LED-Stromregler auf Platine

[Bob E. (embedded_bob)]

Hi zusammen,
ich benötige für einige verschiedene LED Strips mit verschiedenen 
Strömen eine Platine um diese betreiben zu können. Die LED brauchen: a) 
2x150mA Step-Down Regler, b) 1x150mA Step-Up Regler (~35V, 13 LED), c) 
2x1.5A Buck-Boost (Spannungsdifferenz wahrsch. zu gering für reinen 
Step-Down, evtl. auch Vorstufe gedacht).

Die Platine bekommt 12V und Masse, zusätzlich 12V Eingänge mit denen die 
LED geschalten werden sollen.

Kann mir jemand Tipps geben bzw. aufzeigen wie ihr sowas gelöst habt? 
Ist bei c) eine Vorstufe besser oder soll ich wirklich auf einen 
Buck-Boost gehen? Kennt ihr IC's die möglichst wenig zusätzliche 
Bauteile benötigen?

Danke vorab,
Bob

[Olaf (Gast)]

> Kann mir jemand Tipps geben bzw. aufzeigen wie ihr sowas gelöst habt?

Klar, ich hab einen Schaltregler genommen der von Spannung und Strom 
passt, mess den Strom über einen Widerstand mit einem OP und regel dann 
den Schaltregler ueber seinen FB Eingang. So kann ich beliebige Stroeme
einstellen.

Wenn du nur einen festen Strom brauchst kannst du den Schaltregler auch
floaten lassen und ihn ueber den Spannungsabfall am Widerstand direkt 
regeln. Musst du halt mal rechnen ob du mit dem Leistungsabfall am 
Widerstand leben kannst. Sonst halt OP.

Olaf

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bob E. schrieb:
> Kann mir jemand Tipps geben bzw. aufzeigen
Mein txt2schematic-Konverter ist abgestürzt. Kannst du da mal einen Plan 
malen, wo links das reingeht, was du hast, dann ein leerer viereckiger 
Kasten kommt und rechts das rausgeht, was du brauchst 
(Ströme+Spannungen). Und am besten malst du das so, dass man auch sieht, 
auf welchen Bezugspunkt (aka Masse) sich das bezieht.

> mit denen die LED geschalten werden sollen.
... geschaltet ...

[MiWi (Gast)]

Lothar M. schrieb:

>> mit denen die LED geschalten werden sollen.
> ... geschaltet ...

DAS war jetzt wieder ganz besonders nötig, oder?

[Bob E. (embedded_bob)]

Lothar M. schrieb:
> Bob E. schrieb:
>> Kann mir jemand Tipps geben bzw. aufzeigen
> Mein txt2schematic-Konverter ist abgestürzt. Kannst du da mal einen Plan
> malen, wo links das reingeht, was du hast, dann ein leerer viereckiger
> Kasten kommt und rechts das rausgeht, was du brauchst
> (Ströme+Spannungen). Und am besten malst du das so, dass man auch sieht,
> auf welchen Bezugspunkt (aka Masse) sich das bezieht.


Gute Idee.. Werd ich gleich machen

>> mit denen die LED geschalten werden sollen.
> ... geschaltet ...

Upss...

[MaWin (Gast)]

Bob E. schrieb:
> Kann mir jemand Tipps geben bzw. aufzeigen wie ihr sowas gelöst habt

Erstmal das Problem mit dem leidigen buck-boost lösen.

Ich sag mal beide Strips in Reihe, für 24V, ca. 1.5A. Obwohl du meinst, 
dass sie knapp unter 12V benotigen, dann täte es vielleicht sehr 
egfektiv auch ein Linearregler.

Dann ist die Frage, ob die 150mA step down überhaupt besser wären als 
ein Linearregler. Hängt von der nicht genannten Vorwärtsspannung der LED 
ab.

Dann die Frage, ob LED Strips überhaupt Konstantstrom wollen, oder nicht 
für Konstantspannung mit internen Vorwiderstânden gedacht sind, wie das 
üblich wäre bei LED Strips.

Dann die Frage, ob es konstante 12V sind oder die 12V aus einem 
Autoakku, die leicht mal zwischen 10 und 15V liegt.

Dann die Frage, ob es Teile aus der Bastelkiste sein sollen oder man die 
optimalen Chips zusammenkauft.

150mA 35V step up aus 12V wurde ich wohl mit MC34063 lösen, weil billig 
vorhanden und bei diesen Spannungsverhältnissen trotz 1.2V Vfb effizient 
genug.

Für die anderen tun es vielleicht lineare Konstantstromquellen mit 
Transistoren, spart die Bauteilbeschaffung.

[Bob E. (embedded_bob)]

Lothar M. schrieb:
> Kannst du da mal einen Plan malen, wo links das reingeht, was du hast, dann > 
ein leerer viereckiger Kasten kommt und rechts das rausgeht, was du         > 
brauchst (Ströme+Spannungen). Und am besten malst du das so, dass man auch > 
sieht, auf welchen Bezugspunkt (aka Masse) sich das bezieht.

Anbei der Plan

[Elektriker (Gast)]

Letztlich hängt alles davon ab welche Bezugs- / Fertigungsmöglichkeiten 
du hast und wieviel du selber basteln möchtest. Alle LED lassen sich 
wunderbar mir entsprechenden LED-Treibern ansteuern - die würden dann 
auch für einen vernünftigen Konstantsrrom sorgen ohne irgendeinen OPV 
dazwischen zu doktorn (weil sie eben für eine FB Soannung von 50-100mV 
ausgelegt sind). Und Buck / Boost ist dann auch kein Problem mehr für 
die ganzen LED Treiber. Gibt es (in der Theorie) massenweise zu kaufen.

Was du dir noch überlegen solltest - müssen die LED in irgendeiner Weise 
mit dem GND der Versorgung / der Steuresignale verbunden sein oder 
können sie auf 'beliebigem' Potential sitzen? gerade einige Buck / Boost 
Konfigurationen liegen mit beiden Anschlüssen der LED über der 
Versorgung (hier 12VDC)...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

MiWi schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>>> mit denen die LED geschalten werden sollen.
>> ... geschaltet ...
> DAS war jetzt wieder ganz besonders nötig, oder?
Wozu die eigenartige Pseudo-Entrüstung?
Bob hats kapiert.

Bob E. schrieb:
> Anbei der Plan
Ausgangsseitig fehlt der Bezug: da fließen nur alle Ströme nach 
"draußen", aber es gibt keinen Weg mehr zurück zur Versorgung.

Warum braucht 1 Stk 12V LED zweimal 1,5A?

BUCK-BOOST: es würde das Design wesentlich vereinfachen, wenn du es 
schaffst, nur aufwärts oder nur abwärts wandeln zu müssen.

[Bob E. (embedded_bob)]

Elektriker schrieb:

> Was du dir noch überlegen solltest - müssen die LED in irgendeiner Weise
> mit dem GND der Versorgung / der Steuresignale verbunden sein oder
> können sie auf 'beliebigem' Potential sitzen? gerade einige Buck / Boost
> Konfigurationen liegen mit beiden Anschlüssen der LED über der
> Versorgung (hier 12VDC)...

Theoretisch ist beides in dem Fall möglich. Wenn es mit der Masse der 
Versorgung verbunden ist finde ich es jedoch besser, da ich dann überall 
die selbe Masse hab. Müssen die Streifen an sich aber eine andere Masse 
haben wäre das ja kein Problem, oder?

[Bob E. (embedded_bob)]

Lothar M. schrieb:
> Bob E. schrieb:
>> Anbei der Plan
> Ausgangsseitig fehlt der Bezug: da fließen nur alle Ströme nach
> "draußen", aber es gibt keinen Weg mehr zurück zur Versorgung.

Die Kathode der LED würde wieder zur Platine geführt werden.

> Warum braucht 1 Stk 12V LED zweimal 1,5A?

Es sind 2 LED die jeweils 1,5A brauchen. Ist bisschen missverständlich..

> BUCK-BOOST: es würde das Design wesentlich vereinfachen, wenn du es
> schaffst, nur aufwärts oder nur abwärts wandeln zu müssen.

Also ich finde die Schaltungen und IC's bei den Buck-Wandlern deutlich 
angenehmer und würde das preferieren. Mache mir nur Sorgen, dass durch 
die Vorstufe bei den 13 LED (auf 30V) zu viele Verluste entstehen.
An sich wären Verluste irrelevant, primär ist wichtig, dass es 
funktioniert. Sollte halt nicht durch Wärme abrauchen...

[Olaf (Gast)]

> Mache mir nur Sorgen, dass durch
> die Vorstufe bei den 13 LED (auf 30V) zu viele Verluste entstehen.

Ein Boostconverter von 12 auf 30V ist unkritisch. Ist ja gerade
mal Faktor 3. So ab Faktor 10 muss man sich normalerweise ernsthafte
Gedanken (angezapfte Spule) machen wenn man Wert auf Wirkungsgrad legt.

Olaf

[Teo D. (teoderix)]

Woher kommen eigentlich die 12V, welche Stromquelle wird genutzt?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bob E. schrieb:
> Die Kathode der LED würde wieder zur Platine geführt werden.
Es sind mehrere LEDs und alle führen nicht nur "zur Platine zurück", 
sondern zum GND der Versorgung. Denn dort aus der Versorgung kommt der 
Strom her und dorthin muss er wieder zurück. Erst dann fließt er im 
Kreis.

Bob E. schrieb:
> Es sind 2 LED die jeweils 1,5A brauchen. Ist bisschen missverständlich..
Kannst du die nicht einfach hintereinander schalten? Dann hättest du 
einen definierten Stepup und das Leben wäre schön einfach.

Bob E. schrieb:
> Also ich finde die Schaltungen und IC's bei den Buck-Wandlern deutlich
> angenehmer und würde das preferieren.
Gerade wenn es um Stromregler geht, sind Stepups nicht aufwendiger oder 
komplizierter.
Und: wenn der Schaltregler durchlegiert, dann brennt nicht gleich die 
ganze Lichterkette ab, weil die Eingangsspannung ja nicht mal ausreicht 
fürs normale Leuchten...

[Olaf (Gast)]

> Gerade wenn es um Stromregler geht, sind Stepups nicht aufwendiger oder
> komplizierter.

Man sollte aber beim Stromregler aufpassen das er damit klarkommt
wenn seine Last mal ploetzlich wegfaellt. Der darf dann nicht zu
hoch boosten.

Olaf

[Bob E. (embedded_bob)]

Ich habe jetzt mal an folgenden Aufbau gedacht.
Wäre sowas denkbar? Den Schaltregler vor dem Buck habe ich eingeplant um 
sicherzustellen, dass die Spannungsdifferenz nicht zu klein wird und der 
Buck immer ordentlich runter-regeln kann.
Buck und Boost LED Driver sind an sich trivial, sollte ich da speziell 
was beachten?
Wenn da keine großen Einwände kommen würde ich das mal als Schaltplan 
realisieren und nochmal hochladen.

Danke für die Zahlreiche und effektive Hilfe aller. Da ich noch am 
Anfang meiner Hardware-Entwickler Karriere stehe und nicht viel Hilfe 
vor Ort bekommen kann ist das meine einzige Methode hier an Infos und 
Hilfestellung zu kommen. Danke :)

[Peter (Gast)]

MiWi schrieb:
>>> mit denen die LED geschalten werden sollen.
>> ... geschaltet ...
>
> DAS war jetzt wieder ganz besonders nötig, oder?

Initiis resistere

[Bob E. (embedded_bob)]

Bob E. schrieb:
> Ich habe jetzt mal an folgenden Aufbau gedacht.
> Wäre sowas denkbar? Den Schaltregler vor dem Buck habe ich eingeplant um
> sicherzustellen, dass die Spannungsdifferenz nicht zu klein wird und der
> Buck immer ordentlich runter-regeln kann.
> Buck und Boost LED Driver sind an sich trivial, sollte ich da speziell
> was beachten?
> Wenn da keine großen Einwände kommen würde ich das mal als Schaltplan
> realisieren und nochmal hochladen.
>
> Danke für die Zahlreiche und effektive Hilfe aller. Da ich noch am
> Anfang meiner Hardware-Entwickler Karriere stehe und nicht viel Hilfe
> vor Ort bekommen kann ist das meine einzige Methode hier an Infos und
> Hilfestellung zu kommen. Danke :)

EDIT: Folgender Buck-Treiber wird unten rechts statt dem (2x)MP3362 
verwendent: PAM2863, dieser kann den benötigten Strom