So. Kurzfassung: Was ich erreichen möchte: "feinjustierung" der Helligkeit von LEDs mit Transistor und Poti. Was ist schon gegeben: Platine mit 4 LEDs Typ "XPEBRY-L1-0000-00P02 3535", Versorgungsspannung variabel von 0V bis ca. 15V, Strom ca. 50mA bis 80mA. Es gibt mehrere Platinen mit je 4 LEDs die als Beleuchtung verteilt sind. Alle Platinen sind parallel miteinander verbunden, die Helligkeit wird über die gemeinsame Spannungsversorgung geregelt. Durch unterschiedliche Einbauarten und -höhen ist das Licht aber nicht gleichmäßig. Ziel ist es, die bestehenden Platinen gegen Neue mit der gleichen Baugröße aus zu tauschen, bei denen lokal die Möglichkeit besteht die Helligkeit zu justieren, sodass optisch eine gleichmäßige Beleuchtung entsteht, die gemeinsam dimmbar ist. Um das umzusetzen ist meine Idee auf der Platine ein Potentiometer und einen Transistor dazu zu bauen. Für ein Potentiometer mit ausreichender Leistung ohne Transistor ist leider kein Platz. Ja, es wäre einfacher und vielleicht auch praktischer das irgendwie digital umzusetzen, die Idee hatte ich auch schon, allerdings gehen zu jeder Platine nur 2 Adern. Möglicherweise kommt das irgendwann. Wie finde ich den dafür richtigen Transistor heraus? Er sollte ein halbwegs lineares regelverhalten (nennt man das so?) haben, das auch relativ Temperatur-stabil ist. Der Transistor muss nicht von aus bis ganz hell regeln können; es reicht, wenn die Helligkeit im hellsten Drittel regeln lässt. Meine Überlegung wäre ein NPN Transistor, ein Poti davor und mit Widerständen den regelbereich festlegen (siehe Bild). Funktioniert das so? Wie kann ich den regelbereich berechnen? Die LEDs sind großzügig überdimensioniert um deren Lebensdauer zu erhöhen und Kühlung nicht zum Problem zu machen. Ich denke, das ist bei dem Transistor auch sinnvoll? Ich dachte zwar, dass ich inzwischen zumindest etwas Ahnung von Transistoren habe, allerdings komm ich mir grade etwas doof vor. Für Fragen und Vorschläge bin ich natürlich offen. Viele Grüße und schon mal vielen Dank
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Welchen Zweck dient denn die gleichmäßige Ausleuchtung?
Moin, Viel Text, wenig Schaltbild - ist mir grad zu warm zum malen: Bau' die LEDs in den Collectorkreis, der "Vorwiderstand" bleibt zw. Emitter und GND. Wert z.b. 15 Ohm. Dann bau' aus Z- oder normalen Dioden und Widerstaenden eine Spannungsstabilisierung, wo du per Poti eine halbwegs stabile Spannung zwischen ca. 1.4V und 1.9V einstellen kannst. Diese Spannung dann an die Basis deines Transistors. max. Leistung, die der Transistor umsetzen muss, ausrechnen und danach einen Feld/Wald/Wiesentyp einsetzen. Fertsch. Gruss WK
Paul S. schrieb: > Funktioniert das so? Wie kann ich den regelbereich berechnen? Im Prinzip geht das schon so. Was willst du berechnen? An den vier LEDs mit deren Vorwiderstand liegt die Spannung vom Poti U_P minus 0.7V an. Damit gibt es einen Strom durch die LEDs von (U_P - 0.7V - 4 × U_LED) / R4. Ganz hell wird nicht gehen, denn die 0.7V werden immer fehlen. Paul S. schrieb: > Wie finde ich den dafür richtigen Transistor heraus? Er muss den Strom können und er muss (VCC-U_P) × I_LED als Verlustleistung aushalten. Vier LEDs werden so 12-13V benötigen, dann fällt noch am R4 was ab, es bleibt also bei VCC=15V nicht sehr viel übrig für den Transistor. Das wird bei 50-80mA mit jedem Kleinleistungstransistor (z.B. BC337) gehen. R4 muss ja so ausgelegt sein, dass durch die LEDs bei 15V max. 80mA fließen. Paul S. schrieb: > Er sollte ein > halbwegs lineares regelverhalten (nennt man das so?) haben, das auch > relativ Temperatur-stabil ist. Da wird nichts geregelt. Du stellst nur eine Spannung ein und die wird temperaturabhängig sein. 2mV/K für U_BE, dasselbe vermutlich für die LEDs. Ob das auffällt oder nicht - ich glaube nicht. Probiers aus. Vermutlich weniger abhängig wird das ganze mit VCC > 15V - dann musst aber ggf. auf einen Transistor umsteigen, der etwas mehr Verlustleistung verträgt, z.B. auf einen BD135-16. Geregelt wäre es erst, wenn du eine gute Konstantstromquelle verwendest. Probiere es doch einfach mal aus ...
Paul S. schrieb: > Was ich erreichen möchte: "feinjustierung" der Helligkeit von LEDs mit > Transistor und Poti. Schön, dass du den Grund erklärst. LED werden nicht mit Spannung, sondern mit Strom betrieben, die Spannung suchen sie sich dann bitteschön schon selbst aus. Es sind ja schliesslich keine Glühlampen. Erschreckend, dass man 50 Jahre nach Einführung der LED noch immer grundlegendste Grundlagen erklären muss. Paul S. schrieb: > die Helligkeit wird über die gemeinsame Spannungsversorgung geregelt Eben nicht, wie du siehst: Paul S. schrieb: > ist das Licht aber nicht gleichmäßig Also: ENTWEDER du schaltest ALLE Platinen in Reihe (und brauchst dann ein Netzteil mit mehr Spannung aber weniger Strom) für gleiche Helligkeit (im Rahmen der Exemplarabweichungen) ODER du dimmst gemeinsam per PWM, also schnellem ein- und ausschalten der LED und könntest dann jede Platine einzeln in ihrem 100% Strom regeln, primitiv per regelbarem Vorwiderstand (Trimmpoti) oder edel per einstellbarer Konstantstromquelle (z.B. BCR401 einstellbar von 10mA bis über 20mA). Aber man regelt NICHT die Spannung.
Georg M. schrieb: > ADJUSTABLE LINEAR LED DRIVER > Z.B.: > https://www.diodes.com/assets/Datasheets/AL5810Q.pdf Funktioniert aber nur, wenn sich der Fragesteller irrt und seine LEDs nicht über eine verstellbare Spannung sondern über PWM geregelt werden - was ich allerdings für realistisch halte. Gruß Roland
Roland D. schrieb: >> https://www.diodes.com/assets/Datasheets/AL5810Q.pdf > > Funktioniert aber nur, wenn sich der Fragesteller irrt und seine LEDs > nicht über eine verstellbare Spannung sondern über PWM geregelt werden Das gilt auch für seine "Lösung" mit den Transistoren. Wenn er die mit einer verstellbaren Gleichspannung betreibt, werden die einzelnen LED-Platinen nicht etwa gleichmäßig dunkler, sondern die etwas dunkler eingestellten gehen als erste ganz aus.
Roland D. schrieb: > Funktioniert aber nur, wenn sich der Fragesteller irrt und seine LEDs > nicht über eine verstellbare Spannung sondern über PWM geregelt werden - > was ich allerdings für realistisch halte. > > Gruß Roland Tatsächlich irrt sich der Fragesteller nicht, die Spannung wird mit einem 230V Dimmer gereglet, mit einem Trafo runter transformiert und dann gleichgerichtet und dann zu den LEDs. Früher waren dort tatsächlich Glühbirnen verbaut, deswegen tatsächlich eine verstellbare Spannung. Die Idee PWM-Dimmung zu machen hatte ich auch schon, wollte das aber vermeiden von wegen aufwändige Schaltung und größerer Umbau. Ersteres scheint ja weg zu fallen, wenn das nur ein Bauteil ist, so wie ich das sehe.
Michael B. schrieb: > Paul S. schrieb: >> die Helligkeit wird über die gemeinsame Spannungsversorgung geregelt > > Eben nicht, wie du siehst: Tatsächlich schon, über einen 230V Dimmer, Trafo und Gleichrichter kommen 0V bis 15V bei den LEDs an. Dass das eigentlich nicht die richtige Lösung ist hab ich mir schon gedacht, allerdings hab ich mir das nicht ausgedacht und es funktioniert auch eigentlich ganz gut. Paul S. schrieb: > ist das Licht aber nicht gleichmäßig Vielleicht ungünstig ausgedrückt. Die LEDs leuchten auf allen Platinen schon gleich hell, aber da die unterschiedlich montiert sind (hoch, niedrig, Linse davor, mit Blende, wasweisich) ist die resultierende Flächenhelligkeit nicht gleichmäßig. Ich möchte quasi die "zu hellen" Platinen etwas dunkler machen können, mit Abhängigkeit von der Eingangsspannung, um eine gleichmäßige Beleuchtung zu erzeugen. (sozusagen Platine 2 soll 95% / 91% / 86% der Helligkeit (Spannung? Eher Strom, ja, aber Spannung ist das was gesteuert wird) von Platine 1 haben)
@Klaus H. Das hat mir schon ein bisschen geholfen. Ich hab ein paar Transistoren da und werd mal fröhlich herum probieren.
Axel S. schrieb: > Das gilt auch für seine "Lösung" mit den Transistoren. Wenn er die mit > einer verstellbaren Gleichspannung betreibt, werden die einzelnen > LED-Platinen nicht etwa gleichmäßig dunkler, sondern die etwas dunkler > eingestellten gehen als erste ganz aus. Im Bild ein seeehr idealisierter Verlauf von Spannung zu Helligkeit der LEDs. Blau ist dann ohne lokale Dimmung, Rot soll optimaler Weise die Helligkeit bei 50% lokaler Dimmung sein, Orange ist das, was du bescheibts? sozusagen eine parallele Verschiebung nach unten. Rot wäre natürlich optimal, aber eine Mischung aus Rot und Orange ist auch in Ordnung. Meistens ist das Licht eh bei 50% bis 100% Helligkeit.
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Hier mal der tatsächliche Verlauf von Spannung und Strom. Bis ziemlich genau 10V passiert nix, danach nicht ganz, aber doch relativ lineares Verhalten. Edit: Bild hinzugefügt, beim vorherigen Beitrag vergessen
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Klaus H. schrieb: > Geregelt wäre es erst, wenn du eine gute Konstantstromquelle verwendest. Der gute Wecker hat es weiter oben um 10:34 Uhr im Wesentlichen bereits vorgetragen. Eben nur als NPN Variante. Hier die PNP Variante. Die Diode D1 sollte möglichst thermisch mit Q1 gekoppelt werden, damit der Strom auch bei Erwärmung weitestgehend konstant bleibt. Ich gebe aber zu bedenken, dass sich die Lichtfarbe bei unterschiedlich eingestellten Strömen verändert!
Wenn die Versorgungsspannung stabil ist und die Stromstärke gering, kann man den Strom direkt durch das Poti fließen lassen.
1 | |
2 | Poti |
3 | 30Ω 100Ω |
4 | +15V o---|>|---|>|---|>|---|>|---[===]---[===]---| GND |
Einen Transistor kann man verwenden, um das Poti zu entlasten. Allerdings vertragen diese kleinen Transistoren im SOT23 Format auch nicht viel Verlustleistung.
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Paul S. schrieb: > Es reicht, wenn die Helligkeit im hellsten Drittel regeln lässt. Den Unterschied zwischen 100% und 67% wirst du kaum erkennen, weil das Auge Helligkeitsänderungen logarithmisch verarbeitet
Paul S. schrieb: > Bis ziemlich genau 10V passiert nix, danach nicht ganz, aber doch > relativ lineares Verhalten. Das ist das Verhalten für eine Platine. Das Problem kriegst du aber mit mehreren Platinen. Wenn du die auf unterschiedliche Anfangshelligkeit gestellt hast. Bedenke auch, daß die Flußspannung von LED der Exemplarstreuung unterliegt. Auch zwei äußerlich gleiche LED-Platinen werden sich nicht identisch verhalten.
Enrico E. schrieb: > Klaus H. schrieb: >> Geregelt wäre es erst, wenn du eine gute Konstantstromquelle verwendest. > > Der gute Wecker hat es weiter oben um 10:34 Uhr im Wesentlichen bereits > vorgetragen. Eben nur als NPN Variante. Ja, aber er hatte gepostet, solange ich noch schrieb. Und ja, deine Lösung ist besser, bei konstanter Eingangsspannung sogar recht gut. Nur auch da werden für vier LEDs die 15V etwas knapp sein, noch knapper, denn es fehlen nochmals 0.7V. Leider gibt es nur Angaben für größere Ströme und 85° Sperrschichttemperatur die Angabe von typ. 2.8V, max. 3.1V @ 350mA. Könnte also für <100mA LED-Strom gerade noch reichen und auch auch der Transistor wird dann nur rund 300mW (±) umsetzen müssen.
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