Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu LED Konstantstromquelle


von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich möchte für die Feuerwehr einen ehemaligen Handscheinwerfer auf 
LED-Betrieb umbauen, da die Leuchtmittel nur eine Lebensdauer von 15 
Stunden besitzen (Modell ist Halo 4)

Technische Daten:
---------------------------------------------
4V - Bleigelakku
LED soll mit 3,2V 350mA Strom betrieben werden.

Problem:
---------------------------------------------
Ich finde nur Konstantstromquellen oder IC's, die mit einer Spannung > 4 
Volt arbeiten, die Leuchte sollte aber bis zu einer Batteriespannung von 
3,5 Volt in Betrieb sein.

Hat jemand eine Schaltungsidee, wie ich das realisieren könnte? Hab 
schon ewig viele IC's und Konstantstromschaltungen durch, aber bisher 
noch keine brauchbare Lösung gefunden.
Die Standardlösung mit Widerstand usw. verbrät mir zu viel Energie und 
ist eigentlich sinnlos, da dort ewig viel im Widerstand verheizt wird.

Vielen Dank schon mal für Tipps und Anregungen.

Viele Grüße:
Andreas

: Verschoben durch Admin
von Falk B. (falk)


Lesenswert?


von schuetti (Gast)


Lesenswert?

hi,

bin Anfänger. Falls die Antwort also dämlich ist, bitte nicht schimpfen.
Kann man das nicht mit dem LT1302 realisieren? Der läuft schon ab ca. 2V 
und liefert locker 350 mA. http://www.linear.com/product/LT1302

Probiere gerade selber mit dem LT1301 rum. Und als Anfänger bekomme ich 
schon echt grosse Augen, wenn so eine kleine Schaltung aus ner 3v 
Knopfzelle mal eben 12v generiert. Oh, schöne Technikwelt.

von holger (Gast)


Lesenswert?

>ich möchte für die Feuerwehr einen ehemaligen Handscheinwerfer auf
>LED-Betrieb umbauen,

Das würde ich sein lassen. Sonst könnte dich jemand verklagen
wenn dein Bastelkram ein Menschenleben kostet.

von snowfly (Gast)


Lesenswert?

Ich würde den Tip von holger beherzigen

wenn Du trotzdem Basteln willst dann schau dich mal bei 
Taschenlampentreibern um (Deal Extreme oder Konsorten)
Da gibt es einige Buck/Boost KSQs

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Hat jemand eine Schaltungsidee, wie ich das realisieren könnte?

Die industrieübliche Lösung sieht so aus:

  +-----------------------------+--o Akku
  |                             |
  |                            LED
  |              LMP7731        |
MAX6120-12k-+-----|+\           |
  |         |     |  >--+-100R-|I IRLML6344
  |         |  +--|-/   |       |S
  |         |  |       10n      |
  |         |  |        |       |
  |         |  +--------+--10k--+
  |         |                   |
  |        1k                 0.27R
  |         |                   |
  +---------+-------------------+--o

etwas anspruchsvoller ist der Hystereseschaltregler

  +----------------------------+----------o Akku
  |                            |
  |               +--|+\       |S
  |               |  |  >--+--|I IRLML6401
TLV3012--12k--+---(--|-/   |   |
  |   Ref     |   |        |   +--|<|--+ BAV100
  |           |   |        |   |       |
  |           |   +--270k--+  LED      |
  |           |   |            |       |
  |           |   |          100uH     |
  |           |   |            |       |
  |           1k  +----1k------+       |
  |           |                |       |
  |           |              0.27R     |
  |           |                |       |
  +-----------+----------------+-------+--o

aber eigentlich sollten beide Schaltungen mit einem
Tiefentladeschutz für den Bleiakku ausgestattet werden.
Der sollte aber die Lampe nicht schlagartig ausschalten,
sondern ankündigen daß ein Nachladen erforderlich ist.

Und da fängt es dann an kompliziert zu werden, also
lassen wir die Lampe lieber schwächer werden wenn
die Spannung unter 3.7V sinkt.

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Dazu hab ich vielleicht eine Kleinigkeit vergessen:

Die Lampe schaltet automatisch auf eine Nebenlampe um, sobald der Akku 
zu leer wird und hat einen automatischen Tiefentladeschutz.

Ich möchte lediglich die Hauptbirne durch eine LED mit Treiberelektronik 
ersetzen, der Rest der Lampe bleibt bestehen.

Vielen Dank schon mal für die Antworten!

von Bernd K. (bmk)


Lesenswert?

MaWin hat hier schon 2 gute Ideen präsentiert.

Hier mal eine weitere Low-Drop Schaltung (2. Schaltbild),
die dein Problem lösen könnte/sollte:

http://www.ledstyles.de/fpost212159.html?highlight=#post212159

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

holger schrieb:
> Re: Frage zu LED Konstantstromquelle
>
>       Autor:
>
>         holger (Gast)

>       Datum: 28.08.2012 22:34

>       >ich möchte für die Feuerwehr einen ehemaligen Handscheinwerfer auf
>>LED-Betrieb umbauen,
>
> Das würde ich sein lassen. Sonst könnte dich jemand verklagen
> wenn dein Bastelkram ein Menschenleben kostet.


Hallo Holger,

keine Sorge, der Scheinwerfer wird nicht bei Sicherheitsrelevanten 
Tätigkeiten verwendet, somit bin ich auf der sicheren Seite.

Außerdem ist der Scheinwerfer ohne Umbau sowieso nicht zugelassen:
Siehe hier: 
http://www.kfv-traunstein.de/index.php?eID=tx_nawsecuredl&u=0&file=uploads/media/Sicherheitshinweis_HALO_4_EX.pdf&t=1346281081&hash=2c5dc1861b826730869dd6fe9bd1dbdf

von ch-hunn (Gast)


Lesenswert?

Andreas schrieb:
> keine Sorge, der Scheinwerfer wird nicht bei Sicherheitsrelevanten
> Tätigkeiten verwendet, somit bin ich auf der sicheren Seite.

Hmm. Darauf würde ich mich nicht verlassen. Normalerweise wird genommen, 
was gerade da ist - Egal ob sicherheitsrelevant oder nicht.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Andreas schrieb:

> ich möchte für die Feuerwehr einen ehemaligen Handscheinwerfer auf
> LED-Betrieb umbauen,
> LED soll mit 3,2V 350mA Strom betrieben werden.

Möchtest Du einen Scheinwerfer oder ein Schlüssellochsuchgerät bauen?
Was willst Du mit so einer trüben 1W-Funzel anfangen?
Gruss
Harald

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

>Die Standardlösung mit Widerstand usw. verbrät mir zu viel Energie und
>ist eigentlich sinnlos, da dort ewig viel im Widerstand verheizt wird.

Hast Du mal ausgerechnet, wieviel überhaupt verbraten wird? Das ist 
schon weeeeiiiit unter 1W. Oder in % ausgedrückt - 80% Wirkungsgrad.
Ein Schaltregler bei angenommenen 0,8V Ein/Ausgangsdifferenz hat nur 
noch bei hochwertiger Schaltung einen besseren Wirkunggrad.

Einen einfachen R würde ich natürlich auch nicht nehmen, weil der nix 
ausregelt. Aber MaWins erstes Beispiel ist letztendlich auch nix anderes 
als ein "regelbarer" R, mit entsprechenden Verlusten.
Und das zweite Beispiel wird mit den Verlusten auch nicht besser 
dastehen, weil die angegebene 'BAV100 eine Katastrophe bezüglich Uf ist 
(um die 1V bei 100-200mA). Abgesehen davon, daß diese Diode ohnehin 
keine 350mA verträgt.
Da gäbe es also noch viel zu optimieren.

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> Andreas schrieb:
>
>> ich möchte für die Feuerwehr einen ehemaligen Handscheinwerfer auf
>> LED-Betrieb umbauen,
>> LED soll mit 3,2V 350mA Strom betrieben werden.
>
> Möchtest Du einen Scheinwerfer oder ein Schlüssellochsuchgerät bauen?
> Was willst Du mit so einer trüben 1W-Funzel anfangen?
> Gruss
> Harald

Hallo Harald,

es soll ein Handscheinwerfer sein. Bisher war eine Osram Miniwatt 
Glühbirne drinnen, die bei 4 Volt 0,5 A gezogen hat, was umgerechnet 2 
Watt sind.

Ich würde schon gerne die maximale Helligkeit auch mit 3 Watt LED's 
rausholen, allerdings gibts da ein kleines Problem.

Ich möchte die originale Elektronik im Scheinwerfer belassen, da diese 
einen Tiefentladeschutz und eine Notleuchtenfunktion besitzt. Brennt die 
Hauptbirne (in Zukunft durch LED ersetzt) durch oder ist der Akku zu 
schwach, wird automatisch auf die schwächere Nebenlampe umgeschaltet.

Nehme ich den Maximalstrom von 500 mA der alten Glühbirne bei einer 3 
Watt LED, dann hab ich den Eindruck, dass die LED viel zu heiß wird, 
trotz Kühlkörper... Ich weiß nicht, ob es dann so gut ist, wenn der 
Scheinwerfer so 2 Stunden oder länger brennt, denn das würde gewaltig 
auf die Lebensdauer der LED gehen...

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Andreas schrieb:

> es soll ein Handscheinwerfer sein. Bisher war eine Osram Miniwatt
> Glühbirne drinnen, die bei 4 Volt 0,5 A gezogen hat, was umgerechnet 2
> Watt sind.

Naja, das war dann ja auch schon nicht allzu hell. Wenn Du eine
einigermassen moderne 1W-LED nimmst, dürfte die etwa die gleiche
Helligkeit haben. Allerdings lässt sich das LED-Licht nicht so
gut bündeln.

> Nehme ich den Maximalstrom von 500 mA der alten Glühbirne bei einer 3
> Watt LED,

Eine 3W-Led braucht schon knapp 1A.

> dann hab ich den Eindruck, dass die LED viel zu heiß wird,
> trotz Kühlkörper...

Dann ist der Kühlkörper zu klein. Oft findet man schon im Datenblatt
der Led Angaben zu geeigneten Kühlkörpern.
Gruss
Harald

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich hab mir jetzt mal die Schaltung mit dem MC340663 angeschaut 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED). 
Leider spuckt der MC34063-Rechner bei meinen Werten kein Ergebnis aus.

In der Simulation komme ich auch nicht weiter.

Letztendlich habe ich eine Eingangsspannung von 4 Volt und die LED soll 
mit 3,2V und 350mA angesteuert werden.

Hat zufällig jemand die passende Schaltung mit den Bauteilwerten zur 
Hand? Ich bin leider trotz Simulation nicht weitergekommen.

Viele Grüße und schon mal ganz herzlichen Dank!

von DX (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> dann hab ich den Eindruck, dass die LED viel zu heiß wird,
>> trotz Kühlkörper...
>
> Dann ist der Kühlkörper zu klein.

Wenn die Lampe ein geschlossenes Gehäuse, möglichst noch aus Plastik 
hat, nützt dir der Kühlkörper nur am Anfang etwas. Er nimmt die Wärme 
auf, kann sie aber nicht wieder abgeben.
Ich würde schauen ob es ein Drop in für die Lampe gibt oder besser 
gleich eine neue kaufen. Schau mal bei DX, bei den Preisen vergeht dir 
die Lust am Basteln.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Andreas (Gast)

>Leider spuckt der MC34063-Rechner bei meinen Werten kein Ergebnis aus.

Der ist auf diese Schaltung auch gar nicht ausgelegt. Die Schaltung ist 
in gewisser Weise eine Trickschaltung.

>Letztendlich habe ich eine Eingangsspannung von 4 Volt und die LED soll
>mit 3,2V und 350mA angesteuert werden.

Das geht mit der Schaltung nicht, zu wenig Eingangsspannung. Lohnt sich 
auch kaum. Eine einfache lineare Konstantstromquelle mit MOSFET und 
OPV ist hier besser und ausreichend.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:

> Eine einfache lineare Konstantstromquelle mit MOSFET und
> OPV ist hier besser und ausreichend.

Selbst das wird mit nur 0,8V Drop schon etwas schwierig.
Gruss
Harald

von Andreas (Gast)


Lesenswert?

Ist wohl doch ein einfacher Widerstand am besten...

Viele Grüße:
Andreas

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Harald Wilhelms (wilhelms)

>> Eine einfache lineare Konstantstromquelle mit MOSFET und
>> OPV ist hier besser und ausreichend.

>Selbst das wird mit nur 0,8V Drop schon etwas schwierig.

Nö, das passt. 100mV für den Shunt, 0,7V für den MOSFET. Könnte 
schlimmer sein.

>  Andreas (Gast)

>Ist wohl doch ein einfacher Widerstand am besten...

Nö, denn dann hast du erst recht total undefinierte Verhältnisse mit 
Toleranzen jenseits von Gut und Böse.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.