Ich würde gerne 7x (3 weiße LEDs in Reihe) betreiben. Macht also 9,6 V
mit 7x20=140mA.
Eigentlich dachte ich nun, ich bräuchte 7 Konstantstromquellen mit je
20mA, aber im Netz sehe ich öfters, dass solche Kanäle alle parallel
geschaltet werden, also in meinem Beispiel alle 7 Kanäle parallel an
einer 140mA Konstantstromquelle.
Frage: (Wieso) geht das gut?
Es könnte doch durchaus sein, dass sich ein Kanal mehr erwärmt
(vielleicht baulich bedingt) und sich somit mit der Zeit immer mehr
Strom "nimmt" und die anderen Kanäle entsprechend weniger abbekommen.
D.h. also unterschiedliche Helligkeit, unterschiedliche Alterung etc.
Da ich das aber schon sehr oft gesehen habe, auch z.B. in Datenblättern
von LED Treibern, wundert mich das ein wenig und ich hoffe hier auf eine
kleine Verständnishilfe.
Danke
Stefan
>aber im Netz sehe ich öfters, dass solche Kanäle alle parallel>geschaltet werden, also in meinem Beispiel alle 7 Kanäle parallel an>einer 140mA Konstantstromquelle.
Zeig doch bitte einmal einen Link auf diese Schaltungen. Die würd ich
mir mal gerne genauer ansehen.
Nur LED in Reihe? Die Reihen parallel? Und nur eine Stromquelle?
Her damit!
@ Stefan (Gast)
>Ich würde gerne 7x (3 weiße LEDs in Reihe) betreiben.
Komischer Satz. Du meinst
Ich würde gerne 7x weiße LEDs parallel betreiben, und davon wieder drei
Gruppen in Reihe.
> Macht also 9,6 V mit 7x20=140mA.
Ja, ist aber nicht unbedingt so günstig, siehe LED.
>Frage: (Wieso) geht das gut?
Kann, muss nicht.
>Es könnte doch durchaus sein, dass sich ein Kanal mehr erwärmt>(vielleicht baulich bedingt) und sich somit mit der Zeit immer mehr>Strom "nimmt" und die anderen Kanäle entsprechend weniger abbekommen.
Eben.
>von LED Treibern, wundert mich das ein wenig und ich hoffe hier auf eine>kleine Verständnishilfe.
Die LEDs werden ausgemessen und passend gruppiert.
>Ich würde gerne 7x weiße LEDs parallel betreiben, und davon wieder drei
Gruppen in Reihe.
DAS verstehe ich wiederum gar nicht!
Ich muss 21 LEDS betreiben, immer 3 LEDs in Reihe und das ganze 7x.
Deswegen hatte ich oben auch die Klammer gesetzt: 7x (3 weiße LEDs in
Reihe)
Stefan
Stefan schrieb:> Ich muss 21 LEDS betreiben, immer 3 LEDs in Reihe und das ganze 7x.> Deswegen hatte ich oben auch die Klammer gesetzt: 7x (3 weiße LEDs in> Reihe)
naja ist das Selbe wie 7 LEDs in parallel und davon 3 in Reihe.
Man kann nämlich auch alle LEDs untereinander verbinden, wie ein Gitter.
Diese Verschaltung wird ebenfalls häufig empfohlen und hat den Vorteil
einer inkrementierten Ausfallsicherheit.
Die Frage die sich da eher stellt ist ob man pro LED-Strang noch einen
kleinen Vorwiderstand zb. 10 Ohm oä. einbauen sollte.
@ Stefan (Gast)
>>Ich würde gerne 7x weiße LEDs parallel betreiben, und davon wieder drei>Gruppen in Reihe.>DAS verstehe ich wiederum gar nicht!>Ich muss 21 LEDS betreiben, immer 3 LEDs in Reihe und das ganze 7x.>Deswegen hatte ich oben auch die Klammer gesetzt: 7x (3 weiße LEDs in>Reihe)
Siehst du, Sprache ist manchmal gar nicht so einfach und eindeutig. Ein
Schaltplan schon ;-)
"Ich würde gerne 7 Ketten mit weißen LEDs parallel betreiben, pro Kette
sind je drei LEDs in Reihe geschaltet."
>"Ich würde gerne 7 Ketten mit weißen LEDs parallel betreiben,>pro Kette sind je drei LEDs in Reihe geschaltet."
DAS ist allerdings die beste Variante!
>Trotzdem ist das TI Datenblatt schon ein starkes Stück.
Das ist ja genau das, was mich stutzig macht. Ich würde es gerne so
machen wie im TI Datenblatt gezeigt. Aber meine Sorge habe ich ja oben
bereits erwähnt. Ich weiß nun einfach nicht, ist das OK, oder nicht.
Stefan
Parallelschalten von LEDs ist nicht gerade das Gelbe vom Ei. Eine
Parallelschaltung ist immer ein Stromteiler. Wenn jetzt ein Strang einen
niedrigeren dynamischen Innenwiderstand als ein zweiter Strang aufweisen
sollte, fließt durch den ersten Strang mehr, durch den zweiten Strang
weniger Strom. Wenn jetzt durch thermische Einflüsse der dynamische
Innenwiderstand sinkt, fließt noch mehr Strom. Damit wird das Prinzip
der Konstantstromquelle ad adsurdum geführt, denn das Netzteil liefert
nach wie vor den gleichen konstanten Strom, die Lastverteilung ist
dennoch ungleichmäßig.
Daher sollten LEDs nach Möglichkeit in Reihe geschaltet werden sodass
durch alle LEDs der gleiche begrenzte Strom fließt. Da jede LED ein
etwas unterschiedliches dynamisches Verhalten besitzt werden zwar manche
LEDs heller, und manche dunkler leuchten, es ist aber in jedem Falle
sichergestellt, dass die im Datenblatt spezifizierten empfohlenen Werte
nicht überschritten werden.
Es ist darüber hinaus durchaus möglich eine Kombination von Reihen- und
Parallelschaltung zu machen. Dabei sollte aber darauf geachtet werden,
dass pro parallelem Strang möglichst viele LEDs in Reihe liegen. Selbst
wenn hier also eine LED vom Wert abweichen würde, und einen höheren
Strom verlangen könnte, so wird dieser durch die anderen LEDs begrenzt.
Im Prinzip:
2 LEDs parallel: Der dynamische Widerstand teilt sich 1:1 auf. Läuft
eine LED um den Wert x weg, läuft der Strom für die zweite LED um den
selben Wert x mit umgekehrten Vorzeichen weg.
2 LEDs in Reihe, 2 Stränge Parallel: Hier ist es nurnoch 1/4. Der
gegenseitige Einfluss liegt bei 25% und damit über der Bauteilstreuung.
10 LEDs in Reihe, 2 Stränge prallel: Hier ist es nunroch 1/20. Der
gegenseitige Einfluss liegt nurnoch bei 5% und verschwindet damit in den
Bauteiltolleranzen.
Stefan schrieb:> Das ist ja genau das, was mich stutzig macht. Ich würde es gerne so> machen wie im TI Datenblatt gezeigt.
Wenn deine Konstantstromquelle noch etwas Luft nach oben hat (Mehr
Spannung liefern kann), dann würde ich pro Strang noch einen
Vorwiderstand in Reihe schalten an dem mindestens 2V abfallen.
Das hilft die Ströme gleich zu verteilen.
Stefan schrieb:>>Trotzdem ist das TI Datenblatt schon ein starkes Stück.> Das ist ja genau das, was mich stutzig macht. Ich würde es gerne so> machen wie im TI Datenblatt gezeigt. Aber meine Sorge habe ich ja oben> bereits erwähnt. Ich weiß nun einfach nicht, ist das OK, oder nicht.> Stefan
Ich sehe damit kein Problem.
1.) es geht hier nicht um einen statisch eingestellten Konstanstrom, wie
bei einem Vorwiderstand mit fester Eingangsspannung
2.) es geht hier um ein geregeltes und getaktetes System. Über den Shunt
regelt der Stepup, gepulst, den durchschnittlichen Strom. Im
schlechtesten Falle leuchten par LED nicht, aber sie werden nicht
zerstört.
Hallo,
ich bin bei einem Bastelprojekt auf genau das gleiche Problem gestoßen.
Mein Test mit dem Labornetzteil bei 40 mA Stromfluss durch 2 parallele
Stränge a 3 LEDs in Reihe hat eine Verteilung von 14 mA in Strang 1 und
26mA in Strang zwei gegeben. Mit je einem 100 Ohm Vorwiderstand pro
Strang konnte ich eine Verteilung von 19,8 mA zu 20,2 mA erreichen. Die
am Widerstand abfallende Leistung hält sich dabei auch in Grenzen (ca.
40 mW / 5,5% der Gesamtleistung).
Gruß Kai
Kai S. schrieb:> Hallo,>> ich bin bei einem Bastelprojekt auf genau das gleiche Problem gestoßen.> Mein Test mit dem Labornetzteil bei 40 mA Stromfluss durch 2 parallele> Stränge a 3 LEDs in Reihe hat eine Verteilung von 14 mA in Strang 1 und> 26mA in Strang zwei gegeben. Mit je einem 100 Ohm Vorwiderstand pro> Strang konnte ich eine Verteilung von 19,8 mA zu 20,2 mA erreichen. Die> am Widerstand abfallende Leistung hält sich dabei auch in Grenzen (ca.> 40 mW / 5,5% der Gesamtleistung).>> Gruß Kai
Und das ist der Fall bei einer "statischen" Konstantstrom"regelung". Bei
gepulsten Systemen, wie bei einem Stepup LED Treiber, meine ich das man
diese Logik nicht übertragen kann.
Helmut Lenzen schrieb:> Hagen Re schrieb:>> meine ich das man>> diese Logik nicht übertragen kann.>> Meinen oder Wissen das ist die Frage.
Hm, ich weiß es nicht. Aber es gibt da par Punkte die mich meinen lassen
das es zumindest geschickt wäre den Sachverhalt genauer zu hinterfragen.
Die LEDs in diesen Stepup LED Treibern werden gepulst betrieben. Der
Strom durch den Shunt wird aktiv zur Regelung des Stepups herangezogen.
Damit wird ein Überstrom durch Ungleichverteilung der Strompfade
verhindert. Somit eleminiert man den angesprochenen Fall das die LEDs
durch ihre Kennlinie sich gegenseitig zerstören können. Da man gepulst
arbeitet sehen die LEDs mit Sicherheit auch einen höheren Einschaltstom
und die Wahrscheinlicheit das somit alle "identisch" leuchten ist
größer.
Ich denke das man das mit solchen Treibern auch so machen kann. Bisher
habe ich, in solchen DBs, immer nur so gesehen und noch nie mit
separaten Vorwiderständen pro LED Strang.
Wenn eine LED eine lineare Kennlinie hätte dann könnte ich auch
behaupten das man den statisch linearen Betrieb mit einem dynmisch
geregelt und gepulsten Betrieb vergleichen kann. LEDs haben aber keine
lineare Kennlinie und somit sollte die Logik stimmig sein wenn man sagt:
nicht übertragbar.
Stefan schrieb:> hier ist z.B. so ein Link> http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.t...> Seite 15 oben:> 3 LED Gruppen parallel (je 3 LEDs in Reihe).
Das Datenblatt würde ich kritisch sehen. Direkt unter diesem Schaltplan
ist noch einer: "LED Efficiency Measurement Application".
Wie man den Strom und die Spannung an der Stelle seriös messen soll,
bleibt mir ein Rätsel, denn es ist der Ausgangs von einem ungefiltertem
Schaltnetzteil.
> Ähnliches habe ich schon mehrfach gesehen.
Parallelschaltung von Leds sieht man häufig und meist geht es auch gut.
@ Hagen Re (hagen)
>Die LEDs in diesen Stepup LED Treibern werden gepulst betrieben. Der>Strom durch den Shunt wird aktiv zur Regelung des Stepups herangezogen.
Ja.
>Damit wird ein Überstrom durch Ungleichverteilung der Strompfade>verhindert.
Wie soll der das? Woher kennt der Regler die Stromverteilung? Er misst
und regelt nur den GESAMTSTROM.
> Somit eleminiert man den angesprochenen Fall das die LEDs>durch ihre Kennlinie sich gegenseitig zerstören können.
Nein.
> Da man gepulst>arbeitet sehen die LEDs mit Sicherheit auch einen höheren Einschaltstom>und die Wahrscheinlicheit das somit alle "identisch" leuchten ist>größer.
???
Das einzige, was hier positiv wirkt ist, dass bei Pulsströmen mehr
Spannung über dem ohmschen Anteil der LED anfällt und damit symetrierend
wirkt. Wieviel das ist, hängt vom Pulsstrom und der LED ab. Aber hier
ist der Effekt kaum ausgeprägt, denn der Pulsstrom des Treibers liegt
nicht großartig über dem Nennstrom.
>Ich denke das man das mit solchen Treibern auch so machen kann.
Falsch gedacht.
> Bisher>habe ich, in solchen DBs, immer nur so gesehen und noch nie mit>separaten Vorwiderständen pro LED Strang.
Jaja, Million billiger China LED-Taschenlampen können nicht irren ;-)
Doch können sie, wenn man mal genau nachmisst und die Lebensdauer von
großen Stückzahlen betrachtet.
>Wenn eine LED eine lineare Kennlinie hätte dann könnte ich auch>behaupten das man den statisch linearen Betrieb mit einem dynmisch>geregelt und gepulsten Betrieb vergleichen kann. LEDs haben aber keine>lineare Kennlinie und somit sollte die Logik stimmig sein wenn man sagt:>nicht übertragbar.
???
Den Absatz sollte man sich ausdrucken und an die Wand hängen 8-0
Das man LEDs nicht parallel schalten soll ist wohl genug im Forum
diskutiert worden also dazu nichts weiter.
Wenn man jetzt den LEDs einen Vorwiderstand und eine Konstantstromquelle
verpasst ist das eigentlich doppelt gemoppelt. Eine Stromquelle ist
eigentlich nur fuer genau einen Strang da. Die Straenge kann man nur
parallel schalten wenn die LEDs die gleiche Flussspannung haetten, um
das zu erreichen wird die Kennlinie eines Stranges durch einen
Widerstand weicher gemacht, so das sich einen gleichmaessigere
Stromteilung ergibt. Allerdings bei unterbrechung eines Stranges bekommt
der andere im Prinzip den doppelten Strom ab (falls die Stromquelle das
schafft). Der Sinn des oben verlinkten TI ICs ist im Prinzip der das man
aus einer niederigen Versorgungsspannung einen hoehere macht um die LEDs
in Reihe zu schalten und erst in 2. Linie den Strom dadurch zu regeln.
Ob die Stromquelle jetzt ueber einen Schaltregler oder rein Analog ueber
Transistor + OP etc. realisiert wird sollte keinen Unterschied ergeben
den es soll ja eine Konstantstromquelle sich ergeben also wie der Name
dann schon sagt soll ein konstanter Strom fliessen.
Das pulsen dieser LEDs wird aus rein physologischen Gruenden
praktiziert. Das Auge ist bei diesen Lichtblitzen empfindlicher als fuer
den sich ergebenden Mittelwert. Man kann also eine subjektive groesser
Helligkeit der LEDs erreichen. Deshalb flackern auch diese LED
Ruecklichter bei Autos immer etwas wenn man die Augen bewegt.
Für viele Leds habe ich mal einen Konstatstrom Stepup mit dem 34063
gebaut. Raus kommen einstellbar 2-200ma bei bis zu 80v. Vorteil die
einfache Verschaltung. Durchgebrannte Leuchtdioden überbrückt der
Lichtbogen.
Flip
Falk Brunner schrieb:>>Damit wird ein Überstrom durch Ungleichverteilung der Strompfade>>verhindert.>> Wie soll der das? Woher kennt der Regler die Stromverteilung? Er misst> und regelt nur den GESAMTSTROM.
Korrekt. Und wenn der Regler auf 20mA eingestellt wurde und nun ein LED
Strang ausfällt, wieviel Strom wird der Regler dann für die restlichen
funktionierenden Stränge liefern ? Ich meine es sind immer noch 20mA.
Benutzt man degegen einen Vorwiderstand für alle Stränge und ein Strang
fällt aus dann verteilt sich der durch den Vorwiderstand eingestellte
Strom auf die restlichen LED Stränge. Das führt uU. dann dazu das die
restlichen LED Stränge überlastet werden, durchbrennen und wiederum mehr
Strom sich auf die restlichen Stränge verteilt. Bis eben alle LEDs
vernichtet wurden.
Das gilt aber nicht für einen LED Stepup der aktiv den Strom regelt.
Es exitiert also sehr wohl ein Unterschied zwischen der passiven Methode
und der getakteten, geregelten aktiven Methode per LED Stepup Treiber.
Ergo kommen wir zu meiner Aussage zurück: beides sollte nicht
miteinander verglichen werden bzw. man sollte zumindestens vorsichtig
bei einem Vergleich beider Methoden sein und nicht von vornherein, ohne
Nachzudenken, die alltbewärten Bauernregeln übertragen.
Hagen Re schrieb:> Das gilt aber nicht für einen LED Stepup der aktiv den Strom regelt.
Auch der schiebt dann weiter seine z.B 20mA durch. Da gibt es keinen
Unterschied. Und das macht der solange bis alle LEDs kaputt sind.
Stromquelle ist Stromquelle.
Hagen Re schrieb:> Benutzt man degegen einen Vorwiderstand für alle Stränge und ein Strang> fällt aus dann verteilt sich der durch den Vorwiderstand eingestellte> Strom auf die restlichen LED Stränge.>> Das gilt aber nicht für einen LED Stepup der aktiv den Strom regelt.
Was verleitet dich zu diesem Glauben. Wenn der Strom nur über einen, für
alle Stränge gemeinsamen Shunt gemessen wird, merkt auch dein
LED-Stepup-Regler nicht wenn ein Teil der Stränge ausfällt.
Und der letzte Strang stibt genauso zu letzt.
@ Hagen Re (hagen)
>> Wie soll der das? Woher kennt der Regler die Stromverteilung? Er misst>> und regelt nur den GESAMTSTROM.>Korrekt. Und wenn der Regler auf 20mA eingestellt wurde und nun ein LED>Strang ausfällt, wieviel Strom wird der Regler dann für die restlichen>funktionierenden Stränge liefern ? Ich meine es sind immer noch 20mA.
Nur dass man selten die LEDs deutlich unter ihrem Nennstrom betreibt,
schon gar nicht, wenn man mit vielen LEDs viel Licht machen will. Dann
verschenkt man nämlich satt Lichtstrom.
>Benutzt man degegen einen Vorwiderstand für alle Stränge und ein Strang>fällt aus dann verteilt sich der durch den Vorwiderstand eingestellte>Strom auf die restlichen LED Stränge.
Das ist ja gar nicht der Punkt.
> Das führt uU. dann dazu das die>restlichen LED Stränge überlastet werden,
Das werden sie auch, wenn einzelne Stränge thermisch weglaufen oder ganz
ausfallen. Siehe oben.
>Das gilt aber nicht für einen LED Stepup der aktiv den Strom regelt.
Doch, das ist 100% das Gleiche. Du hast nur einen Selbstbetrug im Kopf,
weil du von vorn herein deutlich unter Nennstrom betreibst.
>Es exitiert also sehr wohl ein Unterschied zwischen der passiven Methode>und der getakteten, geregelten aktiven Methode per LED Stepup Treiber.
Nö.
>Ergo kommen wir zu meiner Aussage zurück: beides sollte nicht>miteinander verglichen werden bzw. man sollte zumindestens vorsichtig>bei einem Vergleich beider Methoden sein und nicht von vornherein, ohne>Nachzudenken, die alltbewärten Bauernregeln übertragen.
Das sagt der Richtige ;-)
Ein Geisterfahrer? Nein, HUNDERTE!
Wie ich schon sagte, ich habe derartige Schaltungen schon mehrfach in
solchen Datenblättern gesehen - allerdings immer nur dann, wenn mehrere
LEDs in Reihe geschaltet waren (wie im obigen Beispiel bei TI auf Seite
15 gezeigt:
http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=tps61166&fileType=pdf)
x LEDs einzeln parallel ist mir noch nie begegnet, da braucht man dann
natürlich auch einzelne Konstantstromquellen.
In diesem Beispiel von TI teilen sich alle Stränge einen Vorwiderstand,
ich habe ähnliche Beschaltungen aber auch schon mit einem eigenen
Vorwiderstand pro Strang gesehen.
Ich muss also dann doch vermuten, dass das OK ist und dass bei einer
Reihenschaltung von mehreren LEDs der Effekt, dass eine LED sich gerne
mehr Strom gönnen möchte, von den anderen LEDs dieser Reihenschaltung
doch so wirksam ausgebremst wird, dass diese Schaltung tatsächlich
einsetzbar ist. Man findet es ja allenthalber überall.
Auch Osram behandelt in den Application Notes nicht das Thema
Konstantstromquelle.
Ich seh schon. Es wird wohl darauf hinauslaufen, einfach nur eine
Spannung mit 12 Volt zu erzeugen und mit je einem Vorwiderstand pro
Strang den Strom zu begrenzen.
Danke
Stefan
