Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Schaltung anpassen für mehr mA


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von Catscrash (Gast)


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Hi,

ich würde gerne folgende Schaltung von elexs.de anpassen: 
http://www.elexs.de/led14.jpg - ich habe sie auch als Anhang 
hochgeladen.

Das ganze funktioniert wie es ist super, ich hätte allerdings gerne 
deutlich mehr Strom - und zwar 350mA. Ich tue mich etwas schwer beim 
Neuberechnen der Widerstände, könntet Ihr mir helfen?

Danke.

von Sascha_ (Gast)


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von Catscrash (Gast)


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Ich suche übrigens nicht nur eine Antwort, sondern ganz gerne den 
Rechenweg, damit ich mir auch für 250mA etc. die Lösung bauen kann. Ich 
muss noch schauen wie hell ich die LED brauche ;)

von Erich (Gast)


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Vielleicht anderes Hobby suchen

von Sascha_ (Gast)


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Bitte auch Leistung = Spannung * Strom beachten. Bei 0,35A und 24V fällt 
am oberen Transistor etwa 7,35W Verlustleistung an wenn man eine 
einzelne LED mit etwa 3V Flussspannung annimmt.

Also entweder LEDs in Reihe schalten, geringe Eingangsspannung wählen 
oder ggf. nen Schaltregler.

von Der Andere (Gast)


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Sascha_ schrieb:
> Das ist die Ube Konstantstromquelle.
>
> Da gibts alle Formeln zu unter:
>
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_bipolaren_Transistoren

Da steht doch der Rechenweg.
Ansonsten gilt R = U/I.
U = 0,6V

Dein größeres Problem dürfte die Abwärme an dem Transistor sein. Auch 
brauchst du ein Transistor der die 350mA und die Leistung abkann.

In dem Link Konstantstromquelle sind auch geschaltete Stromquellen, die 
für Ströme über 50-100mA deutlich besser geeignet sind.

Aber die Dinger kann man gar nicht so billig selbst machen wie man sie 
im Internet kaufen kann.

von D. T. (tuxiuser)


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Catscrash schrieb:
> Ich tue mich etwas schwer beim
> Neuberechnen der Widerstände, könntet Ihr mir helfen?

Vorgabe sind 0.6V fallen am Widerstand ab.
Der gewünschte Strom ist 350mA.

Somit ergibt sich R=U/I = 0.6V / 0.35mA
Ergebnis R = 1.7 Ohm.

Anmerkung:
P = U * I = 0.6V * 0.35mA
p = 0.21W

Denke an eine Kühlung und einem anderen Transistor für den oben rechts.
Da die bisherige Schaltung wie beschrieben nur für 20mA ausgelegt ist.

Vielleicht solltest eine andere Lösung finden.

von Erich (Gast)


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>0.35mA
>0.21W

Jaja.
Haha.

von D. T. (tuxiuser)


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Erich schrieb:
> Jaja.
> Haha.

Statt die Leute zu belächeln schreib es doch richtig.
Ich kann den Beitrag nicht bearbeiten
"Der Beitrag kann nicht bearbeitet werden. Eigene Beiträge können bis 
maximal 60 Minuten nach dem Absenden bearbeitet werden, und nur wenn 
noch keine Antworten eingetroffen sind."

Das war ein Schreibfehler.
Anmerkung:
P = U * I = 0.6V * 0.35A
p = 0.21W

von opamanfred (Gast)


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Hallo, ich nehme für solche Anwendungen gern den LM 317 als 
Konstantstromquelle. Die Stromberechnung ist im Datenblatt vermerkt.
Da hat man viel Spielraum für Ströme und Anschlußspannungen. Im 
einfachsten Fall nur 2 Bauteile. Gruß Opa Manfred

von Harald W. (wilhelms)


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opamanfred schrieb:

> Hallo, ich nehme für solche Anwendungen gern den LM 317 als
> Konstantstromquelle.

Der hat aber als Stromregler eine recht grosse Dropspannung.
Da gibt es deutlich bessere Schaltungen. Ausserdem ist der
LM317 ein Spannungsregler und als Stromregler beschaltet nicht
unbedingt stabil(Schwingneigung).

von Catscrash (Gast)


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Hi,

sry, mein zweiter Beitrag hatte sich mit Saschas überschnitten, auf der 
Basis von seinem Link konnte ich gut rechnen, danke.

Danke auch für die weiteren Hinweise, insb. für den LM 317, das schaue 
ich mir genauer an.

Den Hinweis von Erich mir ein anderes Hobby zu suchen hätte es nicht 
unbedingt gebraucht, aber ansonsten sehr hilfreich.

Ich habe das ganze jetzt sowohl mit 2,2Ohm, als auch mit 1Ohm an R1 
probiert, dazwischen habe ich leider nichts hier, bekomme aber jeweils 
nur 0,03A, also 30mA. Als Transistoren habe ich "13001 S8D" - könnten 
die der Grund sein? R2 habe ich auf 4,7k gelassen.

von Sascha_ (Gast)


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Wie ist denn deine Eingangsspannung und wie viele LEDs hast du.

Wie gesagt, bei 350mA, einer 3V LED und 24V Eingangssspannung verbrätst 
du über 7W. Und zwar auch mit dem LM317.

Das sind alles Linearregler. Die betreiben einen Transistor als 
Stromquelle sodass sich der gewünschte Strom durch die Last einstellt.

Die können dadurch ggf. SEHR WARM werden. Der LM317 hat imho noch ne 
Temperaturbegrenzung, der ginge zumindest nicht kaputt. Aber die LED 
wird nach kurzer Zeit dann wieder dunkler.

Also sofern deine Eingangsspannung nicht signifikant unter 24V liegt, 
würde ich drüber nachdenken ob die Linearregelung wirklich das geeignete 
Prinzip ist. Schaltwandler wurde schon vorgeschlagen.

von Catscrash (Gast)


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Ziel:
Ich habe nicht viel Platz für Batterien und möchte das ganze möglichst 
lange am Laufen halten. Ich suche also eine Schaltung um Spannung und 
Strom möglichst effektiv auf die richtigen Werte zu bringen, ohne 
Leistung einfach zu verdampfen, es soll ja möglichst lange ohne 
Batteriewechsel halten.

Derzeit mit einer 350mA, 3,5V LED. 
(http://www.reichelt.de/LED-SMD-1W-80GR/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=156299&artnr=LED+SMD+1W+80GR&SEARCH=LED+SMD+1W+80GR)

Ob das die optimale LED ist weiß ich noch nicht, aber direkt an 3*AAA + 
Widerstand um auf 3,5V zu kommen ist sie auf jeden Fall hell genug.

Ich frage mich jedoch, ob das die optimale Lösung ist, da diese simple 
Batterie -> Widerstand -> LED Lösung doch zum einen einiges an Leistung 
einfach verbrät (ist das richtig?) und zum anderen deutlich dunkler 
wird, sobald die Batterien etwas leerer werden.

Jetzt hatte ich eben diese KSQ ausprobiert mit 9V Block, in der 
Hoffnung, dass das stabileres Licht liefert und evtl. sogar länger hält. 
Zudem ließe sich der 9V Block deutlich besser einbauen als der 
Batteriehalter für 3*AAA.

Ist eine ganz andere Lösung evtl. besser?

von TrollHunter (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ausserdem ist der
> LM317 ein Spannungsregler und als Stromregler beschaltet nicht
> unbedingt stabil(Schwingneigung).

Woher weiß denn so ein LM317, ob er als Stromregler oder Spannungsregler 
arbeitet?
Alles was er kann, ist die Spannung zwischen Out und Adj auf 1,25 V 
konstant halten. Ob man jetz den Strom durch den Spannungsteiler nach 
Masse ableitet oder durch eine LED-Kette schickt ist ihm ziemlich egal. 
- Ja, ich approximiere jetzt mal die LED-Kennlinie im betreffenden 
Arbeitspunkt als linear.

Selbst einen Ausgangskondensator ist nicht erforderlich. Zitat 
Datenblatt [1]:
"Co improves transient response, but is not needed for stability."

Laut Datenblatt wird er sogar als "Precision Current Limitter" 
vorgeschlagen.
Woher also die bösen Befürchtungen?

[1] http://www.ti.com/lit/ds/slvs044x/slvs044x.pdf

von Harald W. (wilhelms)


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Catscrash schrieb:

> Den Hinweis von Erich mir ein anderes Hobby zu suchen hätte es nicht
> unbedingt gebraucht, aber ansonsten sehr hilfreich.

Nun, gewisse Grundlagen, wie z.B das Ohmsche Gesetz, welches man
ja bereits in der Schule lernt, werden hier schon vorausgesetzt.

von Catscrash C. (catscrash)


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Harald W. schrieb:
> Catscrash schrieb:
>
>> Den Hinweis von Erich mir ein anderes Hobby zu suchen hätte es nicht
>> unbedingt gebraucht, aber ansonsten sehr hilfreich.
>
> Nun, gewisse Grundlagen, wie z.B das Ohmsche Gesetz, welches man
> ja bereits in der Schule lernt, werden hier schon vorausgesetzt.

Danke, das ohmsche Gesetz ist mir bekannt, dass aber bei einer KSQ mit 
bipolaren Transistoren. Dass aber die Basis-Emitter-Flußspannung des 
Transistors etwa 0,7V ist und ich dies daher zur Berechnung nutzen muss 
während die 4,7k wohl ein "guter Richtwert" ist, den man dann scheinbar 
so lässt, das wusste ich nicht und ist wohl auch kein Schulwissen.

von Harald W. (wilhelms)


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Catscrash C. schrieb:

> Dass aber die Basis-Emitter-Flußspannung des
> Transistors etwa 0,7V ist und ich dies daher zur Berechnung nutzen muss

Die 0,6V standen in Deinem Schaltplan sogar dran. :-)
Der Rest ist allerdings zugegebenerweise kein Grundlagenwissen mehr.

> Ich habe nicht viel Platz für Batterien und möchte das ganze möglichst
> lange am Laufen halten. Ich suche also eine Schaltung um Spannung und
> Strom möglichst effektiv auf die richtigen Werte zu bringen, ohne
> Leistung einfach zu verdampfen,

Dann solltest Du keine lineare KSQ, wie in Deinem Vorschlag,
sondern eine geschaltete wie wie weiter oben gelinkt, verwenden.

> Ob das die optimale LED ist weiß ich noch nicht, aber direkt an 3*AAA
> +  Widerstand um auf 3,5V zu kommen ist sie auf jeden Fall hell genug.

3*AAA sind etwas wenig, da KSQs eine gewisse Drop-(Rest-)Spannung
haben. 4* wäre da besser.

> Zudem ließe sich der 9V Block deutlich besser einbauen als der
> Batteriehalter für 3*AAA.

9V-Blöcke haben mit das schlechteste Energie zu Preis- und Grösse-
Verhältnis. 4 * AAA ist da deulich besser, zumal es da auch billige
Akkus gibt.

von Catscrash C. (catscrash)


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Ok danke,

Harald W. schrieb:
>
> Dann solltest Du keine lineare KSQ, wie in Deinem Vorschlag,
> sondern eine geschaltete wie wie weiter oben gelinkt, verwenden.
>

Ok, das wäre also die Rubrik "MC34063, Step Down" und dann mit 4*AAA? 
Danke, das werde ich testen.

Eine Frage noch, was genau ist "RSC 0,22"? Das kenne ich nicht.

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von Sascha_ (Gast)


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Das ist der Sense-Widerstand vom MC34063. Berechnung siehe Datenblatt.

Es ist zu beachten dass der MC bei niedrigen Eingansspannungen auch 
einen recht bescheidenen Wirkungsgrad hat und zudem die Spulen durch die 
ausgelassenen Pulse gern mal fiepen.

Bei ner 3,5V LED mit 3 AAA Batterien und nem Vorwiderstand oder ner 
linearen KSQ zu arbeiten ist jetzt gar nicht mal so schlimm.

3*1,5V=4,5V, davon nimmt die LED 3,5V sind 77,7% Wirkungsgrad. Da kommt 
ein sorgfältig ausgelegter MC34063 nur gerade so drüber.

Wenns ein Schaltregler sein soll, vielleicht eher son Fertigmodul:
Ebay-Artikel Nr. 281774939637

(Gibts auch billiger aus Hongkong, mit entsprechenden Versandzeiten)

Mit den 3 Potis kannste maximale Spannung, maximalen Strom einstellen 
und das dritte schaltet so ne LED spannungsabhängig an (Als 
Ladeschluss-Indikator wenn man damit Akkus lädt).


Ich hab so ne MC34063 KSQ mal aufgebaut und bin da so semi-begeistert 
von, Sie tut zwar was Sie soll, aber beim kleinsten Wackelkontakt fiept, 
summt und knarzt die Spule was das Zeug hält.

von Michael D. (mike0815)


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> Eine Frage noch, was genau ist "RSC 0,22"? Das kenne ich nicht.
Das ist quasi der Stromsensor Resistor. Mit diesem wird auch der max. 
Ausgangsstrom festgelegt. Dieser Restistor ist zwar im Milliohmbereich, 
muß aber keine Leistung verbraten, kann also ein 0,25W Typ sein.

Im Anhang mal eine Berechnung für 12V=Input
                                 3,7V=Output
                                350mA=Currend

Der Link für die Berechnung ist hier:
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml

Gruß Michael

EDIT: Da war jemand schneller :-(
Egal, das mit dem Fiepen und Summen kann ich jetzt nicht so bestätigen.
Saschas Vorschlag mit einem fertigen Chinamodul ist natürlich der 
bequemste Weg und hat auch einen höheren Wirkungsgrad

: Bearbeitet durch User
von Sascha_ (Gast)


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Achso, der Hinweis noch:

Sowohl bei linearer KSQ als auch beim StepDown Schaltregler reichen 
3*AAA nicht, da die 1,5V ja nur Nennspannung sind. Entladen gehen die 
Dinger deutlich unter 1V pro Zelle.

Wenn du die Batterien also auch wirklich voll entladen willst (und das 
willst du, für den Strom hast du schließlich bezahlt), musst du entweder 
4 Stück nehmen oder damit leben dass die LED bei entladenen Batterien 
wieder recht dunkel wird.

Die Kombination 3,5V LED und 0,8-1,8V Alkaline Batterie ist leider etwas 
ungünstig, gleiches gilt für eine einzelne Li-Ion Zelle.

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Ich habe nicht viel Platz für Batterien und möchte das ganze möglichst
lange am Laufen halten.

Dann musst du die Amper hochskillen, und die Volt niederskillen.

zB mit einem
RECOM DC/DC-LED-Treiber Serie RBD-12 Buck-Boost-Wandler

der RBD-12-0.35/W  kann 8-36V in und 2-40V out.
Bei 350mA.
Mit 92% wirkungsgrad.

Fuer nur 25 Euro ein Schnaeppchen. Vielleicht geht der link.

https://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSDF15D356B046D53BC1256D550038A9E0?OpenDocument&wg=M4700&refDoc=CMSA236F99FFD2EAE5AC1257F72005139FB

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Sascha_ schrieb:

> da die 1,5V ja nur Nennspannung sind. Entladen gehen die
> Dinger deutlich unter 1V pro Zelle.

Die Restenergie unter einer Spannung von 1V ist aber nur sehr gering.
Allerdings ist 3V für eine blaue(weisse)LED auch zu gering.

von Sascha_ (Gast)


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Mit dem Voltage Drop eines LM317 wären 1,56V pro Zelle nötig wenn ich 
mich nicht irre.
Ergo klappt die LED nur, wenn die Batterien randvoll sind.

4 sind also Pflicht um auch nur annähernd die Batterien zu entladen.

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