Hallo Leute,
Ich will den Strom einer Stromquelle (600mA LED-Treiber) annähernd
dritteln, da ich drei LED-Strings parallel an einem Treiber betreiben
möchte.
Die drei Strings sehen so aus:
2x identische Strings bestehend aus 3x warm weiß, 2x kalt weiß, 1x tief
rot (Vf total max. 17,6V)
1x 3x warm weiß, 3x kalt weiß (Vf total max. 18,1V)
Und ja, das ganze ist ein Licht für Pflanzen welches ich für die
Vorzucht von einigen lichtintensiven Saaten brauche (ich habe zu wenige
Südfenster - und die die ich habe, darf ich aus WAF Gründen nicht mit
meinen Anzuchten verwenden).
Ich habe relativ aktuelle Arbeiten gelesen in denen mittlerweile von
diesen Pinken bzw. rot/blau Strahlern abgeraten wird und statt dessen
auf fast Handelsübliche weiße Lichtfarben zurückgegriffen wird - mit
Ergänzung an 660nm Quellen. So ist meine Mischung entstanden, die jetzt
in "gefrickelter" Version schon einige Salatköpfe erfolgreich groß
gezogen hat. Irgend welche Dimmungen der einzelnen Farben brauche ich
auch nicht, da die Intensität der Farben entsprechend der Anzahl durch
die LEDs ausgelegt ist. - Also keine Fancy-Dimming-Bluetoth-Internet_4.0
Funktionen ;)
Zurück zum Thema!
Die gängigen Panels sind mir zu teuer, in fragwürdiger Qualität (für
ihren Preis), viel zu Funktionsreich (und damit überteuert), fragwürdige
Thermal-Designs oder einfach nicht zu bekommen. Daher habe ich mir
einfach selber meine LED Strings aus 1W Emittern zusammen gestellt.
Ich habe jetzt schon diverse dieser Strings zusammen geömmelt. 6S Alu
Streifen PCBs für 1W Emitter kann man auch für ein paar Zent kaufen, die
weißen (3000k/6500k) LEDs gibt es im hunderter Pack für je knapp 6€, für
50x 660nm habe ich knapp 8€ bezahlt. Für einen riesigen Batzen an
Material und ein paar Stunden am Wochenende gefrickel habe ich so
weniger als 25€ bezahlt. Für ein paar Versuche kein kostspieliges
Experiment.
Da ich den 1W Emiter zwar auf Alu PCBs löte und diese auf einen
Kühlkörper schraube, aber der Thermal Slug nicht anlöten kann (hab
keinen Reflow Ofen) sondern "nur" mit etwas Wärmeleitpaste benetze
möchte ich den Strom nicht zu hoch beaufschlagen. So 200mA habe ich
jetzt einige Wochen mit einem einstellbaren Schaltnetzteil erprobt und
für gut befunden. Auch sagte das Luxmeter bei steigendem Strom nur eine
deutlich flachere steigende Lichtausbeute. Bei weniger Strom brauche ich
mehr LEDs, bei mehr zwar weniger LEDs aber dafür mehr Kühlung und die
Effizienz würde auch runter gehen.
Auch habe ich noch einige LDD-600 Treiber von Meanwell, die ich gerne
weiter verwenden möchte. Da der Strom der einzelnen Strings sich um max.
0,5V (Worst Case) unterscheidet (selbst bei ungleicher Mischbestückung)
sollte ein Stromspiegel dazu dienen, den Strom auf ~200mA zu splitten.
Ich selektiere die Strings vor, so das ich immer das Optimum (kleinste
Differenz) rausholen kann.
Der Stromspiegel besteht aus drei BD139 NPNs (wie im Screenshot zu
sehen*) und drei 0,22Ohm Widerständen. Die Transis hab ich beidseitig
mit Silikonwärmeleitpaste (der selben mit der ich auch das Themal Slug
der LEDs setze) bestrichen und per M3x10 Schrauben verbunden um eine
möglichst einheitliche Wärme hinzubekommen. Ich habe nicht den Anspruch
auf 0,1mA Genauigkeit.
Funktionieren tut es, der Strom wird in den Strings schön aufgeteilt und
liegt bei <5mA Differenz selbst bei unterschiedlichen Strings. Der
Stromspiegel wird zwar etwas warm, was er ja auch muss wenn er
ausgleicht, aber bleibt locker anfassbar und damit, so meine
Interpretation, im sicheren Bereich. Und ja, ich weiß das die Transis
nicht ideal thermisch gekoppelt sind, aber wie gesagt, es kommt mir
nicht auf das µ an.
Die eigentlichen Fragen:
Ist das so Okay? Gibt es Verbesserungen? Welchen String sollte ich als
Referenz benutzen?
* die jeweils zwei 1N400x sollen grob die 660nm Dioden ersetzten um so
etwas Differenz zu haben
Der erste Zweig (D1-6,17) bestimmt den Strom in den anderen Zweigen. Da
der hier aber nicht reproduzierbar bestimmt wird, ist er es in den
anderen Zweigen auch nicht.
Wenn statt D1-6,17 ein Widerstand verbaut wäre, würde es funktionieren.
Das Schaltungsprinzip funktioniert schon. Kannst es ruhig im Simulator
nachvollziehen und auch mal einen anderen BD Transistor verwenden um den
Einfluss der Streuung, der mit groesserem Widerstan am Emitter kleiner
wird, anzusehen.
Frickler schrieb:> Ich will den Strom einer Stromquelle (600mA LED-Treiber) annähernd> dritteln,
Warum baust du eine Stromquelle vor die Stromquelle, die selbst einen
Zweig-Sollstrom fließen lässt und denselbigen in zwei Lastkreisen
bestimmt?
Erschließt sich mir nicht...
Michael M. schrieb:> Warum baust du eine Stromquelle vor die Stromquelle, die selbst einen> Zweig-Sollstrom fließen lässt und denselbigen in zwei Lastkreisen> bestimmt?>> Erschließt sich mir nicht...
Hab ich vielleicht falsch ausgedrückt. Ich will den Strom in drei
gleiche Teile zerlegen und jeweils damit einen anderen String betreiben.
Experte schrieb:> Die Gegenkopplungswiderstände sind viel zu klein. Geh mit etwa 1 Volt an> den Start, also 5 Ohm, bzw. 4,7 Ohm.Dieter schrieb:> 0.22Ohm x 0.2A ergibt rund 40mV. Stimmt, es sollten mindestens 150mV> abfallen, wegen der Streuung und Temperaturkoeffizienten von 2.x mV/K.
Vielen lieben Danke für die Erklärung, werde ich so umsetzen! Nur der
Begrifflichkeit halber: Wo kommt die Angabe des Temperaturkoeffizienten
her? Im DB des BD139 von ST steht dieser Wert nicht, oder?
MaWin schrieb:> 3 simple Widerstände in den LED Reihen tun es nicht ?
Ich dachte, da meine Strings unterschiedlich bestückt sind, wäre das
keine gute Idee
Frickler schrieb:> Hab ich vielleicht falsch ausgedrückt. Ich will den Strom in drei> gleiche Teile zerlegen und jeweils damit einen anderen String betreiben.
In deiner Spice-Schaltung hast du als Quelle eine STROMquelle eingebaut.
Also ist SQ hinter SQ... :-/
Die SPANNUNGSquelle, die diese SQ versorgt, sieht man erst garnicht, ist
aber in der Realität doch auch da..?!
Michael M. schrieb:> Die SPANNUNGSquelle, die diese SQ versorgt, sieht man erst garnicht, ist> aber in der Realität doch auch da..?!
Dachte ich auch, aber Eröffnungspost:
Frickler schrieb:> Ich will den Strom einer Stromquelle (600mA LED-Treiber) annähernd> dritteln,
Da ist also tatsächlich eine Stromquelle, die Frage ist, ob diese
überhaupt noch verwendet werden sollte oder ob man den Stromspiegel
nutzen sollte um die 200mA pro Strang einzuprägen
c r schrieb:> Frickler schrieb:>> Ich will den Strom einer Stromquelle (600mA LED-Treiber) annähernd>> dritteln,>> Da ist also tatsächlich eine Stromquelle, die Frage ist, ob diese> überhaupt noch verwendet werden sollte oder ob man den Stromspiegel> nutzen sollte um die 200mA pro Strang einzuprägen
Ja, es sind 600mA Stromquellen (LED-Konstantstrom-Treiber: Meanwell
LDD-600L). Und ich benutze den Stromspiegel um den Strom möglicht
gleichförmig für drei stränge aufzuteilen.
> MaWin schrieb:> 3 simple Widerstände in den LED Reihen tun es nicht ?>> Ich dachte, da meine Strings unterschiedlich bestückt sind, wäre das> keine gute Idee
Nimm einfach 3 Widerstände z.B. 22 Ohm/2W, und fertig.
Georg M. schrieb:> Rot allein? Wäre es zusammen mit Blau nicht besser?
Jein - denn das habe ich zur genüge! Seh dir das Spektrum einer
kalt-weißen LED mal an. Exemplarisch mal z.B. dieses:
https://www.cree.com/led-components/media/documents/dsXPG3.pdf Seite 16
Da sieht man schön einen ordentlichen Peak bei 440-450nm (also
königsblau) wenn es die kühleren Farben sind.
Bei warmen weiß ist das nicht ganz so ausgeprägt - dafür strahlen sie
dann mehr im grün/gelb/orange, fallen dann aber schnell bei rot ab.
Darum noch ergänzend 660nm um da wieder etwas mehr zu haben. Die
Mischung macht es. Aber wie gesagt, ich benutze es zur Anzucht, also
keine Fruchtbildung! Da kann das Spektrum wieder ein anderes sein.
Das Schaltungsprinzip passt schon, die Widerstände sind aber für 200 mA
etwas klein, bzw. benötigen gut gekoppelte und gepaarte Transistoren.
0.5 oder 1 Ohms sollten besser passen. Der "referenz" String sollte eine
eher etwas höhere Spannung haben, jedenfalls nicht deutlich weniger als
die anderen.