Hallo zusammen, ich habe eine einfache, vllt blöde Frage ;): Ich muss 10 weiße OSRAM Golden Dragon, Durchlassspannung 3,2V, maximaler Durchlassstrom 500mA in Reihe an einem Schaltregler LM2733 betrieben. Laut Datenblatt gibt dieser bei Vin = 12 V einen Strom von ETWA 500mA her, wenn man ihn für eine Ausgangsspannung Vout = 32V beschaltet. Kann ich die LEDs also direkt anschließen, oder muss ich eine höhrere Spannung einstellen und einen Teil über einen Vorwiderstand als Strombegrenzer abfallen lassen? Vielen Dank, mfG örnS
Es sollte moeglich sein, diesen direkt als Stromquelle zu nutzen und nicht die Spannung, sondern den Strom zu regeln. Gast3
Wenn der LM2733 ein Spannungsregler und kein Stromregler ist (Datenblatt nicht angeschaut) dann wirst du den Vor-R nicht weglassen können. Auch wenn der LM vielleicht bei etwa 500mA abregelt ist das dann nur "glückliches Verhalten" dieses speziellen Aufbaus. Sonst such doch mal nach echten Current-Mode reglern... der hier z.B. http://www.national.com/pf/LM/LM3402.html Gruß Fabian
am besten du nimmst dir nen widerstand, lässt an dem die referenzspannung bei 500mA abfallen und steuerst die Quelle so über den Strom durch die LEDs. Das ist die übliche Vorgehensweise.
Gesetzt den Fall ich möchte würde es mit einem Vorwiderstand machen: Über meine 10 LEDs fallen 10 * 3,2V = 32 V ab. Stelle ich mir jetzt a) ungefähr 32V am Schaltregler ein, kann ich ihm 500mA entnehmen b) mehr als 32V ein, sagen wir 35V, sodass noch was für den Vorwiderstand bleibt, kann ich weniger Strom entnehmen, sagen wir 400mA. Bleibt mir also nur, den Vorwiderstand auf R=3V/400mA = 7,5OHM zu dimensionieren? klingt mir komisch.. Wo ist denn mein Denkfehler?
@örnS: Der LM2733 wird auch nicht annähernd das leisten können, was Du ihm abverlangst! Wie jeder Schaltregler ist die Ausgangsleistung gleich der Eingangsleistung, wenn wir einen Wirkungsgrad von 100% annehmen würden. Bei 32V und 0.5A am Ausgang sind das 16W. Diese müssen auf der Eingangsseite auch rein gehen, d.h. bei 12V muß ein (mittlerer) Strom von 1-1/3A fließen. Mit einem RDSon von 0.5 Ohm wären das allein schon 2/3W - und das bei einem kleinem SOT12-5-Gehäuse?! Desweiteren kann ich nicht nachvollziehen, wo Du es herhast, das Du dem LM2733 bei 32V am Ausgang noch 500mA entnehmen kannst?! Auf Seite 8 des Datenblatts gibt das Diagramm in der Mitte rechts ungefähr Deine gedachte Konstellation wieder - 10V rein, 35V raus - wobei die Kurve bei etwa 175mA aufhört. Ein Wert der sich mit meinen Erfahrungen und den Werten im Datenblatt in etwa deckt. Ich kann Dir nur empfehlen einen anderen leistungsstärkeren Wandler zu suchen.
Es kann durchaus sein, dass ich da Verständnisprobleme habe, aber wie ist denn dann genau das Diagramm "Max. Load Current vs VIN" auf Seite 12 zu verstehen? (Datenblatt übrigens unter http://www.national.com/ds/LM/LM2733.pdf) Sagt dieses nicht aus, dass ich bei einer Eingangsspannung von 12V und Ausgangsspannung von 30V knappe 500mA Laststrom ziehen kann? Dass das ne Menge Leistung is, is mir natürlich auch klar.. eine typische Applikationen ist allerdings auch ne "White LED Current Source". Davon mal ganz ab, wird es mir nach ersten Tests reichen, drei parallele 10er Zweige der LEDs mit je 100mA --> 300mA zu speisen.
Nun, die ganze Sache mit den Berechnungen fängt auf S.11 mit der folgenden Zeile an: DC(eff) = (1 - Efficiency x (Vin/Vout)) Gehen wir von 90% Wirkungsgrad, 12V rein und 30V raus aus, so ergibt sich der DC (Duty-Cycle, aka Tastverhältnis) zu 0,64. Auf zur S.12 zum Kapitel "CALCULATING LOAD CURRENT", wo sich der durchschnittliche Spulenstrom (nach Umstellung der ersten Gleichung) wie folgt ergibt: Iind = Iload / (1 - DC) Damit erhalten wir einen durchschnittlichen Spulenstrom von etwa 1,39A (noch 100mA drauf und wir wären am Limit des internen MOSFET-Schalttransistors!), wenn wir von dem von Dir geforderten max. Laststrom von 500mA annehmen wollen. Das wäre theoretisch also möglich - laut Formeln. Die Einschränkung, aus meiner Erfahrung, folgt aber bei Fuß: Schaut man sich die Formel ganz unten rechts auf S.12 an und gibt dort mal die bekannten Parameter ein, so erhält man folgende Verlustleistung: Psw = DC x Iind^2 x RDSon => 0,64 x (1,39A)^2 x 0,5ohm = 0,62W(!) Diese 0,62W sind bei einem SOT-23-Gehäuse nicht so ohne weiteres wegzubringen, zumal auf S.5 in der rechten Spalte oben der thermische Widerstand mit 265°c/w angegeben ist. Das würde immerhin eine Temp.-Erhöhung von 164,3°C bedeuten. Bei angenommenen bis zu 40°C Umgebungstemperatur, wären das über 200°C für die Silizium-Pille. Ein Wert, der schon viel früher für den Einsatz diverser Schutzmechanismen im LM2733 sorgen würde und Dir damit den max. Ausgangsstrom schon lange vor erreichen der 500mA runterregelt. Schau Dir dazu einfach mal die Formel (unter "Note 2") auf S.5 unten an. Dort folgt nach dem Einsetzen der bekannten Größen (für TA, also der Umgebungstemperatur, setzt ich eigentlich immer mindestens 40°C ein) für Pmax folgendes: Pmax = (125°C - 40°C) / 265°C/W = 0,32W(!) Wenn Du es nicht glauben möchtest, be my guest, und probier es aus. Aber mecker später nicht rum ich hätt' Dich nicht darauf hingewiesen. ;-) Fazit: Datenblätter sind i.d.R. was schönes, zumal mal nicht (immer) genau weiß unter welchen Bedingungen die Diagramme etc. erstellt wurden. Häufig werden Parameter 'geschönt' und treffen nicht immer die Praxisbedingungen - oder was ich manchmal für genau so schlimm halte, die Bedingungen stehen dann im Kleingedruckten (aka Fußnoten) die häufig ebenfalls nichts mit realen Bedingungen zu tun haben, denn wer schafft es z.B. die Gehäusetemperatur immer auf 25°C zu halten?! Hmm, mit WaKü vielleicht? Mein Tip: Immer das ganze Datenblatt komplett durchlesen, und dann schauen welche Formel(n), Grenzwerte etc. den tiefsten 'Einschnitt' für meine Anwendung bedeuten. Ich bastel mir auch gerne Excel-Sheets zurecht, damit man nicht immer den Taschenrechner so quälen muß. :-)
Der dritte Beitrag von Fabian B. zu dem Vorwiderstand ist sehr zu beachten! "normale" Schaltregler regeln eine Spannung und haben eine Referenzspannung um die 1,25 V. Wenn Du einen Strom einstellen willst, ist der nach Ohm R = 1,25V / I. Somit hast Du nicht diesen häßlichen Vorwiderstand drin. Da die 1,25 V recht hoch sind gibt es spezielle Regler mit sehr niedriger Refernzspannung, von ca. 50 mV bis 200 mV. Diese sind für LEDs sehr gut geeignet, da man kaum Leistung im Referenzwiderstand verheizen muß. Bei 32 V Ausgangsspannung ist das zwar nicht so wild aber bei 3,7 V Ausgang 1,25 V zu verbraten ist schon zu viel.
Du nimmst nur nen Widerstand von 1 Ohm oder weniger. Die Differenzspannung über den Verstärkst Du so, dass bei 0,5 A die Spannung deines Wandlers erreicht ist. Geht extrem gut!
@Raimund Puh, verdammt fundiert! :) Dann werd ich ganze die Tage nochmal für 300mA durchrechnen, aber da ich die Teile eh hier habe, werde ich nach der Devise "Versuch macht kluch" verfahren ;) Trotzdem Danke für die "Warnung"!
@ örnS: Gern geschehen! Wenn Du die Teile schon da hast, ist's OK es einfach mal auszuprobieren und sehen was bei rauskommt. Mein Bauchgefühl sagt mir aber, daß bei ca. 300mA 'sense' sein wird - oder gar früher. Mit flächigen Leiterbahnen an den Anschlüssen und einer Leiterbahn die unterm Gehäuse durchgeht und der LM2733 vorm Auflöten mit Wärmeleitpaste versehen wird, kann man durchaus versuchen ein wenig mehr Wärme vom SOT-23-Gehäuse wegbringen. In ein kleines und dichtes Gehäuse verpackt, könnte man darüber nachdenken dieses anschließend mit Öl zu füllen. Statt einer WaKü mal eine ÖlKü ;-) Sowas mache ich ganz gerne mit Hochlastwiderständen. Man glaubt gar nicht was die dann 'abkönnen'. :-) Meinen 50-Ohm-10-Watt-Keramikrohrwiderstand hatte ich schon mal 'ne Stunde am 230V-Netz, wo er dann mit rund 1000 Watt 'heizt'. Ist auf meinem kalten Boden im Winter ganz nett, um zwischendurch die Finger an den Kühlrippen zu wärmen. Habe das Ganze aus Alu-Kühlkörpern zusammengeschweißt und in den dabei enstandenen Hohlraum den Widerstand gehängt und dann mit Altöl (vom Auto) aufgefüllt (sind ca. 2 Liter drin).
Hallo, bin fast zufällig auf diesen Thread gestoßen, der fast identisch mein Problem abbildet: Ich soll für ein Projekt oben genannten Schaltregler testen, was er so zu leisten imstande ist. Bei 35V Ausgangsspannung möchte ich daher einige rote Golden Dragon dranhängen (Durchlassstrom 500mA, Durchlassspannung 2,2V). Auch wenns eigentlich ein simples Problem ist: Wie würdet ihr das machen, einfach 15 LEDs (--> 15*2,2V = 33V), für die restlichen 2V einen Widerstand R = 2V/0,5A??? Oder lieber einen Trimmer sodass ich den Strom einstellen kann??? Sorry, blöde Frage wahrscheinlich, alles was analog ist ist aber auch einfach nicht mein Ding... :( aber ich bin sicher ihr packt das locker ;) Viele Grüße TTB
Viele LEDs in Reihe und nur ein Vorwiderstand ist nicht so das wahre wegen der Temperaturabhängigkeit: Wenn du deine Schaltung warm machst, fällt die Flussspannung deiner LEDs, z.B. um 10%. Du hast nur noch 29,7V an den LEDs und statt 2V plötzlich 5V am Vorwiderstand und damit mehr LED-Strom. -> Strom regeln oder den Vorwiderstand entsprechend groß dimensionieren.
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