Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Dimmer: Welcher OP und Transistor?


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von Steffen H. (teetasse)


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Hallo,

für meine Deckenlampe möchte ich einen Dimmer bauen. Die Lampe besteht 
aus mehreren 12V-LED-Strahlern, gedimmt werden soll als 
spannungsgesteuerte Stromquelle, die von einem Mikrokontroller gesteuert 
wird. Hier geht es aber nur um den Analogteil.

Nach bisheriger Planung wird jeder Strahler mit einer eigenen 
Stromquelle ausgestattet, die für mindestens 500...600mA ausgelegt ist 
(Schaltplan siehe Foto). Jetzt bin ich mir nur unsicher, ob der 
Operationsverstärker und der Transistor die richtigen sind.

Als Operationsverstärker ist ein TS27L2 (oder L4) vorgesehen, da dieser 
einen sehr niedrigen Ruhestrom hat. Beim Transistor habe ich in einer 
ähnlichen Schaltung den IRF530 gefunden. Kann man die beiden nehmen?

Bin gespannt auf Eure Antworten :)

Danke,
Steffen

von THOR (Gast)


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Hat das nen besonderen Grund, dass du da ne Stromregelung aufbaust?

Für sowas reicht normal ein BJT und 1-3 Widerstände.

Und warum ist niedriger Ruhestrom bei den OPVs wichtig, ist deine 
Deckenlampe batteriebetrieben?

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Steffen H. schrieb:
> für meine Deckenlampe möchte ich einen Dimmer bauen. Die Lampe besteht
> aus mehreren 12V-LED-Strahlern, gedimmt werden soll als
> spannungsgesteuerte Stromquelle, die von einem Mikrokontroller gesteuert
> wird.
Ok, mal jemand der nicht zwanghaft Elektrosmog per PWM produziert.
Es wäre aber evlt. mit PWM trotzdem einfacher.

> Nach bisheriger Planung wird jeder Strahler mit einer eigenen
> Stromquelle ausgestattet, die für mindestens 500...600mA ausgelegt ist
Da scheint mir der Shunt mit 0,1 Ohm recht klein.

> (Schaltplan siehe Foto). Jetzt bin ich mir nur unsicher, ob der
> Operationsverstärker und der Transistor die richtigen sind.
> Als Operationsverstärker ist ein TS27L2 (oder L4) vorgesehen, da dieser
> einen sehr niedrigen Ruhestrom hat.
Ich sehe da ein kleines Probleme.
Wenn du die LED ganz aus haben möchstest, kann es sein, dass die noch 
glimmen, je nachdem welchen Wert die Offsetspannung hat.
Bei typ. 1mV wären es immerhin noch 10mA.
Beheben sollte man das, indem man einen hochohmigen Widerstand von +Ub 
an den neg. Eingang des OPV legst.

Damit du auf die max. 60mV Steuerspannung kommst, fehlt da natürlich 
noch ein Spannungteiler. Ich würde aber empfehlen, dass du den Shunt 
etwas erhöhst, so dass bei max. Strom 100...200mV am Shunt anfallen.

> Beim Transistor habe ich in einer
> ähnlichen Schaltung den IRF530 gefunden. Kann man die beiden nehmen?
Der Transistor ist für den Zweck schon ziemlich übertrieben.
Aber du kannst so ziemlich jeden beliebigen n-Kanal-FET nehmen, sofern 
der den Strom und die max. Verlustleistung (geschätzt so ca. 0,5W) 
verträgt.

Ich würde noch über einige Schutzmaßnahmen gegen Überspannungen 
nachdenken.
Gruß Öletronika

von Georg M. (g_m)


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U. M. schrieb:
> Es wäre aber evlt. mit PWM trotzdem einfacher.

Es wäre zeitgemäß.

von Steffen H. (teetasse)


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@THOR: Wegen dem Elektrosmog und dem Flackern (auch wenn man es nicht 
wahrnimmt) habe ich mich gegen PWM entschieden, auch wenn PWM es 
einfacher umzusetzen ist. Und nein, die Lampe ist nicht 
batteriebetrieben, aber wenn es zwei gleichwertige Alternativen gibt 
nemhe ich ganz klar die Stromsparende Möglichkeit - ich möchte ja nicht 
völlig unnötig Strom verbraten.


@oeletronika: Den Shunt habe ich noch nicht genau berechnet - aber Danke 
für den Tipp mit den 200mV :-))

Der Hinweis auf den hochohmigen Widerstand gegen das Glimmen ist sehr 
wertvoll. Den ergänze ich, vielen Dank!!

Den Spannungsteiler habe ich weggelassen. Die Steuerspannung entsteht 
aus dem geglätteten PWM-Signal des µC, dann kommt der Spannungsteiler 
und evtl. noch ein Impedanzwandler (hab noch einen OP "übrig"), dessen 
Ausgangssignal dann als Steuerspannung an alle 7 Stromquellen geht.

Zu "so ziemlich jeden beliebigen n-Kanal-FET": Ich habe gelesen, dass 
ein Großteil der FETs binär schalten und nicht für Stromquellen in Frage 
kommen. Deshalb bin ich vorsichtig.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Steffen H. schrieb:
> Zu "so ziemlich jeden beliebigen n-Kanal-FET": Ich habe gelesen, dass
> ein Großteil der FETs binär schalten und nicht für Stromquellen in Frage
> kommen. Deshalb bin ich vorsichtig.
die meisten FET sind sicher dazu entwickelt worden, besonders schnell zu 
schalten. Das heißt aber nicht, dass man die nicht auch analog benutzen 
könnte.
Gruß Öletronika

von DK (Gast)


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Gegen das Glimmen reicht auch ein Widerstand parallel zur LED. Damit 
wird der Strom an der LED vorbeigeleitet und bei U_F > 1,7V glimmt dann 
nichts, auch wenn der OP gerne ein paar mA am Ausgang durch die LED 
treiben möchte.

von THOR (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Zu "so ziemlich jeden beliebigen n-Kanal-FET": Ich habe gelesen, dass
> ein Großteil der FETs binär schalten und nicht für Stromquellen in Frage
> kommen. Deshalb bin ich vorsichtig.

FETs wissen vom Binärcode nichts. Das sind spannungsgesteuerte 
Stromquellen. Ob die das Verhalten eines Schalters haben, hängt davon ab 
wie man sie ansteuert.

Siehe Wikipedia.

von ArnoR (Gast)


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Steffen H. schrieb:
> Als Operationsverstärker ist ein TS27L2 (oder L4) vorgesehen, da dieser
> einen sehr niedrigen Ruhestrom hat. Beim Transistor habe ich in einer
> ähnlichen Schaltung den IRF530 gefunden. Kann man die beiden nehmen?

Ja, das geht. C1 brauchst du bei der Dimensionierung nicht.

von Harald W. (wilhelms)


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U. M. schrieb:

> die meisten FET sind sicher dazu entwickelt worden, besonders schnell zu
> schalten. Das heißt aber nicht, dass man die nicht auch analog benutzen
> könnte.

Viele dieser "Schnellen Schalter" haben aber Probleme mit dem
zweiten Durchbruch.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Steffen H. schrieb:
> gedimmt werden soll als spannungsgesteuerte Stromquelle

Warum? Gibt es einen echten Grund, warum du das so machen willst
oder bist du dir nur nicht im klaren, daß du so unnötig Energie
verschwendest? Inklusive der Nebeneffekte wie Kühlaufwand.

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