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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Led mit Spannungsregler


Autor: Felix (Gast)
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Hallo Leute,

ich hab folgendes Problem und zwar muss ich 100 Leds versorgen. Da ich 
gerne alle parallel haben will bzw. schon verkabelt ist habe ich mich 
entschieden die Spannung fix über einen LM350 mit 3A zu regeln.
Mit einer Led funktioniert das auch Prima, schließe ich jedoch die 100 
Leds an leuchten die nur ganz kurz beim Einschalten (nein sind nicht 
durchgebrannt Vorgang lässt sich wiederholen).
Ich kann mir das Phänomen auch nicht erklären, hat da vll ein Profi 
einen tipp?



Gruß Felix

Autor: Condi (Gast)
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Die 5te Led von links. Außerdem fehlt C2 in deinem Schaltplan.

Autor: Peter Roth (gelb)
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LEDs werden mit Konstantstrom betrieben, da jede LED eine etwas andere 
Durchflussspannung hat.

Wenn sie alle parallel geschaltet sind und die Versorgung langsam 
hochgedreht wird, dann wird diejenige LED mit der geringsten Spannung 
soviel Strom ziehen, bis sie kaputt ist. Dann kommt die nächste dran...

-> verschalte die LEDs in Gruppen mit Stromquelle oder mit Vorwiderstand 
für jede Gruppe. Die Suchfunktion fördert hier bestimmt 100te Beiträge 
zutage.

Grüße, Peter

Autor: BMK (Gast)
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>Die Suchfunktion fördert hier bestimmt 100te Beiträge
>zutage.

Zum Beispiel diesen:
http://de.wikibooks.org/wiki/Arbeiten_mit_LEDs/_Grundlagen

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Vermutlich wird Fold-Back beim Regler aktiv, wenn er denn dieses hat. 
ÜBer den Sinn der Schaltung habe ich mir kein Urteil erlaubt.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Felix,

>Mit einer Led funktioniert das auch Prima, schließe ich jedoch die 100
>Leds an leuchten die nur ganz kurz beim Einschalten (nein sind nicht
>durchgebrannt Vorgang lässt sich wiederholen).

Der Regler versucht beim Einschalten am Ausgang die Spannung 
hochzufahren und schafft das auch, solange die LEDs noch nicht 
durchschalten. Wenn sie dann durchschalten, ziehen die aber so viel 
Strom, daß die Strombegrenzung des Reglers einsetzt, wie schon Abdul 
geschrieben hat, und dem Spuk ein Ende bereitet.

LEDs haben eine vom Flußstrom nahezu unabhängige, konstante 
Flußspannung, die aber von Typ zu Typ etwas schwankt und auch 
temperaturabhängig ist. LEDs dürfen deshalb nur mit einer Stromquelle 
oder einer Strombegrenzung betrieben werden. Eine Konstantspannung an 
eine LED geben heißt, daß sie entweder garnicht leuchtet, wenn die 
Spannung kleiner ist als die Flußspannung oder aber daß sie druchbrennt, 
wenn sie größer ist als die Flußspannung.

Du kannst also nicht die LEDs alle parallelschalten! Bei einer 
Parallelschaltung mußt du zu jeder LED einen Widerstand in Serie 
schalten, um die Unterschiede der Flußspannungen der LEDs abzufangen. 
Deswegen schaltet man LEDs üblicherweise alle in Serie, zumindest 
gruppenweise. Auch hier braucht es einen Serienwiderstand um 
Schwankungen der Flußspannungen abzufangen, wenn du die LEDs mit einer 
Konstantspannung betreibst, oder aber du betreibst sie gleich mit einem 
Konstantstrom.

Also, nochmal, LEDs werden mit einem Konstantstrom, oder zumindest einer 
für jede LED wirksamen Strombegrenzung betrieben.

Kai Klaas

Autor: Thomas O. (kosmos)
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das Steinewerfen kann begonnen werden.

Ich habe aus sehr viele LEDs parallel ohne Vorwiderstand und es 
funktioniert.

Das Problem ist einfach das eine kleine Spannungsänderung eine große 
Stromänderung hervorruft. Deswegen sollte man besser den Strom regeln.

Wenn man mit seiner Spannung aber in gemäßigten Regionen bleibt und vom 
Strom also noch etwas Reserven hat passiert nichts. Schau dir mal das 
Diagramm an. Ich würde hier eine Spannung von max. 3,75V wählen was 15mA 
ergibt und noch ein wenig Reserven bietet.

Gefährlich ist es wenn man eine Spannungsquelle hat die im Leerlauf eine 
höhere Spannung liefert, dann passiert es wie ein Vorredner schon 
geschrieben hat es erwischt die schwächste LED dann die nächst 
schwächere usw.

Deswegen unbedingt eine stabilisierte Spannungsquelle nehmen, und wenn 
du die nicht extrem über dimensionierst dann ist das ein zusätzlicher 
Schutz, da man die Spannung nicht beliebig steigern kann, wenn das 
Netzteil den Strom nicht mehr bringt kann die Spannung auch nicht mehr 
weiter steigen.

Ich betreibe meine UV-Belichterplatine am Labornetzteil das nur 2A 
schafft. Sobald ich eine gewisse Spannung erreicht habe und die 
Stromanzeige bei etwa 2A ist läßt sich die Spannung nicht mehr weiter 
steigern da das Netzteil dann zu schwach ist. Denn wenn jede LED auch 
nur 2 mA mehr zieht sind das schon über 200mA mehr Belastung fürs 
Netzteil die es nicht bringen kann. Außerdem habe ich der Platine noch 2 
größere Z-Dioden ohne Begrenzungswiderstand spendiert die im Falle einer 
Überspannung nochmal die Last weiter erhöht.

Autor: MaWin (Gast)
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> und es funktioniert.

Ich ibn bei rot über die Ampel gegangen und es funktioniert auch.

Mann Thomas O., was für ein blöder Beitrag.

> Das Problem ist einfach das eine kleine Spannungsänderung eine große
> Stromänderung hervorruft. Deswegen sollte man besser den Strom regeln.

Ach.

> Deswegen unbedingt eine stabilisierte Spannungsquelle nehmen

Nein, deswegen eine Stromquelle nehmen (die man in simpler Form 
einfachst aus einer Spannungsquelle machen kann, in dem man einen 
Vorwiderstand spendiert).

Ist es denn so schwer.....

Ein Blick ins Datenblatt einer LED (und ein wenig rechnen mit Maximal 
und Minimalwerten) hätte auch dir sagen können, daß es NICHT 
funktioniert.

Aber dir fehlt das logische Verständnis des Existenzquantors und 
Allquantors.

Funktioniert heisst nicht, dass es ein mal funktioniert, sondern 
funktioniert muss heissen, das es immer funktioniert.

Schlag nach, was Existenzquantor und Allquantor sind.

Autor: Gast 15 (Gast)
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Allquantor bei Wikipedia, sehr interessant!

Ob man da statt Männern die rauchen die LEDs eingesetzt werden 
können????

Passt Prima!!!!!!

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Thomas,

>Ich habe aus sehr viele LEDs parallel ohne Vorwiderstand und es
>funktioniert.

Das ist natürlich genau die richtige Info für einen Anfänger! Und ich 
sehe schon die vielen Threads, die dann kommen und sagen: "Ja, aber bei 
dem Thomas hat das doch auch funktioniert".

So etwas funktioniert nur, wenn überhaupt, wenn du gegurtete LEDs aus 
der selben Produktion hast, die weitestgehend in ihren Kennlinien 
übereinstimmen. Außerdem sollten alle LEDs später alle die gleiche 
Temperatur annehmen, da die Kennlinien temperaturabhängig sind...

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Man muß als Anfänger nur ein einziges Mal den gedanklichen Sprung von 
DER Spannungsquelle zu einer universellen Quelle und Senke machen. Und 
was die dann für Eigenschaften/-arten unter einer beliebigen Last haben 
wird.

Solange man unter Spannungsquelle nur eine Taschenlampenbatterie geistig 
vor Augen hat, wird das nie professionell.

Im Übrigen reden wir eigentlich von Energiequellen, wenn man die LED 
schießen will, und Leistungsquellen wenn die LED dauerhaft betrieben 
werden soll ;-)

Autor: BMK (Gast)
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>Mann Thomas O., was für ein blöder Beitrag.
>
>Aber dir fehlt das logische Verständnis des Existenzquantors und
>Allquantors.
>
>Schlag nach, was Existenzquantor und Allquantor sind.

@MaWin,
Schlag nach, wie man einen Menschen nennt, der einem hilfesuchenden
Autor auf seinen Beitrag diese Worte entgegnet.

Wundere dich nicht, wenn als Treffer der Begriff 'Grosskotz' erscheint.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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mir ist klar das es besser ist den Strom zu regeln, wenn man aber nur 
eine Spannungsquelle nimmt dann sollte diese zu mindestens stabilisiert 
sein, also kein reiner Trafo mit einem Gleichrichter und Elko dahinter, 
da hier die Leerlaufspannung um einiges höher sein wird. Ich habe auch 
dargelegt warum es funktioniert.

Aber gerade als Anfänger sollte man es probieren und Notfalls auch eine 
LED opfern. Also Spannung am Labornetzteil langsam erhöhen und den Strom 
mit einem Amperemeter in Reihe beobachten. Bis die LED hops geht, danach 
eine LED mit Vorwiderstand nehmen und den Versuch nochmal durchführen.

@MaWin: Super Argumente

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Um etwas zu lernen ist dein Versuch gut, um es besser zu machen 
jedenfalls nicht.

Willst du das dein Experiment definitiv den Strahler ruiniert? Sehr 
einfach: erniedrige die Innenwiderstände. So macht man das:
Teures Labornetzteil nehmen mit knackiger Regelung. Stromregler auf 
unendlich. Spannung langsam hochdrehen. Anstatt der LED am besten ne 
Laserdiode nehmen, weil da gehts dann noch schneller. So, laß jucken 
Kumpel...

BLINK->TILT.

Und die Geschichte mit dem Trafo ist vollkommener Schwachfug. Wenn der 
Trafo schön hochohmig ist, dann wird die LED die besseren 
Überlebenschancen haben! Such mal nach Streufeldtrafo.

Die Spannung ist der LED vollkommen wurscht. Diese macht sich die 
Spannung nämlich selber! Entscheidend ist der Strom der durchfließen 
kann. Eigentlich kein Unterschied zur normalen Diode, nur andere 
Parameter.
Wenn du mir das nicht glaubst: Hänge ne LED mit Vorwiderstand an 230V 
Netzspannung. Funzt! Damit sie in Sperrrichtung die Welt nicht auf 
chinesisch kennenlernt, bitte eine normale Diode antiparallel zur LED.


Sorry, es mußte sein. Das Paradies ist zu Ende.

Autor: Michael (Gast)
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Wenn ich sowas

>LEDs haben eine vom Flußstrom nahezu unabhängige, konstante
>Flußspannung,

und sowas

>Die Spannung ist der LED vollkommen wurscht. Diese macht sich die
>Spannung nämlich selber!

vom vermeintlichen Profi lese stellen sich mir ja deutlich die 
Nackenhaare. Das ist noch ein viel größerer Schwachfug als der das von 
den Anfängern wobei man denen ja ihren Schwachfug verzeihen 
kann...:rolleyes:

Autor: Gast (Gast)
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Es ist aber nun einmal so, dass eine LED mit einem gewissen Strom 
betrieben wird. Die Spannung stellt sich dabei in Abhaengigkeit von der 
LED oder der Temperatur... ein und ist kaum beeinflussbar.  Bei vielen 
parallel geschalteten LED's wird das Ganze noch viel komplizierter.

Also wird der Strom auf einen gewissen Wert eingestellt und fertig. Der 
Versuch, die Spannung an der LED einzustellen, um diese zu betreiben ist 
fachlich einfach FALSCH.

Gast

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Schreib ich nun noch was dazu oder lasse ich das. Lasse es.

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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Michael schrieb:
> Wenn ich sowas
>
>>LEDs haben eine vom Flußstrom nahezu unabhängige, konstante
>>Flußspannung,
>
> und sowas
>
>>Die Spannung ist der LED vollkommen wurscht. Diese macht sich die
>>Spannung nämlich selber!
>
> vom vermeintlichen Profi lese stellen sich mir ja deutlich die
> Nackenhaare. Das ist noch ein viel größerer Schwachfug als der das von
> den Anfängern wobei man denen ja ihren Schwachfug verzeihen
> kann...:rolleyes:
Um jetzt mal ganz pedantisch zu sein:
Eine LED "macht" sich weder nur die Spannung noch nur den Strom selbst.
Der Widerstand einer Leuchtdiode ist nichtlinear vom Betriebspunkt und 
der Temperatur abhängig. Im typischen Betriebsbereich ist der dynamische 
Widerstand sehr klein, dass heißt, dass eine kleine Spannungsänderung 
eine große Stromänderung bewirkt. Da die Leuchtstärke einer LED quasi 
proportional zum Strom ist und Licht meist der gewünschte Effekt einer 
LED ist, liegt es nahe, hauptsächlich den Strom konstant zu halten, der 
durch eine LED fließen soll.

In der klassischen Beschaltung an einer relativ konstanten Spannung 
geschieht das über einen Vorwiderstand, der viel größer als der 
(dynamische) Widerstand einer LED im Arbeitsbereich (wenige Ohm) ist. Je 
größer der Unterschied zwischen dem dynamischen Widerstand der LED und 
dem Vorwiderstand ist, desto weniger wird die Leuchtstärke der LED (also 
der Strom durch die LED) durch Änderungen der Speisespannung 
beeinflusst.

Man kann aber auch problemlos eine oder mehrere LEDs an einer 
Konstantspannung betreiben, wenn diese Konstantspannung hinreichend 
genau eingehalten werden kann. Die Spannung einer LED ändert sich je 
nach Typ um ca. 150-200 mV im nutzbaren (nennenswert lichterzeugenden) 
Bereich. Das heißt am unteren Ende des Spannungsbereichs glimmt die LED 
ganz schwach und am oberen Ende leuchtet sie extrem hell. Für einen 
Spannungsregler ist es keine besondere Herausforderung, eine Spannung 
bei statischer Last auf einige 10 mV einzuhalten. Auch unter 
Berücksichtigung der Temperaturänderung der LEDs und des 
Spannungsreglers lässt sich ein stabiler Betrieb sicherstellen. Der 
unvermeidliche Nachteil dieser Beschaltung ist aber, dass die einzelnen 
LEDs mehr oder weniger unterschiedlich hell leuchten werden, weil die 
Temperaturverteilung unter den LEDs nicht gleich sein wird und 
Exemplarstreuungen vorhanden sind. Das geht aber nicht so weit, dass die 
ersten LEDs durchgeglüht sind während die anderen LED noch nicht mal 
leuchten.

Natürlich wird man die Betriebsart Parallelschaltung von LEDs vermeiden 
wenn die Rahmenbedingungen es erlauben. Es ist allerdings nicht grob 
fahrlässig das doch zu tun, wenn man weiß was man tut. Gerade für einen 
UV-Belichter kann man billigst eine zweilagig kaschierte LP nehmen, 
bohren und die Löcher auf der nicht zu verlötenden Seite mit einem 
größeren Bohrer ansenken, damit es keinen Verbindung beim 
"durchgeführten" Pin gibt und gut.

Als Anfänger, der sich freut, wenn er aus einem Internet-Rechner den 
passenden Vorwiderstand für seine LED an 12V herausgefunden hat sollte 
man mit Sicherheit die Finger davon lassen.

Gruß,
Bernd

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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LEDs werden kurz vor dem Sättigungspunkt betrieben. Man will ja mit 
einem Minimum an Halbleitermaterial das meiste Licht rauskitzeln. Klar 
kann man die Spannung niedriger wählen - verliert aber dadurch 
unverhältnismäßig viel Strahlungsleistung. Der Wirkungsgrad der LED 
sinkt rapide.

Die sich an der LED einstellende Spannung ist vom eingestellten Strom 
logarithmisch abhängig. Log(x) hat nun mal die Eigenschaft, einen 
sättigenden Wert anzustreben.
Deswegen verwendet man LEDs durchaus auch als 'Zenerdiode'. Warum? Weil 
sie Spannungen liefert, die normale Zenerdioden nicht können, und weil 
sie weniger rauscht. Nebenbei hat man noch eine Betriebsanzeige, die 
nicht in die Wirkungsgrad-Betrachtung z.B. eines Green-Netzteiles 
einschlägt. Praktische Sache.

Die Temperaturabhängigkeit macht die Sache dann noch schlimmer. Will 
auch kompensiert werden.


Also nochmal kurz: Wird die LED an ihrer Leistungsgrenze betrieben, 
brauch man ne Stromregelung. Das sollte jetzt aber wirklich jeder 
verstehen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Temperaturabhängigkeit macht die Sache dann noch schlimmer. Will
> auch kompensiert werden.

Na ja, ein Hauptgrund, warum man LEDs als Refenezspannung vorschlug war, 
daß sie einen genau gegenläufigen Temperaturkoeffizienten haben als 
Silizium, sich also in der üblichen Schaltung

  |
  R   Stromsenke
  |   |
  +--|<   NPN
  |   |E
 LED  R
  |   |
  +---+-- GND

die TempKoeffs von LED und NPN genau aufheben. Ich befürchte allerdings, 
dass das nur für bestimmte LED (rote) gilt und heute mit 'modernen' LEDs 
ein genaues Datenblattstudium voraussetzt.

Autor: Bernd O. (bitshifter)
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Abdul K. schrieb:
> LEDs werden kurz vor dem Sättigungspunkt betrieben. Man will ja mit
> einem Minimum an Halbleitermaterial das meiste Licht rauskitzeln. Klar
> kann man die Spannung niedriger wählen - verliert aber dadurch
> unverhältnismäßig viel Strahlungsleistung.
Soweit O.K.

> Der Wirkungsgrad der LED sinkt rapide.
Das stimmt so nicht. Der Wirkungsgrad, also Strahlungsleistung pro 
elektrische Leistung ist besser, je weniger Strahlungsleistung man einer 
LED abverlangt (vom Bereich, in dem quasi keine Strahlungsleistung 
emittiert wird mal abgesehen). Die Frage ist nur, ob das Licht für den 
Zweck noch ausreicht.

Gerade wenn man LEDs zur Beleuchtung einsetzen will, also als 
Glühlampenersatz merkt man, dass bei den hohen Strahlungsleistungen die 
man dabei braucht der Wirkungsgrad relativ niedrig liegt (im Vergleich 
zu niedriger bestromten LEDs - im Vergleich zur Glühlampe ist er 
natürlich immer noch unschlagbar gut, im Vergleich zu ESL schon wieder 
grenzwertig).

Mal nach "The dark side of LED" googeln.

Gruß,
Bernd

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
>> Die Temperaturabhängigkeit macht die Sache dann noch schlimmer. Will
>> auch kompensiert werden.
>
> Na ja, ein Hauptgrund, warum man LEDs als Refenezspannung vorschlug war,
> daß sie einen genau gegenläufigen Temperaturkoeffizienten haben als
> Silizium, sich also in der üblichen Schaltung
>
>   |
>   R   Stromsenke
>   |   |
>   +--|<   NPN
>   |   |E
>  LED  R
>   |   |
>   +---+-- GND
>
> die TempKoeffs von LED und NPN genau aufheben. Ich befürchte allerdings,
> dass das nur für bestimmte LED (rote) gilt und heute mit 'modernen' LEDs
> ein genaues Datenblattstudium voraussetzt.

Danke für den Beitrag. Nach meiner Erfahrung unterscheiden sich LEDs vor 
allem je nach Hersteller doch recht stark. Außerdem hat sich die 
Prozeßtechnik und Materialien stark verändert seit LEDs ca. 1975 auf dem 
Markt kamen.

Die Neubearbeitung deiner Schaltung unter Berücksichtigung aktueller 
LEDs wäre also eine lohnenswerte Semesterarbeit. Wen jemand eine sucht, 
hier ist sie!

Übrigens hat die LED eine höhere UF als die BE-Strecke. Was in dieser 
Schaltung auch zwingend notwendig ist. Ansonsten bräuchte man zwei 
Dioden in Reihe.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Bernd O. schrieb:
>> Der Wirkungsgrad der LED sinkt rapide.
> Das stimmt so nicht. Der Wirkungsgrad, also Strahlungsleistung pro
> elektrische Leistung ist besser, je weniger Strahlungsleistung man einer
> LED abverlangt (vom Bereich, in dem quasi keine Strahlungsleistung
> emittiert wird mal abgesehen). Die Frage ist nur, ob das Licht für den
> Zweck noch ausreicht.

Hm? Strahlungsleistung proportional LED-Strom. LED-Spannung 
(anti-)logarithmisch zum Strom. Also ich meine UF=log[x](I)

Damit fällt die Spannung bei linearen sinkendem Strom kaum, die 
Strahlung linear, aka Wirkungsgrad wird schlechter.

LEDs über der Sättigungsgrenze betrieben bekommen dann auch eine 
Sättigung im Strahlungsfluß, sterben aber viel früher als das es dort zu 
einer echten Sättigung kommen würde.

>
> Gerade wenn man LEDs zur Beleuchtung einsetzen will, also als
> Glühlampenersatz merkt man, dass bei den hohen Strahlungsleistungen die
> man dabei braucht der Wirkungsgrad relativ niedrig liegt (im Vergleich
> zu niedriger bestromten LEDs - im Vergleich zur Glühlampe ist er
> natürlich immer noch unschlagbar gut, im Vergleich zu ESL schon wieder
> grenzwertig).
>
> Mal nach "The dark side of LED" googeln.
>

Hm. Was sagen andere dazu? Das Thema Leistungs-LEDs ist so religiös 
besetzt und ich bin es nicht.

Autor: BMK (Gast)
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Betrachten wir uns doch mal dazu die Effizienzkurve
einer derzeit noch akuellen Power LED; der Cree 7090 XR-E:
http://www.candlepowerforums.com/vb/showpost.php?p...

Die zweite Kurve zeigt deutlich, dass die höchste Effizienz
in lm/W bei sehr geringen Strömen unter 50mA liegt.

Bei zunehmender Bestromung nimmt die Strahlungsleistung zu, es wird
aber überproportional mehr in Wärme umgesetzt, als in Helligkeit.

Jetzt wird aber kaum jemand auf die Idee kommen, das Teil mit 50mA
zu bestromen; das ist ein NOGO wegen Preis/Leistung.
Das Teil kostet so um die 6 EUR und ist spezifiziert bis 1000mA.
Letzteres erfordert dann wieder einen beträchtlichen Kühlaufwand.

Wenn Geld allerdings keine Rolle spielt, könnte man tatsächlich
entsprechend viele davon mit je 100mA betreiben, was noch ohne
Kühlung geht und hat dann eine prächtige Effizienz bei immensen Kosten.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  MaWin (Gast)

>Na ja, ein Hauptgrund, warum man LEDs als Refenezspannung vorschlug war,
>daß sie einen genau gegenläufigen Temperaturkoeffizienten haben als
>Silizium, sich also in der üblichen Schaltung

Das wage ich mal zu bezweifeln. Der Tk der Flußspannung ist bei LEDs 
ebenso negativ. Und das ist auch gut so.

>  |
>  R   Stromsenke
>  |   |
>  +--|<   NPN
>  |   |E
> LED  R
>  |   |
>  +---+-- GND

>die TempKoeffs von LED und NPN genau aufheben.

Nöö, sie sind vielmehr im Gleichlauf und dadurch ist die Differenz 
annähernd konstant. Denn die fällt über dem Shunt R ab und bestimmt die 
Stromregelung.

>Ich befürchte allerdings,
>dass das nur für bestimmte LED (rote) gilt und heute mit 'modernen' LEDs
>ein genaues Datenblattstudium voraussetzt.

Eben. Denn ein Transistor hat so um die -2mV/K, die meisten LEDs eher 
mehr. Aber ein Superpräzisionsstromquelle soll das sowieso nicht sein.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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http://www.google.de/url?sa=t&source=web&ct=res&cd...

Seite 2 unten bzw. 3 ganz oben. Also rot scheint am nächsten zum 
normalen Bipolartransistor zu sein.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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BMK schrieb:
> Betrachten wir uns doch mal dazu die Effizienzkurve
> einer derzeit noch akuellen Power LED; der Cree 7090 XR-E:
> http://www.candlepowerforums.com/vb/showpost.php?p...
> [..]

Hm. Habe mir das mal genauer angesehen. Tatsache, wird reden aneinander 
vorbei. Wir haben beide Recht! Du beziehst dich auf die Seite jenseits 
der Knickspannung und ich meinte den Teil der Kurve, der sich unterhalb 
dieser befindet.

Jetzt wäre mal ein Vergleich mit einer normalen roten LED interessant. 
Auf die Schnelle habe ich allerdings keine Daten vergleichbarer Art 
gefunden.

Interessant finde ich bei deiner Beispiels-LED, daß der Hersteller 
offenbar den Sättigungsbereich propagiert. Offensichtlich haben sie LED 
so technisch hinoptimiert, das sie dort noch eine brauchbare Lebensdauer 
hat.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Falk Brunner schrieb:
> Seite 2 unten bzw. 3 ganz oben. Also rot scheint am nächsten zum
> normalen Bipolartransistor zu sein.
>

Ist es nicht so, daß die LED dem Transistor thermisch folgen soll? Und 
gleichzeitig wird ihr größeres UF gegenüber der BE-Strecke ausgenutzt, 
um mit der restlichen Spannung die Emitter-Stromgegenkopplung 
auszuführen?

So sehe ich das. Die sich ergebende temperaturunabhängig gehaltene 
Spannung über RE ist das Ziel.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Aus der Google-Suche noch den passenden Link für die Anfänger:
http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Ist es nicht so, daß die LED dem Transistor thermisch folgen soll? Und
>gleichzeitig wird ihr größeres UF gegenüber der BE-Strecke ausgenutzt,
>um mit der restlichen Spannung die Emitter-Stromgegenkopplung
>auszuführen?

Ja.

>So sehe ich das. Die sich ergebende temperaturunabhängig gehaltene
>Spannung über RE ist das Ziel.

Eben.

MfG
Falk

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Michael,


> Wenn ich sowas
>
>>LEDs haben eine vom Flußstrom nahezu unabhängige, konstante
>>Flußspannung,
>
> und sowas
>
>>Die Spannung ist der LED vollkommen wurscht. Diese macht sich die
>>Spannung nämlich selber!
>
> vom vermeintlichen Profi lese stellen sich mir ja deutlich die
> Nackenhaare. Das ist noch ein viel größerer Schwachfug als der das von
> den Anfängern wobei man denen ja ihren Schwachfug verzeihen
> kann...:rolleyes:


Nimm mal irgend eine rote LED und schau das Datenblatt an

http://www.kingbright.com/manager/upload/pdf/L-150...

Dann findest du eine Kennlinie wie im Anhang links. Das typische 
Verhalten für eine rote 20mA LED. Da die Kennlinie erst ab 1,5V gezeigt 
wird, ist das mit der nahezu konstanten Flußspannung nicht so gut 
sichtbar. Trägst du das aber in ein Schaubild ein, das mit 0V beginnt, 
wie im Anhang rechts, sieht die Geschichte etwas anders aus.

So, jetzt nimm mal an, du wolltest diese LED mit einer Konstantspannung 
betreiben. Welche Spannung würdest du wählen? Da kommt nur etwas 
zwischen 1,7 und 1,9V in Frage. (Wirklich sinnvoll ist aber eigentlich 
ein noch kleinerer Bereich, aber egal.)

Also ändert sich die Flußspannung zwischen minimal und maximal 
sinnvollem Flußstrom um nur rund +/-5%. Das nenne ich "eine vom 
Flußstrom nahezu unabhängige, konstante Flußspannung".

So, jetzt willst du zwei von diesen LEDs parallel an ein und dieselbe 
Konstantspannung legen, ok? Kannst du machen, kein Problem. Wenn du aber 
noch mal ins Datenbaltt siehst, wirst du feststellen, daß bei einem 
Flußstrom von hier 20mA die Flußspannung von LED zu LED zwischen 1,85V 
(typisch) und 2,5V (maximal) schwanken kann! (Der Schwankungsbereich ist 
eigentlich sogar noch größer, weil eine minimale Flußspannung hier 
garnicht spezifiziert ist, aber egal.)

Wenn also die eine LED bei 1,85V 20mA zieht, wird die zweite LED, die 
dafür 2,5V braucht, praktisch dunkel bleiben. Stellst du die Spannung 
aber auf 2,5V ein, dann brennt die mit der kleineren Flußspannung durch!

So, ist es jetzt sinnvoll, LEDs parallel zu hängen und mit einer 
gemeinsamen Konstantspannung zu versorgen?????


Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Vergeß es Kai. Da kannste genauso gut den Vergleich mit einem Auto 
ziehen, wo auf der einen Seite Sommer- und auf der anderen Seite 
Winterreifen aufgezogen sind. Es gibt Leute, die fahren dann trotzdem 
noch geradeaus und werden steif und fest behaupten, nun hätten sie im 
Winter UND Sommer bessere Haftung und weniger Verschleiß.

Oder schalte einfach zwei Batterien parallel...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Nach meiner Erfahrung unterscheiden sich LEDs vor allem je nach
>Hersteller doch recht stark. Außerdem hat sich die Prozeßtechnik und
>Materialien stark verändert seit LEDs ca. 1975 auf dem Markt kamen.

Ja, das stimmt! Früher waren die roten LEDs teilweise erheblich steiler. 
Im Anhang findest du ein Kennlinienbild aus einer alten ELO aus den 
70igern.

Wenn man ein paar von diesen LEDs in Reihe schaltete, bekam man eine 
schön steile Z-Diode. Neulich habe ich das mal wieder versucht, aber 
keinen nenneswerten Vorteil mehr gegenüber einer BZX55 erkennen können.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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So ist das wenn man älter wird: Die Steilheit nimmt ab ;-)

Wieviel Meter ELO haste denn abtragen müssen? Eventuell dem 
Bücherskorpion begegnet?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Wieviel Meter ELO haste denn abtragen müssen? Eventuell dem
>Bücherskorpion begegnet?

Na ja, die riechen schon ein wenig modrig mittlerweile, aber nicht so 
modrig wie die noch älteren Funkschau-Hefte...

Kai Klaas

Autor: Michael (Gast)
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Ihr habt ja alle mächtig viel Langeweile. Also wenn mir jemand sagt, 
dass was von der Spannung unabhängig ist dann ist für mich die Spannung 
egal, dann muss es wurscht sein ob ich 1V nehme oder 10V und das ist bei 
einer LED ja mal mit Sicherheit nicht so wir ihr ja selbst schon 
festgestellt habt. Und ich hab auch nie behauptet, dass es Quatsch ist, 
eine LED mit einer Stromquelle zu versorgen. Aber wir haben ja Samstag 
und die Semi-Profis hier müssen sich profilieren. Ne LED hat eine zur 
BE-Strecke gegenläufigen TK...also so ein Quatsch.  Ein Glück hat Falk 
euch wieder auf den rechten Pfad gebracht.

Auch sehr schön:

>Also ändert sich die Flußspannung zwischen minimal und maximal
>sinnvollem Flußstrom um nur rund +/-5% Das nenne ich "eine vom
>Flußstrom nahezu unabhängige, konstante Flußspannung".

5% sind also nahezu konstant? Ja ne, is klar. Das ist ja sowas von 
konstant...ich hoffe mein Gehalt schwankt nicht um 5%, das wäre 
doof...zumindest wenns -5% sind.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Michael, der Doktor hat samstags zu!

Aber gut zu wissen, daß Kai die alten Schwarten hat. Falls ich mal was 
davon brauche. Hast du noch das Sonderheft ELO Umweltuntersuchung oder 
wie das hieß? War mit pH-Meter, Geigerzähler, Leitfähigkeitsmesser und 
so Sachen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Der Tk der Flußspannung ist bei LEDs ebenso negativ.

Stimmt, und damit gleich dem Transistor, das gegenseitige aufgeben kommt 
durch die Differenzbildung der Schaltung. Das hat mich verwirrt, nun bin 
ich entwirrt.

Der weitere Verlauf der Diskussion nennt ja alles, was noch zu wissen 
war.

Autor: Jens G. (jensig)
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Mensch - kaum guckt man hier wieder mal rein, schon gibt's hier eine 
Schlacht ;-)
Was ist an einer Diode so kompliziert? Lichtstrom is proportional zu el. 
Strom (abgesehen vom belastungsabhängigen Wirkungsgrad), und Strom ist 
blöderweise irgendwie überproportional zur Spannung. Und das auch noch 
temperaturabhängig. Wer einer LED konstante Bedingungen liefern will, 
der muß den Strom regeln, nicht die Spannung. Alles andere ist Zufall, 
bzw. ist nur möglich mit den konkret bekannten Betriebsparametern 
(vorrangig Uf und Temperatur). Das entschärft sich, wenn die LED weit 
unterhalb ihrer Grenzen betrieben wird, oder wenn die LED's aus 
derselben Charge stammen (bzw. vergleichbaren Chargen).
Das Thema mit der Temperatur und Parallelschaltung hatten wir schon mal 
in irgendeinem Thread, als es um die Parallelschaltung von Mosfets im 
Analogbetrieb ging. Der Mosfet, der das Glück hatte, etwas wärmer zu 
werden, zieht nun mal etwas mehr Strom - wird also noch wärmer 
(thermische Mitkopplung). Das geht nur gut, wenn die Mosis (LED's) 
einigermaßen thermisch gekoppelt sind). So isses auch bei den Dioden 
(und PSannungreglern, und ähnlichen nichtlinearen Teilen), weshalb man 
diese üblicherweise nicht einfach so parallelschaltet. Zumindest nicht, 
wenn diese einigermaßen ausgelastet sind (sind die bei weitem nicht 
ausgelastet, brauche ich aber nicht parallelschalten, wenn sich die 
Sache mit nur einem Teil erschlagen läßt).

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Aber gut zu wissen, daß Kai die alten Schwarten hat. Falls ich mal was
>davon brauche. Hast du noch das Sonderheft ELO Umweltuntersuchung oder
>wie das hieß? War mit pH-Meter, Geigerzähler, Leitfähigkeitsmesser und
>so Sachen.

Das Heft hieß "Umweltschutz auf elektronisch". Ich habe nicht alle Hefte 
von ELO, doch dieses habe ich.

Erwarte nicht zuviel von den Schaltungen...

Kai Klaas

Autor: Oder_so (Gast)
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> Oder schalte einfach zwei Batterien parallel...

ja, das hat mal Conrad verkauft. Es wurden dafür 2mal 4 Stück Ni-MH von 
Duracell parallel geschaltet für einen Akkupack 4,8V (Panasonic 
Camcorder), PREMIUM GOLD wurde das Produkt getauft und sollte 3200mAh 
habe.
Entweder das Saturn Hansa-Gerät war ein Ausreißer und zog zu viel Strom, 
oder der Akku war sch... ratet mal.
Da werden oft auch einfach IGBTs parallelgeschaltet ohne Weiteres.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Kai Klaas schrieb:

> Das Heft hieß "Umweltschutz auf elektronisch". Ich habe nicht alle Hefte
> von ELO, doch dieses habe ich.
>
> Erwarte nicht zuviel von den Schaltungen...
>

Danke!
Hatte ich mal. Ganz am Anfang. Wenn ich es nicht selbst wüßte, würde ich 
es nicht glauben wollen. Ich fragte nur so mal aus Nostalgie. Würde 
gerne mal wieder drin blättern. Viel lernen könnte ich nicht mehr.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Oder_so schrieb:
>> Oder schalte einfach zwei Batterien parallel...
>
> ja, das hat mal Conrad verkauft. Es wurden dafür 2mal 4 Stück Ni-MH von
> Duracell parallel geschaltet für einen Akkupack 4,8V (Panasonic
> Camcorder), PREMIUM GOLD wurde das Produkt getauft und sollte 3200mAh
> habe.
> Entweder das Saturn Hansa-Gerät war ein Ausreißer und zog zu viel Strom,
> oder der Akku war sch... ratet mal.
> Da werden oft auch einfach IGBTs parallelgeschaltet ohne Weiteres.

Wenn die Akkus direkt thermisch gekoppelt sind und aus der gleichen 
Serie, sehe ich da kein primäres Problem.

Gleich beginnt die Diskussion wieder...

Autor: Michael (Gast)
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Aber doch nicht um kurz vor fünf...wobei, also wenn man Akkus SO 
verschaltet...^^

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ja eben deswegen. Um die Uhrzeit kann mir kaum einer widersprechen ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ich wollte aber noch erwähnen:
- PTC (aka Glühlampe) für RE
- TL431 für LED
- TLV431 dito
- Optokoppler
- 2x Schottky anstatt einmal Si-Diode

und dann könnte man noch den Transistor durch einen JFET ersetzen und 
gucken was da nettes rauskommt.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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schön das es wieder zur einer sachlichen Diskussion geführt hat.

Aber das Beispiel das eine LED 20mA bei 1,85V zieht und die andere erst 
ab 2,5V dunkel bleibt ist etwas übertrieben, solche große Abweichungen 
habe ich noch nie erlebt und soetwas will sich sicherlich auch kein 
Hersteller ankreiden lassen.

Auch das Beispiel der Hochleistungs-LED zeigt das die Kurven flacher 
werden hier kann man sich sogar um 500mV bewegen.

Viel gefährlicher ist es aber wenn man den Strom regelt und dahinder 
mehrere LEDs parallel ohne Widerstand sitzen denn dann wird der Strom in 
die LEDs gepumpt und wenn es eine erwischt müssen die restlichen den 
ganzen Strom tragen. Bei einer Konstantspannung die sich natürlich im 
Rahmen halten sollte ist die Gefahr geringer das eine defekte LED die 
anderen mit über den Jordan reißt, da die Spannung wegen einer defekten 
LED nicht ansteigt und die anderen LEDs weiterhin den gleichen Strom 
ziehen wie zuvor.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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@Felix: Welche LEDs verwendest du genau, gibt es ein Datenblatt des 
Herstellers dazu?

Autor: Michael (Gast)
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Also das sinnvollste ist, wenn man sich nicht mit ner 
Konstantstromquelle rumschlagen will, ist wohl jede LED mit nem 
Vorwiderstand versehen und an einer geeignet großen Konstantspannung 
betreiben. Die 100 LEDs ohne Vorwiderstand an der Konstantstromquelle zu 
betreiben kann der ein und anderen durchaus gefährlich werden.

Um auf die Eingangsfrage zurück zu kommen: Ein LM350 mit 3A soll 100 
LEDs versorgen. Die LEDs blitzen kurz und dann ist dunkel, Vorgang lässt 
sich beliebig wiederholen.

Das deutet darauf hin, dass der LM350 außerhalb seine Spezifikation 
betrieben wird. Rechnen wir mal:

3A bei 100 LEDs macht schonmal 30mA/LED. Da kommt schonmal die Frage 
auf, die schon öfter gestellt wurde, welche LEDs werden denn verwendet?

However, vielleicht sind es 20mA-LEDs...dann sind das bei 100 LEDs immer 
noch 2A, die der LM350 liefern muss. Schauen wir mal in dessen 
Datenblatt:

Das verrät schonmal dass die Drop-Voltage min. 3V sein muss (für die 
angegebenen Werte), bei zwei Amperé schonmal sechs Watt, die über dem 
LM350 verheizt werden müssen -> Kühlung unbedingt notwendig. Ist diese 
vorhanden? Ein weiterer Blick ins Datenblatt verrät nämlich, dass der 
LM350 im TO220 35°C/W bzw. im TO-3 50°C/W Temperaturerwärmung gegenüber 
Umgebung hat wenn er ohne Kühlkörper verwendet wird. Bei 6 W und 25°C 
Umgebungstemperatru wird der Chip also 235°C bzw. 325°C warm und er darf 
nur 125°C maximal warm werden.

Man kann daraus einen Umkehrschluss bilden für den Betrieb ohne 
Kühlkörper:

Bei 25°C Umgebungstemperatur darf man also maximal 100°C dazu gewinnen. 
Also darf man nur 2.8 W bzw. 2 W über dem LM350 verbraten. Daraus folg, 
da ja 3V über dem abfallen sollen/müssen, dass man also ohne KK 
höchstens 933mA bzw. 666 mA ziehen darf. Eine LED darf also bei 100 
LEDs, je nach Gehäuse des LM350, höchtens 9.33mA bzw. 6.66mA ziehen, 
sonst wird der LM350 überlastet und seine interne Schutzbeschaltung 
schaltet ihn ab.

Und genau das passt zum Fehlerbild: Spannung an->LEDs gehen an->ziehen 
zuviel Strom->LM350 wird zu warm->Schutzschaltung des LM350 schaltet 
diesen ab->Für den Beobachter blitzen die LEDs kurz auf. Da durch die 
Schutzschaltung des LM350 nix kaputt geht ist der Vorgang beliebig 
wiederholbar.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Und genau das passt zum Fehlerbild: Spannung an->LEDs gehen an->ziehen
>zuviel Strom->LM350 wird zu warm->Schutzschaltung des LM350 schaltet
>diesen ab->Für den Beobachter blitzen die LEDs kurz auf. Da durch die
>Schutzschaltung des LM350 nix kaputt geht ist der Vorgang beliebig
>wiederholbar.

Das paßt nicht zusammen: ein Körper ist nicht blitzschnell heiß. Also 
auch nicht ein TO-220. D.h., einige Sekunden dauert es schon, eher der 
IC bei 6W wirklich zu heiß wird. Da ist also nix mit kurz aufblitzen, 
sondern die LED's sollten schon einige Sekunden leuchten, bevor es dem 
LM350 zu ungemütlich wird.

Ich würde sagen - Netzteil zu schwach ... Die blitzen nur auf, weil die 
kurz den Strom aus den Kondies bekommen, dann kommt der Saft nur noch 
aus dem Netzteil direkt. Möglicherweise sind die LED's ja dann nicht 
ganz dunkel, sondern glimmen noch etwas .

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Thomas,

>Aber das Beispiel das eine LED 20mA bei 1,85V zieht und die andere erst
>ab 2,5V dunkel bleibt ist etwas übertrieben, solche große Abweichungen
>habe ich noch nie erlebt und soetwas will sich sicherlich auch kein
>Hersteller ankreiden lassen.

Du machst es mir echt schwer, sachlich zu bleiben! Nur weil du diese 
Abweichungen noch nicht erlebt hast, heißt doch nicht, daß es sie nicht 
gibt.

Es macht keinen großen Spaß zu diskutieren, wenn du bestimmte 
Datenblattspezifikationen einfach abtreitest. Dann gibt es am Ende keine 
gemeinsame Diskussionsgrundlage mehr, sondern jeder behauptet was er 
will.

Kai Klaas

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Kai, welche Datenblattangabe meinst du genau. Wollte nicht sagen das es 
das nicht gibt, aber so eine Abweichung ist schon wirklich extrem 
ungewöhnlich.

Autor: Michael (Gast)
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>Das paßt nicht zusammen: ein Körper ist nicht blitzschnell heiß. Also
>auch nicht ein TO-220. D.h., einige Sekunden dauert es schon, eher der
>IC bei 6W wirklich zu heiß wird. Da ist also nix mit kurz aufblitzen,
>sondern die LED's sollten schon einige Sekunden leuchten, bevor es dem
>LM350 zu ungemütlich wird.

Das  passt sehr wohl gut zusammen, bei T>125°C Junctiontemperatur fängt 
die Schutzbeschaltung an zu wirken, wenn so aber 6W verheizt werden (man 
beachte, 6W sinds nur wenn Felix drauf geachtet hat auch wirklich nur 3V 
Dropspannung zu haben, sonst sind es noch viel mehr) dann steigt die 
Temperatur im Innern nicht um 100°C sondern um 300°C. Das gibt nur ein 
Blitzen. Du hast zwar recht, dass die Temperatur nicht sprunghaft steigt 
aber der Chip ist auch nicht sehr groß und die Leistung, die man ihm 
aufbürdet ist schon enorm. 100°C/s sind da kein Problem bei dem 
lächerlich geringen Volumen.
Und wir wissen immer noch nicht welche Art LEDs hier versorgt werden. 
Vielleicht welche, die nicht 20mA brauchen sondern 50mA...dann wird noch 
mehr Strom angefordert und das bringt die Schutzschaltung noch schneller 
nach vorn...

Dass das Netzteil zu schwach ist denke ich eher nicht, Felix wird sich 
schon um den Strom Gedanken gemacht haben oder warum nimmt er einen 
Linearregler, der 3A kann? Sowas hat man nicht mal so eben in der 
Schublade liegen, der ist eher ungewöhnlich und von daher wahrscheinlich 
gezielt gewählt.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Dieser Felix ist ein Anfänger. Folglich muß man mit allen Fehlern 
rechnen, die ein solcher eben so macht. Die haben wir alle gemacht...

Das DIE ist direkt auf den Metallträger aufgeklebt. Für die 
Wärmekapazität zählt das Frame also mit. Vielleicht sind im Datenblatt 
Kurven für Pulsbelastung - weiß ich nicht. Dem nachzugehen ist mir jetzt 
zu unwirtschaftlich. Felix wird sicherlich seine ganze Schaltung längst 
verändert haben...
Daher bleibe ich erstmal bei meiner Vermutung des Fold-Back. Ist für 
mich das naheliegenste und wäre leicht überprüfbar.


Vielleicht sollte man es nochmal klar sagen:
Ein Widerstand in Reihe zur LED ist nichts anderes als eine verkappte 
primitive Stromquelle.

Und warum hier einige anscheinend auf Biegen und Brechen keine KSQ haben 
wollen, verstehe ich auch nicht. Ist das was schlimmes was man behandeln 
muß??


Und was auf dem Bastlertisch 'geht doch' in Serie dann nicht geht, lernt 
man später...

Autor: Michael (Gast)
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>Und warum hier einige anscheinend auf Biegen und Brechen keine KSQ haben
>wollen, verstehe ich auch nicht. Ist das was schlimmes was man behandeln
>muß??

Es geht um 100 LEDs...wie würdest du die denn mit einer Stromquelle 
versorgen? Alle in Reihe gäbe ja ein relativ hohe Bürde. Und zehn 
Stromquellen aufbauen oder wieviel wäre ein relativ hoher 
Bauteilverbrauch (preislich gesehen). Es ist nicht unüblich eine LED 
mittels Vorwiderstand zu betreiben. Ich hab schon einige Anlagen 
gesehen, in nicht einer haben ich gesehen, dass die LED mit ner 
Stromquelle angesteuert wurde.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Langsam wirds langweilig:
Beitrag "Re: Led mit Spannungsregler"

In jeder Anlage, in der die LED mit einem Vorwiderstand versehen war, 
wurde sie mit einer Stromquelle im weiteren Sinne betrieben.

Echte Stromquellen nimmt man meist erst dann, wenn es um gleichmäßige 
Helligkeit geht.


Interessant ist auch die Frage, wenn von den 100 LEDs im Laufe der Zeit 
mal 10 ausgefallen sind. Was passiert dann mit dem Rest? Soll der Regler 
als überwachendes Organ das feststellen können?

Aber alles jenseits der Anfängerfrage von Felix.


Tschüss...

Autor: MaWin (Gast)
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> Es geht um 100 LEDs...wie würdest du die denn ... versorgen?

Je 10 LEDs in Reihe mit einem Vorwiderstand,
und davon 10 Reihen parallel.

Entweder an eine (nahezu) konstante Spannung,
so dass sich über den Widerstand auch bei
Schwankungen des LED-Spanungsbedarfs ein ausreichend konstanter Strom 
einstellt,

oder versorgt durch einen Schaltregler,
der an einem der Widerstaende den Spannungsabfall als Vergleichswert 
abnimmt,
und damit im Endeffekt zum Stromschaltregler wird.

Das ist dann schon eine geregelte Stromquelle,
und die Widerstände dienen nur der halbwegs gleichmässigen
Stromverteilung zwischen den Reihen,
und nicht als Strombegrenzung.


P.S.: Selbst meine 1 EUR billige 6-LED-Taschenlampe hat
pro LED einen einzelnen Vorwiderstand.

Autor: Jens G. (jensig)
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@ Michael (Gast)

>Das  passt sehr wohl gut zusammen, bei T>125°C Junctiontemperatur fängt
>die Schutzbeschaltung an zu wirken, wenn so aber 6W verheizt werden (man
>beachte, 6W sinds nur wenn Felix drauf geachtet hat auch wirklich nur 3V
>Dropspannung zu haben, sonst sind es noch viel mehr) dann steigt die
>Temperatur im Innern nicht um 100°C sondern um 300°C. Das gibt nur ein
>Blitzen. Du hast zwar recht, dass die Temperatur nicht sprunghaft steigt
>aber der Chip ist auch nicht sehr groß und die Leistung, die man ihm
>aufbürdet ist schon enorm. 100°C/s sind da kein Problem bei dem
>lächerlich geringen Volumen.

Die Leistung ist in dem Sinne nicht enorm, und der TO220 hat kein 
lächerlich geringes Volumen, wenn es um die Aufheizkurve im 
Sekundenbereich geht. Auch ein geringes Volumen hat eine nicht zu 
vernachlässigende Wärmekapazität.
Mach doch mal einen Test - geht ganz einfach mit einem TO220 in Form 
eines  Leistungsmosfets: D und G zusammenbinden, Netzteil mit 
Strombegrenzung auf 2A stellen, und dann mit + und - an D und S (bei 
N-Kanal). Es wird sich irgendwas zw. 3V und 4V als Uds einstellen (je 
nach Typ), was so 6-8W macht. Und du wirst es kaum glauben: man kann den 
relativ lässig mindestens 10s zw. den Fingern halten (je nach 
Empfindlichkeit), bevor es einem zu brenzlich zw. den Fingern wird. Aber 
dann ist es erstmal nur Dir zu heiß - dem Mosfet noch lange nicht - also 
kannste den, wenn man es auf 150°C hochrechnet, vielleicht so 30 
Sekunden so betreiben, bevor es lebensbedrohlich für ihn wird. Mit 
Blitzen würde ich das nicht mehr bezeichnen.

@Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
>Daher bleibe ich erstmal bei meiner Vermutung des Fold-Back. Ist für
>mich das naheliegenste und wäre leicht überprüfbar.
hat der IC sowas? Wenn ja, dann isses wohl die Ursache (ich dachte aber, 
der hat kein foldback-Verhalten)

>Vielleicht sollte man es nochmal klar sagen:
>Ein Widerstand in Reihe zur LED ist nichts anderes als eine verkappte
>primitive Stromquelle.
naja - eine sehr instabile zwar, aber immerhin ;-)

Autor: Michael (Gast)
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Hm, interessant. Das mit dem MOSFET hab ich noch nie probiert. Aber 
welcher MOSFET hat auch eine Schutzschaltung die ihn abschaltet wenn er 
zu heiß wird? Das im Eingangspost beschriebene Verhalten ist mir nicht 
ganz unbekannt. Kenne ich von einigen 7805er z.B. aus denen schon der 
ein und andere Azubi 1 A ziehen wollte und sich dann fragte, warum das 
nur ein paar Sekunden funktioniert.

>>Vielleicht sollte man es nochmal klar sagen:
>>Ein Widerstand in Reihe zur LED ist nichts anderes als eine verkappte
>>primitive Stromquelle.
>naja - eine sehr instabile zwar, aber immerhin ;-)

So kann man zwei in Reihe geschaltete Widerstände auch sehen. However, 
das wäre immer noch das einfachste.

>P.S.: Selbst meine 1 EUR billige 6-LED-Taschenlampe hat
>pro LED einen einzelnen Vorwiderstand.

Eben. Den Vorwiderstand bekommt man ja schon für ein paar Cent hinterher 
geschmissen, das dürfte deutlich geringer sein als ein (echte) 
Stromquelle (oder doch Stromsenke? ;)).

Autor: Jens G. (jensig)
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>Hm, interessant. Das mit dem MOSFET hab ich noch nie probiert. Aber
>welcher MOSFET hat auch eine Schutzschaltung die ihn abschaltet wenn er
>zu heiß wird? Das im Eingangspost beschriebene Verhalten ist mir nicht

Mir ging es hier nicht um irgendeine Schutzschaltung bei diesem Test, 
sondern nur darum, Dir die doch mit menschlichen Sinnen erfaßbare 
thermische Zeitkonstante eines TO220-Gehäuses zu zeigen. Der Mosfet hat 
natürlich keine Schutzschaltung dagegen (zumindest die 
0815-Standard-Dinger nicht) - der stirbt, wenn Du ihn weiter mit 6W 
heizen lassen würdest.
Alles in allem nur ein Test, der zeigen soll, daß er innerlich nicht 
blitzartig bei ein paar W ins Schwitzen gerät - der LM350 also auch 
nicht (wenn das Teil nicht gerade zu große innere Wärmewiderstände hat 
von mehreren 10K/W, was bei TO220 wohl kaum anzutreffen ist).

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Jens,

>Mir ging es hier nicht um irgendeine Schutzschaltung bei diesem Test,
>sondern nur darum, Dir die doch mit menschlichen Sinnen erfaßbare
>thermische Zeitkonstante eines TO220-Gehäuses zu zeigen.

Mit "Zeitkonstanten" zu arbeiten trifft aber wahrscheinlich nicht genau 
den Kern. Natürlich dauert es eine ganze Weile, bis ein
anfangs kaltes T0220-Gehäuse so heiß wird, daß du es nicht mehr anfassen 
kannst. Wenn eine interne thermische Schutzschaltung aber gerade am 
"Umschaltpunkt" ist, reagiert sie bei einer Erhöhung der Überbelastung 
erheblich schneller.

Ob das für das Blitzen letztlich verantwortlich war, glaube ich aber 
dennoch nicht. Ich denke auch, daß es sich hier um eine 
Überstromabschaltung handelt. Da Felix aber wohl das Interesse an seinem 
eigenen Thread verloren hat, werden wir das wohl nie erfahren. Gibt ja 
auch Spannenderes...

Kai Klaas

Autor: Jens G. (jensig)
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@Kai Klaas (Gast)
>kannst. Wenn eine interne thermische Schutzschaltung aber gerade am
>"Umschaltpunkt" ist, reagiert sie bei einer Erhöhung der Überbelastung
>erheblich schneller.

Sicher - aber ich denke, die Ausgangssituation war wohl ein kalter IC.

>Ob das für das Blitzen letztlich verantwortlich war, glaube ich aber
>dennoch nicht. Ich denke auch, daß es sich hier um eine
>Überstromabschaltung handelt. Da Felix aber wohl das Interesse an seinem
>eigenen Thread verloren hat, werden wir das wohl nie erfahren. Gibt ja
>auch Spannenderes...

Wobei hier vielleicht doch mal klipp und klar definiert werden müsste, 
wie lang es blitzt. Anfangs hieß es ja mal "leuchten die nur ganz kurz 
beim Einschalten" - da wäre "ganz kurz" mal definierbedürftig (wurde 
wohl noch nicht gemacht) - könnte ja auch 30s heisen, dann ist es mit 
thermischen Dingen erklärbar.
Gute Nacht.

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