Hallo, ich bin grade dran mir Konstantstromquellen zu bauen um ein paar Luxeons zu befeuern. Konstantstromquellen mit Linearreglern sind aber "plöht" :) Ok, momentan könnte ich diese Zusatzheizung hier gut gebrauchen es ist schweinekalt und es liegt nen haufen Schnee draußen rum...... g Ich möchte einen Schaltregler als Konstantstromregler verwenden, dazu hab ich aber einige Fragen: Grundsätzlich kann jeder Schaltregler solange er über einen Feedback-Eingang verfügt im Konstantstrommodus betrieben werden wenn man die Feedbackspannung z.B. an der Last in der GND-Leitung über einem passend berechneten Widerstand abgreift. Ist dies Korrekt oder hab ich nen Denkfehler drin? Die meisten gut erhältlichen und auch bezahlbaren Schaltregler (Urgestein MC34063, den moderneren LM2574 oder die Teile von LT oder TI) haben eine Feedbackspannung von 1,25 Volt. Wenn ich dafür aber nen Widerstand berechne heizt der je nach LED-Strom ganz gut und versaut mir den guten Wirkungsgrad des Schaltreglers je nach Strom erheblich. Außerdem will ich ja nen Schaltregler um Energie zu sparen (mit dem Ergebnis daß der Akku länger hält) und um die "Heizleistung" möglichst klein zu halten (das Problem mit der Wärmeabfuhr und Kiloweise Alukühlblech bin ich dann auch gleich los g) Ich meine mal gelesen zu haben daß ich ja den Spannungsfall am Widerstand kleiner dimensionieren kann, und dadurch weniger Verlustleistung am besagten R habe. Die Spannung setze ich dann mittel eines LM358 OPs wieder auf die benötigten 1,25V rauf. Meine Bedenken sind jedoch folgende: Wenn ich den Widerstand auf z.B. 0,1 Ohm verkleinere und einen passend dimensionierten OP da hinten dran hänge der den Feedback-Pins "füttert" wird die Schaltung nicht instabil da der OP mit einer großen Verstärkung arbeiten muß? Kann der LM358 überhaupt eine so kleine Spannung wie sie am Shunt-Widerstand abfällt überhaupt noch sauber erkennen? (deshalb meine Frage ob das ganze instabil wird, ich möchte mir meine teuren Luxeons nicht braten g) Wenn der LM358 das nicht packt werde ich wohl eine negative Supply für diesen brauchen, macht das ganze natürlich auch nicht grade kleiner, vom Mehraufwand ganz zu schweigen. Hat schon mal jemand eine Konstantstromschaltung mit einem MC34063 oder einem LM2574 o.ä. aufgebaut und die Feedbackspannung mittels des LM358 "hochgesetzt" ohne das es probleme gab? Wenn ja wären konkrete Infos zum Verhalten der Schaltung sehr erwünscht. :D EDIT: Laut Datasheet kommt der LM358 am Ausgang fast bis auf 0V runter und ist nur nach VCC begrenzt. Wie das mit den Eingängen aussieht weiß ich leider nicht, vielleicht hat jemand für mich ein paar Infos. Problem2: Ich möchte das ganze mal zu Versuchszwecken mit einem LM2574 (kleiner 8-Pinner im DIL-Gehäuse) probieren. Jetzt möchte ich die Schaltung aber auch komplett abschalten können ohne daß das Schaltregler-IC noch an meiner Versorgung rumnuckelt und mir so heimlich die Akkus leersäuft. Soweit kein Problem, der LM hat ja nen ON/OFF-Pin. Das Schalten klappt auch wunderbar, nur hab ich schon ne weitere Idee, könnte ich den Eingang mittels PWM füttern und damit eine Dimmung der LED erreichen? Oder ist die Methode die ich letztens in einer AN (allerdings von ON betreffend den MC34063) gelesen habe mittels PWM und Spannungsteiler auf den Feedback-Pin einzuwirken und dadurch die Spannung "hochzuziehen" besser, bzw. überhaupt erfolgversprechend? Gibt es konkrete Dimensionierungen dafür oder Vorschläge zur Berechnung? Sorry für die vielen Fragen aber bevor ich Rauch und Frust produziere frag ich halt lieber, da ich langsam in die Schaltregler-Welt einsteigen will bin ich halt noch etwas unsicher. MfG Martin
Hallo, hast du die ICs schon gekauft? Für LED gibts einfachere Sachen wie LM3402, LM3404, ZXLD1350 und 1360 oder 1362. ON bringt gerade einen Nachfolger des MC34063 mit 200mV UFB als NCP/NCV3065 auf den Markt, Muster gibts wohl schon. ELV hat mal eine derartige Schaltung veröffentlicht: http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=13698 auf der rechten Seite findest du unter Zusatzinformationen die Bauanleitung. Bei allen diesen Schaltungen verlierst du den Massebezug der LED! Arno
LM358 kann bis zum Ground am Eingang im linearen Betrieb funktionieren; für Deine Zwecke (LED-Strom-Genauigkeit so um die +-5%) wird's sicher gehen. (Langsame, so um die 100Hz mit ca. 40-50 Stufen) PWM wird sicher mit beiden Methoden gehen, wobei die zweite (Feedback-Offset) die schnellere ist (sprich einen besseres Kontrastverhältnis erzielt)
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Hallo, die Geschichte mit OP Amp funktioniert. PWM geht auch bis ca. 150 Hz. Ich habe den 2574 mal testweise gesteckt, daher habe ich kein Schaltbild. Dafür habe ich aber eines mit 2675. Siehe anhang.
Hi! Im letzten FA gesehen: LT1512. Könnte für dich eigentlich optimal sein und wäre beim grossen C zu bekommen. Viel Erfolg, Uwe
Hallo, vielen Dank für die Zahlreichen Antworten, besonders michelw und Arno_h. :) Zu den Bauteilen: von den MC34063 hab ich noch ca. 5 Stück da, habe aber letztens von einem Kollegen 50 Stück LM2574 geschenkt bekommen die waren Übrig (Er hat eine eigene Firma, dort bestückt er nach Auftrag Leiterplatten.). Ich würde also gerne die LM2574 verwenden da ja nun massig da sind. Noch eine Frage zur PWM: Wenn ich die PWM auf den Enable-Eingang gebe wird der Regler ja nur schnell ein und ausgeschaltet. OK, 100-150HZ sieht man nicht mehr flimmern aber die Video oder Digicam im Videoaufnahmemodus sieht das leider immer noch. Deshalb meine Idee das PWM-Signal durch ein RC-Filter zu schicken und zusätzlich zum Feedback-Strom auf den Feedback-Pin zu legen. Wenn ich die PWM schnell laufen lasse daß ich hinter dem RC-Filter nur noch eine sehr geringe Welligkeit habe sollte ich damit ja eine Stromreduktion erreichen oder? Da ich ja mit "fast" Gleichspannung arbeite und mir der Elko am Ausgang ja die Schaltfrequenz ebenbügelt sollte das gehen. Wenn mein Gedankenkonstrukt richtig ist erreiche ich damit eine Stromreduzierung durch die Power-LED ohne viel Aufwand und ohne störendes Flackern. Ist dies richtig oder hab ich irgendwo einen Denkfehler drin der mir den Erfolg versaut oder Bauteile zerstört? Weitere Frage: :) Mein nächstes Projekt soll eine RGB-Leistungsdiode enthalten, ich hab mir so nen Teil von Prolight über LED1 bestellt. Die LED hat je Diodenchip 1W Leistung und eine gemeinsame Anode. OK, zugegeben ich glaube ich hab mir das Ding etwas vorschnell bestellt, es soll die RGB-Dinger ja auch als 6-Pinner geben bei der jede Farbe komplett extra Rausgeführt wird nur hatten die diese bei LED1 nur als Emitter. Auf Platine ist mir das ganze aber lieber. :) Mein Gedanke war, da ich auf Widerstände verzichten will, daß ich (wegen der gemeinsamen Anode) 3 Stück invertierende Schaltregler im Konstantstrommodus mit dem LM Aufbaue. Die Anode der LED kommt an GND, die jeweiligen Kathoden werden über je einen Schaltregler gesteuert. Da diese ja im invertierenden Modus Arbeiten und ich ne "negativere" Spannung gegen GND bekomme (für die LED ist GND ja dann "positiver" und kommt somit an die gemeinsame Anode) sollte das gehen oder gibt das Rauch? MfG Martin
Hallo michelw, mir ist im Schaltbild aufgefallen daß der LMV321 verwendet wird, laut dem Datenblatt von National soll der bis auf die niedrige Versorgungsspannung die gleichen Eigenschaften haben wie der LM358 (von dem ich auch noch massig da habe g) Hat das einen Grund daß du den LMV-Typen verwendest oder ist das egal und ich kann den bedenkenlos durch den LM358 ersetzen? MfG Martin
Hallo, Den LMV habe ich nur genommen, weil er im SOT23-5 steckt, und wenig Platz benötigt. Als RGB LED kann ich Dir die P5 von Soul Semi empfehlen. Gibt es bei versch. Distris.
@michelw, danke damit bin ich beruhigt. :) Die Seoul RGBs in der P5 variante sehen sehr gut aus und haben auch noch zwei große Vorteile. (Habe grade mal die Datenblätter von Seoul und Prolight verglichen) Die Seoul hat alles komplett einzeln rausgeführt, somit kann ich Schaltregler ohne große Verrenkungen verwenden. :) Das Seoul-Teil ist bei gleichem (!) Strom um einiges Heller als die Prolight Und das beste: Das ding ist 5 Euro billiger bei viel besseren Parametern... (nachgesehen bei LED-Tech.de) Verdammt, das nächste mal lese ich mehr bevor ich bestelle. :) Was hast du für Erfahrungen mit der P5 bzw generell mit den Seoul-LEDs (Nur Neugierhalber)? Ich hab schon öfters gelesen daß die um einiges Effizienter sein sollen im Sinne von mehr Lichtleistung (bei den RGB wußte ich das bis jetzt noch nicht) Martin
@ Martin (Gast) >Grundsätzlich kann jeder Schaltregler solange er über einen >Feedback-Eingang verfügt im Konstantstrommodus betrieben werden wenn man >die Feedbackspannung z.B. an der Last in der GND-Leitung über einem >passend berechneten Widerstand abgreift. Ist dies Korrekt oder hab ich >nen Denkfehler drin? Passt. >Widerstand berechne heizt der je nach LED-Strom ganz gut und versaut mir >den guten Wirkungsgrad des Schaltreglers je nach Strom erheblich. Ja. >Verlustleistung am besagten R habe. Die Spannung setze ich dann mittel >eines LM358 OPs wieder auf die benötigten 1,25V rauf. Passt. >wird die Schaltung nicht instabil da der OP mit einer großen Verstärkung >arbeiten muß? Nein. Der OPV arbeitet z.B. mit Verstärkung 10, alles easy. Schnelle Verstärker werden nur bei KLEINEN Verstärkungen instabil, aber nicht bei grossen. > Kann der LM358 überhaupt eine so kleine Spannung wie sie >am Shunt-Widerstand abfällt überhaupt noch sauber erkennen? Wie klein ist denn bei dir klein? Ich würde nicht unter 50mV gehen, eher 100mV. Das ist ein riesiges Signal für einen OPV. >Luxeons nicht braten g) Wenn der LM358 das nicht packt werde ich wohl >eine negative Supply für diesen brauchen, macht das ganze natürlich auch NEE, eben nicht! Der LM358 kann am Eingang wie Ausgang auf 0V runter. Das ist seine Spezialität. >Deshalb meine Idee das PWM-Signal durch ein RC-Filter zu schicken und >zusätzlich zum Feedback-Strom auf den Feedback-Pin zu legen. Wenn ich Naja nicht ganz. >Ist dies richtig oder hab ich irgendwo einen Denkfehler drin der mir den >Erfolg versaut oder Bauteile zerstört? Wenn, dann soltest du eine klassische analoge Stromvorgabe machen. Also PWM per Tiefpass filtern. Siehe PWM. Diese Gleichspannung solltest du zum Spannungssignal der Strommessung addieren! Das bewirkt, dass der Strom runtergeregelt wird. Also dein LM358 wird dann als Addierer geschaltet, kein grosser Aufwand. >der gemeinsamen Anode) 3 Stück invertierende Schaltregler im >Konstantstrommodus mit dem LM Aufbaue. Die Anode der LED kommt an GND, Könnte aufwändig werden. MFG Falk
@falk, Danke für deine Antworten, so wie man sieht bin ich also doch noch lernfähig. :) Das der LM358 bis auf 0 Runter kann, da war ich mir nicht so sicher, deshalb meine Nachfrage. g Das die Geschichte mit den drei Invertierenden Schaltregler schwierig wird ist mir (leider) auch klar, aber ich sehe das positiv, ich lerne was dabei. Ich will endlich von den Linearreglern weg, da diese bei den Strömen die man durch Power-LEDs schickt so eklig kochen. :D :D Was ich nicht so ganz verstehe ist deine Antwort bezüglich der PWM-Einspeisung. Ich habe mir das ganze so gedacht: Ich erzeuge mittels OP wieder durch Abgriff an einem kleinen Shunt das Feedbacksignal für den Schaltregler. Zu diesem Signal (ok muß ich vielleicht mittels Widerständen entkoppeln da bin ich mir wie du sicher merkst noch etwas unsicher) lege ich die von mir Erzeugte geglättete PWM dazu. Der Schaltregler ist dann der Meinung daß er Zuviel Ausgangsstrom liefert und regelt den Duty-Cycle zurück so daß weniger Strom fließt. Ist diese Methode falsch bzw hab ich nen gravierenden Denkfehler drin? Wie meinst du das mit dem OP-Addierer? Hättest du mir da ein Beispiel? Ich hab mal nach OPs als Analogaddierer gegoogelt, die Schaltungen welche ich gefunden habe brauchen alle ne negative Supply. :( Öhm nun ja und die wollte ich mir gerne Sparen. :) Ein Beispiel der Addierer-Schaltung wäre nett damit ich das Verstehe. MfG Martin :)
@ Martin (Gast) >merkst noch etwas unsicher) lege ich die von mir Erzeugte geglättete PWM >dazu. Was bitte ist "lege ich die von mir Erzeugte geglättete PWM dazu."??? Hühner legen Eier, aber ne Spannung dazulegen macht keiner. Du must sie addieren. >welche ich gefunden habe brauchen alle ne negative Supply. :( Öhm nun ja >und die wollte ich mir gerne Sparen. :) Hmmm, dann wird das wohl so sein. Ich hab im Moment keine Schaltung ohne negative Versorgung parat. Vielleicht geht die aktive Schaltung im Artikel Spannungsteiler. MFG Falk
@Falk, zugegeben etwas blöde formuliert von mir bitte Entschuldige. Ich meinte daß ich nach dem OP noch einen Widerstand schalte. Nach diesem Widerstand speise ich über einen weiteren Widerstand mein geglättetes PWM Signal ein. Mir sind jetzt nur zwei bedenken dazu in den Sinn gekommen. Der OP hat ja eine Push-Pull-Ausgangsstufe, d.h. daß dieser mir meine eingespeiste Spannung auch runterziehen kann, das sollte der Widerstand vermeiden. Wird die PWM Ausgeschaltet (ich gehe davon aus daß die PWM von einem AVR z.B. der ATmega Serie erzeugt wird) so wird der betreffende Pin wenn er noch als Ausgang geschaltet ist versuchen die nun Anstehende Spannung gegen GND abzuleiten. Das muß ich verhindern da der Schaltregler ansonsten durch die kleinere Feedbackspannung probieren wird das durch erhöhen des Duty-Cycle auszugleichen. Es kann sein daß die LED dann zu viel Strom erhält und zerstört wird, je nach Dimensionierung der Rs. Ich würde einfach eine Diode nach den PWM-Pin Schalten, so daß dieser nur Spannung ausgeben kann aber keine Aufnehmen. Die von dir vorgeschlagene Schaltung (Aktiver Spannungsteiler) sieht interessant aus, das ganze werde ich mir mal genauer ansehen und auch mal probieren zu berechnen. Die Schaltung die mir anfänglich vorschwebte war eine der passiven Spannungsteilerschaltungen, genauer die die nur aus 3 Widerständen besteht nur daß ich statt konstanter VCC mein geglättetes PWM-Signal einspeise. Was mir grade noch in den Sinn kommt: Ich kann den Schaltregler ja wenn mir die Spannung am Eingang nicht reicht auch als Step-Up verwenden, die Feedback-Beschaltung bleibt ja meines Wissens gleich. Falls der LED-Kreis eine Unterbrechung hat Steigt die Ausgangsspannung aber so hoch an daß der Reglerchip zerstört wird. Kann ich das Verhindern in dem ich eine Z-Diode vom Positiven Ausgang des Reglers (also dort wo die LED mit der Anode dranhängt) auf den Feedback-Pin schalte? Wenn ich eine Z-Diode mit 36V nehme sollte die bei der Spannung ja leitend werden und den Regler "bremsen". :) Danke schon mal für die Antworten. :) Martin
@ Martin (Gast) >mal probieren zu berechnen. Die Schaltung die mir anfänglich vorschwebte >war eine der passiven Spannungsteilerschaltungen, genauer die die nur >aus 3 Widerständen besteht nur daß ich statt konstanter VCC mein >geglättetes PWM-Signal einspeise. Genau so würde ich es auch machen, dann brauchst du auch keine negative Versorgungsspannung und auch keine Diode. Die Formeln sind im Artikel. >ich eine Z-Diode vom Positiven Ausgang des Reglers (also dort wo die LED >mit der Anode dranhängt) auf den Feedback-Pin schalte? Wenn ich eine Sicher, ist doch aiuch so im Artikel Konstantstromquelle vorgeschlagen. >Z-Diode mit 36V nehme sollte die bei der Spannung ja leitend werden und >den Regler "bremsen". :) Bremsen nicht, aber die Ausgangsspannung steigt nicht unermesslich. Aber denk dran, dass die Z-Diode dann die volle LEistung abkriegt. MFG Falk
Hallo Falk, danke für die Infos, ich werde jetzt mal langsam beginnen nach der Korrektur des Schaltplanes zum Layouten überzugehen. Ich verstehe aber deine Antwort bezüglich der Z-Diode nicht. Wenn ich die Kathode der Z-Diode an den positiven Ausgang, also zur Anode der Power-LED lege und die Z-Dioden Anode über einen kleinen Widerstand direkt an den Feedback-Pin des Schaltreglers muß diese ja nicht große Ströme verkraften oder? Der Feedback-Pin ist ja trotz den Spannungsteilers den ich mit der Addirerschaltung dranhängen will recht hochohmig. Würde ich die Z-Diode paralell zur Power-LED schalten dann würde diese die ganze Verlustleistung verkraften müssen da bin ich mir sicher. :) Oder habe ich was übersehen? Steigt die Spannung am Ausgang stark an, z.B. durch eine Unterbrechung des Lastkreises so wird ab der Z-Spannung der Diode diese Leitend und der Feedback-Pin wird schnell hochgezogen. Sind die 1,25V erreicht verringert der Schaltregler den Duty-Cycle und die Spannung am Ausgang steigt nicht weiter. Der Power-Luxeon kann das ja egal sein, wenn diese bei 36V trotzdem noch konnektiert ist ist die sicher kurz seeeeehr hell aber halt nicht lang. :) Falls ich was verdreht oder vergessen haben sollte korrigiere mich bitte. Martin
@ Martin (Gast) >des Lastkreises so wird ab der Z-Spannung der Diode diese Leitend und >der Feedback-Pin wird schnell hochgezogen. Sind die 1,25V erreicht >verringert der Schaltregler den Duty-Cycle und die Spannung am Ausgang >steigt nicht weiter. Der Power-Luxeon kann das ja egal sein, wenn diese Ja aber am Feedback-Pin hängt ja auch der Strommesswiderstand. Ach so, du meinst mit OPV dazwischen. Dann könnte es funktionieren. Probiers aus. MFg Falk
Hallo, habe grade die Testschaltung auf dem Steckbrett in Betrieb genommen und was soll ich sagen: Es funktioniert alles, inklusive der PWM-Dimmung usw. Vielen Dank an alle die mir mit Tips und Vorschlägen geholfen haben. @Falk, Das mit der Z-Diode habe ich auch getestet allerdings mit dem Hintergedanken daß es wenns nicht geht knallt und im dümmsten Fall alle Bauteile (bis auf die Widerstände :D) zerstört werden. Aber für den Lernprozess müssen ja manchmal Opfer gebracht werden... :) Ich hab sicherheitshalber zum Testen nen MC34063 genommen der ist nicht so teuer und es sind ja noch 5 Stück da die nicht anderweitig verplant sind. :) Aber es geht einwandfrei, ich hab allerdings aus Sicherheitsgründen keine Luxeon zum Testen genommen sondern eine Dummy-Luxeon (Viele 1N4007 hintereinander). Sobald ich die Pseudo-Luxeon vom Laufenden Schaltregler entferne steigt die Spannung sofort auf ca. 33V an und bleibt dort. (Schaltregler als Step-Up, beim Step-Down geht das ja nicht) Ich hab mir mal die Kennlinie der Z-Diode im Datasheet angesehen anscheinend ist es normal daß der Zenereffekt bei kleinem Strom etwas früher einsetzt. Ist aber in meinem Fall egal da diese Diode ja nur zu Schutzzwecken verwendet wird, genauigkeit ist da nicht so wichtig. So nun gehts ans Layouten, einer meiner Kollegen (ist glaube ich hier auch auf dem Board registriert) macht mir sicher die Platinen da ich selbst keine Ätzanlage besitze. :)) Danke an alle Martin
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