Hallo Zusammen,
Ich suche ein Temperaturregelung welche den Strom einer
Konstantstromquelle wechselnden Temperaturen anpasst. Die Schaltung
sollte auf eine kleinen Platine passen und möglichst kostengünstig sein.
Der konstante Eingangsstrom von ca. 700 mA (Platinentemperatur 20°C)
soll bis zu Erreichen der maximalen Platinentemperatur ( ca. 100°C) in
Stufen von ca. 35mA auf 350mA reduziert werden. Die Sufenweite sollte
über ein Poti einstellbar sein und der überschüssige Strom sollte wenn
möglich nicht in zusätzliche Wärme umgewandelt werden.
Vielen Dank voraus
Detsch
Die hohen Temperaturen sind an diesen Stellen leider unvermeidbar ? Je
nach Einbauort liegen sie zwischen 65 und 100°C. Die Strombegrenzung
soll die Lebensdauer verlängern und dem Totalausfall vorbeugen.
Gruß
Versuchs doch mal mit sowas: http://www.taskled.com/maxflex.html
Jedoch ist deine Anwendung nicht ganz nachvollziehbar, denn wie mein
Vorredner schon sagte, ist es eigentlich das Ziel, hohe Temperaturen zu
meiden und den Strom über einen weiten Temp Bereich konstant zu halten.
In deinem Fall müsstest du z.b. über einen NTC eine Regelung mit einem
µC realisieren. Der µC steuert dann den Feedbackeingang des
Buck/Boost/LED Driver an.
@ Andy
Die hohen Temperaturen entstehen nicht durch die LED sondern in erster
Linie durch die am Einbauort vorliegenden Umgebungstemperatur. Die LED
kann unter Umständen jedoch schon zum Einschaltzeitpunkt diese
Umgebungstemperatur angenommen haben und wird dann durch die
Eigenerwärmung weiter erwärmt. Unter Umständen über Tj hinaus was die
Lebensdauer stark beeinträchtigt.
@ mhh
Bei 100°C Umgebungstemperatur und damit auch LED-Temperatur, darf die
LED nur noch stark vermindert Leuchten um sich nicht durch
Eigenerwärmung frühzeitig zu verabschieden.
Mit Grüssen
Detsch
Doch, weniger geht auch. Nehme diese einfachst-KSQ:
http://www.instructables.com/id/E7QH8NG8I1EWOF32HJ/
mit folgenden Änderungen:
R1 wird > 1 MOhm, dadurch sinkt der Strom durch Q1, wodurch dieser schon
bei einer Basispanung von ca. 0,45 V regelt; dies ist dann auch
Spannungsabfall am Sensewiderstand R3. Q1 hat weiterhin einen
Temp-Koeffizieten von -2mV/K, damit nimmt der Strom zwischen 20 und
100°C um rd. 30 % ab, wenn Q1 z. B. auf den Kühlkörper der LED geklebt
wird. Da dies noch nicht reicht, kannst du die Basis mittels zwei
Widerständen vorspannen, also einen 1 kOhm in die Basisleitung
einschleifen und darüber einen strom von 0,2 mA schicken. Dadurch sinkt
die erforderliche R-Sense-Spannung um 0,2 V, während die
Temperaturabhängigkeit erhalten bleibt. Man muss das für sein System
halt mal austüfteln. Als Mosfet habe ich meist den BUZ11 oder den
IRLZ34N genommen, die Wahl des Mosfet ist aber nicht kritisch, ggf. muss
der Mosfet auch gekühlt werden.
Gruß,
Wolfgang
Wolfgang D. schrieb:
> Doch, weniger geht auch. Nehme diese einfachst-KSQ:> http://www.instructables.com/id/E7QH8NG8I1EWOF32HJ/> mit folgenden Änderungen:
Hallo Wolfgang,
du solltest auch die Stellungnahmen dazu lesen. Die Lösung dürfte schon
aus Effizienzgründen ausscheiden, in einer heissen Umgebung kann man
überschüssige Spannung nicht einfach verheizen. Das wird schon klar,
wenn du überlegst, wie du den MOSFET bei 100 Grad Umgebungstemperatur
noch kühlen willst - mit einer kleinen Klimaanlage?
Gruss Reinhard
Hallo Reinhard,
dein Einwand ist berechtigt, aber wir wissen zur Zeit nichts über die
Eingangsspannung der KSQ und die Anzahl der LEDs, die der TE damit
betreiben will. Die von mir skizzierte Lösung ist dort vernünftig, wo
die Versorgungsspannung höchstens 1-2 Volt höher ist als die Spannung an
den LEDs. Dann hat die KSQ einen Wirkungsgrad von mindestens 60 % und
ist damit einer Schaltwandler-KSQ etwa ebenbürtig bei einem viel
geringeren Bauaufwand.
Für den Betrieb einer LED an 12 Volt ist so eine lineare KSQ natürlich
weniger geeignet
Grundsätzlich halte ich den Einsatz einer solchen KSQ mit "negativem"
Temp-Koeffizient bei den wenigen Bauteilen aber für diskussionswürdig.
Gruß,
Wolfgang
Danke -
Die im dem Geräteraum vorherschenden 100°C werden im außen angesetzten
Leuchtengehäuse nicht ganz erreicht werden. Ich hatte die Temp. für mehr
Sicherheit bewußte etwas höher angesetzt. Die Leuchte ist im Regelfall
einem natürlichem Luftstom von 85°C ausgesetzt. Nur bei Störungen können
kurzfristig bis zu 95°C auftreten. Spannung von =5V, =12V und ~230W
können für die Versorgung abgegriffen werden. Es sollte allerdings nur
eine Spannung zu Platine (mit LED) geführt werden müssen.
Mit Grüssen
Detsch
wie kommst du auf die Idee Halbleiter in diesem Temperaturbereich zu
foltern ? Da hilft wohl nur massive Kuehlung ! Hast du Beispiele fuer
Anwendungen in diesem Temperaturbereich 80-100°C ?Ich glaube eher nicht
!
Hallo Detsch,
wenn du dich mit einer linearen KSQ anfreunden kannst, dann Versorgung
von 1 LED mit 5 V an der KSQ, bzw. 3 LEDs mit 12 V. Kann der
Anfangsstrom wg. Betriebssicherheit auch gesenkt werden, z. B. auf 500
mA oder bist du durch ein Pflichtenheft/Ausschreibung gebunden? Und
welche LED willst du nehmen, die hellsten mit der geringsten Abwärme
sind zur Zeit die Cree XR-G LEDs.
Gruß,
Wolfgang
Natürlich ist das 'Folter' für die Halbleiter, aber erstens können die
meisten HL Sperrschichttemperaturen bis 150° ab, zweitens wirds in
Röhrentechnik noch heißer, und drittens wird sich der TE wohl im klaren
sein, dass er Einschränkungen in der Lebensdauer hinnehmen muss.
@ Detsch: Halt uns auf dem laufenden, wie du Schaltung baust.
Gruß,
Wolfgang
Hallo Wolfgang,
danke erst einmal für deine vielen Anregungen. Gewünscht wird eine
universell verwendbare Platine die eine LED bei höherer Temperatur (egal
ob eigen, externe oder kombiniert) mit angepasstem Strom versorgt um sie
so vor Zerstörung bzw. zu rascher Alterung zu schützen.
Eine Begrenzung des Anfangsstroms auf 500mA ist denkbar.
Mit Grüssen
Detsch
Wie schon eingangs erwähnt, könnte dieser rel. billige maxflex treiber
evtl deine Anforderungen erfüllen.
Würde doch mal ein Muster bestellen und ein bischen in dem Temp Bereich
zu Testzwecken foltern.
Hallo Andy, die Maxflex scheint für die Anwendung möglicherweise
geeignet, ist jedoch mit für uns unbrauchbaren Funktionen überfrachtet
und deshalb zu teuer. Eine stark abgespeckte Variante wäre
interessanter.
Hallo Wolfgang, könnte der Strom temperaturabhängig (stufenweise)
geregelt weden wenn die abgestimmte Versorungsspannung konstant gehalten
wird.
Mit Grüßen
Detsch
Hallo Detsch,
Die Temperaturregelung geht gleitend, nicht schrittweise bei dieser
Einfachst-KSQ. Wie oben beschrieben, erfordert die Schaltung eine
Anpassung der Parameter mittels Versuchen. Wenn du wirklich die
schrittweise Abregelung des Stroms brauchst, musst einen Controller
bemühen. Der sollte dann aber nicht den 100 °C ausgesetzt werden, es sei
denn, du nimmst einen mit MIL-Spezifikation (Geld spielt (k)eine Rolle).
Vorteil des Controllers: Du kannst der Schaltung beim Entwurf und
Programmierung definierte Eigenschaften geben, die genau (+/- 3% ?)
eingehalten werden.
Vorteil der Einfaschst-KSQ: Die Hardware ist schneller dimensiniert und
angepasst als Programmierung und Testen des Controllers.
Gruß,
W.
Wahrscheinlich steht im Datenblatt eine Tabelle und er glaubt nun,
Stufen implementieren zu müssen.
Das geht auch ohne uC, wenn man einen LM3914 einsetzt, allerdings kommt
der nur auf 300mA.
Da aber mit Sicherheit der Hersteller der LED eine lineare Abschwächung
des zulässigen Stroms meint, wäre ein LM234 mit verstärkendem
Stromspiegel die einfachere Schaltung. Da der LM234 mehr Strom bei
steigender Temperatur fliessen lässt, müsste man seinen Strom abfliessen
lassen von einer Schaltung, die sonst den Strom über einen Widerstand an
die Stromquelle leitet. Also irgendwas in der Art
+5V
| |
R LED
| |
+-+-+--+--|<
| | | |E
LM234 +-|< R
| |E |
| R |
| | |
GND
Bei nicht so genauer Einhaltung einer linearen Kennlinie tut es auch ein
NTC oder PTC als Temperatursensor. Besonders elegant wäre ein PTC der
700mA aushält ohne deutlich an Temperatur zuzulegen, aber das wird gross
und schwer.
