ich habe zwei HighPower-LED's die ich mit dem Treiber LM3410 betreiben möchte.
VDD_BMS = 5,5V
Daten
LM3410 (Treiber)
NVVSL219CT (LED)
Da ich die LED's mit maximaler Helligkeit betreiben will, würde ich mit einem gepulsten Strom von 2,4A arbeiten (Duty-Cycle von 10%). Leider fehlt mir noch die Erfahrung beim auslegen der Bauteile.
Wie muss ich die Kondensatoren und die Spule wählen?
(fast) egal. Die Spule muss den Strom aushalten und eine so hohe Induktivität haben dass der Schaltkreis im continous mode arbeitet, dafur sollten ihre Windungen so wenig Kapazität haben dass es nicht zu grossen Verlusten führt, ebenso ausreichend niederohmig. Die Kondensatoren müssen die Spannung aushalten, den Ripplestrom auf die Lebensdauer aushalten, und eine Kapazität haben die die Spannung und damit den Strom durch die LED nicht zusammenbrechen lässt.
Aber Schwankungen, auch 25%, sind durchaus erlaubt.
Es gibt also eine grosse Bandbreite bei den Werten, aber optimalen Wirkungsgrad wie im Datenblatt bekommst du nur bei optimaler Auslegung. Der Entwickler bei NS/TI hat im Probeaufbau einfach Bauteile aus seinen Mustersammelmappen ausprobiert bis er die Teile mit optimalem Wirkungsgrad gefunden hat.
Schlechte Bauteile drücken den Wirkungsgrad locker unter 50%.
Kondensatoren sind oft nach dem Ripplestrom auszusuchen, bei 700mA LED Strom, der mal aus dem Kondensator und mal über die Diode kommt, muss er 700mA Ripple bei 1.6MHz aushalten, meist sind nur Daten für 100kHz zu finden, die für 1.6 MHz liegen aber nicht bei 6.25% davon. Die Kapazität so eines Kondensators ist dann sowieso 'gross genug'.
Wenn man die Induktivität der Spule überzieht, wird die Reaktion auf PWM Dimming schlechter (und sie war teurer und unnötig gross und hat eine zu geringe Resonanzfrequenz). Mindestens für 2.1A sollte sie aber taugen (700mA Ausgangsstrom wegen halber Spannung in 1/3 der Zeit also 3-facher Spitzenstrom).
Achte bei der Spule auf die Frequenzangabe, meist Testfrquenz. Die Spule eines Netzfilters ist vom Kernmaterial eher ungeignet.
Je näher die Testfrquenz an deiner Arbeitsfrequenz dran ist, oder sie sogar überschreitet, desdo besser.
Bei einem Enzelstück kann man aber ruhig in die Bastelkiste greifen.
Bei dem KerKo würde ich X7R und höhere Spannung wählen, denn KerKos besitzen die Eigenart, bei Nennspannung nur noch einen Bruchteil ihrer Nennkapazität zu besitzen. Das kann so brutal sein, das es nur noch 20% sind. Geaueres sagt dir das Datenblatt des Herstellers. Darum ruhig großzügig bei Kapazität und Spannung sein.
Ich bin jetzt fast am überlegen ob ich die LED nicht einfach mit
Standardbedingungen betreibe (2,98V und 700mA).
Wie, du hast 5,5V Ub? Wie stark schwankt diese Spannung? Wenn sichergestellt ist, das du unter 6V bleibst, dann guck dir mal den PAM2804 von Diodes an. Das Schmankerl an dem ist, das er, wenn die Spannungsdifferenz Uf zu Ub für den Schaltreglerbetrieb nicht mehr ausreicht, fällt er auf analoge Stromquelle zurück. Sowas ist für einzelne LiPo Zellen fein.
Habe ich schon aufgebaut, die Eagledateien kann iich bei bedarf hochladen.
Ich will einen Lithium-Ionen-Akku verbauen (Sanyo/Panasonic NCR18650GA) und habe dafür die Schaltung im Anhang aufgebaut. Die liefert eine geregelte 5V Spannung.
Geladen wird das ganze über USB.
PAM2804
sieht auch interessant aus, aber kann soweit ich gelesen habe maximal 1 A Ausgangsstrom.
Wenn du von LiPo per StepUp auf 5V gehst und davon dann wiederum per getakteter KSQ auf LED, drückt dir das völlig unnötig den Wirkungsgrad, da du 2 Schaltregler hintereinander hast und somit 2x Wandlerverluste.
Gehe direkt vom Akku per PAM auf die LED. Kannst ja für jede der 2 LEDs einen nehmen, das sind Centartikel. Entweder werden die 5V obsolent, oder wenn die für einen µC o.ä. gebraucht werden, kann der Stepup kleiner ausfallen.
Das kann man halten wie ein Dachdecker - nur nicht so hoch.
Eine kleine Entscheidungshilfe ist der Preis. Bei TME kostet der LM3410 3,20€, der PAM204 knapp 48 Cent (Minimalabgabemenge 3) Selbst wenn du Schottkydiode, Induktivität und 2 KerKos doppelt brauchst, bleibst du preislich immernoch locker darunter. Ist aber, wie gesagt, Geschmackssache.
Man könnte höchstens gucken, ob die Chinesen einen Clon des LM anbieten. Parametrische Suche bei LCSC füttern :-)
Da ich die LED's mit maximaler Helligkeit betreiben will, würde ich mit
einem gepulsten Strom von 2,4A arbeiten (Duty-Cycle von 10%).
Durch das Tastverhältnis von 10% reduziert sich die Helligkeit aber wiederum auf weniger als bei 1,8A kontinuierlich, weil die LED ja nur 1/10 der Zeit leuchtet, wenn auch "mit maximaler Helligkeit".
Was würdest du für ein BMS empfehlen? Der Akku soll mit USB geladen
werden.
Guck mal bei Ali nach CD42 Modul. And die briefmarkengroße Platine mußt du zwar noch einen USB Anschluss dranklöppeln, aber ich bin von den TP4056 zugunsten der CD42 Module weg. Konsten sind vergleichbar, mech. Abmessungen auch. Aber, effizienter, da getaktet, 5V stepUp erzeugen die gleich nebenbei mit, maximal möglicher Ladestrom ist doppelt so hoch, Füllstandsanzeige über 4 LEDs, wie an Akkupacks.
Schaltung.png
(25 KB)
