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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Aus wechselnder Spannung 11 13,8 V saubere 10V erzeugen


Autor: A. Arndt (Gast)
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Hallo,

ich möchte gerne LED-Strahler an meiner weissen Aussenwand betreiben, 
wenn ich denen genau 10V geben ist die Lichtleistung passend, ansonsten 
sind die Strahler zu hell.

Nur leider möchte ich aus einem Solarakku 11...13,8V konstante 10V 
erzeugen, die Last beträgt ca. 120mA, jemand eine Idee zur Realisierung 
?

Gruss
A. Arndt

Autor: Eddy Current (chrisi)
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L4940V10 bei Reichelt 0,77€ :-)

Autor: Dirk (Gast)
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Was ist denn an dem toller als am 7810 ?

Autor: Chrisi (Gast)
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Der 7810 benötigt 3 Volt Spannungabfall. Hier ist aber ein 
Low-Drop-Regler gefordert, der auch mit 1 Volt zurecht kommt.

Autor: Dirk (Gast)
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alles klar Dankö :)

Autor: Uwe Bonnes (Gast)
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Dioden and Konstantspannung ist keine gute Idee. Wenn sich z.b. wegen 
hocher Aussentemperaturen die Flussspannung aendert, kanns Du ggf die 
LEDS ueberlasten. Wie waere es mit einer Stromquelle mit 120 mA?

Autor: Schlumpf (Gast)
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ggf kannst du auch einfach ne 10V Z-Diode parallel zu der LED klemmen 
und nen Vorwiderstand davor.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Schlumpf wrote:
> ggf kannst du auch einfach ne 10V Z-Diode parallel zu der LED klemmen
> und nen Vorwiderstand davor.

Geniale Idee, besonders wenn man bedenkt, dass von einem Solar-Akku die 
Rede war, der vermutlich mit Solarzellen aufgeladen wird. Da kommt es 
sicher auf jedes sinnlos verbratene Milliampere an.

Wie wäre es mit einem (Stepdown-) Schaltregler?

...

Autor: Schlumpf (Gast)
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@Hannes:
Mindestens genauso genial, wie ein Längsregler, der auch nix anders 
macht, als  den "Rest" zu verheizen...
Viel schlimmer als mit dem Längsregler wird´s mit der Z-Diode auch 
nicht.

Autor: Jörg B. (manos)
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Uwe Bonnes wrote:
> Dioden and Konstantspannung ist keine gute Idee. Wenn sich z.b. wegen
> hocher Aussentemperaturen die Flussspannung aendert, kanns Du ggf die
> LEDS ueberlasten. Wie waere es mit einer Stromquelle mit 120 mA?
Ich setze mal voraus, die Schaltung hat einen Begrenzungswiderstand - 
sonst wären die LEDs wahrscheinlich schon durch das Testen in den ewigen 
Jagdgründen...
Ob Linearregler oder Schaltregler hängt ein wenig davon ab, ob der Akku 
die 120mA Dauerlast bringen und am nächsten Tag wieder entsprechend 
durch die Solarzelle gefüllt werden kann.

Autor: Schlumpf (Gast)
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Ich ermute mal, dass es sich bei den LED-Strahlern um so fix-fertige 
Mudule handelt, die man antelle von 12V-Halogenlampen einsetzen kann. 
Daher sollte die Strombegrenzung eingebaut sein. Aber wie gesagt, das 
ist nur ne Vermutung

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Schlumpf wrote:

> Mindestens genauso genial, wie ein Längsregler, der auch nix anders
> macht, als  den "Rest" zu verheizen...

Der Längsregler verheizt die Spannung, die ,,zu viel'' ist, bei
dem durch die LEDs vorgegebenen Strom.

Dein Parallelregler verheizt zusätzlich zum Strom der LEDs so
viel Strom, dass die Spannung auf den gewünschten Wert
zusammenbricht.

> Viel schlimmer als mit dem Längsregler wird´s mit der Z-Diode auch
> nicht.

Doch.  Beim Längsregler würde der nicht benutzte Strom anderweitig zur
Verfügung stehen, beispielsweise zum Aufladen eines Akkus.

Einen Parallelregler habe ich bislang nur ein einziges Mal eingesetzt.
Damals habe ich ein Simson-Moped von 6-V~-E-Anlage auf 12 V= umgebaut,
und die Lichtmaschine hatte nicht genügend Spannungsreserve, um mit
damals gängiger Technologie einen Längsregler zu versorgen und
trotzdem bei hoher Last das Maximum an Leistung aus der Lima entnehmen
zu können.  Da der Betrieb nahe an der Leistungsgrenze (ohne
großartige Überschüsse) der Regelfall war und lediglich im
Ausnahmefall (Fahrt ohne Beleuchtung oder Batterie extern pumpvoll
aufgeladen) nennenswerter Leistungsüberschuss existierte, habe ich
einen Parallelregler bevorzugt, der ggf. die überschüssige Energie in
einer Glühlampe verheizt hat.

Diejenigen, die mir später das Moped geklaut haben, werden sich gut
gewundert haben, warum es mit einer Ansaugraum-Innenbeleuchtung
ausgestattet war... :-o

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Schlumpf wrote:
> @Hannes:
> Mindestens genauso genial, wie ein Längsregler, der auch nix anders
> macht, als  den "Rest" zu verheizen...
> Viel schlimmer als mit dem Längsregler wird´s mit der Z-Diode auch
> nicht.

Bei Z-Diode und Voewiderstand fließt aber ein zusätzlicher Querstrom.

Ich bin übrigens auch von fertigen 12V-LED-Strahlern ausgegangen.

Bei Einsatz vieler einzelner LEDs würde ich Reihenschaltung der LEDs an 
StepUp-Wandlern mit Stromregelung bevorzugen. Also statt des 
Spannungsteilers einen Shunt im Stromzweig für die Regelung einsetzen.

...

Autor: Schlumpf (Gast)
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Schon klar, dass da noch mehr vergeudet wird, aber letztendlich sind 
beide Methoden nicht das gelbe vom Ei, wenn es um´s Stromsparen geht...
Ein Schaltregler wäre sich das Eleganteste. Aber das ist halt immer eine 
Frage des Aufanwads den man betreiben will.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Schlumpf wrote:
> Ein Schaltregler wäre sich das Eleganteste.

Richtig.

> Aber das ist halt immer eine
> Frage des Aufanwads den man betreiben will.

Beim Aufwand kommt es meist auf den Zweck an. Hier soll eine weiße 
Hauswand angestrahlt werden, also eine Art Fassadenbeleuchtung. 
Fassadenbeleuchtung fällt im weitesten Sinne unter "Werbung". Und für 
Werbung ist uns Deutschen doch wohl kein Aufwand zu hoch, oder?

Duck & wech...

...

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Schlumpf wrote:
> @Hannes:
> Mindestens genauso genial, wie ein Längsregler, der auch nix anders
> macht, als  den "Rest" zu verheizen...
> Viel schlimmer als mit dem Längsregler wird´s mit der Z-Diode auch
> nicht.

Aua aua aua... da steht aber jemand auf Kriegsfuß mit dem Ohmschen 
Gesetz...
da die untere Spannung nahe an der Zenerspannung liegt (vorausgesetzt 
"ideale" Zener mit exakt 10V), muss der Vorwiderstand entsprechend 
niederohmig sein, hier (11V-10V)/0,12A = 8,333Ohm. Bei der oberen 
Spannung fließen dann (13,8V-10V)/8,333Ohm - 120mA = 336mA durch die 
Z-Diode, was satten 3,4W entspricht!!!

LDO vs. SMPS bezüglich Eta:
Untere Spannung mit LDO: Plast = 1,2W / Pzu = 1,32W ---> 90,9%
Obere Spannung mit LDO: Plast = 1,2W / Pzu = 1,656W ---> 72,5%
Das muss man erstmal mit einer SMPS toppen...

Autor: Alexander Arndt (Gast)
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Hallo,

Veilen Dank für Eure vielen Tips, zur Info,
es sind 3 Stück Led-"Halogen-Strahler" paralell, der Akku ist ein 
200Ah-Akku, es sollte natürlich schon sparsam die 10V stabilisiert 
werden, welches ist nun die beste Idee...?

Gruss
A. Arndt

Autor: Josef Schwinge (tscho)
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Was spricht gegen Strombegrenzung mittels j-FET ?
 ein J-FET wär bei niedriger eingangsspannung niederohmig genug, um auch 
gegen ende der Akkukapazität die LED´s noch mit genügend strom zu 
speisen.

der Flussstrom müsste doch mittels eines 500k Präzisionspotis parallel 
zu den LED´s (Der Schieber-Abgriff auf das Gate) gut einstellbar sein. 
das Poti verbraucht dann ca 20uA,

Ich hab mir das Kennlinienfeld eines J-Fet noch nicht angeschaut, aber 
da gibts doch bestimmt typen, die die nötige Steilheit haben

nennenswerte verluste entstehen nur durch verbraten der Überspannung am 
j-Fet (quasi ein adaptiver vorwiderstand)

geht das?

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