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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Up Transistorschaltung für LED Lampe


Autor: Bastler (Gast)
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Ich weiß, es gibt tausende Fundstellen in Google, millionen und 
abermillionen Bauanleitungen, aber was ich, der Bastler da och nicht 
kapiert habe ist das:

Meine Vorstellung geht dahin, das ich mir aus einer Taschenlampe, die 
normal mit einer 4,5 V Blockbatterie betrieben wird, eine LED Lampe 
bastel, die ich mit 24 weißen LED bestücke und dafür einen einfachen 
Multivibrator mit 2 Transistoren und einer Speicherdrossel bastel, das 
ich die LED in 3er Gruppen mit einer Konstantsstromquelle für 40 mA 
betreibe.

Auf den ELV-Seiten habe ich schon die ein oder andere Schaltung gesehen, 
aber alles nur von 1,5 --> 4 Wolt.

Dazu kommt dann noch das Problem, das ich max. 2 Mignonzellen in das 
Gehäuse kriege. Wenn ich aber noch bis 1,5 V oder weniger eine 
brauchbare Funktion haben will, dann muß ich ja die Schaltung so 
auslegen, das die steigende Frequenz einer Multivibratorschaltung bei 
sinkender Spannung noch 12 V für die LED hinbekomme.

Gibt es da eine Seite, wo beschrieben ist, wie man eine solche 
Speicherdrossel berechnet ?

Auch wäre ein Rechenbeispiel für die Multivibratorschaltung über den 
Spannungsbereich recht lustig für die Lösung meines Problems.

Danke für jeden Tipp.

Der Bastler

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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>Meine Vorstellung geht dahin, das ich mir aus einer Taschenlampe, die
>normal mit einer 4,5 V Blockbatterie betrieben wird, eine LED Lampe
>bastel, die ich mit 24 weißen LED bestücke und dafür einen einfachen
>Multivibrator mit 2 Transistoren und einer Speicherdrossel bastel, das
>ich die LED in 3er Gruppen mit einer Konstantsstromquelle für 40 mA
>betreibe.

Schöne Vorstellung, aber mit einer 2-Transistor-Einfachschaltung nicht
zu machen. Da muß schon ein Step-Up-Wandler her, z.B. sowas

http://www.led-shop24.de/pd-1546293597.htm

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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1. Nutz mal die Foren-Suche
2. Wenn du 24 LED verbauen willst und 12Volt als Output haben möchtest, 
dann schaltest du 3 LED in Reihe und 8 parallel.

Eine Konstantstromquelle an sich ist okay, nur 40 mA erscheinen für mich 
etwas viel Strom für eine weiße LED!

Du baust doch dann 8 Konstantstromquellen für jeweils eine 3er Gruppe.
Ich würde es mir einfacher gemacht, Step-Up Wandler für ca. 10,5 Volt 
oder Litium-Ionen-Akku (der bringt minimal 3,6V oder manche 3.7V) 
einbauen und per Step-Down die Helligkeit/Spannung(3,4V) einstellen.

Ich weiß nicht ob man da einfach eine Helligkeitsregelung mit PWM 
verwenden kann, da die LEDs nur mit maximal 100mA Strom belastet werden 
können.

Hier -> 
Ebay-Artikel Nr. 120154643583

Also 25mA bei 3.4V sind okay und achte etwas auf Kühlung, die kleinen 
werden recht warm.

30mA ist der absolut maximalste Strom der durch solch eine Diode fließen 
sollte.

Nebenbei: Die HongKong LEDs sind wirklich gut und die verarschen dich 
bei der Leuchtstärke(55000mcd) nicht. 24 cent pro Stück ist ein normaler 
Preis.

Link:
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/aww_smps.html

lg

Autor: Fred (Gast)
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>Schöne Vorstellung, aber mit einer 2-Transistor-Einfachschaltung nicht
>zu machen.

Stimmt, es reicht nämlich schon EIN Transisor!!!
siehe z.B. hier:

http://www.emanator.demon.co.uk/bigclive/joule.htm

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Der Joule-Thief hat aber nen recht schlechten Wirkungsgrad, und bei 
Vbat>Vf der LED brennt diese durch...
Ansonsten ne schöne Schaltung, hab selbst damit schon ein paar 
Taschenlampen auf LEDs umgerüstet.

Autor: klaus (Gast)
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der pr4402 + spule sollte dafür geeignet sein.

Versorgungsspannung 0.7 bis 2V
bis 40mA Ausgangsstrom.

datenblatt im anhang

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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Da schreibt der gute Fred:

>Stimmt, es reicht nämlich schon EIN Transisor!!!

Lesen müsste man können.

>Meine Vorstellung geht dahin, das ich mir aus einer Taschenlampe, die
>normal mit einer 4,5 V Blockbatterie betrieben wird, eine LED Lampe
>bastel, die ich mit 24 weißen LED bestücke und dafür einen einfachen
>Multivibrator mit 2 Transistoren und einer Speicherdrossel bastel, das
>ich die LED in 3er Gruppen mit einer Konstantsstromquelle für 40 mA
>betreibe.

8 x 3,5V = 28V und mit 40mA. Und das mit dem Joule-Thief. Das wirkt
etwas lächerlich.

>der pr4402 + spule sollte dafür geeignet sein.

Den PR4401 kann man auch gleich vergessen.

Autor: klaus (Gast)
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> Den PR4401 kann man auch gleich vergessen.

Warum?

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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Weil er nur 4 LEDs schafft (Vout 15V).

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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Und dann noch dies:

>Peak forward voltages above approx. 5V are often considered as an
>overload condition and may lead to a lower LED efficiency.

Das heißt, daß wahrscheinlich schon bei 2 LEDs Schluß ist.
Im übrigen wurden die ganzen Daten mit EINER Led ermittelt.

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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http://www.all-electronics.de/product/bbe53bc631b.html

PR4401:
Anscheinend sind bis zu 3 Leds in Reihe bei 28mA möglich.

Autor: klaus (Gast)
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Der Pr4402 schafft 40mA.

Läuft bei mir mit 4 LEDs super!!

Autor: Jack Braun (jackbraun)
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>Läuft bei mir mit 4 LEDs super!!

Also das hätte ich nach der Lektüre des Datenblatts nicht für möglich
gehalten. Solche Bescheidenheit ist bei Herstellern selten.

Autor: gtf (Gast)
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@Atmega8 Atmega8
hat der Händler ein Deutsches ´Konto oder muß mann nach HongKong 
überweisen?
Gruß gtf

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Was meinst du ?
Das ganze funktioniert per PayPal.
Schau doch einfach mal auf die angegebene Seite.
Überleg dir das mit den 40mA mal gründlich.

Autor: checkmal (Gast)
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@Bastler: rechne doch mal aus, was für Ströme resultieren, bei dem was 
Du da geschriben hast.

8 Stränge a' 40mA = 320mA

Dann willst Du bei 1,5V noch Funktionierende LEDs haben, also mit 1,5V 
die von Dir angegebenen 12V erreichen. Das ist ein Spannungverhältnis 
von 1:8.

bei 100% Wirkungsgrad würde das 8 * 320mA = 2,5A für Deine 1,5V 
bedeuten!
Wenn aber 2 Zellen eingesetzt werden und die Spannung schon auf 1,5V 
gesunken ist, glaube ich  nicht, dass diese Zellen noch 2,5A liefern. 
Die Zellspannung liegt dann bei 0,75V - > also praktisch betrachtet 
leer.

Nun nehmen wir für Deinen 2 TransiMultivibrator mal 50% Wirkungsgrad an, 
dann bräuchtest Du bei 1,5V Speisung satte 5A um Deine LEDs zu 
versorgen.

Nimms mir nicht krumm, aber ich glaube nicht, dass Du das hinbekommst.

Autor: didi (Gast)
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letzte elektor kaufen, da liegt ein kleines platinchen mit wandler 
dabei.

nein dieser thread soll jetz nicht für das für und wieder der elektor 
vergewaltigt werden !

Autor: Guido Körber (Gast)
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Der kleine Regler auf der Elektor ist aber nur für ein oder zwei LEDs 
geeignet.

Wie schon vorgerechnet wurde wird das Ganze eher nichts werden, da das 
Strom/Spannungsprodukt zu hoch ist um es mal so locker aus wenigen 
Batteriezellen zu kriegen. Das Problem ist halt, dass so ein 
Schaltregler keine Energie herbeizaubern kann, sondern nur die Spannung 
umsetzen. Dabei geht dann aber auch etwas Energie verloren, so dass der 
Regler auch noch heiss werden kann.

Erfolgversprechender als die massive Parallel-/Serienschaltung vieler 
billiger LEDs dürfte es sein eine einzelne LED hoher Leistung zu nehmen. 
Die aktuellen Cree X-Lamp und die Lumileds Luxeon Rebel sind ziemlich 
beeindruckend, die kommen auf ca. 80-100 Lumen/W, was etwa einem Faktor 
30-50 gegenüber einer herkömmlichen Glühlampe und immer noch etwa Faktor 
15-20 gegenüber Halogen entspricht, sogar moderne Leuchtstofflampen 
schaffen das nicht.

Autor: Bastler (Gast)
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Hallo nochmal.

@checkmal
Danke für den Hinweis, als ich anfing zu basteln habe ich da noch nicht 
dran gedacht.

@all
Zwischenzeitlich habe ich mal einen Versuch gemacht, bei dem ich einfach 
24 LED mit je einem 15 Ohm Widerstand in Reihe zu jeder LED parallel an 
eine 4,5 V Batterie angeschlossen habe.

Macht schon superhell, leider nur für knapp 1 Stunde und dann muß ich 
die Widerstände überbrücken, um dann nochmal ca. 55 Minuten helle LED zu 
haben.

Ich werde also wohl die Anzahl der LED reduzieren. Auch um dem Problem 
mit dem hohen Strom aus dem Weg zu gehen.

Ich danke euch allen aber schon einmal für alle eure Antworten und werde 
wohl, angefangen von diesem Joule Thief bis hin zu den Step-Up PR4401 
mal die Sache ausprobieren.

Der Bastler

Autor: Bastler (Gast)
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Da habe ich doch gerade mal in diesen Link:

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/aww_smps.html

eingegeben, das ich 90 V Ausgangsspannung mit 40 mA haben will, bei 1,5 
V Eingangsspannung.

Das Ergebnis sieht gut aus, kleine Spule, knapp 1 Ampere Eingangsstrom.

Nun muß ich nur noch einen 20 kHz Taktgenerator basteln, ein FET finden, 
das passt und eine Spule wickeln mit 95 µH.

Dann alle LED in Reihe und mal sehen, wie das klappt.

Tut mir leid, wenn das nun jenseits jeder logischen Überlegung ist, aber 
das scheint mir einen Versuch wert zu sein.

Bastler

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@  Bastler (Gast)

Du willst jetzt also den PWM-Ausgang des AVR benutzen und mit diesem das 
Gate eines Mosfets ansteuern.
Du musst dazu noch die Spannung am Ausgang, vielleicht (zur besseren 
Abschätzung der On/Off Zeiten des PWM Signals) auch noch die 
Eingangsspannung messen und dann immer schön das PWM Signal nachstellen 
wenn sich die Spannung zu viel ändert.

Das müsste funktionieren, allerdings würde ich dir empfehlen dich erst 
einmal mit dem AD-Wandler vertraut zu machen.

lg

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