Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfachster Weg um viele weiße SMD 5730 LED zu betreiben


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von EinGast (Gast)


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Hallo,

ich habe mir über Ebay in China 100 weiße LEDs gekauft - siehe 
Ebay-Artikel Nr. 272325207490 - und würde mir gerne eine (helle) 
Lampe daraus bauen. Soll heißen: ich habe ein Netzteil mit 5V bis max. 
2,5A und möchte so circa 20 LEDs "clustern" und so hell wie möglich 
betreiben.

Jetzt habe ich im Netz geschaut und gelesen und herausgefunden, dass man 
entweder einen Widerstand verwenden oder eine Constant Current Schaltung 
aufbauen kann (ich hätte z.B. mehrere LM317T).

Aber ich bin verwirrt und weiß nicht, wie ich das jetzt am Besten 
anstelle. Hättet Ihr nicht eine Idee?

Viele Grüße!

: Verschoben durch Moderator
von Peter II (Gast)


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EinGast schrieb:
> Soll heißen: ich habe ein Netzteil mit 5V bis max.
> 2,5A und möchte so circa 20 LEDs "clustern" und so hell wie möglich
> betreiben.

da hast du eine ungünstige Kombination.

die LEDs brauchen 3.3V - 3.6V damit kann man auch nicht 2 LEDs in Reihe 
schalten. du brauchst für jede LED einen Widerstand (oder einen LM317 + 
andere Bauteile). Was viel zu teuer wird.

Besser ist du nimmst ein 24V Netzteil schaltest 5 oder 6 LED eine Reihe 
und dann dazu einen Widerstand oder den LM317. Das ganze dann so oft 
Parallel wie du willst.

von Thomas W. (diddl)


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Es gibt auch günstige Konstantstromquellen für LED.
Oder du baust dir die Konstantromquelle selbst mit zwei transistoren 
oder einem J-FET.

Oder du verwendest einen LED Treiber, wenn du jede LED einzeln steuern 
möchtest: MAX7219 oder ähnliche

von Einhart P. (einhart)


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EinGast schrieb:
> so hell wie möglich betreiben

Das bedeutet reflow löten und Alukernplatine oder große Kupferfläche für 
das Thermal Pad.

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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Einhart P. schrieb:
> Das bedeutet reflow löten und Alukernplatine oder große Kupferfläche für
> das Thermal Pad.

warum soll es das bedeuten? Niemand hat gesagt auch welche Fläche er die 
LEDs verteilen will.

Und selbst wenn, solche LEDs mit Alu platine kann man auch schön mit 
einen Heißluftfön löten.

von Der Andere (Gast)


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Eine (oder meinetwegen 2-4) helle Leistungs Led wären die bessere 
Variante gewesen.
5V Netzteil ist maximal ungünstig weil di nicht mal 2 der Leds in Reihe 
schalten kannst und deshalb für jede einen eigenen Vorwiderstand 
brauchst.
Also mehrere Step Up Konstantstromquellen, die ca. 45V leisten können 
und dann jeweils 12-14 Leds in Reihe.

Oder besser sowas kaufen:
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree-High-Power-LEDs/Cree-XP-G3-S5-weiss.html
und eine passende (dimmbare) geschaltete Konstantstromquelle.

von Michael K. (Gast)


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Peter II schrieb:
> Und selbst wenn, solche LEDs mit Alu platine kann man auch schön mit
> einen Heißluftfön löten.

Ja, die sind irgendwann fest.
Nachdem das Kunststoffgehäuse gescholzen ist und die Phosphormischung 
den Hitzetod gestorben ist.
Herdplatte geht besser.

@TO:
-5V Netzteil zurück in die Bastelkiste.
-24V Netzteil kaufen.
-20 LEDs mit je 3,2V = 60,4V
-Aufteilen in drei Stränge mit je 6 LEDs = ca. 20V LED Vorwärtsspannung.
-Je ein LED Buck Konverter treibt einen LED Strang.

Kühlung, Kühlung, Kühlung.
Temeratur am slug (heatspreader der LED) messen.
Der muß immer kleiner 80° sein sonst sind die schnell tod.

von Peter II (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Ja, die sind irgendwann fest.
> Nachdem das Kunststoffgehäuse gescholzen ist und die Phosphormischung
> den Hitzetod gestorben ist.

man darf den Fön auch von unten an die Platine halten.

von MaWin (Gast)


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EinGast schrieb:
> dass man entweder einen Widerstand verwenden oder eine Constant
> Current Schaltung aufbauen kann (ich hätte z.B. mehrere LM317T).

Beide haben dieselebn Verluste.

> Aber ich bin verwirrt und weiß nicht, wie ich das jetzt am Besten
> anstelle. Hättet Ihr nicht eine Idee?

Da deine Versorgungsspannung konstant ist, reicht der Widerstand.

Du musst also 100 Widerstände mit je 13 Ohm an 100 LEDs klemmen und das 
alles dann parallel an 5V, was dann 13A ziehen wird, mehr als dein 
Mininetzteil liefern kann.

Aber du wolltest ja eh Cluster a 20 LEDs bauen, und nimmst dann halt pro 
Cluster eins deiner 2.5A Netzteile (die werden auch 2.6A liefern), 
insgesamt 5.

Profis schalten je 6 LEDs in Reihe, macht 19.8-21.6V, und mit einem 33 
Ohm/1W Widerstand, und 17 solcher Reihen an ein Netzteil 24V mit 
mindestens 2.4A. Die Verluste sind allerdings nicht wesentlich geringer, 
aber die Bauteilanzahl.

von EinGast (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten. Ich muss Euch aber noch etwas weiter 
ausfragen, da ich gerade einige Zusammenhänge verstehe (glaube ich). 
Sorry dafür.

Ich konnte eine nützliche Information entnehmen (die ich nicht wusste): 
wenn man die LEDs in Reihe schaltet (d.h. seriell hintereinander) dann 
benötigt man das entsprechende Vielfache der Spannung der LED.

D.h. wenn ich vier LEDs in Reihe schalte, dann kann ich auch ein 12V 
Netzteil nehmen, weil 4*3,2V = ca. 12V ist. Dazu zwei Fragen:

 1. Wie hoch ist der Strom, den diese "Reihe" dann zieht? Laut 
Datenblatt hat eine LED einen Strom von 120-130 mA.

 2. Wie berechne ich dann den Widerstand, den ich verwenden muss?

Aber das hört sich doch gar nicht so schlecht an. Dann könnte ich 
einfach fünf Gruppen a 4 LEDs in Reihe schalten und käme dann auf die 20 
LEDs. Mit einer Antwort auf 1. weiß ich dann auch welches Netzteil 
passend ist.

---

Noch eine andere Frage: wenn ich mit dem LM317T eine Constant Current 
Schaltung aufbaue - sagen wir 100 mA - ist es dann egal ob ich die LEDs 
dann mit z.B. 5V, 12V oder 24V betreibe? Wie ist da der Zusammenhang?

---

Tja, das mit der Kühlung wird noch ein Problem - da muss ich mir was 
einfallen lassen. Von Reflow Löten und solchen Sachen kann ich höchstens 
Nachts träumen - so weit bin ich noch lange nicht.

Viele Grüße!

von Dietrich L. (dietrichl)


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EinGast schrieb:

> D.h. wenn ich vier LEDs in Reihe schalte, dann kann ich auch ein 12V
> Netzteil nehmen, weil 4*3,2V = ca. 12V ist. Dazu zwei Fragen:

4+3,2V=12,8V geht also nicht.

>  1. Wie hoch ist der Strom, den diese "Reihe" dann zieht? Laut
> Datenblatt hat eine LED einen Strom von 120-130 mA.

Bei einer Reihenschaltung ist der Strom in allen Dioden gleich.
Der Strom ist (vermutlich) der Maximalstrom. Den musst Du nicht durch 
die Diode schicken! Es darf auch weniger sein.

>  2. Wie berechne ich dann den Widerstand, den ich verwenden muss?

Du musst bei dem Widerstand berücksichtigen:
- Die Spannung an den Dioden sind exemplar- und temperaturabhängig.
- Die Versorgungsspannung hat Toleranzen
=> Daraus ergibt sich, bei welcher Spannung und welchem Widerstand der 
Strome in welchem Bereich variiert.

Siehe auch: https://www.mikrocontroller.net/articles/LED

> Noch eine andere Frage: wenn ich mit dem LM317T eine Constant Current
> Schaltung aufbaue - sagen wir 100 mA - ist es dann egal ob ich die LEDs
> dann mit z.B. 5V, 12V oder 24V betreibe? Wie ist da der Zusammenhang?

Das ist richtig, solange die Stromquelle auch die für die LEDs 
erforderliche Spannung erzeugen kann (Hinweis: die Spannung vor dem 
LM317 muss in schlechtesten Fall mindestens 3,4V höher sein als die max. 
Ausgangsspannung).

Bei hoher Spannung vor dem LM317 und niedriger Spannung der LEDs muss 
die Differenzleistung (Uin-Uaut*I) im LM317 verheizt werden 
(Wirkungsgrad!).

von Gera (Gast)


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Es gibt fertige ICs wo alles drin ist, was du brauchst. z.B. ADD5211. 
Dem IC gibst du bis zu 40V als Eingang, und er boostet dir bis ca. 80V 
den Ausgang mit (50-200)mA. Sprich du kannst ca. 80V/3,6V Leds dran 
hängen - und das 4x, da er 4 Kanäle hat. Die meisten wie auch dieser IC 
haben einen PWM Eingang zum Dimmen. Aber auch analog ist ein dimmen 
möglich, da man einen Widerstand zum setzen des Stroms verwendet. Was 
man dann nat. auch über einen DAC oder Digitalen Widerstand lösen kann 
(falls kein PWM gewünscht/vorhanden)

Zu den 5730 LEDs: Die werden schon recht warm wie schon von andern 
gesagt. Dh. man muss diese kühlen. Ich habe mir eine klein "Birne" dh. 
zwei lagige Platine mit einem Durchmesser von 3cm herstellen lassen mit 
16 LEDs. Wenn ich dann 130mA durch die LEDs treibe, gehts leider ohne 
Kühler nicht. Ich nutze daher gerne die 5050 LEDs. Die sind etwas größer 
und man treibt die mit (50-60)mA. Dh. es entsteht bei weitem nicht so 
viel Wärme auf einem Punkt. Sieben der 5050 Leds verteil ich auf einem 
1,5cm x 10cm Platine. Die werden bei 55mA nicht all zu warm dh. wenn man 
dran packt ists angenehm warm. ;)

von Gera (Gast)


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Ups. Mit den 5V wirds nat. kritisch. Anderes Netzteil?!...

von MaWin (Gast)


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EinGast schrieb:
> dann kann ich auch ein 12V Netzteil nehmen, weil 4*3,2V = ca. 12V ist.

Nein, 4 x 3.2 ist MEHR als 12V und daher leuchten deine LEDs nicht. Vor 
allem dann nicht, wenn sie 3.6V benötigen würden. Die Zahlen im 
Datenblatt kann man sich nicht aussuchen, deonrn wenn da steht von .. 
bis ... dann sucht sich das Bauteil die Zahl aus.

EinGast schrieb:
> 1. Wie hoch ist der Strom, den diese "Reihe" dann zieht? Laut
> Datenblatt hat eine LED einen Strom von 120-130 mA.

Weniger als 130mA, deutlich weniger.

>  2. Wie berechne ich dann den Widerstand, den ich verwenden muss?

( 12 - (4*3.2) = -0.8 ) / 0.12 = -6.8 Ohm, du brauchst also einen 
negativen Widerstand. Den kannst du sicher von negativem Geld bezahlen, 
d.h. du bekommst Geld raus wenn du ihn kaufen würdest. Kein Wunder, daß 
ihn dir niemand verkaufen will.

Bei 12V gehen halt maximal 3 LEDs, die einen 20 Ohm Vorwiderstand sehen 
wollen.

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