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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Höhlen- und Taucherlampe


Autor: Philipp Mittendorfer (Gast)
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Ich bräuchte bei der Dimensionierung von Elektronischen Bauteilen einer
LED Scheinwerferlampe für Höhlenforschung und Tauchen ein bischen
Mithilfe. Bitte einfach erst einmal die Schilderung der Problemstellung
durchlesen und dann gazielt auf die Fragen antworten oder eigene Ideen
beibringen.

Durch einen Prototypen konnte ich mich bereits davon überzeugen, daß 30
auf einer Platine nebeneinander, rechteckig und ohne Optik angebrachte
LEDs sehr gut geeignet sind Höhlen auszuleuchten und auch eine gute
mechanische Unempfindlichkeit bieten. Einziger Nachteil des Prototypen:
zu viel Verlustleistung an den Vorwiederständen der LED, nur eine
Inputspannung und keine Dimmmöglichkeit.

Deshalb soll die Lampe jetzt einem Redesign unterworfen werden!
Zum Einsatz sollen etwa 30 bis 50 weiße Leds mit einer Vorwärtsspannung
von 3,1 V und einem Maximalstrom von 30 mA (darf nach eigener Erfahrung
auch mal darüber liegen). Vorab ist jedoch zu sagen, daß die Lampe
extremen Bedingungen widerstehen muss: Temperaturen von -30 Grad
Celsius bis praller Sonnenschein! Zudem Schlagfest und wasserdicht. Die
Lampe wird in Kunstharz vergossen gerade deswegen und wegen der
geforderten Verlustlosigkeit müssen alle Bauteile einen hohen
Wirkungsgrad besitzen. Auch soll die Elektronik möglichst in SMD
audgeführt werden, da diese auf der Rückseite der Platine sitzen (LEDs
auf der Vorderseite). Die Spannungsversorgung der Lampe muss über einen
großen Bereich möglich sein (ca. 5 bis 35 V) ohne den Wirkungsgrad
eizuschränken!!!

Natürlich habe ich mir auch schon Gedanken gemacht und will diese kurz
schildern:

Aufgrund der nötigen Ausfallsicherheit erhält jede LED einen
SMD-Vorwiderstand. Ein Wirkungsgrad von 94% kann trotz des
Vorwiderstandes durch die geringe Anschlusspannung von 3,3 V gegenüber
3,1 V Vorwärtsspannung der LED erreicht werden. Die elektronische
Dimmung geschieht über einen PIC10f von Mikrochip, der schon ab 2,0 V
stabil bertrieben wird, über PWM on/off, was rein theoretisch
verlustlos geschieht. Alls Schalter wären Hall IC's optimal, wobei
diese jedoch Probleme mit der niedrigen Versorgerspannung von 3,3 V
haben (alternative SMD-Reed; aber nicht so vibrationsstabil). Eine
Alternative IC' Spannungsversorgung ist aus diversen Gründen
(Wirkungsgrad, Bauteilzahl, Platzmangel, Ausfallsicherheit, nach unten
nicht deterministisches Grenzverhalten)nicht akzeptabel.

Was ich suche ist:
Einen 3,3 V Spannungstabilisator mit sehr geringer Verlustleistung, ca.
1-1,5 A Stromdurchsatz, geringer Erwärmung ohne Kühlkörper und großem
Eingangsbereich (ca.5-35V) möglichst mit integriertem
Verpolungsschutz.

Einen Transistor oder MOSFET mit äusserst geringer Verlustleistung.
CMOS Schaltpegeln (ca. 2,7-3V für on) bei einer Last von 1-1,5 A und
einer Spannung von 3,3 V.

Bitte Ideen oder Anreize and folgende E-Mail schicken:

#Philipp#.Mittendorfer#@#gmx#.#de
(# Bitte entfernen// ist Spamschutz!)

Danke!!!
Euer
Philipp Mittendorfer

Autor: Winfried (Gast)
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Denk dran, die Flußspannung von Leuchtdioden variiert stark mit der
Temperatur. Einfach von 3.1 V ausgehen geht nicht. Schau mal in die
Datenblätter.

Linearregelung von Strom oder Spannung ist nichts, wenn du verlustarm
arbeiten willst. Dann brauchst du ein getaktetes Netzteil. Das kann
alles ein PIC oder AVR übernehmen. Stromregelung machst du dann über
einen Shunt und veränderbarem Tastverhältnis der Spulenansteuerung.

Es wird sich empfehlen, mehrere LED's in Reihe zu schalten, weil du
sonst zu viele Stromregelungen aufbauen musst.

Leuchtdioden machen übrigens auch ne Menge Wärme, die abgeführt werden
muss.

Autor: Sebastian K. (basti)
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Hallo!
Um eine Ausgangsspannung von 5-35V auf 3,3V (warum nicht gleich 3,1?)
zu bringen und dabei wenig Verlustleistung zu haben ist ein
Schaltregler (Step-Down) wohl optimal. Je nach Modell und Schaltung bis
über 90% Wirkungsgrad.
Wie's da mit Fertigteilen aussieht weiß ich nicht, da ist
wahrscheinlich selber bauen angesagt!

Wenn du eine stabile niedrigere Spannung hättest, von der du weißt das
die stabil ist, könntest du einen einfachen Step-Up Regler speziell für
LED's von Maxim nehmen (an der höheren Spannung werden die LED's in
Reihe geschaltet).

MfG
Basti

Autor: Philipp Mittendorfer (Gast)
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Danke erst mal für die schnelle Antwort!

Ich weiß natürlich auch, daß die Flußspannung von LEDs mit der
Temperatur schwankt. Dabei ist natürlich die Frage, od dies sichtlich
bemerkbaren Rahmen ist. Die Schaltung soll ja nur möglichst verlustfrei
Licht erzeugen, welches für eine Dimmstufe ungefähr gleich bleibt,
optisch und bezüglich Akkulaufzeit. Die Wärme der LED's ist schon mit
einbezogen und hat in Praxistests keine Rolle gespielt. Spulen sollen
möglichst nicht verwendet werden. Auch gilt der Satz: "So einfach wie
möglich und so kompliziert wie nötig". Ein Depletion MOSFET wäre sogar
am Besten, da bei versagen der Elektronik die Lampe brennt.
Kurzum geht einfach mal davon aus ihr müsstet einen MOSFET/Transistor
nehmen und eine Spannungsstabilisierung. Welche würdet ihr nehmen?

Grüße
Philipp

PS: Fohes Weihnachtsfest!

Autor: ??? (Gast)
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LEDs brauchen KEINE Spannungsregelung! Da muss der Strom geregelt
werden. Es ist besser ca. 3-10 LED in reihe mit einem kleinen
Vorwiderstand zu schalten. Das Problem ist dann der gewünschte
Spannungsbereich. Sinnvoll geht das nur mittels Schaltregler. Dafür
gibts fertige Schaltkreise in smd zB. von LT.

Autor: Stephan (Gast)
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Die Zuverlässigkeit der Schaltung lässt sich sicherlich noch erhöhen,
wenn man die Anzahl der LEDs reduziert. Also anstatt der 20mA-Dinger
lieber eine oder zwei Lumileds nehmen. Die gibt es mit 1W, 3W und
mittlerweile sogar mit 5W.

Zur Ansteuerung für weisse LEDs gibt es fertige Regler, die alle nach
Step-Up, Step-Down oder als SEPIC arbeiten; je nachdem, mit welcher
Eingangsspannung gearbeitet wird.

LEDs regelt man stets über den Strom, nie nach der Spannung. Da landest
Du nämlich im Kennlinien-Knick, und der ist wenig linear.

Stephan.

Autor: Martin (Gast)
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Was machst du denn, wenn die Elektronik mal ausfällt?

Autor: ??? (Gast)
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das selbe was was man macht wenn bei einer Glühlampe der Faden
bricht...

Im Dunklen sitzen.

deshalb hat man in ner Höle häufig auch noch ne Karbidlampe dabei.

Autor: Martin G. (Gast)
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Hallo!

Mal ehrlich, sind die Anforderungen vernünftig?

Ein Reed-Kontakt (als ein/aus?) geht nicht, wegen der
Vibrationsanforderung? Klar, wer bei -30°C Höhlentauchen will, der
friert schon...

Und welche Batterie hat 5-35V ? über 5-10V könnte man vielleicht noch
diskutieren. Aber bei der Höhlenforschung hat man selten 13.8V
Nennspannung, 5V Startpuls und 35V Loaddump. Ich kenne solche
Anforderungen nur aus der Automobilbranche.

Vielleicht solltest du noch erklären, wie du zu diesen Anforderungen
kommst.

servus,
Martin

Autor: Winfried (Gast)
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Nochmals: Hoher Wirkungsgrad und Linearregelung bei schwankender
Batteriespannung verträgt sich nicht. Da muss ein Schaltregler her. Bei
Linearregelung gehe eher von Wirkungsgraden von 30-50 % aus.

Autor: Martin G. (Gast)
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Hallo!

Bei Linearregelung und 5..35V Eingangsspannungsbereich wären es bei 5V
Ausgang, 35V Eingang nur 14%...

Und ein Schaltregler ohne Drossel wird bestimmt auch lustig. Als
Switched Capacitor Wandler, für vernunftigen mindestwirkungsgrad mit
dem Eingangsspannungsbereich, viel Spass...

Ich würde die Anforderungen überdenken.

servus,
Martin

Autor: Andreas Dörr (adoerr)
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Wieso müssen es so viele kleine normale LED's sein? Hast Du Dir mal die
Luxeon LEDs angeschaut? Oder kennst Du die gar nicht? Diese gibt es in
den Leistungsklassen 1W, 3W und 5W. Deine LEDs "verbraten" jeweils
ca. 0,1W zusammen kämst Du dann auf 3-5W (bei 30-50 Stück). Ob jetzt
deine LEDs die aufgenommene Energie besser umsetzen als die
Luxeon-LEDs, kann ich nicht sagen, letzendlich wirst Du das praktisch
ausprobieren müssen (mit nakten Zahlen bei Lichtströmen und -leistungen
kann man sie glaub ich nur schwer auf dem Papier vergleichen).
Vor 2-3 Monaten gab es mal bei ALDI eine wirklich gute Taschenlampe mit
einer 1W Luxeon-LED. Da ich vorher schon mir Lampen mit LEDs aufbauen
wollte (für ein Wochenendhäuschen) hab ich im Netz etliches angeschaut
und konnte mich nicht entscheiden, welche LED-Systeme ich mir mal
bestellen soll (sind alle nicht grade billig) um sie mal
auszuprobieren. Da kam mir ALDI gerade recht :).
Die Luxeon-LEDs gibt es als Spot mit 25° und als Fluter mit 110°
Abstrahlcharakteristik. Zudem gibt es noch diverse Linsen dazu.
Die Taschenlampe gibt ein gutes helles starkes (weitreichendes) Licht,
welches nicht so bläulich ist, wie es normale LEDs (zumindest älterer
Bauart) abgeben. Die 1W Version wird mit 3,42V und 350mA betrieben und
kostet ca. 10€. Ich hab zwar noch nirgends bestellt (hab im moment
wenig Zeit für mein Wochenendhäuschen-Lampen-Projekt), aber dieser
Laden http://www.led-shop24.de/ hat mich bisher am besten angesprochen.
Ansonsten such mal per Google nach weiteren Shops und vergleiche (wobei
nicht alle darauf spezialisierte Shops Luxeons führen).
LED Shop 24 (nein, ich hab nix mit denen zu tun) führt auch passende
Konstantstromquellen, um z.b. 1 bis 6 3W Luxeon-LEDs an 6-35V mit hohem
Wirkungsgrad anzuschließen. Da würde sich dein Entwicklungsaufwand gen 0
belaufen (im elektrischen Bereich).

Ich hoffe die Infos helfen Dir weiter, laß es uns wissen :).

Bis denne, Andreas

Autor: Ludwig Wagner (lordludwig)
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naja die luxeon sind auch nicht ganz billig

Autor: ??? (Gast)
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Die Luxeon haben in der Höle sicher noch den Nachteil der geringen
Leuchtfläche. Damit ergibt sich schnell eine Blendung. Das ist sicher
schlecht für die Sicherheit...
Die Idee ist offenbar eine helle Lampe mit großer Leuchtfläche zu
haben. Diese soll aus Batterieen od. Akus gespeist werden und
Fallsicher sein. Deshalb wohl keine Leuchstoffröhren. Nun sollte man
die Anforderungen bezüglich des Eingangsspannungsbereichs überdenken.
Daraus ergibt sich das Design des Schaltreglers.
Prinzipiell mehrere LED in Reihe mit kleinem Vorwiderstand. mehrere
solche Ketten perallel.
Schaltregler klassisch mit Spule auf Ferrit-Ringkern. Konkret bei LT
(http://www.linear.com/) schauen. Sowas ist sicher schonmal gebaut
worden...

Autor: Winfried (Gast)
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Vom Wirkungsgrad ist Luxeon vergleichbar mit sehr guten 5mm weißen
LED's. Vom Preis her wird Luxeon besser abschneiden, als alles aus 5mm
Einzel-LED's zusammenzubauen. Wer also nicht gerade einen Karton 5mm
LED's noch rumstehen hat, für den sehe ich keinen Vorteil, mit
Einzel-LED's aufzubauen.

Von Osram gibt es noch die Golden-Dragon, die ähnlich von Helligkeit
und Wirkungsgrad ist. Derzeit sind es etwa 20-25 Lumen/Watt, die man
hinbekommt. Bald werden es 50 Lumen/Watt sein. Die Osram Golden-Dragon
gab es vor einem Jahr noch in diversen LED-Shops. Derzeit kann ich sie
nirgendwo finden.

Autor: Martin (Gast)
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Osram Golden Dragon gibt es noch bei
http://www.dotlight.de

Martin

Autor: Andreas Dörr (ADoerr) (Gast)
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Dotlight.de ist auch ein netter Laden (auf den ersten Blick).

Die haben eine Hexa Hi Power LED im Programm, die bei 1W 45lm
Lichtstrom erzeugt:

http://www.dotlight.de/shop/product_info.php/cPath...

Die Luxeon 1W hingegen schafft nur 21lm und kostet zudem mehr.

Andreas

Autor: Andreas Dörr (ADoerr) (Gast)
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Oh, ich hab jetzt eben nur mit der normalen Luxeon LED Emitter
verglichen, die Star-Versionen gehen sogar bis 50lm. Allerdings sollte
man auch die Abstrahlwinkel miteinander vergleichen.

Autor: Philipp Mittendorfer (Gast)
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hm...da hab ich wohl einen ziemlichen Glaubenskrieg losgetreten.
Natürlich weiß ich, daß LEDs Strom geregelt werden müssen. Da gibt es
eine aktive Möglichkeit mit Transistorstufe oder eben die passive durch
Widerstand bei fester Spannung. Und ehrlich gesagt ist mir die passive
in puncto Sicherheit lieber. Was ich bis jetzt nämlich nicht gesagt
habe ist, daß ich die Elektronik überbrückbar bauen will. Das lässt
dann zwar nur mehr einen kleinen Spannungsbereich über, ist aber besser
als im Dunkeln zu sitzen. Die Wahrscheinlichkeit daß 50 einzelne Leds
mit ihren Vorwiderständen ausfallen ist minimal, da bricht schon eher
das Kabel. Von Lumileds und diesen Varianten bin ich nicht so
überzeugt. Die breitere Leuchtfläche hat schon ihre Vorteile (Blendung,
Ausleuchtung, Verschmutzung,...) ausserdem setze ich lieber auf das
schon bewährte.
Die Eingangsspannung darf schon ein boschen niedriger liegen. Aber 18 V
müssen drin sein. Schön wären auch noch 4,5 V als untere Grenze. Mit
Reihenschaltung von Leds muss ich da schon wieder (da 6,2V) mehr
Elektronik aufbauen, was ich nicht will.
Aber jetzt mal ernst! Bitte antwortet mal auf die Frage:
Welcher Spannungsstabilisator und welcher Transistor/Mosfet würde am
Besten die Anforderungen erfüllen?

Grüße
Philipp

Autor: Axel Rühl (Gast)
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Da gibt es doch von (unter anderem) von LT diverse "White-LED Driver".
Die sind für den Automotive Bereich zugelassen. Was soll da bitte kaputt
gehen? Da sterben wohl eher die LED's, wenn man mitm Vorwiderstand
arbeitet und eine fette Spannungsspitze auf der Leitung hat.
7.2V NiCdAkkuPLUS-> zwei Meter Zuleitung-> 220Ohm->LED->ZweiMeter
Leitung-> AkkuMinus.
Jetzt mal einen schluss für 20mSekunden direkt vor dem 220Ohm
Widerstand gegen Masse. Wie hoch ist Die Spannung LED-Vorwiderstand
NACH Beseitigung des Kurzschlusses (zb. schubbern des Kabels am
Alugestell, welches gleichzeitig Masse ist - nur als Beispiel).
Wer das mal aufbauen mag und einen Speicheroszi hat, kann sich das
gerne mal eben ansehen.
Ist sicher ein eher unwahrscheinliches Szenario, aber wenn man hier
schon soo auf alle Eventualitäten achten mag, sollte man auch dieses in
Betracht ziehen.

Autor: Ingo (Gast)
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Schon mal woanders gepostet:

http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-275852...

Die LEDs einfach über einen Schaltsteller betreiben. Kleinen Widerstand
in Reihe mit den LEDs gg. Masse kann man dann zur Strommessung nutzen
und per ADC dann einen Schaltregler aufbauen (sofern der PIC ADC
kann).

Damit kannst Du mit dem Akku Deiner Wahl arbeiten.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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Sollte man vielleicht auch darauf achten, möglichst wenig Strom aus dem
Akku zu ziehen, weil er da eine bessere "Entladekurve" hat? Also
lieber mit hoher Spannung und wenig Strom? braucht man wieder mehr
Akkus, die alle in Reihe sind - auch blöd, wenn von denen einer
ausfällt.
KarbidLampe wurde schon genannt...

Autor: tex (Gast)
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<< braucht man wieder mehr
Akkus, die alle in Reihe sind - auch blöd,wenn von denen einer
ausfällt.

Sinterzellen gehen doch in Kurzschluss, wenn sie verrecken, oder? Und
die Dinger sind schnell zu laden, billig, zimlich ausfallsicher,
1000fach bewährt.

nehmen wir mal die Idee von 2 oder 4 LEDs in Reihe (ca. 6,2 oder ca
12,4V) und 5 oder 10 NiCD Sinterzellen in Reihe ca. 6 oder 12,0V,
dahinter ein Step-Up - Regler um die 20 oder 30mA aufzubauen und einen
"Schalter" um ihn kurzzuschließen und die LEDs direkt an die Akkus zu
schalten, und als Schalter eine polarisierte IR-Reflexlichtschranke,
gepulst ...

Fällt eine Zelle aus, werden die LEDS etwas dunkler ...
Fällt die Elektronik aus schaltet man die LEDS direkt an die Akkus...
IR-Reflex ist vandalensicher...


Fällt eine Zelle aus, werden die LEDs nur etwas dunkler.

Autor: Winfried (Gast)
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Wenn du nur 1 LED mit etwa 3.6 V mit 4.5-18 V über eine Stromregelung
betreibst, dann fallen 0.9-14.4 V an der Regelung ab. Im letzteren Fall
hast du einen Wirkungsgrad von 20 %. Also 80 % werden in Wärme
umgesetzt. Willst du das wirklich?

Wenn ja, dann z.B. Stromregelung wie hier realisiert:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm

Wenn nein, dann brauchst du einen Schaltregler, wie schon desöfteren
hier angemerkt. Der bringt, egal welche Eingangsspannung immer so um
die  70-90 % Wirkungsgrad. Aus diesem Grund schreit deine Anwendung
förmlich nach einem Schaltregler.

Autor: Ingo (Gast)
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Beim Schaltsteller/-reglerbetrieb sollte der Wirkungsgrad immer (!) >80%
sein, da Verluste nur im Transistor (am besten Mostfet mit niedrigem
RDSon), im Spulenkern und ohmsche Verluste in der Spule auftreten.


Beispiele für Verlustberechnung finden sich auf www.sprut.de

Autor: Winfried (Gast)
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@Ingo: Kommt sehr auf das Schaltungsdesign an. Manchmal muss man
Bauteile sparen oder will günstige Bauteile einsetzen. Bei einem
Darlington-Transistor fallen z.B. 0.8V Uce ab, was bei kleinen
Eingangsspannungen schon beträchtlich den Wirkungsgrad drücken kann.

Bei Mosfets hast man Verluste, wenn man z.B. keine aufwändige
Treiberschaltung verwendet sondern direkt mit einem Portpin eines
Controllers ansteuert (Problem langsame Gate-Umladung). Es kommt da
natürlich auch auf die Schaltfrequenz an.

Autor: Ingo (Gast)
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Ist natürlich beides richtig.

Im vorliegenden Fall reichen aber m.E. ein BUZ11 mit 0,04Ohm RDSon und
einer Ansteuerung über eine bipolare Gegentaktstufe (BC327/BC337). Die
Schaltfrequenz kann man im Bereich von einigen KHz wählen, so dass der
uC mit niedriger Taktfrequenz laufen kann.

Spule würde ich eine preiswerte Entstördrossel nehmen. Bei 50 LEDs a
3.1V Uf und 18mA Strom (mehr Strom kostet nur überproportional
Leistung, heller wird's kaum), reicht eine für max. 2A. Bauteilkosten
dürften dann so im Bereich von 1-2Euro (ohne die LED's) liegen. Den
BUZ kann man dabei wahrscheinlich ohne Kühlkörper betreiben. Als
Strommesswiderstand eignet sich ein 56Ohm. Dann kann man die interne
Referenz des AVR zur Strommessung im Regelkreis nutzen.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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@Ingo
nen BUZ11 würde ich nun aber nicht verwenden...
Der geht doch erst bei 10Volt so richtig.
Und nach den ganzen Rechnereien hier im Forum in Sachen Setup Regler
reichen ein paar Kilohertz nicht aus, um mit einer billiegen
Speicherdrossel klarzukommen.
Deinem Post entnehme ich die Annahme, die 50LEDs sollen Parallel
betrieben werden? Das wird sicher nichts... (habe ich schon probiert)
Die eine LED mit der niedrigsten Flussspannung "klaut" den anderen
LEDs den "Saft".
Wenn man nun keine Quelle für so einen LTC White-LED Treiber hat, nimmt
man einen UC3843 und einen IRLR2905. Gibt es bei Reichelt für wenig
Geld.
Na ist ja auch wurscht...
Die Schaltung mit dem Sperrwandler aus diesem Post
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-275852...
lässt sich sicherlich für eine LED verwenden.
Fand ich übrigens herrlich, solche Ideen mal wieder rauszukramen.
Aber bei 50LEDs kann nicht mal eben "eine scheibe vom Ringkern
abflexen und Draht draufwickeln"(Zitat...HanneS...)
Nun, einen Ringkern passenden Materials zu besorgen und entsprechend zu
bewickeln, sollte ja heutzutage kein Problem darstellen, oder?
Im Thread "Poizeisirene mit Mega8" habe ich gerade eine Schaltung mit
einem UC3843 oben
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-278363...
da sind auch lt. Schaltplan BUZ11 drinne, aber nur wegen Eagle. In real
sinds IRFZ44L. Muss man ja nicht soo überdimensionieren, ein MOSFET
reicht ja aus.
je 5 LEDs in Reihe zu 10 Strängen mit 47Ohm vor jeden Strang zum
Ausgleich von Exemplarstreuungen und die Welt ist in Ordnung.

VlG
AxelR.

VlG
AxelR.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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wer möchte noch alles bei Bill liegen?
>>
um mit einer billiegen
Speicherdrossel
>>
soll preiswert heißen

Autor: Ingo (Gast)
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Stimmt, BUZ 11 ist schlecht. Muss ein IRL irgendwas (Logiv Level sein)
sonst tut's das nicht. Mit ein paar KHz meinte ich etwas in der
Größenordnung zwischen 20k und 50k. Da reicht dann schon eine recht
preiswerte Drossel.

Die LEDs liegen dann natürlich in Reihe (allerdings 4*12 oder so). Dann
ist das mit der Helligkeit schon sehr homogen (jede LED hat ja dann 11
andere als "Vorwiderstand").

Alle 50 LED's in Reihe halte ich nicht für sinnvoll, da die
Speicherdrossel dann unnötig groß werden muss.

Die von mir in dem Post
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-275852... genannte
Schaltung tut es mit einigen LEDs (6 ist schon an 6 V Eingangsspannung
getestet).

Mal über den Daumen gerechnet:
Bei 4*12 LEDs braucht es 38V mit 80mA (Zur Glättung dann ein paar
Kondensatoren, z.B. 3*100uF, parallel zu den LEDs, vor dem Ganzen eine
Schottky Diode). Bei 50% Duty Cyle wären das bei 4.5V Eingangsspannung
1.35A Ladestrom für die Drossel (da bei 50%DC ja auch noch die
Kondensatoren für den Ladezyklus einberechnet werden müssen).

OK, jetzt ist die Schaltung schon wieder etwas aufwändiger geworden. Da
sind wir jetzt sicher schon bei 3-4Euro Gesamtkosten (immer noch ohne
LED's). 50Wdg auf FT82-77 (reichelt) bringen die nötige Induktivität
(für 50KHz Schaltfrequenz gerechnet).


Jetzt kann uns der Phillip ja mal sagen, was er davon denn nun bauen
will. Anregungen waren ja genug da :-)

Autor: Christian Fasthuber (fasti)
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Hi!

Was noch zu berücksichtigen ist wäre die Abwärme der LEDs! Wenn man
viele kleine LEDs benutzt braucht man sich normalerweise keine Gedanken
über die Kühlung von so einer Lampe machen, bei den Luxeon-LEDs vor
allem den stärkeren 3W und 5W Varianten ist das ganze doch sehr
wichtig. Ich habe viel mit 1W und 3W Luxeons experimentiert. Wenn man
nur den Emitter nimmt braucht man einen Kühlkörper für die Dinger und
nach etwa 10 Minuten Betriebszeit wird der Kühlkörper sehr warm, und
bei den 3 W sogar heiß. (Ich benutze 2cm dicke Kupferstäbe als
Kühlkörper, bearbeitet). Ist zwar kein großes Problem sollte aber
berücksichtigt werden. Weiters gibt es von den 1W Luxeons in der
Ziwschenzeit schon 3 Versionen. Die erste und älteste liefert rund 18lm
Licht, die 2te schon ~25lumen und die neueste und von mir
uneingeschränkt Empfehlenswerte Version 45lumen. Diese Dinger sind
schon verdammt hell. Die 3W Version mit rund 80Lumen bei 1A snd zwar
noch heller aber im Vergleich weniger effizient. Ich würde lieber 3 x
1W LEDs in so eine Lampe verbauen. Dafür gibt es sogar fertige Optiken
und die Blendwirkung wird dadurch wesentlich verringert und gleichzeitig
die Lichtausbeute vergrößert. Mit 3 von den Dingern gibts fast 150Lm
Licht und das ist schon heller als meine 4C MagLite.
Als Regler habe ich einen Vorschlag aus einer AppNote von Maxim gebaut.
( http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3532 )
Das Teil funktioniert sehr gut, getestet mit Eingangsspannungen von
2,7V bis 15V, allerdings muss ich anmerken, dass die Regelung vor allem
im Bereicht unter 6V Eingangsspg. keine vollen 1A an der LED
liefert. Erst darüber wird das erreicht und bei Spannungen übe 12V kann
der LED-Strom sogar auf 1,1A steigen. Somit sollte man sich noch mal
genauere Gedanken über die Dimensionierung machen. Für die kleinen 1W
Luxeons benutze ich eine sehr einfache Schaltung mit ZETEX ZSCX310
Regler. Diese Lösung ist mit bis zu 90% Wirkungsgrad sehr effizient und
auch sehr klein aufzubauen.

mfg

Fasti

Autor: Axel Rühl (Gast)
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sehr einfache Schaltung mit ZETEX ZSCX310
Regler.

war ein Zahlendreher?

http://www.zetex.com/3.0/pdf/ZXSC310.pdf

Genau das, was ich oben schon sagte. LED Treiber, egal von welchem
Hersteller, sind eben genau dafür gemacht... :-)

Autor: Christian Fasthuber (fasti)
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Ups, da hat wohl grad der Hunger bei mir ein paar Wegstaben verbuchselt,
sorry.....

Autor: Ingo (Gast)
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@Axel: Wenn ich das richtig sehe, stellt der Regler aber einen fixen
Strom durch die LED ein. Ich hatte das so verstanden, dass die LEDs
gedimmt werden sollten. Das ginge mit dem Schaltkreis nur, indem man R1
regelbar macht.

Autor: Ingo Uhlemann (Gast)
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Ich denke das Projekt ist für Höhlentauchen gedacht, und ich weiß wo er
hin will (bin selbst begeisterter Höhlentaucher). Was hier äußerst
wichtig ist ist die Ausfallsicherheit. Wenn hier lampe Tot dann auch
Taucher Tot und wenn er Tief in eine Höhle rein will und eventuell sich
fett Deko aufbaut dann ist er 3 4h oder noch länger drin und aus diesem
Grund möchte er LED Technik benutzen.

Philipp melde dich doch mal direkt bei mir, vielleicht können wir ja
etwas Erfahrung austauschen.

TSchau Ingo

Autor: Winfried (Gast)
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Man kann auch folgenden Ansatz wählen, wenn es um Ausfallsicherheit
geht: Standardmäßig effiziente Elektronik verwenden und falls die
ausfällt, umschaltbar auf weniger effiziente aber sehr einfache
Schaltung z.B. nur mit Vorwiderstand. Sozusagen eine Not-Backuplösung
inklusive.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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@ingo
hatte ich übersehen...Dimmbar soll es ja auch noch sein, stimmt.
Mitm Poti? Aufallquelle Nr.1!
Nun gibt ja noch andere Treiber ICs. Sicher auch welche mit PWM
eingang.
@schlafloser Winfried (03:43Uhr)
Muss man aber wenigstens VOR Ausfall der Elektronik dafür sorgen, dass
die LED NACH Ausfall der Elektronik nicht "abbrennt".

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