LED Treiber Grundlagen

[Fred S. (sculla)]

Liebe Forenmitglieder,

nachdem ich etwas über die Konversion einer Maglite-Taschenlampe von den 
Standardbirnchen zu LED gelesen habe, geistert das Thema LED-Treiber vor 
meinem Auge herum.

Wo kann ich mir etwas dazu anlesen?

Als Beispiel: Ich möchte bei einer einfachen weissen 3 mm-LED, 
Betriebsspannung 3,2 bis 3,4 V, gespeist aus einer 3 V Knopfzelle, den 
Strom begrenzen, damit sie möglichst lange möglichst gleichmäßig 
leuchtet. Hier kommen schon mal die Buck-/Boost-ICs ins Spiel, wo ich 
nach der Lektüre der Beiträge in diesem Forum ziemlich schnell den 
Überblick verloren habe (auch in der de.sci.electronics-FAQ habe ich 
nachgelesen, das hat mich nur noch mehr verwirrt).

Im Originalartikel verwendet der Autor einen CAT4137TD von ON 
Semiconductor, aber (a) gibt es den nicht mehr und daher (b) möchte ich 
verstehen, wie ich einen IC zur LED-Steuerung auswähle.

Ich bin sowohl für IC als auch andere Schaltungen offen, aber die 
Lösungen müssen kompakt sein, da ich im genannten Beispiel eine LED in 
einer Maske betreiben möchte und Batterie und LED-Controller (ist das 
der richtige Ausdruck?) in der Maske selbst untergebracht sein sollen.

Bin für jeden Hinweis dankbar.

Gruß Fred

[Michael B. (laberkopp)]

Fred S. schrieb:
> möchte ich verstehen, wie ich einen IC zur LED-Steuerung auswähle.

Alle Datenblätter von (verfügbaren, das schränkt das Angebot stark ein) 
IC durchlesen und denjenigen nehmen der am billigsten das Problem zu 
deiner Zufriedenheit löst.

Ich hasse Taschenlampen, die bis zum Schluss volles Licht geben und dann 
schlagartig aus gehen.

Daher nutze ich gern Linearregler, die bei absinkender Batteriespannung 
einfach verhungern und dunkler werden.

Auswahl von Chips:

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8

Ich nutze z.B. den CN5611/CN5612

3mm LED kannst du in einer Taschenlampe aber vergessen, da kommen LED 
mit einigen Watt rein, so 1-5.

[Harald K. (kirnbichler)]

Michael B. schrieb:
> Ich hasse Taschenlampen, die bis zum Schluss volles Licht geben und dann
> schlagartig aus gehen.
>
> Daher nutze ich gern Linearregler, die bei absinkender Batteriespannung
> einfach verhungern und dunkler werden.

Welche der beiden Taschenlampen aber leuchtet effektiv länger?

[Bernd K. (bmk)]

LED an Knopfzelle?
Das geht direkt ohne Tamtam.

Das liegt an dem relativ hohen Widerstand einer Knopfzelle,
der wie ein Vorwiderstand für die LED wirkt.
Das leuchtet dann schon einige Stunden.

Hat aber nichts mit einer Taschenlampe zu tun,
eher als Schlüssellochfinder zu gebrauchen.

[Fred S. (sculla)]

Michael B. schrieb:

> Alle Datenblätter von (verfügbaren, das schränkt das Angebot stark ein)
> IC durchlesen und denjenigen nehmen der am billigsten das Problem zu
> deiner Zufriedenheit löst.

Da fängt es bei mir schon an: Datenblätter wovon? Buck-ICs oder 
Boost-ICs? Was sind Low-Drop ICs? Ohne jede Richtschnur ist das für mich 
wie Glaskugelschauen ;-)


> Ich hasse Taschenlampen, die bis zum Schluss volles Licht geben und dann
> schlagartig aus gehen.
>
> Daher nutze ich gern Linearregler, die bei absinkender Batteriespannung
> einfach verhungern und dunkler werden.
>
> Auswahl von Chips:
>
> https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8
>
> Ich nutze z.B. den CN5611/CN5612

Auch in Ordnung, das würde mich nicht stören.
Es geht in erster Linie um Effizienz. Ich habe irgendwo aufgeschnappt, 
dass LEDs von sich aus den Strom nicht begrenzen, also - ohne Not - 
immer soviel saugen, wie verfügbar ist. Die Reglerschaltungen halten den 
Strom auf dem Level, den die LED wirklich braucht, daher kommen sie mit 
einer Batterieladung viel länger aus. Ich hoffe, das richtig verstanden 
zu haben!


> 3mm LED kannst du in einer Taschenlampe aber vergessen, da kommen LED
> mit einigen Watt rein, so 1-5.

Ja, das wäre für mich der nächste Schritt. Für die Masken reichen 
Standard-LEDs. Wenn hier ein Regler etwas bringt, würde ich hier damit 
anfangen, ansonsten springe ich gleich zur Taschenlampe. Die LED dafür 
muss ich mir noch raussuchen, die werde ich dann hier posten. Kann mir 
denken, dass das Einfluss auf den IC hat, der in Frage kommt.

[Fred S. (sculla)]

Bernd K. schrieb:
> LED an Knopfzelle?
> Das geht direkt ohne Tamtam.
>
> Das liegt an dem relativ hohen Widerstand einer Knopfzelle,
> der wie ein Vorwiderstand für die LED wirkt.
> Das leuchtet dann schon einige Stunden.
>
> Hat aber nichts mit einer Taschenlampe zu tun,
> eher als Schlüssellochfinder zu gebrauchen.

Ich rechne mir immer den Vorwiderstand aus und baue den ein - allein um 
in Übung zu bleiben ;-) Dass die LED dadurch eventuell etwas dunkler 
wird, stört mich in den meisten Fällen nicht. Freuen würde ich mich 
aber, wenn es Wege gibt, mit einfachen Mitteln die Batterielaufzeit zu 
verlängern.

[Harald W. (wilhelms)]

Fred S. schrieb:

> Ich möchte bei einer einfachen weissen 3 mm-LED,
> Betriebsspannung 3,2 bis 3,4 V, gespeist aus einer 3 V Knopfzelle, den
> Strom begrenzen, damit sie möglichst lange möglichst gleichmäßig
> leuchtet. Hier kommen schon mal die Buck-/Boost-ICs ins Spiel,

Buck-/Boost sollte man möglichst vermeiden, also entweder 1,5V mit
Aufwärts(Strom-)regler oder Abwärts(Strom-)regler mit 4,5...6V.
Als erstes solltest Du Dir überlegen, wieviel Strom Du brauchst.
Vielleicht ist der bereits beschriebene Direktanschluss an Knof-
zelle für dich doch die beste Lösung.

[Michael B. (laberkopp)]

Fred S. schrieb:
> Ich habe irgendwo aufgeschnappt, dass LEDs von sich aus den Strom nicht
> begrenzen, also - ohne Not - immer soviel saugen, wie verfügbar ist. Die
> Reglerschaltungen halten den Strom auf dem Level, den die LED wirklich
> braucht, daher kommen sie mit einer Batterieladung viel länger aus. Ich
> hoffe, das richtig verstanden zu haben!

Richtig.

Fred S. schrieb:
> Buck-ICs oder Boost-ICs? Was sind Low-Drop ICs? Ohne jede Richtschnur
> ist das für mich wie Glaskugelschauen ;-)

Ohne Kenntnis über die Anforderungen der LED und die Spannungsversorgung 
schwebt man halt in der Luft.


Eine 20mA/3.2-3.6V LED braucht an einer 1.5V Mignon halt einen anderen 
IC-Topologie als am 9V Block.

Und wer LED Treiber sucht, findet natürlich von den Herstellern LED 
Treiber, der Klügere weiss auch wie er andere IC dazu benutzen aka 
zweckentfremden kann.

Im verlinkten Artikel steht doch wohl genug.