037

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@  A. K. (prx)

>Man spart sogar zwei Widerstände. ;-)

hmm, stimmt.

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Arne Gast 05.11.2011 12:50 #2408042

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Hallo,

vielen Dank für die schnellen Antworten! Das die Flußspannung von LEDs 
sinkt, wenn sie warm werden war mir nicht bewusst und ich hätte nicht 
gedachte, dass der Effekt so groß ausfällt. Dann werde ich nun aus den 
LM317 Konstantstromquellen machen und den Vorwiderstand beachten. Sehe 
ich es richtig, dass die Eingangsspannung nur größer als 3,5V + Vled 
sein muss und unterhalb der zulässigen Eingangsspannung des LM317 liegen 
muss und sonst keine weiteren Einschränkungen besitzt?

Viele Grüße und vielen Dank,

Arne

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Falk B. (falk) 05.11.2011 12:55 #2408045

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@  Arne (Gast)

>LM317 Konstantstromquellen machen und den Vorwiderstand beachten.

Es gibt dann keinen Vorwiderstand mehr, nur einen am LM317.

>ich es richtig, dass die Eingangsspannung nur größer als 3,5V + Vled
>sein muss

Ja, das ist aber in deiner jetzigen Schaltung auch so.

>und unterhalb der zulässigen Eingangsspannung des LM317 liegen
>muss

Ja, 37V oder so.

> und sonst keine weiteren Einschränkungen besitzt?

Ja.

MfG
Falk

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mhh Gast 05.11.2011 12:55 #2408046

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Kommt hin. (Das Kühlen des 317 nicht aus den Augen verlieren.)

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Arne Gast 05.11.2011 12:58 #2408048

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Den LM317 habe ich bereits Kühlbleche spendiert und sie so plaziert, 
dass der konvektive Wärmetransport nicht behindert wird.

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Martin Gast 05.11.2011 13:33 #2408085

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Arne schrieb:
> Den LM317 habe ich bereits Kühlbleche spendiert und sie so plaziert,
> dass der konvektive Wärmetransport nicht behindert wird.
Wenn du den ernsthaft kühlen mußt, ware vielleicht eine geschaltete 
Stromquelle das richtige.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED