Hallo Freunde der Elektronik, ich habe ein grundlegendes Problem beim Verständnis von LED Treibern. Ich möchte eine gewisse Anzahl von normalen LEDs (20-50 Stück)betreiben. Die LEDs haben allesamt eine Flussspannung von rund 3 Volt bei max. 25mA Bestromung. Eine manuelle Beschalltung mit Vorwiderstanden möchte ich nicht mehr vornehmen, wegen Aufwand und Effizienz. Nun dachte ich an einen LED Treiber einzusetzen, der den passenden Konstandstrom liefert. Die Treiber liefern aber allesamt deutlich mehr Strom und eine Spannung von 12 Volt aufwärts. Da kann ich ja die LEDs (ohne Beschaltung) nicht dranhängen. Selbst wenn ich einen Treiber mit 20mA finden würde, wäre doch die Spannung viel zu hoch!? Eine absolute Newbie Frage... ich weiß.. 😄 Kann mir das jemand erklären? Mir ist bewusst, dass man normalerweise fertige LED Leuchtmittel an diese Treiber anschließt. Daher stellt sich die Frage, ob es überhaupt möglich ist normale LEDs (ohne Vorwiderstand) anzuschließen. Freue ich mich auf eure Antworten Freundliche Grüße Thomas
Thomas S. schrieb: > Die Treiber liefern aber allesamt deutlich mehr Strom und eine Spannung > von 12 Volt aufwärts. > > Da kann ich ja die LEDs (ohne Beschaltung) nicht dranhängen. > > Selbst wenn ich einen Treiber mit 20mA finden würde, wäre doch die > Spannung viel zu hoch!? Du scheinst wohl wieder einer zu sein, der die LEDs doch tatsächlich wieder einfach parallelschalten will. Oder wie kommst Du darauf, daß <12V zu groß wären? Aber ja, die üblichen LED-Treiber (=Kostantsstromquelle) in Fertigkostform dürften für so kleine LEDs mit <25mA etwas zu groß zu sein. Man könnte zwar z.B. 5-10 LEDs jeweils in Reihe schalten (um auf über 12V zu kommen), und diese Stränge dann mit einander parallelschalten (um mindestens auf den Konstantstrom der Treiber zu kommen), aber dann sollte man jeden einzelnen Strang mit einem R von vielleicht 50-100Ohm ergänzen, oder man muß alle LEDs in der Flußsspannung (bei gleichem Strom) ausmessen, so daß alle Stränge weitgehend gleiche Gesamtflußspannungen aufweisen). Da musste halt mal schauen, welche Kombination von Reihen- und Parallelschaltung am besten zu einem der Treiber paßt.
Thomas S. schrieb: > Ich möchte eine gewisse Anzahl von normalen LEDs (20-50 Stück)betreiben. > Die LEDs haben allesamt eine Flussspannung von rund 3 Volt bei max. 25mA > Bestromung. Es gibt eine Vielzahl an mehrkanaligen LED-Treibern, die einstellbare konstante Ströme in der gewünschten Größenordnung liefern. Häufig werden solche ICs mit z. B. 5V versorgt. Vielleicht solltest du noch erklären, ob alle LEDs einzeln angesteuert werden sollen (und wie) oder ob es eine LED-Leuchte mit vielen LEDs werden soll, oder was auch sonst.
Die Flussspannung von LEDs streut recht stark. Wenn man mehrere davon in Reihe schaltet und dann den Strom über einen Vorwiderstand bestimmen will, klappt das nur, wenn der Spannungsabfall über dem Widerstand so groß ist, dass die Streuung der Flussspannungen kaum einen Einfluss haben. Dann ist aber die Verlustleistung im Widerstand recht hoch. Besser ist, die Gesamtzahl der LEDs in Gruppen aufzuteilen, wo bei beispielsweise 8 LEDs in Reihe geschaltet werden und diese durch eine Stromquellenschaltung (Transistor mit Widerstand im Emitter gegen Masse) versorgt werden. Die Spannung 8 LEDs zu je (maximal) 3V sind 24 V plus etwa 3 V über dem Transistor und 3 V über dem Emitterwiderstand ergibt eine Versorgungsspannung von 30V, die "normale" Transistoren gut verkraften. Am Transistor entsteht dann eine Verlustleistung von 3 V mal 25 mA, also 75 mW - klingt harmlos, ABER: Je nach LED, kann die Flussspannung deutlich niedriger sein (bei roten LEDs kann die bis auf 1,3 V sinken). Dann ist die Verlustleistung im Extremfall nur 8 mal 1,3 V gleich 10,4 V Spannung über den LEDs, 3 V über dem Emitterwiderstand bleiben, damit liegen bei einer Versorgung von 30 V über dem Transistor 16,6 V, was eine Verlustleistung am Transistor von knapp 500 mW liegen, die durch Kühlung abgeführt werden müssen.
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Thomas S. schrieb: > Ich möchte eine gewisse Anzahl von normalen LEDs (20-50 Stück)betreiben. > Die LEDs haben allesamt eine Flussspannung von rund 3 Volt bei max. 25mA > Bestromung. Hallo, man könnte diese LEDs alle in Reihe schalten und mittels strombegrenzendem Stepup-Wandler betreiben. Entweder es gibt so etwas schon fertig mit 25 mA einstellbar oder man baut sich das z.B. mit dem altbekannten MC34063 oder sonst einem Schaltwandler-IC, das gefällt und sich leicht beschaffen läßt. Mit Speichertrafo oder Speicher-Spar-Drossel. Für 50 Stück sind das ja nur 150 Volt. mfg
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Hallo, erstmal vielen Dank für die zahlreichen, hilfreichen Antworten. Mein Wissens-Defizit besteht aber eher in den Spezifikationen in denen man normale LEDs betrieben werden können. Der alt bekannte Weg mit Vorwiderstand und die Möglichkeit der Parallel/Serienschaltung ist mir auch soweit klar. Ich frage mal ganz einfach so. Wenn ich eine LED an einer Konstandstromquelle mit passenden Strom betreibe, wie hoch darf dann die Spannung sein? Die Spannung liegt ja direkt an der Anode an, da kein Vorwiderstand notwendig ist (Fester Strom). In meinem Fall geht es um Modellbauhäuser, in denen teils bis zu 50 leds verbaut werden. Frage mich nun, ob ich einen 20mA Konstandstrom-Treiber mit 12 oder mehr Volt Ausgangsspannung verwenden kann, um direkt meine Standard 2,*Volt LEDs zu betreiben. Das die Spannung mit steigender LED Anzahl höher sein muss, ist klar. Aber kann ich auch zB 2 LEDs direkt und ohne Vorwiderstand an die 12 Volt hängen, da der Strom fix ist? Gehe ich recht in der Annahme, dass je zusätzlicher LED am Ausgang die Ausgangsspannung des Treibers um die Vorwärtsspannung höher sein muss? Also 2,* Volt je LED. Ich tue mich irgendwie schwer das richtig zu formulieren.. 😄 Entschuldigt bitte.. Freundliche Grüße Thomas
Thomas S. schrieb: > Aber kann ich auch zB 2 LEDs direkt und ohne Vorwiderstand an die 12 > Volt hängen, da der Strom fix ist? So isses, der Strom ist bei der KSQ konstant, nicht die Spannung. Es wird nur die max. mögliche Ausgangsspannung des Treibers genannt. Letztere muß mindestens so groß sein wie die für die jeweilige LED-Reihe benötigte Spannung.
Es gibt mehrere Möglichkeiten: a) / b) LM317 + 62 Ohm Widerstand https://aws1.discourse-cdn.com/arduino/optimized/4X/e/e/3/ee3bd304ea12543ffba6266d89eefc2c7b9ed157_2_1035x439.jpeg oder fertig auf Platine https://www.leds.de/lumitronix-micro-konstantstromquelle-20-ma-95015.html Max. 37 Volt Eingangsspannung ---> max. ca. 10 LEDs in Serie c) "CL2" in Gehäuse TO92 nennt es sich CL2N3-G https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005448A.pdf https://www.reichelt.de/konstantstrom-led-treiber-90-v-20-ma-to-92-cl2n3-g-p153597.html Max. 90 Volt Eingangsspannung, also bis ca. 30 deiner "3 Volt" LEDs in Serienschaltung. Gruss
Thomas S. schrieb: > Ich frage mal ganz einfach so. Wenn ich eine LED an einer > Konstandstromquelle mit passenden Strom betreibe, wie hoch darf dann die > Spannung sein? Der Spannungsbereich, den eine KSQ bereitstellen kann, muß die Flußsspannung der Diode mit überstreichen. Denn die aktuell anliegende Spannung gibt die LED (bzw. Reihehnschaltung von LEDs) vor, nicht die KSQ - die paßt sich im Rahmen ihres Spannungsbereichs einfach nur an. > Frage mich nun, ob ich einen 20mA Konstandstrom-Treiber mit 12 oder mehr > Volt Ausgangsspannung verwenden kann, um direkt meine Standard 2,*Volt > LEDs zu betreiben. Wenn in den technischen Daten des Treibers drin steht, daß die erst ab 12V sauber arbeitet, dann kannste die nicht direkt an eine einzelne LED mit vielleicht nur ~3V anbinden. > Aber kann ich auch zB 2 LEDs direkt und ohne Vorwiderstand an die 12 > Volt hängen, da der Strom fix ist? Nochmal - nein. Und nochmal, eine KSQ hat nicht einfach nur 12V, sondern einen Spannungsbereich, in dem die Gesamtflußsspannung der LEDs liegen muß. > Gehe ich recht in der Annahme, dass je zusätzlicher LED am Ausgang die > Ausgangsspannung des Treibers um die Vorwärtsspannung höher sein muss? > Also 2,* Volt je LED. Siehe gerade gegebene Antwort einen Absatz weiter oben ...
Thomas S. schrieb: > Ich frage mal ganz einfach so. Wenn ich eine LED an einer > Konstandstromquelle mit passenden Strom betreibe, wie hoch darf dann die > Spannung sein? Die stellt sich ein je nach der Kennlinie der LED, also abhängig vom eingeprägten Strom. > > In meinem Fall geht es um Modellbauhäuser, in denen teils bis zu 50 leds > verbaut werden. Denke dran, die Schutzkleinspannung ist 42 Volt. Darüber kann es gefährlich werden, falls berührbar. > > Frage mich nun, ob ich einen 20mA Konstandstrom-Treiber mit 12 oder mehr > Volt Ausgangsspannung verwenden kann, um direkt meine Standard 2,*Volt > LEDs zu betreiben. Ja, wenn die LEDs dauerhaft anliegen und nicht geschaltet werden. > > Aber kann ich auch zB 2 LEDs direkt und ohne Vorwiderstand an die 12 > Volt hängen, da der Strom fix ist? Dann ist der Strom vorgegeben und die 12 V verringern sich auf die doppelte Flußsspannung der LEDs. Voraussetzung natürlich Strombegrenzung auf 20 mA. > > Gehe ich recht in der Annahme, dass je zusätzlicher LED am Ausgang die > Ausgangsspannung des Treibers um die Vorwärtsspannung höher sein muss? > Also 2,* Volt je LED. Ja, insoweit als sie höher sein muß als n * ULED, sonst erfolgt Begrenzung. > > Freundliche Grüße > Thomas mfg
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