LED-Treiber - MOSFET wird heiß

ConstiKrueger Gast #2704463
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Guten Abend,

Ich habe vor, vier unterschiedliche 1- bzw. 3-Watt LEDs mit dieser 
Schaltung zu betreiben.

Detaillierte Erklärungen finden sich hier :

http://www.instructables.com/id/Circuits-for-using-High-Power-LED-s/step6/The-new-stuff-Constant-Current-Source-1/

Als NPN-Transistor habe ich den BC547B verwendet, als N-MOSFET den 
IRFZ44N.
Den Strom liefert ein Laptop-Netzteil 16V/4A

Zu Testzwecken habe ich erstmal nur eine LED verbaut (Blau/3,4V/0,7A). 
Es funktioniert auch, nur leider heizt sich der MOSFET, auch trotz 
Kühlkörper, auf, sodass ich ihn keine 10 sek laufen lassen kann.

Entgegen der Anleitung verwende ich keinen LL-MOSFET, was aber m.M. 
nach, nicht der Grund für die Überhitzung sein kann.

Falls ich einfach nur einen unpassenden FET verwendet haben sollte, 
welcher würde dann das Problem lösen. Oder habe ich andere Fehler 
gemacht ?

Ich bin dankbar für jeden Beitrag
ConstiKrueger
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Martin Gast #2704487
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Im Text steht drin, dass bei guter Power Auswahl der Wirkungsgrad hoch 
ist. Du musst die Eingangsspannung runtersetzen, dass sie max. 1-2V 
höher ist als die LED SPannung. Dann muss der FET nicht so viel 
verheizen.
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B.A. Gast #2704492
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Das ist ein Linearregler den du da aufgebaut hast.

Dein Netzteil liefert 16V,
deine LED nutzt davon 3.4V und es fließt ein Strom von 0.7 Ampere.

Deine LED nimmt eine Leistung von 3.4V*0.7A=2.38 Watt auf.

Der MosFET nimmt (16V-3.4V)*0.7A=10.92 Watt auf und die muss er auch 
wieder über einen Kühler abgeben.

Bau dir lieber einen einfachen Schaltregler auf, mit einem billigen 
MC34063A, einer Spule (220µH) und einer Schottky-Diode erreichst du 
einen hohen Wirkungsgrad und der MosFET wird nicht mehr warm.
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HildeK Gast #2704500
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ConstiKrueger schrieb:
> Zu Testzwecken habe ich erstmal nur eine LED verbaut (Blau/3,4V/0,7A).
> Es funktioniert auch, nur leider heizt sich der MOSFET, auch trotz
> Kühlkörper, auf, sodass ich ihn keine 10 sek laufen lassen kann.

Ja und? Wieviel Strom schickst du denn aktuell durch die LED (wie groß 
ist der R3 aus dem Link)?
Sollten es die 0.7A sein, dann musst du (16V-3.4V)*0.7A ≈ 9W verheizen - 
am MMOSFET. Der wird dann deutlich warm ....
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Axel S. #2704777
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ConstiKrueger schrieb:
>
> Ich habe vor, vier unterschiedliche 1- bzw. 3-Watt LEDs mit dieser
> Schaltung zu betreiben.

http://www.instructables.com/id/Circuits-for-using-High-Power-LED-s/step6/The-new-stuff-Constant-Current-Source-1/

> Als NPN-Transistor habe ich den BC547B verwendet, als N-MOSFET den
> IRFZ44N. Den Strom liefert ein Laptop-Netzteil 16V/4A

Mit 4 LED klappt das nicht.

Wie andere schon geschrieben haben, besteht ein Zusammenhang zwischen 
der Anzahl (und Farbe) der LED, der Spannung des Netzteils und der am 
MOSFET zu verheizenden Verlustleistung.

Konkret muß die Spannung mindestens die Summe der LED-Flußspannungen 
plus ca. 1.5V betragen. Der MOSFET verheizt (diese Spannungsdifferenz - 
0.7V) mal eingestelltem Strom. (Der Strom ist 0.7V / R3)

> Zu Testzwecken habe ich erstmal nur eine LED verbaut (Blau/3,4V/0,7A).
> Es funktioniert auch, nur leider heizt sich der MOSFET, auch trotz
> Kühlkörper, auf, sodass ich ihn keine 10 sek laufen lassen kann.

Kein Wunder. Wenn man lernen will ein Auto zu bauen, wird man auch 
scheitern, wenn man zu Testzwecken erstmal nur ein Rad anschraubt.

> Ich bin dankbar für jeden Beitrag

Prinzipiell sollte es mit 4 LED und 16V gerade gehen. Auch wenn das 
Netzteil gnadenlos überdimensioniert ist. Wobei es dann aber 4 gleiche 
LED (1W oder 3W) sein müssen, weil die ja in Reihe geschaltet sind.

Man kann die Schaltung auch für 5V und dann einzelne LED aufbauen. Dann 
braucht man aber wirklich LL-MOSFET. Oder man verwendet einen 
npn-Leistungstransistor und macht R1 kleiner. Hat den Vorteil, die LED 
einzeln an und aus schalten zu können. Und man kann R3 (und damit den 
LED-Strom) individuell pro LED festlegen.

Für maximale Effizienz kommt man um einen Stromschaltregler nicht herum. 
Das ist im erforderlichen Detailgrad hier beschrieben:

Konstantstromquelle fuer Power LED


HTH, XL
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