Temperaturabhängigkeit Betriebsspannung LED-Modul

das Modul

Ich hätte da was...

Schaltregler mit einstellbarer Strombegrenzung.

Wenns auch mit niedrigerer Spannung als die LED gerne hätte funktionieren soll:

Gleiches wie oben, aber mit vorgeschaltetem Step-Up Regler.

Sollte dein Problem perfekt lösen.

Gerrit

Vorsicht: wenn die Eingangsspannung bei den Teilen unter 6-7V (IIRC) sinkt, titscht die Regelung aus. Diese Module sind IMHO nur unter engen Randbedingungen (oder als Basis für eigene Modifikationen) brauchbar.

Wo siehst Du da den step-up in der Beschreibung?

cu Michael

Peter Heitzer schrieb:

von der Betriebstemperatur abhängt?

Die Vorwärtsspannung ändert sich je nach LED-Typ im Bereich von -6 mV/°C bis 4 mV/°C, wobei die überwiegende Zahl der LEDs einen negativen Temperaturkoeffizienten haben, die positiven sind UV-LEDs oder ähnliches.

Eher nach unten und so viel bestimmt nicht - kannst Du jetzt ja nachrechnen. Oder selber mal messen, als es noch kalt war, hatte ich ständig Elektronik vor dem Fenster hängen... :o)

Am 18.04.13 08.09, schrieb Edzard Egberts:

Ja. Deswegen macht man das i.d.R. nicht.

Bei Temperaturerhöhung nimmt die Durchlassspannung ab und der Strom steigt. Über 50K Temperaturdifferenz kann der Unterschied in der Durchlassspannung locker 0,3V ausmachen. Wie stark sich der Strom ändert, kann man dann mit der Kennlinie gut abschätzen. Im Regelfall ändert sich der Strom deutlich stärker als zulässig - also s.o.

V.

das Modul

Danke, aber das ist mir in dem Fall zu teuer. Da kann ich gleich zu Pollin

351126 oder 351127 greifen. Bei letzterer (500mA) müsste ich halt zwei Module über Ausgleichswider- stände parallel schalten; bei ersterer (350 mA) die 50mA über zus. LEDs (z.B. von LED-Streifen) abnehmen.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de 
HTML mails will be forwarded to /dev/null.

Volker Staben schrieb:

Mit 50K Temperaturdifferenz habe ich bei einem LED-Modul eher nicht gerechnet, sondern bin von "häuslichem Betrieb ausgegangen, also etwa

20°C +/- 20°C.

Die Stromänderung ist nicht von der Kennlinie, sondern vom Vorwiderstand abhängig : dI= dU/R

Am 18.04.13 08.58, schrieb Edzard Egberts:

Dann wird der Einfluss natürlich geringer.

ich sehe - mein Fehler. ich hatte nicht beachtet, dass der OP einen Vorwiderstand einsetzen wollte. Dennoch geht die Änderung der Durchlassspannung mit ein - es kommt natürlich drauf an, wie gut die Kombination von Spannungsquelle und Vorwiderstand dem Verhalten einer Stromquelle nahekommt. Bei hoher Spannung und großem Vorwiderstand spielt die Durchlassspannung keine Rolle mehr. Aber dann verbrät man auch mehr Verlustleistung. Da ist eine Stromquelle oft die bessere wahl, zumal die ja i.d.R. auch nicht unbedingt hochpräzise sein muss, also mit Minimalaufwand auskommt.

V.

Wenn ich mal bei dem Modul von 22V bei 25 Grad Celsius ausgehe, komme ich auf

3.14V/LED. Bei 55 Grad und -6 mv/Grad wären das 2.96V/LED und 20.72 pro Modul. Das sind fast 1.3 V Unterschied. Bei meinen angestrebten max. 2V Abfall am Vorwiderstand (bezogen auf 24V Eingangsspannung) wären das fast 500 mA ggÜ. 300 mA. Wollte ich im Worst Case die 300 mA nicht überschreiten, dürfte ich den Strom bei 25 Grad auf nicht ganz 200 mA einstellen. Sofern meine Rechnung stimmt ergibt sich für mich folgendes: Entweder den Normalstrom auf etwa 2/3 des Nennstroms einstellen oder eine Stromquelle, wenn ich über den vollen Temperaturbereich das Modul mit Nennstrom betreiben will. Als Stromquelle habe ich bisher einen 1.5V LDO von alten Mainboards benutzt mit 5.1 Ohm am Ausgang und dem LED-Modul vor dem Reglereingang, da die Regler max. 7 V am Eingang vertragen. Damit komme ich auf max. 2.5V Spannungsverbrauch für die Stromquelle. Ob ich mit einer einfachen Ein-Transistor-Stromquelle auf einen ähnlichen Wert komme, müsste ich noch ausprobieren.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de 
HTML mails will be forwarded to /dev/null.

Und -6mV/°C ist schon ziemlich speziell, die meisten LEDs liegen zwischen -2mV/°C und -4mV/°C.

Klar, summiert sich natürlich auf.

Das ist Ausgangsspannung plus Dropout-Voltage, also die minimal mögliche Spannung, bei Temperaturerhöhung kommen noch Deine 1,3V Unterschied dazu. Das ist also recht günstig - einfach auf minimale Temperatur dimensionieren und der Regler schluckt die Spannungsdifferenz, wenn es wärmer wird.

Ähnlich, aber wohl kaum darunter, da würde ich OpAmp und FET nehmen, halte den Aufwand hier aber nicht für gerechtfertigt.

Dürfte daran liegen, daß die Strombegrenzung einen 78L05 enthält. Für oben erwähnte LED brauchst du aber mehr als 6V Eingangsspannung, also unkritisch.

Es ist einer drauf, ich hab das Teil hier. Der Step-Up-Regler ist ein LM2577 der auf eine feste Ausgangsspannung eingestellt ist und an dessen Ausgang hängt der LM2596 dessen Spannung und Strom geregelt werden kann.

Ich benutze das Ding um genau die erwähnte 7W LED an einem 12V-Netzteil zu betreiben. Strom auf 300mA eingestellt, funktioniert problemlos.

Gerrit

Hi Peter,

das Modul

Wenn schon Regler, was hindert Dich dann daran, es gleich richtig zu machen?

Marte

Ack. Warum die den OpAmp nicht direkt an Vin gehängt haben, ist mir nicht so ganz klar ...

Wenn die Eingangsspannung schnell genug ansteigt und abfällt, sonst hast Du evtl. wieder Probleme.

Das Design ist Murks, aber eine günstige Basis, wenn man schnell was braucht und keine Platine machen will.

"Interessant".

Das würde ich dann doch eher mit einer invertierenden Topologie machen - oder buck-boost, für kleinere Leistungen ist der LTC3454 klasse, der werkelt hier in einer Taschenlampe, die ich auf 3W-LED umgebaut habe.

Wobei: 7W bei 0.3A sind doch >23V, da würde ein einfacher step-up doch reichen. Das habe ich mal für ein LED-Ringlicht gebaut, wegen Teilen aus der Bastelkiste leicht überdimensioniert mit einem LT1271 - der braucht zwar eine dicke Drossel, tut aber:

sollte mit angepasstem Sense-Widerstand auch deutlich über 1A liefern können, der LT1271 kann 4A Peak ;-)

cu Michael

Verträgt der die gleiche Maximalspannung wie der Regler selbst? So bekommt der OpAmp eine (halbwegs) glatte Betriebsspannung was bei Vin nicht unbedingt der Fall sein muss wenn da nur ein Trafo, Gleichrichter und Elko zu finden sind.

Tut was es soll und erlaubt so einen sehr weiten Eingangsspannungsbereich der eben auch über der Ausgangsspannung liegen darf. Vielleicht kein optimales Design, aber solange es funktioniert...

Den Luxus bezahlt man dann eben mit dem kleineren Wirkungsgrad durch die

2 hintereinander geschalteten Regler.

Jo, hatte ich aber nicht greifbar, diese Platine hingegen schon und die einstellbare Strombegrenzung ist bei LEDs auch kein Fehler.

Gerrit

Nicht sicher - Widerstand + Z-Diode hätten es vermutlich deutlich besser getan, falls die 32V eines LM358 nicht reichen - und das ohne den Nachteil, daß das Teil bei zu niedriger Eingangsspannung komplett austitscht und die Last grillt. Sowas geht einfach gar nicht.

Ich meinte den step-up schon mit Stromregelung. Das ist ja nun (für den Hersteller) trivial an jeden normalen Regler 'drangefrickelt.

cu Michael