Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lampen auf RGBW umbauen + PWM = CC Stromversorgung?


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von Eugenius A. (eugenius_a)


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Ich habe aktuell 2x diese Wandlampen:
https://www.amazon.de/Baytter-Wandlampe-Wandleuchte-Flurlampe-Aluminium/dp/B0171GXILI/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1499933605&sr=8-2&keywords=wandlampe+led+2w

Die sind an 230V angeschloßen. Laufen mit 300mA CC Netzteil. Intern sind 
2x 1W LEDs verbaut.

Anforderungen:
1. Die Lampen sollen heller werden
2. RGBWW
3. per PWM dimmbar (ca. 500-1000Hz) (Mikrokontoller mit 3.3V Level, z.B. 
ESP8266)

Solche Lampen gibt es auch in 6W Ausführung, aber nicht in RGBWW.
Deswegen habe ich mir diese Cree LEDs ausgesucht: 
http://www.cree.com/led-components/media/documents/XLampXML_Color.pdf
Das sind zwar wieder nur 1W pro Farbe, aber wenn ich die Grafik auf der 
Seite 5 richtig interpretiere, kann ich statt 350mA 700mA geben und 
somit 175% mehr Lummen aus der weisen LED rausholen.

Als Netzteil würde ich dieses nehmen (24V 1A): 
https://www.voelkner.de/products/656660/TracoPower-AC-DC-Einbaunetzteil-TIW-24-124-1-A-24-W.html
Ich habe Platz nur in der UP :(

Fragen:
Wie anschließen und ansteuern?
in jeder Lampe stecken 2 LEDs, d.h. jede Farbe wird in Reihe geschaltet.
Zwischen 1. und 2. Lampe liegt 5x1.5mm² NYM Kabel. Da hinter 2. Lampe 
kein Platz ist (nur Wandauslas und keine UP-Dose), dachte ich, dass man 
NYM Kabel für die 4 Farben nehmen kann und praktisch je Farbe 4 LEDs in 
serie Schalten kann. Kabel ist ca. 6-7m lang.
Alternative wäre: über den NYM Kabel nur 24V als Spannungsversorgung 
nutzen und in jeder Lampe einen Mikrokontroler. Herausforderung: Lampen 
synchron halten, vorallem bei den Animationen.

Ich werde wohl per Software weis gegen RGB verrieglen, damit man nicht 
zu viel Leistung aus dem NT holt und damit die Lampen sich nicht zu 
stark erhitzen.

Als weitere Maßnahme 2A Polyfuse für den "Überlast Fall" und evtl. auch 
Stromverbrauch überwachen und per Software gegensteuern (z.b. Heligkeit 
reduzieren).

Die Hauptfrage: CV ist hier wohl nicht sinnvoll, also Constant Current. 
Aber wie?
mit 4x LEDs in Reihe sind es max 13.2V, d.h. ich muss knapp 10V 
"verheizen". Es macht wohl einen StepUp auf ca. 15V Sinn. Richtig?
Im Fall von StepDown reicht dann wohl "einfache" CC-Schaltung mit MOSFET 
und Transitor, oder? Oder doch sowas hier: 
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/CAT4101-D.PDF

Bei nur 2x LEDs in Reihe wären es 6.6V. D.h. ich könnte 12V Netzteil 
nehmen, aber wieder ca. 4V "verheizen"...


Man muss auch noch bedenken, dass ich nicht unendlich viel Platz habe...

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von THOR (Gast)


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Eugenius A. schrieb:
> Man muss auch noch bedenken, dass ich nicht unendlich viel Platz habe...

In dem Fall scheidet jegliche Lösung aus die auf Kühlung angewiesen ist.

Ergo brauchst du einen Schaltwandler mit Stromregelung statt 
Spannungsregelung.

Gibts fertig:

https://www.reichelt.de/Treiber-fuer-Printmontage/MW-LDD-350L/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=148008&GROUPID=7258&artnr=MW+LDD-350L&SEARCH=Meanwell%2BKonstantstrom

(auch in 700mA)

von Eugenius A. (eugenius_a)


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Danke, diese habe ich schon gesehen... es passen max. 2 von solchen in 
Lampengehäuse rein... ich brauche aber 4 :(

Ich kann, übrigens, die Platine einseitig designen, so, dass die leere 
Seite am Lampengehäuse anliegt und so die Wärme besser ableitet. (Evtl. 
noch Wärmepasste dazwischen schmieren)

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Lampengehäuse? Ich dachte UP Dose?

von Eugenius A. (eugenius_a)


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THOR schrieb:
> Lampengehäuse? Ich dachte UP Dose?

Netzteil in die UP Dose
Steuerung (PWM, CC usw.) in das Lampengehäuse (Diameter ca. 65mm und 
Tiefe ca. 30mm)

von THOR (Gast)


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Und ins Lampengehäuse passen 4 von den Meanwell CC Schaltreglern nicht 
rein? Die sind ganz schön klein.

Alternativ müsstest du dir nen Schaltwandler selbst bauen. Ob das dann 
so viel kompakter wird...

von Eugenius A. (eugenius_a)


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Damit ich 4 Kanäle abbilden kann brauche ich 4 Stück von den 
vorgeschalgegen Reglern, also 2x2.
31,8 mm Länge  * 2 = ca. 64mm
20,3 mm Breite * 2 = ca. 41mm

Rechteck mit 64x41mm passt nicht in einen Kreis mit 65mm Durchmesser...

Selstbauen ich nicht das Problem.

Ich wollte Ideen sammeln wie man es machen kann.
Ich kann bei Ali einen 5A StepDown kaufen und auf die richtige Spannung 
reduzieren. Dann habe ich die Teile auf 2 Platinen verteilt. Die Frage 
ist nur ob das so funktionieren wird?

EDIT:
Ich habe ILD6150 gefunden... scheint genau das zu sein, was ich 
brauche... oder?
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ILD6150-DS-v03_02-en.pdf?fileId=db3a30433cabdd35013cb490a0006ca8

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Eugenius A. schrieb:
> Rechteck mit 64x41mm passt nicht in einen Kreis mit 65mm Durchmesser...

Beidseitig bestücken? Oder passt das von der Höhe nicht?

Eugenius A. schrieb:
> EDIT:
> Ich habe ILD6150 gefunden... scheint genau das zu sein, was ich
> brauche... oder?
> 
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ILD6150-DS-v03_02-en.pdf?fileId=db3a30433cabdd35013cb490a0006ca8

Jo, da fehlt aber natürlich noch die ganze Aussenbeschaltung.

Wenn du nen uC hast, nimm den direkt für den Stepdown-Teil. Spart Platz.

von Eugenius A. (eugenius_a)


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THOR schrieb:
> Jo, da fehlt aber natürlich noch die ganze Aussenbeschaltung.

Die Paar R,Cs und eine Spule ist nicht viel. SMD kann ich löten ;)


Von uC als Regler wird aber abgeraten:
Beitrag "Step-Down-Wandler mit AVR"

Zum Verständnis: wenn ich die Regler von Reichelt nehme, brauche 
praktisch keine extra StepDowns oder sonstige Teile (nur uC halt)... 
richtig?

Was spricht gegen einen fertigen 5A Stepdown und dann lineare CC 
Treiber?

von Axel R. (Gast)


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> s passen max. 2 von solchen in Lampengehäuse rein... ich brauche aber 4 :(
Wofür VIER? Du kannst doch alle LEDs in Reihe schalten und die, jeweils 
nicht benötigten, mit einem kleinen SSR (CPC1002N?) kurzschliessen...
Wenn Du alle ausmachen willst, schaltest Du natürlich komplett ab.

StromTuner

von THOR (Gast)


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Eugenius A. schrieb:
> Was spricht gegen einen fertigen 5A Stepdown und dann lineare CC
> Treiber?

Die Kühlung hauptsächlich. Wenn du die Wärme wegbekommst, kannst du das 
machen.

Eugenius A. schrieb:
> Von uC als Regler wird aber abgeraten:
> Beitrag "Step-Down-Wandler mit AVR"

Wenn mans nicht kann, ja. Steckt in jedem Automobilsteuergerät so drin 
und die brennen auch nicht spontan ab.

von Eugenius A. (eugenius_a)


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Axel R. schrieb:
> Wofür VIER? Du kannst doch alle LEDs in Reihe schalten und die, jeweils
> nicht benötigten, mit einem kleinen SSR (CPC1002N?) kurzschliessen...
> Wenn Du alle ausmachen willst, schaltest Du natürlich komplett ab.

Vier weil ich 4 Farben habe. Also wird es nicht gehen...
1. je 350mA für R,G,B
2. 700mA für W
3. R, G und B haben unterschiedliche Spannungen
4. je Farbe 4 LEDs => 12 LEDs in Reihe (RGB) => so viel Spannung habe 
ich nicht


THOR schrieb:
> Die Kühlung hauptsächlich. Wenn du die Wärme wegbekommst, kannst du das
> machen.

Ok, Problem verstanden. Ich schaue mal ob ich dafür eine Lösung finde.
Oder die 4 KSQs mit ILD6150 nachbauen...

: Bearbeitet durch User
von Eugenius A. (eugenius_a)


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So, noch weiter gesucht und überlegt und zum Schluß gekommen, dass 
ILD6150 doch nicht passen wird, da ich bedingt durch 5x1.5mm² NYM-Kabel 
gemeinsame Anode habe.
ILD6150 erfordert aber 2x Adern pro Kanal => 8 Adern.


LM3414 scheint in diesem Fall passender zu sein.
Anzahl von externen Teilen ist auch überschaubar.


Eine andere Alternative wäre zwei andere Lampen mit je 3x LEDs zu 
kaufen:
https://www.amazon.de/Wandleuchte-Hochwertige-Abstrahlwinkel-Wohnzimmer-Schlafzimmer/dp/B01J5A6APE
Dann würde der Spannungsabfall nicht so stark sein und ich hätte mehr 
Platz:

B: 2.25V * 6 (13V)   * 350mA = 4.73W
G: 3.3V  * 6 (19.8V) * 350mA = 6.93W
B: 3.1V  * 6 (18.6V) * 350mA = 6.51W
W: 3.1V  * 6 (18.6V) * 350mA = 6.51W
W: 3.3V  * 6 (19.8V) * 700mA = 13.86W (alternativ)

Statt
B: 2.25V * 4 (9V)    * 350mA = 3.15W
G: 3.3V  * 4 (13.2V) * 350mA = 4.62W
B: 3.1V  * 4 (12.4V) * 350mA = 4.34W
W: 3.1V  * 4 (12.4V) * 350mA = 4.34W
W: 3.3V  * 4 (13.2V) * 700mA = 9.24W (alternativ)

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Eugenius A. schrieb:
> Vier weil ich 4 Farben habe. Also wird es nicht gehen...
> 1. je 350mA für R,G,B
> 2. 700mA für W

Naja, ich sehe da zwei Ströme, wodurch Du mit zwei der Platinen 
hinkommen könntest.
Sobald R, G oder B leuchten soll, muß die 350mA-Quelle laufen.
Nicht benötigte Farben werden überbrückt.
Theoretisch sollte auch Nichts passieren, wenn alle drei Farben 
gleichzeitig gebrückt sind, da die KSQ dann eben einen Kurzschluß auf 
350mA begrenzt.

Wobei ich dann für RGB eine reine KSQ nehmen würde, da Diese ja immer 
Strom liefern können muß und nicht selber dimmen darf - Das übernimmt 
ein µC, Der die nicht gebrauchte Farbe überbrückt bzw. die RGB-KSQ 
abschaltet, wenn kein RGB gewünscht ist.

Ob man jetzt für die WW-LED ein extra-Süppchen kochen muß, oder Das 4x 
aufbaut (aber an 2 KSQ) musst Du entscheiden.

MfG

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