Schaltregler für 3Watt Luxeon

Hallo,

so richtig bringt Suchmaschine und auch die dse-FAQ noch keine Erleuchtung. Eventuell wäre folgende Schaltung:

+--------+--Schalter-- Batterie LM10 | |A +-----+ Luxeon Star 3W +-|1 7 | | +-|8 6|-+--|I LogicLevel NMOSFET wie der billige IRLZ34 +-|3 | C | | 4 6|-+-R-+ +-----+ 0.27Ohm 1/4Watt | | +--------+-- Masse

ein möglicher Anfang? Habe ich aus von MaWin. Wie ist denn der Wirkungsgrad dieser Schaltung? Ausreichend hoch für Batteriebetrieb? Handelt es sich um einen Schaltregler oder einen Linearregler?

Ist es möglich diese Schaltumg auf dimmbar umzurüsten, um die LED-Leistung für den Anfang auf etwas unter halbe Leistung einstellen zu können? Versorgt würde mit 4 mal 2600mAh NiMH.

Grund für das Dimmen ist, dass ich gelesen habe, dass LEDs bei kleinerem Strom einen höheren Wirkungsgrad bekommen. Also dürfte eine 3 Watt, wenn mit 1 Watt betrieben, ja faktisch mehr Licht bringen als eine 1 Watt mit maximalem Strom.

Zwei mal 1 Watt auf halber Leistung, wie im anderen Thread vorgeschlagen, geht, eben wegen der beengten Platzverhältnisse, nicht. Eine Optik bekomme ich unter, aber keine zwei, zumal die Luxeon Star mit ihrer Kühlkörperplatine ja auch Platz wegnehmen.

Als Optik vielleicht LXHL-MOBDAR/70 von ?

Dann ein starkes Kupferblech als Kühlung (wird auf Gehäuse-Unterseite mit 2mm Platz zum Plastik des Gehäuses festgemacht). Fläche ist dann wohl etwa 5-6cm² Wenn so nicht ausreichend, dann könnten auch noch kleine Alu-Kühlkörper zur Flächenvergrößerung angebracht werden.

Ich hoffe jetzt zumindest nicht mehr ganz auf dem falschen Weg zu sein.

Vielen Dank im Voraus für jeden Tipp!

CU

Manuel

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Manuel Reimer
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Manuel Reimer schrieb:

rem=20

wenn=20

t=20

Hallo,

da w=FCrde ich mir erst mal das Datenblatt der benutzten Luxeon hernehmen= =20 und damit =FCberpr=FCfen ob diese These f=FCr die benutzte LED =FCberhaup= t=20 stimmt und ob der Unterschied den Aufwand rechtfertigt.

Bye

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Uwe Hercksen

Manuel Reimer schrieb:

Kommt auf die Höhe der Versorgungsspannung an, aus vier NiMH-Zellen ist das gut geeignet.

Linearregler natürlich, hättest du schon an den fehlenden Speicherelementen (Drossel/Kondensator) merken können.

Shunt (hier 0,27R) umschaltbar machen, I=0,2V/R_sh.

Siehe Uwes Posting.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Uwe Hercksen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mew.uni-erlangen.de...

Tun wir das mal

3W Luxeon nach Datenblatt: 3W bei 800mA/3.8V, 1W bei 300mA/3.4V 0.52*65lm 90% bei 54GradC = 30 lm 1W Luxeon 300mA/3.4V 0.86*45lm 87% bei 60GradC = 34 lm

Die 1W Luxeon ist heller (und billiger) trotz besser Waermeleitfaehigkeit und damit niedrigerer Temperatur der 3W

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MaWin

MaWin schrieb:

it

Hallo,

und selbst wenn es andersherum w=E4re, der Unterschied von 30 zu 34 lm is= t=20 visuell winzig und des Aufwandes nicht wert. Das Auge empfindet=20 Helligkeitsunterschiede eher logarithmisch, bei dem riesigen=20 Arbeitsbereich von 10 mLux bis 100 kLux geht das auch nicht anders.

Bye

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Uwe Hercksen

Ganz zu schweigen von der Exemplarstreuung der LEDs selbst.

Hergen

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Hergen Lehmann

Manuel Reimer :

Naja, eigentlich ist es nicht der Strom sondern die Temperatur, die den Wirkungsgrad bestimmt. Also lieber die Kühlung verbessern ... Und auserdem sind die Exemplarschwankungen ziemlich gross, wenn Du Wert auf höchstmöglichen Wirkungsgrad legst, dann selektiere die besten heraus (bzw. kaufe die selektierten).

M.

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Matthias Weingart

Ich mach so was durch einfach Vorwiderstand. Ist einfacher und effizienter als die meisten Schaltungen.

Das geht im Rauschen der Serienstreuung unter.

Fuer welche Anwendung?

Ist reichlich knapp bemessen. Das wird dann gut heiss und der Wirkungsgrad sinkt betraechtlich.

Warum nicht gleich da drauf montieren?

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Ulli Horlacher

Wird hier nicht wesentlich mehr Strom verschwendet wie mit einem Schaltregler? Ziel ist ja, dass der Akku möglichst lange durchhält. Wenn die LED in Etwa mit den angegebenen 3,42V betrieben wird, dann wird

1,38V verheizt. Also wird sozusagen eine der Akku-Zellen nur für zusätzliche Heizung genutzt.

Wenn ich über Suchmaschinen schon eine brauchbare Schaltung gefunden hätte, dann würde ich die hier ja zur Diskussion stellen. Einzige brauchbare Lösungen scheint LED-Treiber.de zu haben. Dort ist als minimale Eingangsspannung aber 5V angegeben. Die haben die Akkus aber, wenn überhaupt, dann nur im frisch geladenen Zustand. Davon abgesehen, dass der Aufbau mit einem TLC555 wohl günstig herzustellen ist, aber wohl mehr Bauteile benötigt, wie ein Aufbau mit einem, für diesen Zweck gedachten, Schaltregler-IC.

Habe ich, und laut MaWin ist die 1 Watt etwas heller. Ich werde für diese "Taschenlampe" wohl also bei 1 Watt bleiben. Optik bleibt die angegebene mit 4,5° (hatte ja keiner mehr Einwände). Wegen der bereits vormontierten LED werde ich eine Luxeon Star nehmen. Die kann dann einfach mit M3-Schrauben und Wärmeleitpaste auf der möglichst großen Kupferplatte montiert werden. Dimmen entfällt in diesem Fall.

Die Vorschaltung müsste also 350mA liefern. Wieder bei den 4 Stück Mignon Akkus.

Vielen Dank schonmal für jede Info

CU

Manuel

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Manuel Reimer

Verbrät aber in etwa die Spannung einer der Zellen in Wärme?

Einsatz am Fahrrad und gleichzeitig alternativ als Taschenlampe unterwegs.

Bei einer 1 Watt LED? Hätte nicht gedacht, dass die so viel Wärme produzieren...

Weil die Wärme erstmal irgendwie aus dem Gehäuse rausgeleitet werden muss, bevor eine Flächenvergrößerung Sinn macht. Kupfer scheint mir da, aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit, gut geeignet zu sein.

Zudem geht es um *kleine* Kühlkörper, also nicht groß genug um die LED direkt drauf zu bauen.

CU

Manuel

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Manuel Reimer

"Manuel Reimer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@user.newsoffice.de...

Klar, benoetigte die LED aber die maximal angegebenen 3.99V, werden die Akkus nicht mal ganz leer bevor die Regelung aussetzt. Also vonwegen zusaetzliche Heizung, sondern minimal notwendige Akkuanzahl.

Bei den 3.42V passt es recht gut:

Der Akku hat zwischen 1.2V/Zelle (voll) und 1V/Zelle, also zwischen

4.8V und 4V. Bei 4V bleiben 0.2V fuer den Messwiderstand (Shunt) und 0.38V fuer den MOSFET, bei 0.9V/Zelle (leer) reicht es gerade eben nicht mehr fuer die 0.2V am Messwiderstand (Shunt), schon gar nicht fuer den Transistor. Die LED geht ab 0.9V also aus weil der Akku leer ist.

Bei 2.79 ist natuerlich reichlich Luft. Daher ja auch ein REGLER und kein konstaner Vorwiderstand. Verballern tun beide die Differenz auf deiselbe Art und Weise.

FAQ lesen: "Der TPS61020 versorgt bei minimaler Bauteilanzahl eine 1W Star aus 1.8V bis 6.5V und verbraucht nur 0.5V,"

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MaWin

Stimmt, das wäre dann ein zweites Problem, denn man weiß ja nie welche Qualität man geliefert bekommt.

Habe ich gelesen. Das Datenblatt hat offensichtlich auch einen fix und fertigen Schaltungsvorschlag (davon abgesehen, dass Reichelt kaum eins der Bauteile hat. Hier wäre also Ausweichen auf einen anderen Händler angesagt). Da die im Datenblatt erwähnte Osram-LED auch mit 350mA betrieben werden muss, könnte die Schaltung wohl sogar ohne Änderung verwendet werden.

In der FAQ steht allerdings direkt hinter dem Hinweis auf den TPS61020 folgendes: "er ist aber für Hobbyisten nicht lötbar". Das hat mich beim ersten Lesen dieses Teils abgeschreckt. Wenn ich mir aber das Datenblatt so anschaue, gehe ich schon davon aus, dass ich das Teil gelötet bekomme.

Ein weitaus größeres Problem ist meiner bescheidenen Meinung nach der weite Spannungsbereich von 1.8V bis 6.5V. Einige Zeit liegen meine Akkuzellen da natürlich einwandfrei in diesem Bereich, aber um so näher man dem Minimum von 1.8V kommt, um so größer wird doch die Gefahr, dass eine der Zellen tiefentladen oder negativ geladen wird, oder?

CU

Manuel

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Manuel Reimer

Manuel Reimer schrieb:

[TPS61020]

man LBI.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Manuel Reimer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@user.newsoffice.de...

Ich glaube, man nennt die Leute Bedenkentraeger. Schwere Last.

Klar, ab 1V/Zelle geht es mt NiMH-Zellen rapide bergab, ab 0.9V/Zelle macht es keinen Sinn weiter zu entladen, weil praktisch nichts mehr drin ist und die Gefahr der Umpolung einer Zelle des Packs zu hoch wird.

Wenn man nicht per Hand abschalten will, kann man elektronisch abschalten, und der TPS61020 hat dafuer den Eingang LBI mit R1 und R2 zum Einstellen der Schaltschwelle (R1=680kOhm, R2=4.2MOhm).

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MaWin

Danke für die Infos.

Die Teile scheint es alle bei Farnell zu geben. Ich habe da zwar nie bestellt, aber jetzt ist's wohl soweit.

Das einzige, dass ich nicht finden kann, ist die Spule, die im Datenblatt erwähnt ist.

Den MOSFET-Transistor kann ich mir ja wohl sparen, denn ein "Flashlight Control" gibt es natürlich nicht.

Der Kondensator C2 ist im Datenblatt mit 22µH angegeben. Das sollte wohl

22µF heißen, oder?

Das "Power Pad" des ICs soll wohl Wärme ableiten. Wie viel Wärme könnte da auftreten?

Ansonsten kann man zu dem Ding nur sagen: Man kann's mit der Miniaturisierung auch zu weit treiben und dieser IC ist ein gutes Beispiel dafür! Wird definitiv ein Gefummel da ein paar Drähte für den Anschluss dranzubasteln. Für den Fall der Fälle wohl besser zwei davon bestellen...

CU

Manuel

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Manuel Reimer

Manuel Reimer schrieb:

Da kannst du was aus der Serie 3631 von Tyco nehmen, gibts bei Farnell, oder selber auf einem kleinen Eisenpulverkern wickeln.

Sicher, aber beachte, dass da Feld/Wald/Wiesenelkos völlig ungeeignet sind.

Siehe Wirkungsgrad.

Deshalb gehört das Ding auf eine Leiterplatte.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Lieber was fertiges. Danke für den Tipp mit Tyco.

Und was wäre das Gegenteil davon?

Bei dem Wirkungsgrad also relativ wenig Wärme.

Das ist einfach gesagt, aber für einen Bastler nicht so einfach umzusetzen. Bei mir hat sich mittlerweile bei zahlreichen Basteleien bewährt ein Bauteil, dass nicht auf Lochraster passen will, kopfüber mit doppelseitigem Klebeband auf die Lochrasterplatte zu pappen und dann mit Draht zurück auf die Platine zu verbinden.

CU

Manuel

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Manuel Reimer

Manuel Reimer schrieb:

Vielschichtkeramik- oder Low-ESR-Tantal-Kondensatoren, auch Elkos mit organischem Festelektrolyt sind gut. Bei Farnell gibts z.B. B45197 und B37631 von Epcos, SP-Cap von Panasonic, OS-CON von Sanyo und noch weitere geeignete Typen.

Aber in einem winzigen IC.

Dead Bug, kennt man. Ich kann dir das aber für den TPS61020 nicht empfehlen, das Biest läuft immerhin bei einigen hundert kHz, und ganz netten Strömen. Speziell die Elkos müssen so dicht wie möglich an den Chip, und GND sollte so sternförmig wie möglich sein, Plane wäre noch besser.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Dieter,

Für ne LED wirds tun. Senden wirds auch, aber er will ja Radfahren, nicht Radio höhren ;-)

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Wirds nicht, das Biest ist sensibel was den Elko am Eingang betrifft.

Gruß Dieter

Reply to
Dieter Wiedmann

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