Spannung für LED reduzieren?

[Lars T. (Gast)]

Hallo,

ich glaube, ich sehe den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.

Ich möchte an einem 16-Kanal LED-Treiber LEDs betreiben. Dieser 
Treiber-IC ist eine Konstantstrom-Senke. Der Treiber-IC selbst wird mit 
3.3V versorgt.

Die LEDs haben eine Durchlassspannung von 2.0V und sollen mit 10mA 
betrieben werden.

Um die Stromversorgung nicht zu kompliziert zu machen, dachte ich mir, 
dass auch die LEDs an 3.3V angeschlossen werden.

Je länger ich mir die Schaltung ansehe, desto unsicherer werde ich mir, 
wie ich die Spannung für die LEDs reduziere.

Da ich insgesamt 40 Dual-LEDs habe (also 80 Einzel-LEDs) habe ich mir 
vorgestellt, die 3.3V für die LEDs zunächst an einer zentralen Stelle 
auf 2V zu reduzieren. Davon zweige ich dann zu jeder der 80 LEDs ab.

Nehme ich da einen Vorwiderstand pro Einzel-LED? Das wären dann 
(3.3V-2V)/10mA=130 Ohm bei 10mW. Kollidiert dieser Ansatz dann mit der 
Konstantstrom-Senke, die ja auch auf 10mA eingestellt wird?

Oder nehme ich einen zentralen Vorwiderstand? Das wären dann 
(3.3V-2V)/(10mA*80 LEDs)=1.625 Ohm bei 1,04W.

Oder reduziere ich die Spannung mit einer Diode?

Oder ist hier vielleicht ein eigener Spannungsregler vonnöten?

Funktioniert überhaupt eine meiner Lösungsansätze? Oder wird sowas 
gänzlich anders gemacht?

Ich hoffe man verzeit mir diese Noob-Frage, aber diesen Gedankenknoten 
bekomme ich selbst nicht mehr entwirrt.

Gruß, Lars

[Sean G. (atmega318)]

Ganz einfach:
Dein Treiber ist, wie du selber sagst eine Konstantstromsenke, was 
bedeutet, dass du keinen zusätzlichen Widerstand brauchst.
Natürlich nur, solange du innerhalb der Spezifikationen bleibst:
- Spannungsabfall am TLC: 3.3V - 2V = 1.3V
- Verlustleistung am TLC: 10mA * 1.3V * 16 (Kanäle) = 208 mW;
Laut Seite 2 im Datenblatt kann dein IC aber wesentlich mehr, also ist 
das OK so!

PS: Du hast den Widerstand an IREF vergessen, siehe Seite 13 im 
Datenblatt.

[Lars T. (Gast)]

Sean Goff schrieb:
> Ganz einfach:
> [...] dass du keinen zusätzlichen Widerstand brauchst. [...]
> - Spannungsabfall am TLC: 3.3V - 2V = 1.3V
> - Verlustleistung am TLC: 10mA * 1.3V * 16 (Kanäle) = 208 mW;

Ähm... ist das tatsächlich so simpel? :-) Ok, dann macht jetzt auch die 
Aussage im Datenblatt Sinn, dass am Ausgang bis zu 17V anliegen können.

Wenn ich das also richtig verstehe, habe ich vor der LED ein Potential 
von 3.3V gegenüber GND. Die LED nimmt 2V weg, sodass am Ausgang des ICs 
noch 1.3V anliegen. Und das wiederum ist für den IC ok, solange die 
Leistung, die der IC verbraten muss im Rahmen bleibt.

Perfekt. Vielen Dank für Deine Hilfe.

>
> PS: Du hast den Widerstand an IREF vergessen, siehe Seite 13 im
> Datenblatt.

Ja. Den habe ich in dieser Skizze mit Absicht weggelassen, um den Blick 
auf's Wesentliche nicht zu trüben.

[Sean G. (atmega318)]

Ja genau, und die 17 Volt sind z.B. für den Fall, dass du 5 von deinen 
LEDs in Serie benutzt (10V Durchlassspannung) und dann beispielsweise 
12V an die Anode der LED Reihe hängst.

[MaWin (Gast)]

> wie ich die Spannung für die LEDs reduziere.

Gar nicht, LEDs betreibt man nicht an einer Spannung,
sondern mit einem Strom, das macht dein Konstantstrom-Treiber-Chip.
Die Spannung an der LED stellt sich daraufhin irgendwo um 2.1V ein,
die verbleibenden 1.2V schluckt der Chip, und der braucht auch ein
paar zehntel Volt damit er überhaupt als Konstantstromquelle
arbeiten kann.

Also ist alles gut.

Daß es so geht, sieht man auch im Datenblatt des Chips.

[DEL (Gast)]

... wenn man dieses liest.

[Lars T. (Gast)]

DEL schrieb:
> ... wenn man dieses liest.

Ja. Lesen hilft... allerdings nicht immer. Erstens hilft "verstehen" 
noch mehr, als lesen. Zweitens sind nicht alle Datenblätter immer 
vollständig und erst recht nicht fehlerfrei. Leider steht nirgends dran, 
welches Datenblatt vollständig und fehlerfrei ist. Da ist es dann nicht 
verkehrt, wenn man die Plausibilität der Angaben im Datenblatt 
nachvollziehen kann. Und das wiederum kann man nur, wenn man den Sinn 
und Zweck der Angaben verstanden hat.

Das war in meinem Fall nicht gegeben, weshalb ich einfach mal 
nachgefragt habe.

[Sean G. (atmega318)]

Sooo falsch war die Annahme ja auch gar nicht, denn wenn die 
Durchlassspannung DEUTLICH unter der Betriebsspannung liegt (so dass die 
maximale Verlustleistung überschritten würde), ist es üblich die 
Differenz mittels Widerstand oder Diode auf ein erträgliches Mass, wenn 
auch nicht 0 zu reduzieren...

[DEL (Gast)]

Lars Thalheim schrieb:
> Ja. Lesen...

Eigentlich wollte ich mir die Antwort sparen, dennoch.

Lesen und nicht verstehen kann ich nachvollziehen (Stromquelle - 
unnötiger Widerstand).

Unvollständige Datenblätter gibt es bei Reichelt oder Conrad oder..., 
aber nicht beim Hersteller.

Fehlerfreiheit, da lag nicht der Fokus, auch nicht in Deiner Frage, und 
ist wirklich eher weniger häufig.