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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batterie-LED-Lichterkette mit MC34063


Autor: Zip (Gast)
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Hallo,

ich möchte gerne eine "LED-Lichterkette" aus jeweils 9 roten, gelben, 
grünen und blauen LEDs mit Batterien (möglichst wenige und möglichst 
kleine/leichte) betreiben. Das ganze sollte so ca. 7 Stunden leuchten.

Die LEDs sollen superhell (rot, gelb, grün) bzw. ultrahell (blau) sein 
und brauchen dann laut Datenblatt 20mA bei 2,2V (r,gr,ge) bzw. 3,1V 
(bl).

Da das ganze mit möglichst wenig Kabeln auskommen und eine Kette bilden 
soll würde ich die LEDs gerne in Reihe schalten. Meine Rechnung dazu 
war: 9*3*2,2V + 9*3,1V = 87,3V bei 20mA. Um auf die Spannung zu kommen 
würde ich den MC34063 als Step-Up-Wandler beschalten.
Hier ( http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml ) habe ich mit 
den Werten  Vin 4,5V; Vout 90V ;Iout 20mA ;Vripple 1mV (was ist das 
eigentlich??); Fmin 1kHz (was ist das eigentlich??) folgende Ergebnisse 
für die Step-Up-Schaltung (die ist auch auf der Seite abgebildet wenn 
die Werte es erfordern) erhalten:
Ct=38658 pF; Ipk=1192 mA; Rsc=0.252 Ohm; Lmin=2432 uH; Co=173960 uF; 
R=180 Ohm; R1=1.3k; R2=91k.

Bezüglich der Zeit, die die Batterien halten habe ich mir folgendes 
Gedacht: 90V (Vout) * 0,02A (Iout) = 1,8W; 1,8W / 4,5V (Vin) = 0,4A; 7h 
/ 0,4A = 2,8Ah. Also müsste man Batterien mit einer Kapazität von 2,8Ah 
benutzen oder kleinere entsprechend zusammenschalten.

Meine Frage ist, ob dieses "Konzept" so funktioniert und wenn ja wieviel 
Lmin größer ein darf als der angegebene Wert oder ob das egal ist weil 
der "Ladevorgang" bei einer bestimmten Ladung einfach aufhört.



MfG

Zip

Autor: Bruno (Gast)
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Der Wirkungsgrad der Schaltung sollte noch mit einfließen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Zip wrote:
> Meine Frage ist, ob dieses "Konzept" so funktioniert

Nein.
90V ist etwas zu hoch, das wird nicht einfach.
Bau besser ein paar kleinere Ketten und hänge die über Vorwiderstände 
parallel. z.B. 3 Ketten machen und die parallel schalten. Dann sind etwa 
30V notwendig, was für den 34063 kein Problem sein sollte. Allerdings 
wirst du trotzdem noch einen externen Transistor benötigen, da der 
Spitzenstrom etwas grenzwertig hoch sein wird. Die Frequenz würde ich zu 
etwa 30-50kHz ansetzen, und Ripple kannst du locker auf 1000mV setzen. 
Das sollte bei LEDs egal sein.

Autor: Zip (Gast)
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Danke für die Antworten!

@ Benedikt: Das wäre natürlich auch möglich.
Welchen Einfluss hat die Frequenz auf die Schaltung nach dem IC und was 
ist "Ripple"?
Und wo müsste ein Transistor hin?

@ Bruno: Ich dachte das wäre so ganz wirkungsvoll?!

MfG

Zip

Autor: Zip (Gast)
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Was "Ripple" zu bedeuten hat weiß ich jetzt... ;-)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Im Datenblatt von ON unter "Figure 9. External Current Boost Connections 
for IC Peak Greater than 1.5 A" die Schalung "9b. External NPN Saturated 
Switch". Allerdings würde ich den Widerstand an Pin 1 an die Batterie 
und nicht an eine  angezapfte Spule hängen.

Autor: Zip (Gast)
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Also muss ich quasi die Schaltung "Figure 8." (wie auf der o.g. 
Homepage) nehmen, an Pin 1 einen Widerstand (oder kann der weg bleiben 
und Pin 1 dann "vor" der Diode bleiben?) und an Pin 2 einen Widerstand + 
Transistor hängen.
Wie groß müssten die Widerstände sein und welcher Transistor wird 
benötigt?
Ich vermute die Beschaltung an Pin 5 + 3 kann wie in "Figure 8." 
bleiben?!


MfG

Zip

Autor: Zip (Gast)
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Ist der BC 550 ausreichend?

MfG

Zip

Autor: Andreas K. (a-k)
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Der MC34063A hat eine Obergrenze von ca. 0,85 für (Ton / (Ton + Toff)). 
Mehr geht nicht. Das Nomad-Tool zeigt dies jedoch nicht an.

Da zwischen dem Verhältnis zwischen Ein- und Ausgangsspannung und diesem 
Tastverhältnis eine Beziehung besteht, lässt sich ohne Trafo oder Spule 
mit Anzapfung nicht beliebig viel aus 4,5V rausholen.

M.a.W: Es geht, aber nur mit Schaltungen im Stil von Figure 27 in der 
AN920.

Autor: Zip (Gast)
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Hmmm... Ich denke alles mit Trafos wird zu groß. Die Schaltung muss sehr 
klein und leicht sein. Gibt es noch eine andere Möglichkeit um die o.g. 
Menge LEDs mit möglichst wenig Batterien zu betreiben?

MfG

Zip

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