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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie viele LEDs an 120mA Konstantstromquelle


Autor: Reinhard (Gast)
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Hallo,

ich habe eine Frage zu einer Konstatstromquelle und konnte diese konkret 
nicht beantwortet finden. gesucht hab ich ne ewigkeit und kenne nun jede 
bauart, aber das hier würde ich gerne nachgeprüft haben bevor ich löte:

Und zwar leistet meine Konstantstromquelle bei max. 12V:  120mA.

Wie viele und wie (parallel, reihe) LEDs darf ich hier anschließen, wenn 
die kenndaten einer led 3,5V - 20mA wären? Dazu habe ich mir folgende 
gedanken gemacht:

Also meiner Meinung nach dürfte ich doch 6 Stück paralel anschließen um 
die 120 mA zu nutzen, wobei über jeder led dann die 3,5V abfallen und 
durch jede led 20mA fließen.

Aber ich könnte doch auch 6 3er-Reihen LEDs anschließen, denn so fließen 
durch die 6 Stränge je 20mA (macht wieder 120mA gesamt) und es fallen 
10,5V über dem 3er strang ab.

Und frage 2: 120mA und 12V macht ja 1,44W, aber wegen der Beschränkung 
auf 120mA kann ich keine 1W led (3,4V - 350mA) anschließen, sondern bin 
dazu gezwungen einzelne LEDs zu nutzen?

Bitte sagt mal was zu meinen statements - mir geht hier leider mein 
elektrowissen aus und will nichts verbasteln.

viele grüße

reinhard

: Verschoben durch Admin
Autor: Stefan B. (Gast)
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Wieviele LEDs willst/musst du denn betreiben, und welche Spannung hast 
du zur Verfügung?
Und was ist das für eine Konstantstromquelle?

Normalerweise schaltet man LEDs nicht parallel, denn durch Toleranzen 
fließen unterschiedliche Ströme. Und das führt über kurz oder lang zum 
Ausfall.
Siehe auch hier, da steht das schön erklärt: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED

Warum baust du dir keine passenden Konstantstromquellen zusammen? Geht 
mit ein paar Bauteilen...

MfG

Autor: Reinhard (Gast)
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ich habe einen TLC5940 http://www.ti.com/lit/gpn/tlc5940, das ist ein 16 
kanal PWM Treiber mit 16 x 120mA (einstellbar von 20-12mA) 
konstatstromquellen. 17V maximal, zur verfügung habe ich aber nur 12V.

Wenn ich eine einzige LED habe ists super easy.. das ding auf 20mA 
gestellt und die LED ab an den ausgang. und mit mehr leds kommen bei mir 
fragezeichen auf..

Wie viele LEDs ich steuern möchte hängt ganz davon ab wie viele ich 
steuern kann ;)

also nach meiner rechnung grade dürften dann 18 LEDs kein Problem sein.

(Die fälle das LEDs minimal unterschiedlich hell leuchten möchte ich mal 
auslassen)

Autor: avr (Gast)
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Wenn es um 18 LEDs geht (aus deinen 6 x 3) und deine 12 Volt
stabil sind mach 6 Reihen a 3 LEDs + Widerstand 75 Ohm.

Da braucht man keine KSQ.

Wenn du eine 1 Watt LED (also mit 350mA) betreiben willst
brauchst du eine KSQ die deine 350mA liefert.

avr

Autor: nichtgast (Gast)
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@avr: er wird einen Grund haben diesen Treiber zu benutzen. Und 16-fach 
PWM macht ein Widerstand meist nicht...

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

>Wenn ich eine einzige LED habe ists super easy.. das ding auf 20mA
>gestellt und die LED ab an den ausgang. und mit mehr leds kommen bei mir
>fragezeichen auf..

Das muss aber nicht sein, wenn man verstanden hat, wie eine LED 
funktioniert.

Der Knackpunkt ist die Verlustleistung im TLC5940. Die muss man 
begrenzen, sonst fackelt das Ding ab. Der kann bei optimaler Kühlung 
knapp 4W verbraten, recht viel für das Gehäuse.

>Wie viele LEDs ich steuern möchte hängt ganz davon ab wie viele ich
>steuern kann ;)

>also nach meiner rechnung grade dürften dann 18 LEDs kein Problem sein.

Wie sieht deine Rechnung aus?

Meine sieht so aus.

Der TLC braucht zum Reglen ca. 1V. Die LEDs können den Rest zu 12V 
verbraten, also hier 11V. Man kann also z.B. 5 grüne LEDs a 2V 
Flußspannung in Reihe an einen Ausgang klemmen. Real eher nur 4, denn 
die haben eher 2,2..2,5V.

Rechnen wir mit 4 LEDs a 2,5V, bleiben 2V über dem TLC, macht bei 20mA

P = I * U = 20mA * 2V = 40mW.

Für einen Kanal. Bei 16 Kanälen sind es dann 640mW. Easy. Man kann also 
insgesamt 16x4=64 LEDs in 16 Kanälen ansteuern. Wie man sieht hat der IC 
noch reichlich Reserve, man könnte also LEDs mit deutlich mehr Strom 
treiben, rein rechnerisch mit bis zu 125mA/Kanal.

MFG
Falk

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

>Wie viele und wie (parallel, reihe) LEDs darf ich hier anschließen, wenn
>die kenndaten einer led 3,5V - 20mA wären? Dazu habe ich mir folgende
>gedanken gemacht:

>Also meiner Meinung nach dürfte ich doch 6 Stück paralel anschließen um
>die 120 mA zu nutzen, wobei über jeder led dann die 3,5V abfallen und
>durch jede led 20mA fließen.

Das ist eher eine Reihenschaltung.

>Aber ich könnte doch auch 6 3er-Reihen LEDs anschließen, denn so fließen
>durch die 6 Stränge je 20mA (macht wieder 120mA gesamt)

Der IC kann 120mA PRO KANAL!

> und es fallen
>10,5V über dem 3er strang ab.

>Und frage 2: 120mA und 12V macht ja 1,44W, aber wegen der Beschränkung
>auf 120mA kann ich keine 1W led (3,4V - 350mA) anschließen, sondern bin
>dazu gezwungen einzelne LEDs zu nutzen?

Nein. Du bist reichlich durcheinander.

>Bitte sagt mal was zu meinen statements - mir geht hier leider mein
>elektrowissen aus und will nichts verbasteln.

Deine 3,5V/350mA LEDs sind nicht die optimale Wahl für den IC. Denn der 
kann nur 120mA/Kanal. Man müsste 3 Kanäle parallel schalten, um den 
vollen Strom durch die LED fließen zu lassen. OK, bei 12V kann man drei 
davon in Reihe schalten. Macht also für deinen IC 15 LEDs, die man 
ansteuern kann, jeweils drei in Reihe, welche an drei parallel 
geschalteten Ausgängen liegen.

MfG
Falk

Autor: Reinhard (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
>>Aber ich könnte doch auch 6 3er-Reihen LEDs anschließen, denn so fließen
>>durch die 6 Stränge je 20mA (macht wieder 120mA gesamt)
>
> Der IC kann 120mA PRO KANAL!

ja, das dann 16 mal an den IC.

ich glaube mir ist das zu unsicher. ich möchte auch, dass es möglich ist 
1W LEDs zu betreiben.

mal anderer lösungsansatz: ich könnte doch einfach 16 "fette" PNP 
transisroren an den IC anschließen. dann würde ich den konstantstrom auf 
(zB) 5mA begrenzen und mit dem 16 Kanal regler nur die 16 transistoren 
schalten. (12V an E, IC über vorwiderstand an B, LED + an C, LED - an 
Masse) Mal abgesehen von der tatsache das ich vorwiderstände bräuchte 
(die in fertigen spots immer integriert sind), könnte ich doch so so 
viele verbraucher auf 12V per PWM schalten wie die transistoren 
aushalten, oder übersehe ich da wieder was?

Vielen Dank für eure Hilfe!

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

>> Der IC kann 120mA PRO KANAL!

>ja, das dann 16 mal an den IC.

>ich glaube mir ist das zu unsicher. ich möchte auch, dass es möglich ist
>1W LEDs zu betreiben.

Was ist denn daran unsicher?

>mal anderer lösungsansatz: ich könnte doch einfach 16 "fette" PNP
>transisroren an den IC anschließen. dann würde ich den konstantstrom auf
>(zB) 5mA begrenzen und mit dem 16 Kanal regler nur die 16 transistoren
>schalten. (12V an E, IC über vorwiderstand an B, LED + an C, LED - an
>Masse) Mal abgesehen von der tatsache das ich vorwiderstände bräuchte
>(die in fertigen spots immer integriert sind), könnte ich doch so so
>viele verbraucher auf 12V per PWM schalten wie die transistoren
>aushalten, oder übersehe ich da wieder was?

Warum willst du das Rad neu erfinden? Klar kann man auch eine PWM 
Ansteuerung diskret aufbauen. Aber ob das immer sinnvoll ist?

Mfg
Falk

Autor: Christian (Gast)
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Wer verbietet Dir, eine (oder zwei in Reihe, wenn die Flussspannung 
nicht zu groß ist) Hochleistungs-Leds zu benutzen? Man muss Leds nicht 
mit vollem Nennstrom betreiben. Meines Wissens ist die 
Helligkeitszunahme im oberen Strombereich sowieso nicht mehr so groß. 
Evtl. könntest du so sogar auf aufwendige Led-Kühlungs-Maßnahmen 
verzichten.

Grüße
Christian

Autor: Sven (Gast)
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Soweit ich weiß sollte man nackte LEDs prinzipiell nicht parallel 
schalten. auf Grund des nichtlinearen Anstiegs der Widerstandskennlinie 
der Diode ist es dann nämlich durchaus möglich, dass, bei geplanten 20mA 
pro LED, durch LED1 nur 5mA fließen während LED2 schon längst 
durchsteuert und durch diese LED die verbleibenden 35mA fließen.

Bei dir ist das natürlich noch extremer. Da könnte es passieren, dass 
die gesamten 120mA durch die LED fließen, die den Knickpunkt in der 
Kennlinie am weitesten links hat...

Also, LEDs parallel nur mit Vorwiderständen. Das reduziert natürlich die 
Anzahl der LED, die du dann in Reihe schalten kannst, weil ja am 
Widerstand auch Spannung abfällt.

Ich würde bei 3,5V pro LED vielleicht 3 LED in Reihe mit entsprechendem 
Vorwiederstand und das ganze dann für 20mA 6 mal parallel schalten.

In etwa so wie ich es mal schnell in Paint hingeschmiert hab :)

Autor: Kai Krestegal (kaya)
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Hi Leute,

es ist zwar schon eine Weile her, dass das Thema hier diskutiert wurde, 
aber ich hab mir jetzt auch einige TLC5940 bestellt. Ich will jetzt aber 
nicht direkt die LEDs mit dem TLC verbinden, da ich dachte, das er dann 
die Beine von sich streckt. Meine LEDs sind auf einem RGB-LED-Strip (12V 
und max 400mA je Meter) von dem ich je 30cm ansteuern möchte, also 120mA 
für R,G und B. Das würde ja bedeuten, dass ich nur 40mA pro Kanal 
benötige. Wäre es denkbar insgesamt 4 LED-Strips a 30cm am TLC5940 zu 
betreiben?

Das wären dann ja pro Kanal max. 40mA und das 4mal je drei Farben:
I_max = 40mA  3Farben  4Strips = 480mA bei 12V

Ist das möglich? Ich dachte die ganze Zeit er könne nur insgesamt 120mA 
maximal auf allen 16 Kanälen.

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