Konstantstromquelle für 100W LED

LM350, wenn die Spannungsdifferennz nicht zu gross ist,
schafft der auch 3.2A und auf Kühlkörper einige Watt weg.

Danke für die Antwort.
Als ich nach dem LM350 geschaut habe, habe ich auch den LM338 gefunden, 
der kann sogar 5A ab.

-David

David schrieb:
> Danke für die Antwort.
> Als ich nach dem LM350 geschaut habe, habe ich auch den LM338 gefunden,
> der kann sogar 5A ab.
>
> -David

Du musst da immer die Verlustleistung des ICs beachten. Besser ist es
meist, wenn man eine KSQ aus OPV und Transistor aufbaut, insbesondere
wenn man dann noch PWM machen will.
Gruss
Harald

Bei einer 100W-LED was mit Linearreglern zu machen, kommt mir etwas 
pervers vor. Bei der Verlustleistung kann man ja gleich wieder 
Halogenlampen nehmen...

Warum nicht Schaltregler (speziell für LEDs zB. LM3421 oder was 
universelles ala TL497/MC34063... als Konstantstromquelle beschaltet)? 
Ok, braucht ein paar mehr Bauteile, dafür aber deutlich weniger 
Kühlkörper...

Herrlich immer diese Freds mit Leuten, die Bescheidene Kenntnis der 
Materie haben - aja, sind ja bald Sommerferien!

Schon mal die Verlustleistung einer linearen Konstantstromquelle 
berechnet?
Bei 3,2A und 1A (in Worten ein Ampere) hast du schon eine 
Verlustleistung von... na, wer erräts? Richtig 3,2W.. bei 2V Drop 
6,4W,... ich habe einen Lötkolben, der diese Leistung hat - und der 
schmilz Lot!

Bei solch einer LED (weß der Geier, wo man soetwas als Privatmensch 
aufgabelt - wenn nicht aus China) kann man eigentlich nur getaktete 
Konstantstromquellen verwenden, weil ganz einfach die Verlustleistung zu 
groß wäre. Mal ganz davon zu schweigen, das selbst wenn die LED eine 
Effizienz von 20% haben sollte noch stolze 80W Wärme produziert! Auch 
würde ich einen (sorry für den Ausdruck) Laien nicht an über 35V 
arbeiten.

eTron schrieb:
> Schon mal die Verlustleistung einer linearen Konstantstromquelle
> berechnet?
> Bei 3,2A und 1A (in Worten ein Ampere) hast du schon eine
> Verlustleistung von... na, wer erräts? Richtig 3,2W.. bei 2V Drop
> 6,4W,... ich habe einen Lötkolben, der diese Leistung hat - und der
> schmilz Lot!

Das ist aber die kleinere Baustelle. Die LED muß gekühlt werden, und 
irgendwoher müssen 100W+ DC herkommen. Auch das geht nicht ohne Kühlung.

Ich habe einen 50W "LED Baustrahler", da wird das Gehäuse als 
Gesamtkühlkörper verwendet. Es ist größer als ein normaler Baustrahler 
und kräftig gerippt. Ich hab mal reingesehen, das geschaltete Netzteil 
erzeugt gleich den Konstantstrom.

MfG Klaus

Also stimmt du mir zu, wenn ich sage: "Finger weg" ?
Ist halt kein Projekt für einen LM317-Bastler (Anfänger)

eTron schrieb:
> Also stimmt du mir zu, wenn ich sage: "Finger weg" ?
> Ist halt kein Projekt für einen LM317-Bastler (Anfänger)

Na ja, zum Üben 100 mal eine 1W LED mit LM317 bauen, sind dann auch 
100W.

Aber Spaß beiseite, der Strahler macht schon ein gewaltiges Licht. Gäbe 
einen tollen Fahradscheinwerfer ab.

MfG Klaus

eTron schrieb:
> Bei solch einer LED (weß der Geier, wo man soetwas als Privatmensch
> aufgabelt - wenn nicht aus China) kann man eigentlich nur getaktete
> Konstantstromquellen verwenden, weil ganz einfach die Verlustleistung zu
> groß wäre.

Ich habe schon mal 60 Watt LEDs auf dem Tisch gehabt, wo dieser Betrieb 
definitiv nicht zulässig ist - nur linear erlaubt.

Also erst mal im Datenblatt schauen nach eventuellen Einschränkungen in 
der Ansteuerart.

Und 10 Watt mehr oder weniger wegen der KSQ sind hier belanglos in der 
Leistungsklasse.

Wie beobachtet, muß er sowieso 100 Watt an Wärme per Kühlkörper 
loswerden ohne daß die LED zu heiss wird.

Die LED braucht angeblich 30-35V. Der LM350 als Stromregler geschaltet 
weitere 2.75V für sich und 1.25V für den 0.39 Ohm Shunt (der 4W 
aushalten muss), macht eine Mindestspannung von 39V, die man mit 10000uF 
auf 10% geglätteter (43.2V) gleichgerichteter (44.6V) Trafospannung (32V 
Minimum) bezieht. Die Netzspannung schwankt um 10%, also braucht man 
einen 35V Trafo der auch mal 39V liefern kann und somit 51V. Davon 
zumindest 30V an die LED; 1.25V an den Shunt, bleiben 19.75 für en 
Regler bei 3.2A also  63 Watt maximale Verlustleistung am LM338, der 125 
GradC heiss werden darf, also ein Gesamtwärmewiderstand von 1.34 K/W von 
dem der LM338K 1K/W für sich in Anspruch nimmt, also ein Kühlkörper von 
0.3K/W für den Regler. In ähnlicher Dimension wird auch der Kühlköroper 
der LED liegen, vermutlich also mit Lüfter.
Akzeptiert man ein Flackern bei Spannungseinbruch aus dem Netz, kommt 
man mit halber Dimenionierung aus.

Geht also.

Ein LM2576HV würde natürlich nur ca. 9 Watt verblasen.

eTron schrieb:

> Bei solch einer LED (weß der Geier, wo man soetwas als Privatmensch
> aufgabelt - wenn nicht aus China) kann man eigentlich nur getaktete
> Konstantstromquellen verwenden, weil ganz einfach die Verlustleistung zu
> groß wäre. Mal ganz davon zu schweigen, das selbst wenn die LED eine
> Effizienz von 20% haben sollte noch stolze 80W Wärme produziert! Auch
> würde ich einen (sorry für den Ausdruck) Laien nicht an über 35V
> arbeiten.

Warum sollte eine getaktete KSQ weniger Verlustleistung als eine
ungetaktete haben?
Gruss
Harald

Harald Wilhelms schrieb:
> Warum sollte eine getaktete KSQ weniger Verlustleistung als eine
> ungetaktete haben?

Warum hat ein Schaltregler (normalerweise) geringere Verluste als ein 
Linearregler?

MfG Klaus

mhh schrieb:
> Ich habe schon mal 60 Watt LEDs auf dem Tisch gehabt, wo dieser Betrieb
> definitiv nicht zulässig ist - nur linear erlaubt.

Muß man der LED ja nicht sagen. Speicherdrossel und Elko dann siehts aus 
wie linear.

MfG Klaus

>Erst einen Bosst-Converter, und dann einen KSQ drann?

Guck dir doch mal sowas wie LM3429 an.

Alex W. schrieb:
> Wie würdet Ihr so eine Schaltung aufbauen, wenn nur 12V vorhanden sind?
> Erst einen Bosst-Converter, und dann einen KSQ drann?

Warum doppelt gemoppelt? Es gibt dutzende constant current boost 
converter Chips für sowas. Genauso wie es hunderte constant current buck 
converter Chips gibt, wenn die Eingangsspannung größer als die LED 
Spannung ist. Aber hier scheint es wohl üblich zu sein, wenn man einen 
konstanten Strom braucht, erstmal eine konstante Spannung zu erzeugen 
und dann daraus einen konstanten Strom zu machen.

Sehe gerade:

Eric schrieb:
> Guck dir doch mal sowas wie LM3429 an.

Richtig, und davon gibt's noch viel mehr.

MfG Klaus

Klaus schrieb:
> Muß man der LED ja nicht sagen. Speicherdrossel und Elko dann siehts aus
> wie linear.

Der Betrieb auf diese Art war für diese LED unzulässig. Und bei dem 
Preis dieser LED machte es Sinn, sich an das Datenblatt zu halten. Und 
so linear ist es eben nun mal aufgrund der Arbeitsweise eines solchen 
Reglers nicht.

Merkwürdig, dass niemand nach der Versorgungsspannung ( oder 
grundsätzlich nach der Energiequelle) gefragt hat....

>wenn nur 12V vorhanden sind? Erst einen Bosst-Converter, und dann einen >KSQ 
drann?
Bestimmt nicht. Boost, Flyback kann alles kann als "Konstantromquelle" 
betrieben werden. Muss nicht immer Buck sein. Ist nur eine Frage der 
Regelung...

mhh schrieb:
> Der Betrieb auf diese Art war für diese LED unzulässig. Und bei dem
> Preis dieser LED machte es Sinn, sich an das Datenblatt zu halten. Und
> so linear ist es eben nun mal aufgrund der Arbeitsweise eines solchen
> Reglers nicht.
>
Geschaltete Konstantantstromquellen sind am Ausgang genauso linear wie 
geschaltete Spannungsquellen, aKa Schaltregler. Oder würdest du einen 
Schaltregler nicht als Eingang für deine "lineare KSQ" akzeptieren?

Solch ein Teil regelt statt der Spannung den Strom. Beispiele, wie man 
selbst einen Spannungsschaltregler zu einem Stromschaltregler macht, 
gibts zu Hauf.

Fralla schrieb:
> Bestimmt nicht. Boost, Flyback kann alles kann als "Konstantromquelle"
> betrieben werden. Muss nicht immer Buck sein. Ist nur eine Frage der
> Regelung...

Ack

MfG Klaus

Klaus schrieb:
> Geschaltete Konstantantstromquellen sind am Ausgang genauso linear wie
> geschaltete Spannungsquellen,

Was ist an meinem Geschriebenen so unverständlich? Hersteller sagt: 
NEIN. Und bei > 1000 € Stückpreis sag ich: OK.

Meine und Deine Meinung dazu ist unerheblich, das Datenblatt sagt wo es 
lang geht.

mhh schrieb:
> Was ist an meinem Geschriebenen so unverständlich? Hersteller sagt:
> NEIN. Und bei > 1000 € Stückpreis sag ich: OK.

Poste doch mal den Text vom Hersteller, den ganzen. Dann reden wir 
weiter.

MfG Klaus

mhh schrieb:
> Klaus schrieb:
>> Geschaltete Konstantantstromquellen sind am Ausgang genauso linear wie
>> geschaltete Spannungsquellen,
>
> Was ist an meinem Geschriebenen so unverständlich? Hersteller sagt:
> NEIN. Und bei > 1000 € Stückpreis sag ich: OK.
>
> Meine und Deine Meinung dazu ist unerheblich, das Datenblatt sagt wo es
> lang geht.

Zeig uns mal, wo das steht, bitte...

mmm zu spät

Axel Rühl schrieb:
> mmm zu spät

sorry, hätte dir natürlich gern den Vortritt gelassen -;)

MfG Klaus

>> Der Betrieb auf diese Art war für diese LED unzulässig. Und bei dem
> Preis dieser LED machte es Sinn, sich an das Datenblatt zu halten. Und
> so linear ist es eben nun mal aufgrund der Arbeitsweise eines solchen
> Reglers nicht.

Ich kenn solche Leds nicht, welche das betreiben mit getakteter Quelle 
verbieten. Und wenn wird da wohl ein maximaler Ripple spezifiziert sein.
Und diesen kann man dämpfen. Selbst einem Flyback, welcher 
prinzipbedingt großen Ripple raushaut kann man ein LC-Filter 
nachschalten und damit den Rippel stark dämpfen. Um kein 
Stabilitätsproblem zu bekommen kann die Crossoverfrequenz des Regelkreis 
recht tief gewählt werden da die von alleine LED wohle keine harten 
Lasttransienten ziehen wird.

>das Datenblatt sagt wo es lang geht.

Wo steht das im Datenblatt, würde mich interesseiren. Muss zugeben ich 
verwende nur LEDs (so einfache mit paar mA) zum signalisieren, nicht um 
etwas bunt oder weiß anzuleuchten ;) Also keine Erfahrung mit den 
"großen" LEDs.

MFG

>tief gewählt werden da die von alleine LED wohle
tief gewählt werden, da die LED alleine wohl keine ....

Da fällt mir ein, auf einer Messe hab ich eine 100W LED gesehen die war 
auf einer Art CPU Kühler (wenn wunderts) montiert, leuchtende Fläche ca 
30mm x 30mm und Lichtmenge von 7000 (oder mehr) Lumen. War glaub ich für 
Straßenbeleuchtung gedacht. Und aus Taiwan. Wer weis vl handelt es sich 
um so ein Teil...

Ja, auf der Embedded in Nürnberg letzets Jahr hatten die auch nen 
Vorführrahmen (son großer aufgeklappter Koffer, so ähnlich), wo alle 
erdenklichen LEDs zu bewundern waren. Die 100Watt Typen hatten ein 
Abdeckklappe aus getöntem Plexi und einen Schlüsselschalter - hmmm...

Klaus schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Warum sollte eine getaktete KSQ weniger Verlustleistung als eine
>> ungetaktete haben?
>
> Warum hat ein Schaltregler (normalerweise) geringere Verluste als ein
> Linearregler?

Ein Schaltregler ist keine PWM. Er enthält eine Induktivität
und ist, wie der Name sagt, geregelt. :-)
Gruss
Harald

Christoph Z. schrieb:
> ob bei der Leistungdichte noch 80lm/W erreicht werden, bezweifle ich
> allerdings stark. Wenn's 60lm/W sind, ist das schon gut...

http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip-On-Board-LEDs/Bridgelux-LED-Array-BXRA-C8000-weiss-7900-Lumen.html

sind zwar "nur" 90W aber sie geben 87 lm/W an.

Eine 100W Beleuchtungseinrichtung fällt in der EN61000-3-2 in Klasse C. 
Mit Gleichrichter+Elko+DC/DC alleine kommt man da nicht durch. 
(->Drossel oder PFC).
Für Bastlei zuhause ist es wurscht.

Harald Wilhelms schrieb:
> Ein Schaltregler ist keine PWM. Er enthält eine Induktivität
> und ist, wie der Name sagt, geregelt. :-)

Richtig. Da wird die Spannung geregelt. Wenn ich aber den Strom regele, 
dann habe ich einen geschalteten Stromregler. Da gelten dann bezüglich 
der Verluste die gleichen Überlegungen wie beim Spannungsregler. Wenn 
der Strom dann auch noch Konstant ist, würde ich das Konstantstromquelle 
nennen. So wie hier:

MaWin schrieb:
> Ein LM2576HV würde natürlich nur ca. 9 Watt verblasen.

MfG Klaus

>Mit Gleichrichter+Elko+DC/DC alleine kommt man da nicht durch.

Wo kommt man nicht durch? Heist dass, das es nicht funktioniert?

Markus L. schrieb:
> Wo kommt man nicht durch? Heist dass, das es nicht funktioniert?

Funktioniern wird es, nur wie Ernst schon sagte, verkaufen darfst du es 
nicht.
Aber wenn die Problematik eines Gleichrichters+Elkon icht bekannt ist 
wird es schwer zu erklären bzw gehört es auch nicht in diesen Thread. 
Arbeite die Begriffe (Wirk-, Blind-, Schein-, Verzerrungsblindleistung, 
Oberwellen, Leistungsfaktor != cos(phi), Klirrfaktor und THD aus).

Wie schon erwähnt eine PFC, welche passive und aktiv ausgeführt sein 
kann, wird das Probolem beheben.

Der zeitgemäße Ansatz ist die Single-Stage PFC, also eine PFC welche 
nicht einen Zwischenkreisspannung, sondern direkt den Laststrom, also 
LED-Strom, regelt. Ist zu hauf für LED-Beleuchtungs Anwendungen im 
heutzutage im Einsatz.

MFG

??????? Wieso steht markus L. bei Name? Wollte zitieren....

>ich bin mir aber nicht sicherm ob der schon ab 12V solch eine LED
>treiben kann. Ich werd mir mal solch einen besorgen und schaun.

Warum soll das nicht gehen? Der Trick wird wie immer in Aufbau und 
Dimensionierung liegen. :-)
Die Drossel wird schon ein ganz schöner Brummer.
Geeigneten FET musst du auch finden. Dann muss man sich überlegen, ob 
der Spitzenstrom des integrierten FET-Treibers langt, oder ob man nicht 
lieber noch einen Externen ergänzt usw.
Je nach Aufbau sollte man es mit der Schaltfrequenz dann auch nicht 
übertreiben. (fliegender Lochraster Prototyp mit den vollen 2 MHz kommt 
vielleicht nicht so gut.)

Klaus schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Ein Schaltregler ist keine PWM. Er enthält eine Induktivität
>> und ist, wie der Name sagt, geregelt. :-)
>
> Richtig. Da wird die Spannung geregelt. Wenn ich aber den Strom regele,
> dann habe ich einen geschalteten Stromregler. Da gelten dann bezüglich
> der Verluste die gleichen Überlegungen wie beim Spannungsregler. Wenn
> der Strom dann auch noch Konstant ist, würde ich das Konstantstromquelle
> nennen.

Unter "getaktete KSQ" verstehe ich eine lineare KSQ, die über eine
PWM ein- und ausgeschaltet wird. Das ist für mich etwas anderes wie
ein Schaltregler mit Stromausgang. Für derart hohe Leistungen
würde ich auch immer letzteres vorschlagen. Dann braucht man aber
auf jeden Fall eine Induktivität, die die Stromschwankungen "aus-
bügelt". Es soll ja sogar Leute geben, die glauben, das man eine
LED direkt mit PWM ansteuern kann, ohne den Strom mit Widerstand
oder KSQ zu begrenzen.
Gruss
Harald

>Unter "getaktete KSQ" verstehe ich eine lineare KSQ, die über eine
>PWM ein- und ausgeschaltet wird.

Was hatt das für Sinn? Dann kann man gleich die lineare Quelle niedriger 
stellen. Was lineare Takten ändert absolut nichts am Wirkungungsgrad. Im 
Gegenteil, die im Schalter gespeicherte Energie wird bei jedem Takt 
weggeheizt...

>Die Drossel wird schon ein ganz schöner Brummer.
Naja selbst bei nur 250kHz wird ein D=15mm Pulverkern reichen.

Fralla schrieb:
>>Unter "getaktete KSQ" verstehe ich eine lineare KSQ, die über eine
>>PWM ein- und ausgeschaltet wird.
>
> Was hatt das für Sinn? Dann kann man gleich die lineare Quelle niedriger
> stellen. Was lineare Takten ändert absolut nichts am Wirkungungsgrad. Im
> Gegenteil, die im Schalter gespeicherte Energie wird bei jedem Takt
> weggeheizt...

Schau mal diesbezügliche Artikel hier im Forum durch. Solche Fragen
kommen alle paar Tage mal...
Gruss
Harald

>Schau mal diesbezügliche Artikel hier im Forum durch. Solche Fragen
>kommen alle paar Tage mal...
Ich weis das es oft kommt, hab auch schon oft geantwortet, dass dies 
unsinn ist!

>Wird eine LED mit PWM getrieben,  bleibt die Farbe bei
>Helligkeitsveränderung konstant.
Das ist was anderes. Ich hab es so verstanden, als bewirke die 
"getaktete KSQ" einen höhren Wirkungsgrad als eine ungetaktete mit 
äquivalentem Strom, was definitiv nicht so ist, im Gegenteil.

Ich habe mir auch eine 100 Watt LED gekauft die hat 32-35Volt und nimmt 
3,2Ampere.
Eine Stromregelung dafür selbst zu bauen lohnt sich nicht.
Es gibt das schon fertig zum Kaufen für knapp 7 Euro bei eBay:

http://www.ebay.com/itm/DC-DC-150W-10-32V-12-35V-Boost-Step-up-Module-Adjustable-Mobile-Power-Supply-/170894699504?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item27ca1e2bf0

Wenn dir eine Regelung 10-40V bis 3 Ampere ausreichen würde, bekommst du 
das für knapp 1,60 Euro.

Ich speise meine 2x100 Watt Parallel LED mit 8x 18650 Lipo Akkus ohne 
Regelung.
Die Maximalspannung bei vollen Akkus beträgt 33,6V, den Strom regeln die 
LED´s von selbst, solange sie nicht zu heiss werden.

Meine LED´s sind auf ein Alublech geschraubt, das reicht für die Kühlung 
aus, wenn die Lampe nicht zu lange an ist.

Jetzt gibt es schon die 300 Watt LED´s mit 24.000 Lumen, kosten aber 
107.- Euro das Stück.