LED ganz einfach dimmen

Gast #2515147
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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.
Gast #2515166
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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 =(
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #2515172
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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?
Gast #2515652
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> 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.
#2515699
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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
Gast #2515823
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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!
Gast #2515902
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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.
Gast #2515910
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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
Gast #2516042
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>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?
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #2516085
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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...
Gast #2516107
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> 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.
Gast #2516213
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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
Angehängte Dateien:
Gast #2516233
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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.
#2516260
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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
Gast #2516266
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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
Gast #2516267
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> 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.
#2516280
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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.
#2516383
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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.
Gast #2516414
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>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!
Gast #2516498
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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!

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