Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PTC oder NTC Logik umkehren


von Fred F. (fred08151)


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Ich wollte den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln, aber laut den 
ganzen Datenblättern geht bei PTCs der Widerstand erst ab >100 °C 
wirklich hoch.
Meine Messung mit dem PTC in 50°C warmen Wasser bestätigte das, der 
Widerstand sank sogar erst, mit dem Feuerzeug ging der Widerstand 
schnell nach oben.
Aber bei den NTCs ist der Temperaturbereich, in dem der Widerstand sich 
schon ab 35°C erheblich ändert, viel näher an der Anforderung.
Sollte ich dann nicht lieber einen NTC nehmen und die Logik umkehren ?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Fred F. schrieb:
> Ich wollte den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln

Soll der Widerstand in Reihe zur LED geschaltet werden? Der erzeugt ja 
dann einen Spannungsabfall und wird selber warm und leitet dann noch 
weniger... Macht es nicht mehr Sinn mit einem nahezu beliebigen 
Temperatursensor eine PWM zu steuern?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fred F. schrieb:
> laut den
> ganzen Datenblättern geht bei PTCs der Widerstand erst ab >100 °C
> wirklich hoch.
> Meine Messung mit dem PTC in 50°C warmen Wasser bestätigte das

Es gibt nicht nur einen (Typ) PTC. Der "Knick" in der 
Widerstands-Temperatur-Kennlinie kann in einem recht weiten Bereich 
eingestellt werden (vom Hersteller natürlich). 70°C PTC hatte ich schon. 
K.A. ob es auch PTC mit 60°C Sprungtemperatur gibt.

> Ich wollte den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln

Und wie hast du dir das vorgestellt? In der Elektronik (und sonst auch) 
gilt: das Leben ist kein Wunschkonzert. Wenn dein Konzept von der 
Existenz eines exotischen Bauteils abhängt, dann ist es keins.

von Frank K. (fchk)


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Fred F. schrieb:
> Ich wollte den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln, aber laut den
> ganzen Datenblättern geht bei PTCs der Widerstand erst ab >100 °C
> wirklich hoch.

Es gibt unterschiedliche. Du hast wahrscheinlich einen ausgesucht, der 
deutlich nichtlinear ist und oft als Temperaturschutz in Motorwicklungen 
etc eingesetzt wird. Da kann es dann sein, dass sich der Widerstand 
innerhalb von 20°C um 2 bis 3 Zehnerpotenzen ändert. Diese 
Motorschutz-PTCs gibts mit unterschiedlichen Grenztemperaturen.

Die andere Gruppe sind Mess-PTCs, die eine möglichst lineare Kennlinie 
haben. Gibts auch.

fchk

von Fred F. (fred08151)


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Hast du mal einen Link ?
Bei reichelt & Co. sind die Filterfunktionen nicht so toll.

von Frank K. (fchk)


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Fred F. schrieb:
> Hast du mal einen Link ?

Das hier ist so ein Motorschutz-PTC, hier mit 70°C
https://www.digikey.de/de/products/detail/epcos-tdk-electronics/B59100M1070A070/651886

Das hier ist einer von der anderen Sorte:
https://www.digikey.de/de/products/detail/cantherm/STS110003L360500U129/6201880

Vergleiche mal die Kennlinien.

fchk

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Fred F. schrieb:
> geht bei PTCs der Widerstand erst ab >100 °C wirklich hoch
Die üblicherweise auf Bariumtitanat basierenden, gesinterten PTC sind 
darauf getrimmt, bei einer "Sprungtemperatur" ziemlich schnell hochohmig 
zu werden. Das wird also nichts  mit "bei steigender Temperatur 
allmählich abdunkeln".

Ich würde einen NTC oder einen silizumbasierten PTC (KTY irgendwas) zum 
Messen der Temperatur nehmen und dann den LED-Strom elektronisch (linear 
oder besser per PWM) herunterregeln.

: Bearbeitet durch Moderator
von Jens G. (jensig)


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Frank K. schrieb:
> Das hier ist einer von der anderen Sorte:
> https://www.digikey.de/de/products/detail/cantherm/STS110003L360500U129/6201880

Das ist aber eben nur ein Sensor für geringen Strom. Nichts, wo man den 
Strom einer Leistungs-LED direkt drüberjagen kann/sollte ...

von Jens G. (jensig)


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Frank K. schrieb:
> Das hier ist einer von der anderen Sorte:
> https://www.digikey.de/de/products/detail/cantherm/STS110003L360500U129/6201880

Das ist aber eben nur ein Sensor für geringen Strom. Nichts, wo man den 
Strom einer Leistungs-LED direkt drüberjagen kann/sollte ...
Die Lösung ist einfach die, die bereits genannt wurde - NTC mit ein 
bißchen Elektronik dahinter, die ein PTC-Verhalten draus macht.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Lothar M. schrieb:
> ... PTC sind
> darauf getrimmt, bei einer "Sprungtemperatur" ziemlich schnell
> hochohmig zu werden. Das wird also nichts  mit "bei steigender
> Temperatur allmählich abdunkeln".

Der TE schrieb nichts von "bei steigender Temperatur allmählich 
abdunkeln". Er wollte "den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln". 
Das einzige das wir wissen ist daß er die LED nicht einfach hart 
abschalten will.


Jens G. schrieb:
> Das ist aber eben nur ein Sensor für geringen Strom. Nichts, wo man den
> Strom einer Leistungs-LED direkt drüberjagen kann/sollte

Wir wissen weder, ob es um eine Leistungs-LED geht. Noch ob der TE den 
Strom der LED über den PTC leiten und so direkt begrenzen wollte.


Der TE hat sich noch nicht wieder gemeldet und ich zweifle, ob er das 
überhaupt tun wird. Und wir gestandene Elektroniker wissen doch im 
Grunde alle, wie man das richtig macht. Einfach ein Temperaturfenster 
festlegen, innerhalb dessen der LED-Strom von 100% auf 0% sinken soll. 
Und dann einen geeigneten Temperatursensor nehmen und eine PWM (bei viel 
Strom) oder einen linearen LED-Treiber (bei wenig Strom) passend 
einstellen. Kein Hexenwerk.

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


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Tut mir leid, ich hätte gleich die Eckdaten der LED mitliefern sollen.
Die Durchbruchsspannung der LED liegt laut Angabe bei 3,3 Volt und soll 
700 mA aushalten können.

Ich wollte nicht, dass es wieder heisst, ich würde Prosa schreiben, 
aber:
Es handelt sich um eine Stirnlampe, die wurde mit 3 x AA und einer 
Glühbirne betrieben, die hätte ich gerne mit 3 x 14500 Li-Ion und einer 
LED betrieben.
Im Gehäuse ist relativ wenig Platz und die Wärmeabfuhr ist nicht 
gegeben.
Deshalb war mein erster Gedanke ein PTC, aber die greift im Gegensatz zu 
den NTCs zu spät.
NTCs habe ich folgende in meiner Bastelkiste:
1,6 Ohm
13 Ohm
100 Ohm
150 Ohm
220 Ohm
470 Ohm
1k Ohm
65 kOhm
500 kOhm

Jetzt habe ich in der Zwischenzeit bei falstad eine Schaltung mit einem 
1k-Ohm-NTC simuliert:

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWKsAsBOATCgbCjAOAdm0IRUjXxAUmpBQGZqBTAWjDACgA3EVjSCirtscPgKF8w+SFVq1y4DFBUwEnAO7jBwsKNr8dUhihRROAc22T2Js4ZtgGBVZuu6ZwgWPafzWwx9pWSk0BGVfEMg3B107bT1jU38E7CT7MDCIp2TogMzw9KkibPjovWyEbA8Q9irdQjBlZQATZgAzAEMAVwAbABdWXuYW8FVkSC5+qSFdbET2FCqpebTaCFZ8aAYZbAZIQkI0Q4wMbDXoYgwEfCdnMDg0EnAxNq6+-piC7L866uKQgwvvUpI1Kgw0uwwSlFssRDIZnC9M4QED8ktIWAEIVYZj9KivhipNjskS6oIYWBZjMsDN8HFRAT0fSVgssRDWWk0cT-lCmitcKD+XkVk8hdlzhlodFpiIxSI2ZLOSoNoRLgxCCgCgw0GgDrczDBcPcmjr8LglhgIA9aG8egMvkqRCiRIK+coRX84slFizbLlCX6chlqbZGZ72ZjobjxZSyWBo1SkdV5I75Qn+e7Y9ys7mEy4sxHsOn4l6ikWSz69OnyFQgQAnUWYhAcuWY2sq+CB3ShpPtlkR+O9+M0Q2cRtt5VQxkKtb0QhwL7EAx6NnL2MR9d5wgFjMe8d0ntB4e09YHqFVltRqsd9ZdgDOTeJrYTl456xAXV69+YS5vtVfDJ4i4fJi0xUtAPLP8gKrEooInatmxfMDlQUBdHTdPQglWFYxCLRVsMVRJogQlC6hfEFyLnFAFwjSjgx5XQryZZ88SIti1k4IA

Die scheint aber doch sehr anfällig zu sein.
Die beiden 1k-Ohm-Widerstände sollen den NTC simulieren.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fred F. schrieb:
> Es handelt sich um eine Stirnlampe, die wurde mit 3 x AA und einer
> Glühbirne betrieben, die hätte ich gerne mit 3 x 14500 Li-Ion und einer
> LED betrieben.

Albern. In jeglicher Hinsicht.

Zum ersten: bei Aldi gibt es jedes Jahr im Herbst Stirnlampen ganz 
ähnlicher Spezifikation. Und sogar jetzt noch im Onlineshop: 
https://www.aldi-onlineshop.de/p/led-stirnlampe-101022364/

Für läppische €5,99 bekommst du deine alte Stirnlampe nicht von Glühobst 
auf LED umgestrickt. Zumal die Optik für LED nicht ganz einfach ist. Und 
der Tragegurt altert auch. Für das gleiche Geld gibt es auch eine "LED 
Ultralight Lampe". Ist nicht punktförmig, sondern ein Lichtband. Dafür 
mit Akku. Ein Produkt dieser Art wird gerade auf Youtube massiv 
beworben. Ist vermutlich bequemer zu tragen.

Zweitens: so eine Stirnlampe trägt man auf der Stirn (Ja wirklich! Wer 
hätte das gedacht!). Die wird lange bevor die LED 60°C erreicht hat 
unerträglich heiß. Aber abgesehen davon hat die Aldi-Stirnlampe (ich 
habe die selber) das Problem nicht. Ob es daran liegt, daß man sie 
ohnehin nur in der kalten Jahreszeit verwendet? Oder weil ich sie nur 
selten mit voller Lichtstärke benutze?

von Fred F. (fred08151)


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Und ich habe die LEDs, Akkus und NTC hier rumliegen und ich möchte keine 
3 x AAA Batterien, sondern 14500er Li-Ion oder LiFePO4-Akkus.
Das man das Zeug kaufen kann weiss ich selbst, das ist jedoch nicht 
meine Intention.
Ich möchte basteln und dabei noch etwas lernen, während von dir nur 
gesabbel kommt:

> K.A. ob es auch PTC mit 60°C Sprungtemperatur gibt.
> Und wir gestandene Elektroniker wissen doch im
> Grunde alle, wie man das richtig macht. Einfach ein Temperaturfenster
> festlegen, innerhalb dessen der LED-Strom von 100% auf 0% sinken soll.
> Und dann einen geeigneten Temperatursensor nehmen und eine PWM (bei viel
> Strom) oder einen linearen LED-Treiber (bei wenig Strom) passend
> einstellen. Kein Hexenwerk.

Kein Link dazu, wie man es machen könnte, keine Informationen, die mir 
weiterhelfen könnten, nur bla bla, wie toll du bist, dass du es weisst 
wie es gehen würde.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fred F. schrieb:
> Kein Link dazu, wie man es machen könnte, keine Informationen, die mir
> weiterhelfen könnten, nur bla bla, wie toll du bist, dass du es weisst
> wie es gehen würde.

Pff.

Der PT4115 ist ein Stromschaltregler für LED. Mit 2 oder 3 LiPo Zellen 
für eine weiße LED geeignet. Am DIM Eingang kannst du den analog oder 
per PWM dimmen. Da geht auch ein Spannungsteiler mit NTC oder PTC. Gibt 
vermutlich schon einen Thread dazu.

https://www.mikrocontroller.net/search?query=PT4115

Noch viel mehr Stromschaltregler:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8

Oder wie wäre es in teuer?

https://media.distrelec.com/Web/Downloads/_t/ds/rcd24_eng_tds.pdf
(beachte Seite 4 unten)

Wie gesagt: das ist kein Hexenwerk. Man kann das bauen, aber man lernt 
dabei nur den Stand der Technik von vor 10 Jahren kennen.
Es schön und sicher und halbwegs wetterfest hinzubekommen ist allerdings 
aufwendig. Wenn dein Neujahrsvorsatz "mehr joggen" war, wird das dieses 
Jahr wohl nichts mehr.

von Achim H. (pluto25)


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Ich verwende Ptc Sicherungen(800mA) die auf die Rückseite der Led 
geklebt werden. Kaum erkennbare Verdunklung, aber damit ist noch kein 
Cob (12V/10W) verstorben. Wenn etwas Abstand zur Led geschaffen wird 
könnte auch die Selbsterhitzung den Spannungsunterschied zwischen vollem 
und leerem Accu dämpfen.
Nun werden die hier nur ca 45°. Mit einer Stärkeren (900mA/2A?) werden 
sie entsprechend wärmer.

von Fred F. (fred08151)


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Achim H. schrieb:
> Ich verwende Ptc Sicherungen(800mA) die auf die Rückseite der Led
> geklebt werden.
Meinst du sowas ?
https://www.mouser.de/ProductDetail/Bourns/MF-PSHT016KX-2?qs=XeJtXLiO41RRFMz6pD50ow%3D%3D

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Fred F. schrieb:
>Ich wollte den Strom einer LED bei > 60° C runter regeln,

Das mit PTC-Widerstand machen zu wollen, oder durch
Temperaturmessung, ist viel zu träge, in der Zeit ist
die LED schon kaputt.

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Du könntest zwei Vorwiderstände mit einem zweipoligen Temperaturschalter 
kombinieren. Wenn er auslöst wird ein Widerstand unterbrochen und 
dadurch der Strom gesenkt.

Vernünftige LED Lampen enthalten allerdings einen Schaltwandler, der 
unabhängig von der Akkuspannung für konstante Helligkeit sorgt und in 
mehreren Stufen einstellbar ist. Solche Wandler erzeugen auch viel 
weniger Wärme als Widerstände.

: Bearbeitet durch User
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