Announcement: there is an English version of this forum on Guten Tag, ich bin aktuell daran eine LED Röhre zu bauen. In dieser muss zur Versorgung der LEDs 230V AC in 5V DC mit einem Strom von maximal ca. 7A umgewandelt werden. Da die Röhre nicht besonders groß ist, muss auf der Platine die Umwandlung kompakt (SMD Größe) geschehen. Einfache Print Netzteile, wie z.b. ein Mean Well IRM-05-5 scheiden damit aufgrund ihrer Größe aus. Ich habe bereits von der Flyback Topologie gelesen, allerdings benötigen diese eine relativ aufwändige äußere Beschaltung und können nicht viel Strom liefern. Gibt es andere Möglichkeiten zur Lösung meines Problems? (Eine Höhere Spannung, wie 20V und die Reihenschaltung einiger LED Paare zur Minderung des Stroms würde auch gehen, allerdings schalte ich ungerne alle LEDs in Reihe) Danke schonmal für Hilfsvorschläge
Welche Vorerfahrung mit dem Bau von Schaltnetzteilen hast Du? Ist das ein Bastelprojekt oder soll das ein Produkt werden?
tja, da es (vermutlich) alle Hersteller von LED-Röhren genau so machen, wie du es "ungern" machen möchtest, frage ich mich wer wohl das sinnvollere Konzept verfolgt ...
Rico schrieb: > Guten Tag, ich bin aktuell daran eine LED Röhre zu bauen. In > dieser muss zur Versorgung der LEDs 230V AC in 5V DC mit einem Strom von > maximal ca. 7A umgewandelt werden. > Da die Röhre nicht besonders groß ist, muss auf der Platine die > Umwandlung kompakt (SMD Größe) geschehen. Einfache Print Netzteile, wie > z.b. ein Mean Well IRM-05-5 scheiden damit aufgrund ihrer Größe aus. > Ich habe bereits von der Flyback Topologie gelesen, allerdings benötigen > diese eine relativ aufwändige äußere Beschaltung und können nicht viel > Strom liefern. Gibt es andere Möglichkeiten zur Lösung meines Problems? > (Eine Höhere Spannung, wie 20V und die Reihenschaltung einiger LED Paare > zur Minderung des Stroms würde auch gehen, allerdings schalte ich > ungerne alle LEDs in Reihe) > Danke schonmal für Hilfsvorschläge Wenn die Grösse eingeschränkt ist, solltest Du doch wohl auch die max. Baugrösse angeben. Und an elekrischen Werten nutzt die Ampereangabe alleine gar nichts.
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Rico schrieb: > Einfache Print Netzteile, wie > z.b. ein Mean Well IRM-05-5 scheiden damit aufgrund ihrer Größe aus. Da ist ja auch ein Trafo für die galvanische Trennung drin. Das ist das größte Bauteil darin und das wirst du nicht wesentlich kleiner bekommen.
Frederic S. schrieb: > Welche Vorerfahrung mit dem Bau von Schaltnetzteilen hast Du? > > Ist das ein Bastelprojekt oder soll das ein Produkt werden? Mit dem Bau von Schaltnetzteilen habe ich bisher wenige bis keine Erfahrungen gemacht, da ich das bisher so nie gebraucht habe. Nun würde ich mich aber gerne in das Thema einarbeiten. Das ganze ist bisher ein Bastelprojekt, soll allerdings trotzdem später natürlich Normgerecht sein. Ralf X. schrieb: > Wenn die Grösse eingeschränkt ist, solltest Du doch wohl auch die max. > Baugrösse angeben. Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; Länge: nicht eingeschränkt > Und an elekrischen Werten nutzt die Ampereangabe alleine gar nichts. An welche Angabe hast du gedacht? Verwendet werden WS2812B LEDs, die direkt mit 5V gespeist werden können. 5V * 7A wären 35W Leistung, die benötigt werden.
Die Netzteile sind nicht ohne Not so groß. Kühlung, Filterung, galvanische Trennung kosten Platz. Brauchst du eine galvanische Trennung? Wenn du dir nicht sicher bist, dann brauchst du sie, z.b. wegen pProgrammierinterface, berührbare Taste, usw. Ich würde ein externes Netzteil zukaufen, das kann man verstecken und fährt dann nur mit 5V in dein Projekt. Dann kannst du dich um die Hauptaufgabe kümmern.
Rico schrieb: > Mit dem Bau von Schaltnetzteilen habe ich bisher wenige bis keine > Erfahrungen gemacht, da ich das bisher so nie gebraucht habe. Nun würde > ich mich aber gerne in das Thema einarbeiten. Das ganze ist bisher ein > Bastelprojekt, soll allerdings trotzdem später natürlich Normgerecht > sein. Du wird einige zig Netzteile bauen müssen, bis es gut und sicher funktioniert. Erst danach kommt die Miniaturisierung, die wiederum zahlreiche Iterationen erfordert. Ach: Und du müsstest den Transformator selbst herstellen (denn Herstellen lassen in der Stückzahl 1 wäre finanziell problematisch), das kannst du vermutlich auch noch nicht. Normgerecht verlangt zudem nach Prüfungen mit entsprechender Ausbildung und Equipment. Kann man natürlich von Fachfirmen machen lassen, aber frage mal nach den Kosten. Bis zum Ziel wird es ein sehr langer und vor allem teuren Weg. Wir reden hier von tausenden Euro! Normalerweise kauft man stattdessen ein fertiges Netzteil. > Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; > Länge: nicht eingeschränkt Ich habe noch kein 35 W Netzteil gesehen, das so klein ist. Die Smartphone Ladegeräte machen vor, was möglich ist. Orientiere dich daran.
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Rico schrieb: > Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; Länge: nicht > eingeschränkt > >> Und an elekrischen Werten nutzt die Ampereangabe alleine gar nichts. > > An welche Angabe hast du gedacht? Verwendet werden WS2812B LEDs, die > direkt mit 5V gespeist werden können. 5V * 7A wären 35W Leistung, die > benötigt werden. Also 35W aus der Größe eines Stück Würfelzucker. Tja, wird eher nicht machbar.
Rico schrieb: > Hilfsvorschläge Das ganze Konzept ist Murks. Du bekommst 35W Wärmeleistung nicht weg, RGBW Einzel-LED Steuerung ist aller Wahrscheinlichkeit nach überhaupt nicht notwendig, die gewählten LEDs sind bunt, aber wahnsinnig ineffizient für Beleuchtung und 35W Beleuchtung erfordert einen PFC. Du hast 0,0 Erfahrung mit Schaltnetzteilen, deswegen fällt Dir nicht auf, das Du das in der Baugröße niemals hinbekommst. Man könnte, unter großen Mühen und mit kundenspezifischen Wickelgütern, wenn Geld keine Rolle speilt. Du kannst nicht. Spezifiziere was Deine Mindestanforderungen an die Funktion und Baugröße ist. Dann kann man sich mal unterhalten wie das Konzept aussehen könnte.
Andrew T. schrieb: > Also 35W aus der Größe eines Stück Würfelzucker. > Tja, wird eher nicht machbar. Alternativ viele kleine Netzteile auf die Länge verteilt, die insgesamt die 7A aufbringen können. Mein Problem ist allerdings der Bauteileaufwand, wenn jedes Netzteil noch Trafo, Widerstände, Controller benötigt.
Rico schrieb: > Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; Länge: nicht > eingeschränkt > Mit dem Bau von Schaltnetzteilen habe ich bisher wenige bis keine > Erfahrungen gemacht Das hier haben Profis entwickelt: https://www.tme.eu/de/details/ece40us05/ac-dc-wandler-fur-leiterplatten/xp-power/ Größe: 38mm x 28mm (x 80mm) Als Bastler ohne Erfahrung wirst du es nie kleiner bekommen.
Moin, Michael schrieb: > Du bekommst 35W Wärmeleistung nicht weg, Da bin ich mir auch ziemlich sicher, dass das der springende Punkt ist. Gruss WK
Bisher habe ich Zweifel ob 5V wirklich die ideale Spannung für seine LEDs ist. Bei 7A wird wohl unterwegs etwas Spannungsabfall auftreten. Die Lösung wird wohl noch etwas reifen müssen.
Thomas F. schrieb: > Rico schrieb: >> Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; Länge: nicht >> eingeschränkt >> Mit dem Bau von Schaltnetzteilen habe ich bisher wenige bis keine >> Erfahrungen gemacht > > Das hier haben Profis entwickelt: > https://www.tme.eu/de/details/ece40us05/ac-dc-wandler-fur-leiterplatten/xp-power/ > > Größe: 38mm x 28mm (x 80mm) > > Als Bastler ohne Erfahrung wirst du es nie kleiner bekommen. Tipp: Er könnte den Schrumpfstrahler aus Despicables 3 (a.k.a einfach unverbesserlich) einsetzen. SCNR
Rico schrieb: > Ich habe bereits von der Flyback Topologie gelesen Lesen alleine reicht da nicht weit. Gute Entwickler für haben da schnell mal 10 Jahre Erfahrung nur mit dem Design von Stromversorgungen. > allerdings benötigen diese eine relativ aufwändige äußere Beschaltung Eigentlich gilt generell: alles, was mit 230V zu tun hat, ist relativ aufwendig (**). > und können nicht viel Strom liefern. Diese Topologie ist in der Leistung beschränkt. Aber du kannst mit 50W LED eine komplette Baustelle beleuchten, da relativiert sich das schnell wieder. Rico schrieb: > Maximale nutzbare Breite: ca. 15 mm; Höhe: ca. 10mm; Länge: nicht > eingeschränkt Vergiss es. Du musst eine andere Lösung für dein Problem suchen. Thomas F. schrieb: > Das hier haben Profis entwickelt: > Größe: 38mm x 28mm (x 80mm) Einfache überschlägige Berechnung (mit Leistung ~ Volumen): 40W vom Profi brauchen 3x4x8 cm³ = 96 cm³ Volumen. Wenn das in Breite und Höhe auf 1 cm x 1,5 cm = 1,5 cm² beschränkt ist, dann wird das Netzteil 64 cm lang. Daran erkennt man, dass die Ausfgabe mit hoher Wahrscheinlichkeit so nicht mal vom Profi zu lösen ist. (**) im Datenblatt zum XP-Power Netzteilblock stehen dann auch die Normen, die für so eine selbstgemachte Lösung relevant sein könnten: - https://www.tme.eu/Document/25e54f45a625c32f8109844b0e1bd766/SF_ECE40.pdf
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Rico schrieb: > Guten Tag, ich bin aktuell daran eine LED Röhre zu bauen. In dieser muss > zur Versorgung der LEDs 230V AC in 5V DC mit einem Strom von maximal ca. > 7A umgewandelt werden. Ändere die Umgebungsbedingungen. Lass' die Idee von "Retrofit" mit Weiterverwendung der alten Röhrenfassungen einfach sein, bau den alten Krempel ab, und Du wirst irgendwo ein geeignetes gekauftes Netzteil unterbringen können. Wie schon alle anderen hier geschrieben haben: Das Design eines kompakten und leistungsfähigen Schaltnetzteils ist etwas, wofür man Jahre an Erfahrung im Schaltnetzteildesign braucht. Beschränke Dich auf das, was Du kannst, ändere das, was an unnötigen Umgebungsbedingungen vorhanden ist und stört. Wenn an der Garagendecke eine alte Röhrenfassung hängt - weg damit. Den alten Schrott beizubehalten macht viel, viel mehr unnötigen Aufriss als mit Berücksichtigung der heutigen Möglichkeiten neu zu designen. Bau kein Netzteil. Kauf' es.
Bei uns im Betrieb sind mittlerweile jede Menge Retrofit-Röhren im Einsatz. Hab mal eine beim Tausch zerbrochene geschlachtet. Darin sind jede Menge SMD-LED in Serie geschaltet und, wen wunderts, eine "einfache" PFC als Netzteil vorgeschaltet. Also Gleichrichter, Kein Netzelko dafür strombegrenzte PFC mit nachgeschalteten 450V Elkos, ca 120 - 130 in Serie geschaltete LEDs fertig.
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Armin X. schrieb: > ca 120 - 130 in Serie geschaltete LEDs > fertig. Für RGB nicht mehr ganz so easy ;-) Davon abgesehen das RGB alleine für Beleuchtung nicht wirklich taugt. Es sollte schon RGBW sein. Man müsste eben wissen was die Designziele sind, um einen gangbaren Weg zu ermitteln.
Andrew T. schrieb: > Also 35W aus der Größe eines Stück Würfelzucker. > Tja, wird eher nicht machbar. Die Länge war ja uneingeschränkt, nur Breite und Höhe sind limitiert. Trotzdem wird es schwer, da Bauteile sinnvoll unterzubringen. Armin X. schrieb: > strombegrenzte PFC Als Fertigteil oder diskret?
Danke für eure Antworten, das habe ich mir so bereits gedacht. Dann formuliere ich meine Fragestellung etwas um. Die Röhre möchte ich für meine Veranstaltungstechnik bauen. Dabei kommen oft Leitungslängen von 10m oder mehr zustande, weswegen der Spannungsfall mit nur 5V und 7A darüber zu hoch wäre. Wenn ich stattdessen extern ein Netzteil verbaue mit einer Ausgangsspannung von z.B. 48V, was außerdem noch Schutzkleinspannung wäre, kann ich diese mithilfe eines Buck Converters innerhalb der Röhre auf 5V herabsetzen. Über die Leitung würden damit bei den 35W nur 730mA fließen (bei Annahme: kein Spannungsfall über die Leitung). Gibt es die Möglichkeit einen Buck Converter in der Größe und Leistung zu bauen, das dieser in die Röhre passt?
Bei der Leistung geht das noch ohne PFC Ohne galvanische Trennung sollte das mit einem oder zwei LNK... möglich sein. Für einen Bastler vielleicht zu Anspruchsvoll (Gefährlich).
Jürgen schrieb: > Bei der Leistung geht das noch ohne PFC Ohne PFC geht bei jeder Leistung. Der TO wollte aber CE Konform und da ist ab 25W PFC vorgeschrieben bei Beleuchtung. Rico schrieb: > Gibt es die Möglichkeit einen Buck Converter in der Größe und > Leistung zu bauen, das dieser in die Röhre passt? Klar. Die Länge ist ja nicht definiert. Aber ob Du das kannst? Darüber wie Du 35W Verlustleistung abführen möchtest, schweigst Du Dich ja aus.
Michael schrieb: > Der TO wollte aber CE Konform und da ist ab 25W PFC vorgeschrieben bei > Beleuchtung. Naja, ob so eine Effektbeleuchtung auch darunter fällt?
Michael schrieb: > Darüber wie Du 35W Verlustleistung abführen möchtest, schweigst Du Dich > ja aus. Ich glaube er begreift das schlicht noch nicht. @Rico: LEDs sind zwar schon deutlich effizienter als Glühbirnen - aber dennoch wird die in ihnen umgesetzte Leistung nun mal großteils nicht in Licht sondern Wärme gewandelt. (Sieh Dir einfach mal fertige LED-Beleuchtung an, dabei sind effiziente Kühlmaßnahmen Usus.) Und Du willst ja auch noch lauter parallele LEDs an 5V, wobei leider unnötig pro LED jeweils 1x der Spannungsfall des strombegrenzenden oder -regelnden Elementes zwischen den 5V und der jew. LED rein als "Verbräter" arbeitet. Deswegen redet Michael von 35W (Höhe der Versorgung als Konstantspannung mal Gesamtstrom) als Verlustleistung. Und um dieses Problem wirst Du nicht herumkommen, sogar wenn Du irgendwie (ich wüßte leider nicht, wie...) das mit dem "64cm Stäbchen-Schaltwandler" hinkriegtest.
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Spannungswandlermodule mit z.B. 20 V bis 60 V Eingangsspannung, 5 V Ausgangsspannung und 6 A Ausgangsstrom gäbe es z.B. von Murata: https://www.murata.com/en-eu/products/productdetail?partno=MYC0409-NA Mit doppelseitiger Bestückung der Leiterplatte bekäme man auch ordentliche Batterien an Kondensatoren für die Eingangs- und Ausgangsseite untergebracht. Ich würde solch einen Wandler auch lieber nicht an seiner Belastungsgrenze betreiben, sondern lieber zwei oder drei Laststromkreise verwenden, da ja kaum Kühlfläche über die Leiterplatten zur Verfügung steht. Außerdem ist der Wirkungsgrad des MYC0409 bei ca. 2,5 A Ausgangsstrom maximal. Da ja bei der Versorgung mit Kleinspannung auch kaum Isolationsabstände eingehalten werden müssen, ließen sich sicherlich auch mehrere Wandler auf einem Leiterplattenstreifen hintereinander anbringen. Natürlich muss man beim Leiterplattendesign schon darauf achten, sich durch die ganzen Vias die Hochstromleiterbahnen auf den anderen Lagen zu perforieren. Mit einem geeigneten Lagenstapel und Microvias ist da schon einiges möglich. Abgesehen davon, dass die genannten LEDs vermutlich nicht allzu gut für Beleuchtungszwecke geeignet sind. Nachtrag: Ich habe gerade gesehen, dass der MY0409 für ein festes Teilerverhältnis von 4:1 ausgelegt ist. Also muss die Eingangsspannung dann genau 20 V betragen. Je nach 24 V-Festspannungsnetzteil liegt das aber ggf. noch im Einstellbereich.
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H. H. schrieb: > Effektbeleuchtung Ist es denn eine? Andreas S. schrieb: > festes Teilerverhältnis > von 4:1 ausgelegt ist. Schick. Flackern im Takt der Stromaufnahme. Das ist nur ein ungeregelter 'Vorteiler' um einen richtigen Regler daran zu betreiben der die Vin nicht packt. Wird bestimmt lustig wenn der TO ein LGA Gehäuse löten will.
H. H. schrieb: > "WS2812B" Es gibt genügend die damit eine farbige Beleuchtung bauen wollen. Weil sie meinen es wäre doch so schön einfach.
Michael schrieb: > H. H. schrieb: >> "WS2812B" > Es gibt genügend die damit eine farbige Beleuchtung bauen wollen. > Weil sie meinen es wäre doch so schön einfach. Rico schrieb: > Die Röhre möchte ich für > meine Veranstaltungstechnik bauen.
5 Stück von denen in der Röhre verteilen, die sind ohne Pins 9x11x17mm, vertragen 36V und liefern 5V 1,5A https://www.mouser.de/datasheet/2/281/1/oki_78sr-2941117.pdf https://www.mouser.de/ProductDetail/Murata-Power-Solutions/OKI-78SR-5-1.5-W36H-C?qs=2QmwSASSNhZqjGIOUYWBAg%3D%3D
Orientiere dich an den China LED-Stripes. RGBW mit WS2814. laufen mit 24V, das hält die Ströme im Rahmen und 6 LEDs in Reihe (die dann als Gruppe gleich laufen) sind auch noch im Rahmen
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