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Feal

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14.06.2014,
16:04
 

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe (Schaltungstechnik)

Hallo allerseits,

bei der Suche um Rat bin ich auf dieses Forum gestoßen und hoffe, hier kann mir jemand helfen.

Ich bin gerade dabei für eine Solar Lampe einen LED Treiber zu bauen, welcher jedoch Probleme macht.

Als Treiber verwende ich einen PR4403.
Die Schaltung ist auch dem Datenblatt entsprechend aufgebaut.
5 MOhm Potti
4.7 uH Drosselspule
Schottky Diode
LED: LCW E6SG
1,2V AAA-Akku 900mAh

Mein Problem hierbei ist jetzt nur, dass die LED netmal ansatzweiße die gewollte Leistung ab bekommt.


Die Spannung liegt immer bei 1,15V.
Verwende ich die normale Schaltung ohne extra Kondensatoren fließt ein Storm von 0,4mA
Verwende ich über VCC/GND einen 100uF Kondensator komm ich immerhin auf 2,4mA was jedoch noch weit entfernt von den 40mA und 3,3V Betriebsspannung ist, was die LED ab bekommen sollte.

Ich weiß nicht mehr woran es liegen könnte.
Ich habe die schaltung ein 2. mal aufgebaut um einen Lötfehler auszuschließen.
Die Leitungswiderstände habe ich auch möglichst gering gehalten. Nah zusammen liegende Bauteile und relativ dicken Draht zu der Batterie.

Über hilfreiche Ratschläge würde ich mich freuen.

MfG
Feal

xy(R)

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14.06.2014,
16:20

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» 5 MOhm Potti

??

» 4.7 uH Drosselspule

Was für eine?

» Schottky Diode

Was für eine?

Feal

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14.06.2014,
16:49

@ xy

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

Hätte gleich genaue Daten schreiben sollen.

SMCC 4,70µ Drosselspule, Festinduktivität, axial, 4,70µ
1N 5818 Schottky Diode, DO41, 30V, 1A
PT 10-L 5,0M Einstellpotentiometer, liegend, 10mm, 5,0 M-Ohm

Ist alles von Reichelt bestellt, falls ein Datenblatt nötig ist.

xy(R)

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14.06.2014,
16:59

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» SMCC 4,70µ Drosselspule, Festinduktivität, axial, 4,70µ

Nicht gerade ideal, aber sollte es soweit tun.

» 1N 5818 Schottky Diode, DO41, 30V, 1A

Ist in Ordnung.


» PT 10-L 5,0M Einstellpotentiometer, liegend, 10mm, 5,0 M-Ohm

Wozu denn das?

Mach mal ein Foto des Aufbaus.

Feal

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14.06.2014,
17:14

@ xy

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» » PT 10-L 5,0M Einstellpotentiometer, liegend, 10mm, 5,0 M-Ohm
»
» Wozu denn das?

Am Poti kann man später einstellen bei welcher Spannung der Solarzelle die LED an geht.
Soll ja nicht bei Sonnenschein leuchten sondern erst nachts.
Genaue Infos dazu sind im Datenblatt vom PR4403
http://www.reichelt.de/PR-4403/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=78448&artnr=PR+4403&SEARCH=4403

» Mach mal ein Foto des Aufbaus.
Aufbau ist momentan nur testweise und sieht auch dementsprechend aus :-D



olit(R)

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Berlin,
14.06.2014,
17:48
(editiert von olit
am 14.06.2014 um 17:49)


@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Hallo allerseits,
»
» bei der Suche um Rat bin ich auf dieses Forum gestoßen und hoffe, hier kann
» mir jemand helfen.
»
» Ich bin gerade dabei für eine Solar Lampe einen LED Treiber zu bauen,
» welcher jedoch Probleme macht.
»
» Als Treiber verwende ich einen PR4403.
» Die Schaltung ist auch dem Datenblatt entsprechend aufgebaut.
» 5 MOhm Potti
» 4.7 uH Drosselspule
» Schottky Diode
» LED: LCW E6SG
» 1,2V AAA-Akku 900mAh
»
» Mein Problem hierbei ist jetzt nur, dass die LED netmal ansatzweiße die
» gewollte Leistung ab bekommt.
»
»
» Die Spannung liegt immer bei 1,15V.
» Verwende ich die normale Schaltung ohne extra Kondensatoren fließt ein
» Storm von 0,4mA
» Verwende ich über VCC/GND einen 100uF Kondensator komm ich immerhin auf
» 2,4mA was jedoch noch weit entfernt von den 40mA und 3,3V Betriebsspannung
» ist, was die LED ab bekommen sollte.
»


Bei dem linken Schaltbild kannst du keine Gleichspannung an der LED Messen. Die LED bekommt nur Impulse.
Bei der Mittleren Schaltung Werden die Impulse mit den Kondensatoren integriert. Dalässt sich eine Spannung von rund 3V messen.
Und was du da für Ströme gemessen hast weiß ich nicht.

xy(R)

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14.06.2014,
17:50

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Aufbau ist momentan nur testweise und sieht auch dementsprechend aus :-D

Und das ist bei 500kHz halt nichts.

Feal

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14.06.2014,
17:54

@ olit

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

»
» Bei dem linken Schaltbild kannst du keine Gleichspannung an der LED Messen.
» Die LED bekommt nur Impulse.
» Bei der Mittleren Schaltung Werden die Impulse mit den Kondensatoren
» integriert. Dalässt sich eine Spannung von rund 3V messen.
» Und was du da für Ströme gemessen hast weiß ich nicht.

Das mit der Spannung hatte ich in Erwägung gezogen da im Datenblatt ja auch ein Bild mit Impulsen war.

Den Strom hab ich direkt vor der LED versucht zu messen.
Womöglich auch wegen den Impulsen nicht direkt möglich.

Was aber ganz klar durch die Helligkeit fest steht, dass da nicht wirklich viel fließen kann.

Ich pack mal nen 220nF Kondensator parallel zur LED und mess dann nochmal.

xy(R)

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14.06.2014,
18:01

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Ich pack mal nen 220nF Kondensator parallel zur LED und mess dann nochmal.

Ohne die zusätzliche Diode wird das aber der PR4403 gar nicht mögen.

Feal

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14.06.2014,
18:09

@ xy

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» » Ich pack mal nen 220nF Kondensator parallel zur LED und mess dann
» nochmal.
»
» Ohne die zusätzliche Diode wird das aber der PR4403 gar nicht mögen.

Hast recht, die muss ich auch noch rein bauen.


Was ich aber grad net versteh, dass jetzt wo ich den Akku eingelegt habe einfach mal die LED um einiges heller leuchtet und auch ein Strom von 21mA angezeigt werden (falls man den so messen kann)
Falls es doch so geht ist nun aber die Frage warum "nur" 21 mA wobei bei 4,7uH Spule ja etwa 40mA fließen müssten.

Feal

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14.06.2014,
18:23

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

Hab jetzt mal die Version mit Kondensator + extra Diode probiert was die Helligkeit jedoch reduziert aber zumindest 2,95V bei 17,7mA messbar macht.

Liegt momentan bei der Bauteil Wahl noch ein Fehler vor bzw. bei der Verkabelung oder ist es vielleicht wie xy schrieb ein Problem des Aufbaus selbst. (bei 500khz Frequenzen)
Momentan sind zwar alle Bauteile fest verlötet jedoch noch die komplette Beinlänge bei jedem Bauteil vorhanden. Kann dies die Ursache von der geringeren Leistung sein?

olit(R)

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Berlin,
14.06.2014,
18:26

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» » » Ich pack mal nen 220nF Kondensator parallel zur LED und mess dann
» » nochmal.
» »
» » Ohne die zusätzliche Diode wird das aber der PR4403 gar nicht mögen.
»
» Hast recht, die muss ich auch noch rein bauen.
»
»
» Was ich aber grad net versteh, dass jetzt wo ich den Akku eingelegt habe
» einfach mal die LED um einiges heller leuchtet und auch ein Strom von 21mA
» angezeigt werden (falls man den so messen kann)
» Falls es doch so geht ist nun aber die Frage warum "nur" 21 mA wobei bei
» 4,7uH Spule ja etwa 40mA fließen müssten.

Die Solarzelle bringt ja nicht den Magnetisierungsstrom für die LED. Der Akku muss sein!

Da stellt sich die Frage wie viel Spannung der Strommesser benötigt. Wird denn die LED heller, wenn der Strommesser nicht angeschlossen ist?
Außerdem wird eine normale 20mA LED nicht gerade heller wenn man sie mit 40mA in die Sättigung treibt. Sie kann aber mit der Zeit Dunkler werden vielleicht rötlich leuchten bis sie Ihren Geist ganz aufgegeben hat!

Feal

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14.06.2014,
18:37

@ olit

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Die Solarzelle bringt ja nicht den Magnetisierungsstrom für die LED. Der
» Akku muss sein!
»
» Da stellt sich die Frage wie viel Spannung der Strommesser benötigt. Wird
» denn die LED heller, wenn der Strommesser nicht angeschlossen ist?
» Außerdem wird eine normale 20mA LED nicht gerade heller wenn man sie mit
» 40mA in die Sättigung treibt. Sie kann aber mit der Zeit Dunkler werden
» vielleicht rötlich leuchten bis sie Ihren Geist ganz aufgegeben hat!

Der Strom Messer verbraucht wie du vermutet hast einen Teil und verdunkelt die LED etwas.

Das Ableben einer normalen LED bei über 20mA ist mir bekannt ;)
Die LCW E6SG die ich verwende sollte denke ich 50mA verkraften außer ich habe das Datenblatt falsch interpretiert? Ist doch der Durchlassstrom oder?

olit(R)

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Berlin,
14.06.2014,
18:37

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Hab jetzt mal die Version mit Kondensator + extra Diode probiert was die
» Helligkeit jedoch reduziert aber zumindest 2,95V bei 17,7mA messbar macht.
»
» Liegt momentan bei der Bauteil Wahl noch ein Fehler vor bzw. bei der
» Verkabelung oder ist es vielleicht wie xy schrieb ein Problem des Aufbaus
» selbst. (bei 500khz Frequenzen)
» Momentan sind zwar alle Bauteile fest verlötet jedoch noch die komplette
» Beinlänge bei jedem Bauteil vorhanden. Kann dies die Ursache von der
» geringeren Leistung sein?

Bei den Handelsüblichen Solarleuchten fliest ein Durchschnittlicher Strom von 20mA aus dem Akku. Nach Umrechnung über die Leistung auf die höhere Ausgangsspannung bekommt die LED dann nur noch einen Strom von 6 bis 7mA.
Ich bin mir nicht sicher ob in dem Datenblatt vom 4403 der mittlere Akkustrom angegeben wird.
1,2V *40mA = 48mW
48mW * Wirkungsgrad 90% = 43mW
3V / 43mW = 14mA

Feal

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14.06.2014,
18:42

@ olit

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Bei den Handelsüblichen Solarleuchten fliest ein Durchschnittlicher Strom
» von 20mA aus dem Akku. Nach Umrechnung über die Leistung auf die höhere
» Ausgangsspannung bekommt die LED dann nur noch einen Strom von 6 bis 7mA.
» Ich bin mir nicht sicher ob in dem Datenblatt vom 4403 der mittlere
» Akkustrom angegeben wird.
» 1,2V *40mA = 48mW
» 48mW * Wirkungsgrad 90% = 43mW
» 3V / 43mW = 14mA

Im Datenblatt vom 4403 ist ja die Rede vom output Strom der über die LED fließt.
Und bei 40mA wird ja darauf hin gewießen, dass normale LEDs für 20mA max. gedacht sind und deshalb eine parallel Schaltung empfohlen wird.

Ich würde das somit als den Storm bei 3V output verstehen.

xy(R)

E-Mail

14.06.2014,
18:51

@ Feal

LED-Treiber Schaltung für Solar Lampe

» Die LCW E6SG die ich verwende sollte denke ich 50mA verkraften außer ich
» habe das Datenblatt falsch interpretiert? Ist doch der Durchlassstrom oder?

Naja, halt der Maximalwert. Man sollte schon etwas drunter bleiben. Und unbedingt Seite 16 des Datenblatts beachten!