Hallo, wie kann ich eine LED ohne viel Aufwand und möglichst effizient dimmen? (Aufgrund Batteriebetrieb geht Effizienz vor Aufwand!) Ich habe 5 LED-Stränge mit je zwei LEDs. Die LEDs benötigen jeweils 3,8V 50mA, es sind immer 2 LEDs in Reihe. Habe nach einem SNT 9V und 250mA zu verfügung die ich schalten möchte.
Effizient geht das nur mit PWM, entweder mit einem NE555 oder einem kleinen µC. Beispiel findet man hier zu hauf.
auf einen µC möchte ich eignetlich verzichten, der benötigt wieder Strom! (vlt. einen MSP, aber der Aufwand ist halt auch wieder da!) Dachte eigentlich an einen Sägezahn mit Komperator und enstrechenden Transostor oder FET-Treiber. Ich kann aber nur schlecht einschätzen was hier effizienter ist. Wenn die Schaltung nachher mehr Strom als die LEDs benötigt, wäre das nicht gut =(
noobi schrieb: > auf einen µC möchte ich eignetlich verzichten, der benötigt wieder > Strom! (vlt. einen MSP, Andere uCs können auch stromsparend betrieben werden. > aber der Aufwand ist halt auch wieder da!) Gib einfach mal ein paar Eckdaten an: Wie viele LEDs? Welche Farbe? Welche Batterie? Welche Spannung? Wie lange soll das Ding laufen? Warum Dimmen? Usw... > Dachte eigentlich an einen Sägezahn mit Komperator > und enstrechenden Transostor oder FET-Treiber. Damit brauchst du sicher mehr Strom als ein aktueller und sinnvoll programmierter uC... BTW: > Transostor Was ist das? > Komperator Was ist das?
Kevin schrieb: > ...ein regelbarer Widerstand in Serie tut es auch... Ich würd einen einstellbaren nehmen. :-) Gruss Harald
Kevin schrieb: > ...ein regelbarer Widerstand in Serie tut es auch... Nein. Der verschlechtert den Wirkungsgrad; das, was die LED nicht als Licht abgibt, gibt der Widerstand als Abwärme ab. Keine gute Idee.
Wir wärs mit dem LMC555. Dieselbe Funktion wie sein bipolarer Kollege NE555, aber weniger Stromaufnahme.
> wie kann ich eine LED ohne viel Aufwand und möglichst effizient dimmen? > (Aufgrund Batteriebetrieb geht Effizienz vor Aufwand!) > Ich habe 5 LED-Stränge mit je zwei LEDs. > Die LEDs benötigen jeweils 3,8V 50mA, es sind immer 2 LEDs in Reihe. > Habe nach einem SNT 9V und 250mA zu verfügung die ich schalten möchte. WAS hast du ? Oben steht Batteriebetrieb, unten steht SNT (wohl SchaltNetzTeil). Beide führen zu komplett unterschiedlichen Lösungen, denn eine Batterie hat 9V nur wenn sie voll ist, willst du sie ausnutzen (Effizienz klingt danach als ob du keine halb vollen wegwerfen wolltest) hat sie nur noch 6V (4.8V). Da landest du schon unter der Spannung, die deine ungeschickt 2 in Reihe verschalteten 3.8V LEDs benötigen, die bräuchten nämlich 7.6V. Und dann redest du von 5 Stängen und von 50mA, meinst du 5 Stänge a 10mA und zusammen 50mA, oder meinst du 5 Stränge a 50mA und damit 250mA, dein 250mA SNT klingt ja nach letzterem. 250mA liefert ein 9V Block wie ein einfacher Blick in ein Datenblatt zeigt (ja, so was gibt es auch, darf man auch mal lesen um sich weiterzubilden) gerade noch 1 Stunde lang. http://data.energizer.com/PDFs/522.pdf Man braucht also einen Step Up Schaltwandler, wenn man an einer Batterie solche Stränge bedienen will, und man braucht auch die Möglichkeit, die Spannung zu reduzieren, nämlich bei noch voller Batterie. Die Wahl der LED- Spannung zu 7.2V ist also maximal ungeschickt. ENTWEDER du baust 10 LEDs parallel an einen step down Schaltregler, der dann auf 50mA pro LED regelt, http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED (LED1 gegen 10 LEDs parallel mit je einem 20 Ohm Widerstand als Stromverteilungswiderstand tauschen) ODER du baust einen step up Schaltregler. Als billiger Chip bietet sich der MC34063 an, der auch mit 4.8V-9V funktioniert, man baut wohl die Schaltung http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Mc34063_constant_current.gif wobei Rx 25 Ohm bekommt und an den Ausgang 5 LEDs in Reihe dran kommen, paralleldazu noch mal 5 LEDs mit einem weiteren 25 Ohm Widerstand an Masse.
MaWin schrieb: > Oben steht Batteriebetrieb, unten steht SNT (wohl SchaltNetzTeil). Wir wärs denn z.B. damit: Batterie-->SNT-->9V--->|gesuchte Blackboxx|--->LEDs
Rufus Τ. Firefly schrieb: > Kevin schrieb: >> ...ein regelbarer Widerstand in Serie tut es auch... > > Nein. Der verschlechtert den Wirkungsgrad; das, was die LED nicht als > Licht abgibt, gibt der Widerstand als Abwärme ab. Keine gute Idee. Für die LEDs brauchst Du so oder so einen Vorwiderstand (oder eine Konstantstromquelle). Beim Dimmen per PWM geht zwar die Gesamt- Verlustleistung runter, aber nicht mehr, als bei einer Erhöhung des Widerstands bzw. Verringerung des Stroms der KSQ. Eine echte Ersparnis gibts erst bei der Verwendung eines stromgeregelten Schaltnetzteils mit Induktivität. Gruss Harald
Ein simpler Schalter, der die Stränge einzel schaltet, wär wohl zu einfach?
dani swss hat es erkannt, ich habe 5 AA-Batterien welche über einen Step-Up-Regler 9V erzeugen. (Sorry für die Bezeichnung SNT, hätte wohl eher smps schreiben sollen!?) Eine einzelne LED benötigt 3,8V und 50mA. (steht oben, Zeile 6) Wenn man 2 LEDs in Reihe schaltet, lieber MaWin, dann benötigt man immer noch 50mA aber 7,6V. Und wenn man das 5x nebeneinander baut, ja dann hat man 5x 7,6V mit 50mA = 250mA Solche Sätze wie "(ja, so was gibt es auch, darf man auch mal lesen um sich weiterzubilden)" finde ich dann etwas anmaßend wenn man es nicht einmal fertig bringt das erste posting eines Threads korrekt zu lesen und auch zu verstehen! =( 'sorry für das!' Ein simpler Schalter für die einzelnen Stränge habe ich mir auch schon überlegt, dann ist mirt die Ausleuchtung aber zu ungleichmäßig. Neu ist mir der LMC555, ich denke das wird meine Wahl, vor allem in anbertracht der Spannungsversorgung un der Stromaufnhame! Danke!
noobi schrieb: > auf einen µC möchte ich eignetlich verzichten, der benötigt wieder > Strom! Dann nimm mal den Taschenrechner und das Datenblatt und rechne nach. Dein Stromverbraucher - wenn man das mal so nennen darf, obwohl der nur im Kreis fließt - sind deiner LEDs.
Wie kommt man auf die Idee, erst mal 9V zu erzeugen, an statt einfach nur die Spannung damit durch die LEDs 50mA (oder weniger wenn man sie dimmen will) fliessen ? Die unnötigen ca. 9V-(2*3.8) = 1.4V sind doch 15% Verlust.
Hallo, Versuch es mal mit einem Controller der 5 PWM Kanäle hat. Den versorgst Du aus einem Low Drop Spannungsregler (Microchip hat welche die nur wenige µA Eigenverbrauch haben). Aus den PWM Kanälen machst Du Schaltregler die einen Strom von 0-50mA durch die LED´s schicken. Ein Microchip Controller verbraucht weniger als 3mA bei einigen Mhz Tackt. mfG Michael
>Wie kommt man auf die Idee, erst mal 9V zu erzeugen, >an statt einfach nur die Spannung damit durch die LEDs 50mA >(oder weniger wenn man sie dimmen will) fliessen ? > >Die unnötigen ca. 9V-(2*3.8) = 1.4V sind doch 15% Verlust. Vermutlich benötigt er die 1,5V Spannungsabfall für den Vorwiderstand? Ansonsten müsste er ja eine Konstantstromquelle bauen, oder?
noobi schrieb: > dani swss hat es erkannt, Schön, wenn EINER er erkannt hat. Die Anderen raten immmer noch: MaWin schrieb: > Wie kommt man auf die Idee Michael_ohl schrieb: > Versuch es Zu Früh auf der Arbeit schrieb: > Vermutlich benötigt Wie ich schon schrieb, könnte man da noch Fragen stellen... >> Gib einfach mal ein paar Eckdaten an: >> Wie viele LEDs? >> Welche Farbe? >> Welche Batterie? >> Welche Spannung? >> Wie lange soll das Ding laufen? >> Warum Dimmen? >> Usw...
> Ansonsten müsste er ja eine Konstantstromquelle bauen, oder?
Ja, warum auch nicht ?
Lieber gleich das Richtige, an statt erst mal das Falsche
dann energiefressend umzumünzen.
SNT = SchaltNETZteil ist auch die falsche Wort-Wahl für einen
Step Up Spannungswandler, denn eine Batterie ist kein Netz,
aber natürlich liegt es nicht an noobi wenn man ihn nicht
versteht, noobi verbittet sich das.
Entschuldigung, ich wollte eignetlich niemanden auf die Füße treten, bin ja froh wenn man mir hilft! Ich dachte nur dass oben schon alles notwendige drin steht. ich werde es aber nochmal ausführlich erklären. Ich habe 10 LEDs (Datenblatt im Anhang), jede LED benötigt 3,8V 50mA (Farbe weiß) Ich möchte sie dimmen weil ich eine Ausleuchtung benötige und die Helligkeit einstellen möchte, eine fertige LED-Taschenlampe kommt aufgrund der Bauform nicht in Frage. Die Batterie sollte natürlich so lange wie möglich halten, mit > 2h bin aber ich zufrieden. Ich möchte dann immer 2 LEDs in Reihe schalten und eben 5 Stränge mit je 2 LEDs Parallel. Nun wollte ich fünf AA-Batterien verwenden, vermutlich nehme ich jetzt aber doch nur 4 St. da ich keinen Batteriehalter für 5 St finde. Mit dieser Batteriespannung 3,6V...6V (bzw. 7,5V) gehe ich auf einem StepUp-Regler der mir 9V erzeugt, für die 5 LED-Stränge benötige ich dann ja 250mA (der StepUp macht bis zu 600mA) Da die zwei LEDs eines Stranges 7,6V benötigen, möchte ich die "übrigen" 1,4V für den Vorwiderstand verwenden. Eine Konstantstromquelle möchte ich nicht verwenden da sonst bei einem defekt eines Stranges (Kurzschluß) die anderen Stränge zuviel Strom bekommen, ich denke es ist besser den Strom durch die LEDs mit einem Widerstand zu begrenzen. Das ist aber nicht das Problem, ich such nun eine Möglichkeit die 10 LEDs zu takten, also nach einer Möglichkeit wie ich bei 9V eine Last mit 250mA takten kann. Ich denke jetzt an den LMC555 und bin gerade dabei zu schauen ob der eine Lösung für mein Problem ist. ich hoffe ich habe mein Problem nun etwas verständlicher erklärt Lothar Miller schrieb: >Wie ich schon schrieb, könnte man da noch Fragen stellen... >> Gib einfach mal ein paar Eckdaten an: >> Wie viele LEDs? 10St - 5 parallele Stränge mit je 2 LEDs >> Welche Farbe? weiß >> Welche Batterie? 4 (oder 5) AA >> Welche Spannung? Nach dem StepUp 9V, ansonsten eben 6 bzw. 7,5V >> Wie lange soll das Ding laufen? >2h >> Warum Dimmen? > durch begrenzung der Hellingkeit möchte ich Strom sparen und die Batterien schonen
noobi schrieb: > Ich möchte dann immer 2 LEDs in Reihe schalten und eben 5 Stränge mit je > 2 LEDs Parallel. > > Nun wollte ich fünf AA-Batterien verwenden, vermutlich nehme ich jetzt > aber doch nur 4 St. da ich keinen Batteriehalter für 5 St finde. > > Mit dieser Batteriespannung 3,6V...6V (bzw. 7,5V) gehe ich auf einem > StepUp-Regler der mir 9V erzeugt, für die 5 LED-Stränge benötige ich > dann ja 250mA (der StepUp macht bis zu 600mA) Warum schaltest du immer 2 LEDs in Reihe? Machst du das nicht, so kannst du dir doch den StepUp-Regler ersparen. Du willst jetzt Batterie > StepUp > "StepDown" (z.B. PWM) > LED. Da kannst du doch schon einen Regler einsparen.
noobi schrieb: > jede LED benötigt 3,8V 50mA Du solltest beachten, das 50mA "Maximum Ratings" sind. Diese Werte sollte man nie überschreiten, da der Hersteller bei Überschreiten irgend eines der hier angegebenen Werte keine Garantie für die Funktion mehr übernimmt. Die 3,8V und alle anderen Kennwerte sind übrigens für 30mA angegeben. Ich würde mich auf 30mA +/- Toleranzen konzentrieren! Gruß Dietrich
naja, wenn ich keinen stepUp benütze, dann habe ich, je nach Zustand der Batterien, eine Spannung zwischen 3,6V und 6V. Da die LEDs 3,8V benötigen, muss die überschüssige Spannung ja irgendwo verbraten werden. Im ungünstigen Fall habe ich 4 volle Batterien und 6V, abzüglich der LED-Spannung müsste ich dann 2,4V in einem Vorwiderstand verbraten. 2,4V + 50mA = 120mW Verlustleistung * 10 LEDs = 1,2W Verlustleistung
> Datenblatt im Anhang Es ist in Ordnung wenn du bei der benötigten Spannung vom Maximalwert 3.8V ausgehst, aber typisch brauchen die LEDs eher 3.4V, und die 50mA sind der absolut maximale Strom, schon bei 45mA hält die LED nur 500 Stunden (also so wenig wie eine Nitraphot Überspannungsglühlampe), sie ist eher für 30mA (10000 Stunden Lebensdauer) oder 25mA (50000 Stunden) gebaut. Und 10 * 3.4V * 25mA = 0.85 Watt klingt doch schon viel batterietauglicher, obwohl 0.85W mit 32 Lumen ein verdammt schlechter Wirkungsgrad sind, eine einzelne Cree XP-G R5 würde bei derselben Leistung (3.4V/250mA) 100 Lumen, also das 3-fache an Licht bringen, bzw. bei derseblen Helligkeit die 3-fache Batterielebensdauer, bei ausserdem keinerlei Problemen mehr mit der Stromversorgung, und der Möglichkeit bis 463 Lumen zu erzeugen. 10 TOPLED sind ein klarer Fall von einem gnadenlos vergurkten Design.
okay, 30mA sind vermutlich auch noch ausreichend, ich gehe davon aus dass die LED-Spannung dennoch mit 3,8V (und nicht mit 2,9V) berechnet werden muss?
Noobi, MaWin ist zwar selten der freundlichste aber in dem Thread auf jeden Fall zusammen mit Lothar, Rufus und Harald der Kompetenteste. Es ist Blödsinn erste einen Step up Regler der auf konstante Spannung regelt zu benutzen und dann sich Zusatzaufwand mit Zweigen Vorwiderständen Stromreglern etc zu machen. Was du brauchst ist eine geregelte Stromquelle die aus den 6V eine Spannung erzeugt die hoch genug ist um ALLE Leds in Reihe zu schalten. Genau die ist in dem Artikel Konstantstromquelle den dir MaWin und vorher Harald schon genannt hat etwas weiter unten "Konstantstromquelle mit Schaltregler" beschrieben.
Angehängte Dateien:
-
LT1615.png
3,5 KB
Ich mache das so wie im Anhang. Diese Schaltung funktioniert tadellos und lutscht eine Batterie auf unter 1V leer... Für 10 LEDs müsstest du das Ding eben 2 mal aufbauen.
Wobei MaWin natürlich recht hat: MaWin schrieb: > eine einzelne Cree XP-G R5 würde bei derselben > Leistung (3.4V/250mA) 100 Lumen, also das 3-fache an Licht bringen, bzw. > bei derseblen Helligkeit die 3-fache Batterielebensdauer, bei ausserdem > keinerlei Problemen mehr mit der Stromversorgung, und der Möglichkeit > bis 463 Lumen zu erzeugen. Ich bin aber davon ausgegangen, dass der TO die Dioden schon hat und nicht mehr neu kaufen will.
>Ich bin aber davon ausgegangen, dass der TO die Dioden schon hat und >nicht mehr neu kaufen will. genau so ist es, deshalb möchte ich nun versuchen mit den vorhandenen Mitteln etwas brauchbares zu bekommen!
hallo Lothar Miller, die Schaltung im Anhang sieht sehr gut aus, kannst Du mir erklären wie Du den Widerstand R12 berechnet/dimensioniert hast? Ich kann die Schaltung mit LTspice nachvollziehen, verstehe aber nicht wie ich den Strom einstellen kann!
Edit: kann es sein dass ich beim FB auf die im Datenblatt angegebenen 1,23V kommen muss?
noobi schrieb: > kann es sein dass ich beim FB auf die im Datenblatt angegebenen 1,23V > kommen muss? So siehts wohl aus. Mit R = U/I ergibt das z.B. für 20mA: 1,23V / 0,02 = 61,5 Ohm
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