Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche Transistor für eine regelbare Stromquelle


von Meiestrix (Gast)


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Hallo,
Ich möchte mir eine regelbare LED Beleuchtung aus 3 Cree MX-3 bauen.
Das ganze soll an 12V betrieben werden und die 3 Leds sollen in Reihe 
geschaltet werden.
Das heisst: 11,1 Volt und 350 mA.

Ich suche nun einen passenden Transistor (Mosfet?) um die Helligkeit 
regeln zu können.
Ich brauche also einen Transistor, welcher einen maximalen 
Spannungsabfall
von 0,9 Volt hat, wenn er geöffnet ist und mindestens 350 mA aushält.

Dazu bräuchte ich dann auch noch ein Portentiometer um die Helligkeit 
bzw. Stromstärke einzustellen.

Ich hoffe es kann mir einer weiter helfen.

Gruß Meiestrix

von Googler (Gast)


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von MaWin (Gast)


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> Ich brauche also einen Transistor, welcher einen maximalen
> Spannungsabfall von 0,9 Volt hat, wenn er geöffnet ist und
> mindestens 350 mA aushält.

Also 0.315 Watt, das schafft hast jeder, dennoch würde ich
einer Minimalspüannung von 3V ausgehen, also bleiben 3V übrig,
also 1 Watt, was ein TO220 ohne Kühlkörper loswird. ALso so
was wie ein BUZ10 oder IRF530 oder was man gerade in der
Schublade hat.

> Dazu bräuchte ich dann auch noch ein Portentiometer um die
> Helligkeit bzw. Stromstärke einzustellen.

Du meinst, alleine mit diesen beiden Bauelementen baust du
eine Helligkeitsregelung ?

Und die Chinesen sind alle blöd, weil sie dazu viel mehr brauchen ?
Hmm.

von Meiestrix (Gast)


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Googler schrieb:
> http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

Hallo danke für den Link, aber ich möchte kein PWM.

MaWin schrieb:
> Also 0.315 Watt..

Nein. P=U*I 11.1 V*0,35 A= 3.885 Watt

> Du meinst, alleine mit diesen beiden Bauelementen baust du
> eine Helligkeitsregelung ?

Ja, weil das kein PWM Dimmer sondern ein Linearer Stromregelung sein 
soll.

von mhh (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Nein. P=U*I 11.1 V*0,35 A= 3.885 Watt

Was die Lampen verheizen ist dem Transistor egal.

Du brauchst trotzdem mehr Teiel für das Vorhaben.

von mhh (Gast)


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-> Teile <-

von Googler (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Ja, weil das kein PWM Dimmer sondern ein Linearer Stromregelung sein
> soll.

Energie (umgangssprchlich: Strom) ist noch zu billig.

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> Energie (umgangssprchlich: Strom) ist noch zu billig.

Lustig bei < 0,4 Watt...

von Googler (Gast)


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mhh schrieb:
> Was die Lampen verheizen ist dem Transistor egal.

Du weisst, wie ein Linearregler arbeitet?

von mhh (Gast)


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Du scheinbar nicht...

von Meiestrix (Gast)


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mhh schrieb:
> Du scheinbar nicht...

Ich habe eher das Gefühl du weiß es nicht....

von mhh (Gast)


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Der Transistor verheizt nur das Produkt aus der Spannung über ihm und 
dem durchfließenden Strom. Wenn da nur 0,9 V sind bei 0,35 A, läßt mich 
das an Eurem Elektronikverständnis zweifeln.

Und da der Fragesteller und ein Beantworter scheinbar ..., naja - wie 
trollig.

von Googler (Gast)


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mhh schrieb:
> Wenn da nur 0,9 V sind bei 0,35 A, läßt mich
> das an Eurem Elektronikverständnis zweifeln.

Das wäre bei einem Schalter, hier geht es um Helligkeitssteuerung, 
Dimmen, ...

Meiestrix schrieb:
> Ich möchte mir eine regelbare LED Beleuchtung

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> Das wäre bei einem Schalter, hier geht es um Helligkeitssteuerung,
> Dimmen, ...

Bei geringerer Helligkeit wird die verheizte Leistung über dem 
Transistor kleiner. Im Verhältnis zur Leistung der LEDs immer noch ein 
sehr gutes Verhältnis. Also wo siehst Du in diesem Fall ein Problem?

(Hier geht es nicht an einem LED-Modul an 12 V, sondern um 3 in Reihe, 
falls das entgangen sein sollte.)

von spontan (Gast)


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Wir werden einfach über das Wissen abstimmen, wer will schon nachdenken?

1 Stimme für mhh

von Andi (Gast)


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Ich denk für deine Bedürfnisse genügt ein simpler NPN Transistor mit 
Basis Widerstand, ist dann jedoch keine Regelung sondern eher Steuerung.

von Meiestrix (Gast)


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Was für einen Transistor kann ich denn verwenden.

Man soll über ein Potentiometer an der Basis den Strom von 350mA 
(komplett auf) bis nahezu 0 mA einstellen können.

von Insider (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Man soll über ein Potentiometer an der Basis den Strom von 350mA
> (komplett auf) bis nahezu 0 mA einstellen können.

Dann würde ich die Leds in den Emitterkreis hängen und das Poti an die 
12V,
Scleifer an die Basis, der Trasistor arbeitet als Emitterfolger.

von Meiestrix (Gast)


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von MaWin (Gast)


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> Funktioniert das ganze so?

Nein.

von Meiestrix (Gast)


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MaWin schrieb:
>> Funktioniert das ganze so?
>
> Nein.

Und warum nicht? Was ist falsch?

von MaWin (Gast)


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> Was ist falsch?

Zumindest ist schon mal das Poti falsch beschaltet.

Dann das Schaltzeichen vom IRF1010.

Dann ist ein Sourcefolger zwar eine mögliche Schaltung
um den Strom, den ein Poti liefern kann, zu verstärken,
aber er kostet als MOSFET ca. 5V, also kann die Spannung
für die LEDs nur von ca. 0-7V eingestellt werden.

Falls es weisse LEDs sind, leuchten die damit nie.

Es war sowieso nicht die Schaltung, die was taugt.

Wenn überhaupt, baut man sie mit einem bipolaren
NPN-Darlington-Transistor auf, und schliesst das Poti
ohne 10k als Spannungsteiler an.

von Meiestrix (Gast)


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Kannst du mir vielleicht sagen, was für einen Transistor ich da brauche 
(Modell) und wie ich ihn anschließen muss?
Ich kenne mich damit leider nicht aus.

von MaWin (Gast)


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Beispielsweise ein BD675 auf 5 x 5 cm Kühlblech.

Aber 0.9V schafft der nicht, eher 1.4V, also werden die LEDs nie ganz 
hell.

Ein BD137 braucht ein Poti mit 500 Ohm, weil er kein Darlington ist, 
kommt aber an 0.9V ran.

Insgesamt gesehen ist die Schaltung halt ungeschickt.

von Meiestrix (Gast)


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Was wäre denn eine bessere Schaltung, die man ohne avr nutzen könnte.

von Googler (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Was wäre denn eine bessere Schaltung, die man ohne avr nutzen könnte.

Die kennst Du doch schon, Schaltung 2:
Googler schrieb:
> http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

von Pink S. (pinkshell)


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Seh' ich da was falsch, das ist doch ganz einfach ohne PWM zu machen:

1 Ohm oder so in die Source-Leitung, der Drainstrom durch die LEDs. Den 
Spannungsabfall am Sourcewiderstand an einen Op-Amp, den andern Eingang 
an ein Poti, und den Ausgang des OP an das Gate. Der OP vom Typ "sensing 
to GND".

So ist das eine saubere Regelung. Ohne Stromfeedback wird euch immer der 
Strom weglaufen bei Erwärmung von Transistor und LEDs.

von Meiestrix (Gast)


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Aber bei der fällt durch das Mosfet doch auch eine Spannung ab die 
größer als 0,9 Volt ist oder nicht?

von Meiestrix (Gast)


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Der vorherige beitrag ist auf googler bezogen.

von Googler (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Aber bei der fällt durch das Mosfet doch auch eine Spannung ab die
> größer als 0,9 Volt ist oder nicht?

Ein BUZ11 hat einen ON-Widerstand von 0,04 Ohm. Der Vorteil der PWM ist, 
dass der Transistor immer als Schalter arbeitet. Leistung fällt fast 
ausschließlich an der Last an. Bei einem lineraen Regler sieht das 
anders aus.

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> Ein BUZ11 hat einen ON-Widerstand von 0,04 Ohm. Der Vorteil der PWM ist,
> dass der Transistor immer als Schalter arbeitet. Leistung fällt fast
> ausschließlich an der Last an.

Und da meinst Du jetzt, daß das den LEDs gefällt mit dem etwas 
kleinwenig zu hohen Strom in der "Ein"-Zeit? Dein Vorteil der (fast) 
vollen Last an der Last ist der Last Verderben.

Googler schrieb:
> Bei einem lineraen Regler sieht das
> anders aus.

Da gehen bei minimalem Verlust die LEDs wenigstens nicht gleich ganz aus 
im Gegensatz zu Deiner Idee...

(Denn das das NT bei 350 mA begrenzt steht hier nirgends.)

von Meiestrix (Gast)


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Der IRF1010 MOSFET den ich vorher herausgesucht hatte, hatte auch nur 
einen on Widerstand von 11mOhm deswegen verstehe ich das gerade nicht.
Laut MaWin fallen da 5V ab oder habe ich da etwas flasch verstanden?

von hinz (Gast)


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Meiestrix schrieb:
> Der IRF1010 MOSFET den ich vorher herausgesucht hatte, hatte auch nur
> einen on Widerstand von 11mOhm deswegen verstehe ich das gerade nicht.
> Laut MaWin fallen da 5V ab

Nur wenn man ihn als Sourcefolger schaltet.


> oder habe ich da etwas flasch verstanden?

Dir fehlen die einfachsten Grundlagen.

von Googler (Gast)


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mhh schrieb:
> Und da meinst Du jetzt, daß das den LEDs gefällt mit dem etwas
> kleinwenig zu hohen Strom in der "Ein"-Zeit?

???
100% sind 100%, egal ob PWM oder linear :-P

mhh schrieb:
> (Denn das das NT bei 350 mA begrenzt steht hier nirgends.)

Imm Schaltplan sind Vorwiderstände gezeichnet. :-P

(Aber erkläre einem Affen die Uhr ...)

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> mhh schrieb:
>> (Denn das das NT bei 350 mA begrenzt steht hier nirgends.)
>
> Imm Schaltplan sind Vorwiderstände gezeichnet. :-P
>
> (Aber erkläre einem Affen die Uhr ...)

Das Du Dich auf den Schaltplan beziehst, ist für mich nicht 
offensichtlich gewesen.

Googler schrieb:
> Der Vorteil der PWM ist,
> dass der Transistor immer als Schalter arbeitet. Leistung fällt fast
> ausschließlich an der Last an. Bei einem lineraen Regler sieht das
> anders aus.

Mit solchen Aussagen ist der Vorwiderstand also in Ordnung für Dich, 
obwohl er das Selbe wie der Transistor der linearen Regelung macht?
Na holla die Waldfee...ähhh Äffchen

von Googler (Gast)


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mhh schrieb:
> Mit solchen Aussagen ist der Vorwiderstand also in Ordnung für Dich,
> obwohl er das Selbe wie der Transistor der linearen Regelung macht?
> Na holla die Waldfee...ähhh Äffchen

mhh schrieb:
> läßt mich
> das an Eurem Elektronikverständnis zweifeln.

Der Vorwiderstand bei der PWM begrenzt den maximalen Strom. Bei einer 
linearen *Regelung* kommt zusätzlich der Widerstand des Transistors 
dazu , der ja bei Werten kleiner 100% seinen Widerstand erhöht und das 
Bauteil erwärmt.

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> Der Vorwiderstand bei der PWM begrenzt den maximalen Strom.

Und wie macht er das? Richtig, er wird warm beim Strombremsen.

> Bei einer
> linearen Regelung kommt zusätzlich der Widerstand des Transistors
> dazu , der ja bei Werten kleiner 100% seinen Widerstand erhöht und das
> Bauteil erwärmt.

Sorry, aber der Transistor bei einer linearen Regelung IST der 
Vorwiderstand. Da entsteht nicht mehr Wärme als nur an einem Widerstand.

Wenn jetzt Transistor und Widerstand da wären, teilen sie sich einfach 
die kuschelige Wärme. Zeichne es Dir auf und rechne es nach.

Bei gewählter Helligkeit unter 100% sinken der Strom und die umgesetzte 
Leistung, wenn der Transistor "seinen Widerstand" erhöht. (also nichts 
anderes als bei PWM)

Auch wenn es Dir nicht gefällt, PWM bietet hier keinen Vorteil. Sondern 
eher den Nachteil, das die Einhaltung des zulässigen Maximalstromes 
nicht gewährleistet ist.

von Meiestrix (Gast)


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Also so langsam verliere ich den überblick.
Funktioniert der untere PWM Dimmer nun?
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

Ich wollte mir dann diese Sachen bestellen oder passt das nicht?
http://s14.directupload.net/file/d/2893/y68sb87o_jpg.htm

von Googler (Gast)


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mhh schrieb:
> Auch wenn es Dir nicht gefällt, PWM bietet hier keinen Vorteil. Sondern
> eher den Nachteil, das die Einhaltung des zulässigen Maximalstromes
> nicht gewährleistet ist.

Was für ein Schwachs...

Aber, Du bist der Größte, hast den ... und alle 
LED-Treiberbausteinhersteller (tolles Wort) machen es falsch und 
überlasten die LEDs.

Ende.

von mhh (Gast)


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Googler schrieb:
> Aber, Du bist der Größte, hast den ...

Du bist also der Meinung, das ich Dich ärgern will?

Da tust Du mir leid. Verletzter Stolz gepaart mit Blindheit, aus der 
Sackgasse mußt Du selber rauskommen.

von Meiestrix (Gast)


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Könnte vielleicht noch einer meinen Beitrag über den von mhh und Googler 
angucken?

von noreply (Gast)


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von noreply (Gast)


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Bei den Anforderungen würde ich mal auf stromgesteuerten SEPIC tippen, 
oder wer frech ist, einen Step-Down. Ist aber nicht mit einem Transistor 
getan. ;-)

von Meiestrix (Gast)


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Ich meinte diesen Beitrag :)


Meiestrix schrieb:
> Funktioniert der untere PWM Dimmer nun?
>
> http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm
>
>
>
> Ich wollte mir dann diese Sachen bestellen oder passt das nicht?
>
> http://s14.directupload.net/file/d/2893/y68sb87o_jpg.htm
>

von Andi (Gast)


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nimm einfach einen NPN Transistor wie BD139, Emitter auf Masse, Leds 
zwischen Vcc und Kollektor, Basis an einen Widerstand (der 
Widerstandswert der für die maximalen 350mA sorgt) + ein Potentiometer 
als variabler Widerstand, d.h Schleifkontakt auf einen der anderen 
Anschlüsse. An diese Widerstände dann noch Vcc und fertig. Sehr 
temperatur- und bauteilabhängige Steuerung, aber ich denke die geht in 
Ordnung.

Um so einfache Sachen zu lernen kannst du dir LTspice downloaden und 
deine Schaltungen simulieren und direkt Spannung und Strom ausgeben 
lassen, hilft sehr.

von MaWin (Gast)


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> der Widerstandswert der für die maximalen 350mA sorgt

Blöderweise hängt das vom Wochentag, der Temperatur des Transistors und 
dem gewählten Transistorexemplar ab, man müsste ihn also jeden Tag neu 
einmessen ...

von Meiestrix (Gast)


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Ich werde nun einfach die untere PWM Schaltung von Googler benutzen.
Wird wohl am einfachsten sein.

von Meiestrix (Gast)


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Kann es da Probleme geben, wenn ich die Schaltung direkt an einem PC 
Netzteil anschließe?

von Harald W. (wilhelms)


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Meiestrix schrieb:
> Kann es da Probleme geben, wenn ich die Schaltung direkt an einem PC
> Netzteil anschließe?

Wegen der höheren Leistung gibts dann eben etwas mehr Rauch...
:-)
Gruss
Harald

von Bastler (Gast)


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Googler schrieb:
> Das wäre bei einem Schalter, hier geht es um Helligkeitssteuerung,
> Dimmen, ...

Dann guck dir mal die LED-Kennlinie an und überleg', in welchem Bereich 
sich die Spannung über dem Transistor bewegt, wenn der Strom zwischen 0 
und 350 mA geändert wird. Bestimmt nicht 3.885 Watt o.ä.

von Andi (Gast)


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MaWin schrieb:
>> der Widerstandswert der für die maximalen 350mA sorgt
>
> Blöderweise hängt das vom Wochentag, der Temperatur des Transistors und
> dem gewählten Transistorexemplar ab, man müsste ihn also jeden Tag neu
> einmessen ...

es soll ja keine hochpräzise Stromquelle werden meine güte..

von MaWin (Gast)


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> es soll ja keine hochpräzise Stromquelle werden meine güte..

Man sollte aber wenigstens das Gehirn einschalten.

Die Cree-MX3 wird mit 3.7V typisch angegeben und -2.7mV/K 
Temperaturabhängigkeit.

Rechnen wir nur mit den typischen Werten, und legen die Schaltung bei 20 
GradC und 3 x 3.7V = 11.1V an 12V für 350mA aus, kommt man auf einen 
Vorwiderstand von 2.57 Ohm.

Wird nun die LED im Betrieb 70 GradC warm, was bei einer 1.3 Watt LED 
nicht übertrieben ist (sie darf bis 150 GradC), sinkt der 
Spannungsabfall an den 3 LEDs um insgesamt 0.405V, also bleiben nicht 
nur 0.9V sondern 1.3V am Vorwiderstand bis zu den 12V hängen und der 
Strom erhöht sich auf 507mA.

Blöderweise hält die LED maximal nur 400mA als Dauerstrom aus, laut 
Datenblatt geht also die LED bereits durch Eigenerwärmung kaputt.

Es ist also blöd, wenn man so blöd ist wie du., und nur rumpalavert, 
ohne auch nur ein mal substantiell nachgerechnet zu haben.

Der Vorwiderstand müsste auf 3.7 Ohm ausgelegt werden, wenn die 
gekauften LEDs sich "typisch" verhalten bei leidlicher Kühlung 
(Kühlkörper 27K/W). Erwischt man "untypische" besteht aber auch bei 3.7 
Ohm problemlos die Möglichkeit, daß sie beim ersten anschliessen kaputt 
gehen, oder über Datenblattwerten betrieben werden und vorzeitig 
ausfallen.

von Andi (Gast)


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MaWin schrieb:

> Der Vorwiderstand müsste auf 3.7 Ohm ausgelegt werden

Wieso Vorwiderstand wenn man ne Stromquelle benutzt??

von Wolfgang D. (Gast)


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Hallo Meiestrix, auch wenn ich mich hier etwas spät melde, weil ich den 
Thread jetzt erst sehe, würde ich dir die sogen. Instructables-KSQ 
empfehlen. Such die mal im ledstyles-Forum. Lineare KSQ mit < 0,9 V 
Spannungsabfall ist wirklich kein Problem. Als Transistor geht 
eigentlich jeder N-Kanal-Mosfet (natürlich nicht die Kleinleistungstypen 
wie z. B. BS170), wobei eine Überdimensionierung weder schädlich noch 
vermeidbar ist.
Gruß, Wolfgang

von Meiestrix (Gast)


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Hallo,
danke für die Antwort.
Meinst du diese KSQ? 
http://www.instructables.com/id/Circuits-for-using-High-Power-LED-s/?ALLSTEPS
Falls ja, weiß ich nicht wie man damit die LEDs dimmen kann.

Was spricht denn gegen den PWM Dimmer von "Googler"?
Also der untere auf dieser Seite:
http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm

von Wolfgang D. (Gast)


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Nein ich meinte diesen Beitrag:
http://www.ledstyles.de/fpost272274.html#post272274
 und davon die obere Schaltung. Die Widerstandswerte für R2 und R3 muss 
man eventuell ausprobieren.
Mit etwas mehr Aufwand und einem Opamp gehts natürlich auch, da habe ich 
als Referenz später den TL431 genommen, das mit den LEDs ist noch aus 
der ersten Versuchsphase.
Diese Mosfet-KSQ lässt sich in unzähligen Varianten aufbauen, wobei man 
besonderen Ehrgeiz dabei entwickeln kann, besonders niedrige 
dropspannungen zu erreichen - oder auch ein besonderes 
Temperaturverhalten, was vor einer zu warmen LED schützt.

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