Konstantstromquelle fuer Einzel-LED

Hallo,

was ist denn der Stand der Technik fuer eine Konstantstromquelle, um eine superhelle Einzel-LED anzusteuern

... mit den ueblichen Verdaechtigen:

- hoher Wirkungsgrad

- niedriger Preis

- Praxistauglichkeit + einschalten + ausschalten + Ueberspannung + Unterspannung + Ueberlast + Temperatur ...

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ist eine nette Schaltung mit 12 V fuer etliche LEDs.

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zeigt unterschiedliche Step-Up-Wandler mit Wirkungsgraden nahe 90 %.

Ich suche aber eher die Anwendung fuer

- eine Einzel-LED

- Batterieversorung - je kleiner, desto besser, aber bis 9V-Block-Groesse ok

- beispielsweise LED 3 V, 20 mA

Vermutlich eignet sich dafuer eher etwas in der Art von

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(U_in = U_out + 2.5 V, U_in < U_out + 14 V, U_in < 30 V) Aber die technischen Daten dafuer sind ansonsten unbekannt. Kennt jemand diese Schaltung und deren Wirkungsgrad?

Schoenen Gruss Martin

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Martin Trautmann
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Das ist ein einfacher Linearregler. Schlechter Wirkungsgrad.

Georg

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Georg Meister

Guter Wirkungsgrad -> Schaltregler, klein -> integriert

Siehe z.B. www.maxim-ic-com white led driver

Georg

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Georg Meister

uff, die Auswahl ist reichlich - und auch etwas unuebersichtlich. Viele Produkte zielen ja auf Mehrfach-Cluster ab, entweder parallel oder seriell.

Ich werde mir mal den MAX1986 u.a. ansehen (U_in 2.7..5.5 V, I_out 100 mA,

1000 kHz). Der MAX1848 mit I_out 20 mA passt vielleicht noch besser, will aber eher eine Serienschaltung mehrerer LEDs am Ausgang. Der MAX1605 haette genau die typischen U_in 0.8..28 V, I_out 20 mA, U_out 1.25..28 V. Aber wohl keine Konstantstromregelung und Wirkungsgrad eher 75 %...

... oder hast du konkrete Produkterfahrung/-empfehlung?

Fuer eine Einzel-LED haette ich eher Stromspiegel/Konstantstromquelle und Eingangsspannung > Ausgangsspannung erwartet.

Tatsaechlich verwundert mich, dass es da noch nicht mehr suberhelle LEDs mit integrierter Konstantstromversorgung und beliebiger Eingangsspannung

3-12V gibt.

Schoenen Gruss Martin

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Martin Trautmann

Leider nein.

Aber schau vielleicht auch mal die üblichen Distributoren durch, ob sie was davon haben. Du bekommst sonst Probleme, falls deine benötigte Menge zwischen 6 und 999 liegt.

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Georg Meister

Martin Trautmann schrieb im Beitrag ...

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sagt fuer seine Luxeon Star LEDs in Application Brief AB11 LuxeonStarSampleInformation:

16 Ohm/2W Vorwiderstand.

Die de.sci.electronics FAQ:

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nennt eine Reihe von verwendbaren Schaltreglern, vor allem wenn die Batteriespannung kleiner als die LED-Spannung ist.

Der LT1073 nach Datenblattschaltung "9V to 3V Step-Down Converter", bloss mit der LED an Stelle von 536k Widerstands und eines 10 Ohm Widerstands (bei 20mA LED) an Stelle des 40,2k Widerstands waere ein effektiver Step-Down Stromschaltregler, viel besser als der viel billigere MC34063.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

...

du meinst vermutlich

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?

Die haben dort aber auch die Typen Luxeon Star mit 350 mA und Luxeon Emitter mit 100 mA, weiss 3.42 V. Was sie mit den nicht erklaerten Abkuerzungen "Vf-bin E-G" und "Vf-bin H-L" wohl meinen?

Klingt jedenfalls nicht ueberragend dokumentiert und hat nur einfach dimensionierte Vorwiderstaende, die 50 bis 66 Prozent fressen (16 Ohm, 2 W an 9 V -> 5.6 V/1.96 Watt am Vorwiderstand; Betriebsdauer mit 200 mAh-Block: keine halbe Stunde).

Ich wollte hier weniger maximale Helligkeit, als maximale Leuchtdauer. Daher auch eher einen 20mA-Typ, oder max. 100 mA an 3.6V-Quelle (z.B. 3 Micro-Akkus)

Danke, die werde ich mir mal ansehen.

F.8. LEDs von 2001-04 sollte bei der Gelegenheit vielleicht mal ueberarbeitet werden. "Dadurch kann eine LED nicht spürbar warm werden" ist nicht mehr ganz aktuell ;-)

Da stimmt der Kommentar zum Preis: 5 EUR ist erstaunlich hoch. Ich werd's mal mit dem LT1173 vergleichen. Reichen hier eigentlich die kleinen SMCC-Drosselspulen (Fastron, Ferrit- & Phenolhazkerne, ca. 500 mA), oder merkt man da schon Guete-Unterschiede durch Saettigungseffekte?

Schoenen Gruss Martin

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Martin Trautmann

Bei lumileds.com ist das in einem der Tech Specs erklärt. Kurz gesagt werden die LEDs sowohl nach Lichtausbeute bei definiertem Strom als auch nach Spannungsabfall bei definierten Strom selektiert/markiert. Vf bin E-G sind dann halt die mit dem niedrigeren Spannungsabfall, H-L die mit dem höheren.

Gruß Markus

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Markus Imhof

Martin Trautmann schrieb im Beitrag ...

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ohne Bindestrich. Sind dieselben.

Wieso nicht erklaert ? Vf = forward Voltage drop = Betriebsspannungsbedarf,

bin E-G = Sortierkasten E-G, also die mit niedrierem formward Voltage drop.

Hoehre Feedback-Spannung, mehr Verluste.

Ja.

Nicht wichtig, der Forward-Drop am Schalttransi des Schaltreglers ist der wesentliche Verlust hier.

--
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MaWin

Martin Trautmann schrieb:

Der LT1173 hat einen wesentlichen Nachteil für deinen Anwendung: die interne Referenzspannung beträgt 1,24V (anstatt 0,25V beim LT1073), du verbrätst also schon 25% der Ausgangsleistung am Shunt.

Bei den paar kHz kann man die schon verwenden, die schlechtere Güte kommt aber durch den ohmschen Widerstand der Wicklung. Besser (auch bzgl. EMV) sind schon Trommelkerne, hier bietet sich aber ein selbstbewickelter Eisenpulverkern an.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

...

ok, von mir aus auch

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selbst - funktioniert ja alles, solange man keine Bindestrich reinmogelt.

ok, nachvollziehbar. In AB12 wird's ja auch so erwaehnt. Aber was Vfbin E-G nun tatsaechlich ist, das kann ich auch aus der nachfolgenden Tabelle nicht entnehmen, wo einzelne V_F zwischen 2.85 V und 3.42 V genannt werden (sic: dort heisst's F statt f).

bin ist also keine Abkuerzung, sondern bezeichnet tatsaechlich den Sortierkasten. Stehen die Toleranzen selbst irgendwo?

"Every LED used in Luxeon Power Light Sources is measured for flux, color, and forward voltage and placed in a bin with given tolerances. The test current for all LEDs is 350mA."

ok, also doch ungeeignet. Dann muss ich also nochmals genau LT und MAX vergleichen. LT sieht jedenfalls schon mal gut aus.

Besten Dank, Martin

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Martin Trautmann

Danke, den kann ich also aus'bin'nen,

Hm - ich habe zwar die theoretischen Grundlagen, mir Induktivitaet und Guete zusammenzureimen. Aber wie Theorie, Praxis (fitting parameter) und Dimensionierung (bei Entstoerfiltern oder variablen Lasten) zusammenhaengen, das blieb mir bisher immer schleierhaft.

Schoenen Gruss Martin

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Martin Trautmann

Wenn's ganz einfach sein soll, reicht ein simpler FET-Transistor (BF245), der durch diese Schaltung fließende Strom ist unabhängig von der Spannung im Bereich Diodendurchlassspannung+1V bis zur maximal zulässigen Betriebsspannung des Transistors, 30 V:

o +4..30V | | | |--- | BF245(A/B/C) |-->|--- | | | |______| | | ----- \ / --->

LED \ / --->

----- | | | --- Gnd

Dabei hängt der Strom vom Transistortyp ab, BF245A ca 10 mA, BF245C ca

18 mA. Ich vermute daß die käuflichen LEDs für variable Versorgungsspannung nach einem ähnlichen Prinzip arbeiten.

Der Wirkungsgrad hängt wie bei jedem variablen Wiederstand von der zu verbratenden Spannungsdifferenz ab, man würde so eine Schaltung also lieber bei 4 als bei 30 V verwenden. Aber einfacher geht's nimmer.

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Dr Engelbert Buxbaum

Beim BF245C: 1V, 10mA; 2V 14mA; 4V, 16mA; dann anschleichend an 17mA. Sicher, von Auge wird man keinen Helligkeitsunterschied sehen, aber als Spannungsunabhängig würd ich erst den Bereich oberhalb 5V ansehen. Mit der maximalen Verlustleistung von 300mW dürften nicht mehr als etwa 18V am Transi anliegen. Bessere Stromkonstanz hätte man mit zusätzlichem Sourcewiderstand, aber dann geht noch mehr Spannung futsch.

Der BF245A eher nur 4mA, B dann 10 usw.

Ich hoffe es ;-), ich hab die Biester auch schon als "Konstanstromquelle mit eingebauter Funktionskontrolle" in Netzgeräten und dergleichen verwendet, war jedenfalls viel besser als Widerstand, etwa bezüglich Brumm. Aber die besagte FET-Einfachstanwendung hat mich da auch schon mal gerettet.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Hallo Rolf,

Er haengt auch von der Produktionscharge ab. Ich wuerde FETs nicht als simple Konstantstromquelle einsetzen. Zum Basteln vielleicht ok, aber nicht wenn es in Serie gehen soll. Es kann vorkommen, dass die naechste Lieferung 50% oder mehr abweicht. Es geht ja auch mit Bipolartransistor plus Widerstand.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Full ACK. Die ABC-Einteilung ist naheliegenderweise so, dass jeder produzierte Transi in eine Schublade passt ;-). FET+ Widerstand ist schon mal nicht schlecht, wenn es auf _konstanten_ Strom ankommt, hoher Ri also, und weniger auf die absolute Höhe des Stroms. Und man hat gleich einen Zweipol. Bei BJT braucht man meist dann doch 3 Widerstände und einen zusätzlichen Anschluss oder gar 2. Plus stabile Spannungsquelle. Plus Gedankenarbeit zum Temperaturgang, allerdings braucht's den immer ;-). Diese Konstantstrom-Dioden (wahrscheinlich ist da eh ein FET drin) hab ich merkwürdigerweise noch nie gebraucht und nur sehr selten in Geräten angetroffen. Am ehesten kommt so was noch in Opamps und Regler-ICs vor, als Starthilfe für die Stromquellen ;-).

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Hallo Rolf,

IDSS: 245A 2-6.5mA, 245B 6-15mA 245C 12-25mA. Ziemlich breite Schubladen. Das wuerde bei mir nicht in Produktion gehen bzw. ich wuerde die ECO nicht unterschreiben. Das laeuft bei mir nur bipolar.

Ist einer drin. Die Dinger sind zumindest im Westen ziemlich verpoent. Nicht nur wegen der Technologie, auch weil man bipolar einen schoenen Stromspiegel fuer fuenf bis acht Cents hinbekommt.

Im Fall besserer Praezision baue ich meist etwas um den LMV431 herum und dann bleibt alles noch unter 25 Cents.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Ich meinte, im IC selber drin. Danke für Tip mit MVV431, muss ich mir mal ansehen. Ist das so der Nachfolger von TL430? Mit denen hatte ich manchmal was realisiert, fand ich praktisch, mir wär aber, als wären hier diese Teile nie richtig populär geworden.

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Hallo Rolf,

Ein Nachfolger vom 431, aber mit wesentlich verringerter Stromaufnahme. Mich beeindruckt immer der Preis, ich weiss nicht wie die das fuer um die 15 Cents hinbekomen.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Entspricht der LMV431 dann auch dem TL431? Wie hoch wird denn der Wirkungsgrad etwa werden - vermutlich hast du den 431 als Referenz an der Basis, Shunt am Emitter?

V_bat | v i_out [ ] | | / C +----| B | \ E 4 |_ | 3 ^|-----+ 1 | | | [ ] R_S | | +---+--+ | ===

mit i_out = V_ref/R_S

Schoenen Gruss Martin

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Martin Trautmann

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