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rudi4(R)

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JWD,
13.10.2016,
09:32
 

1W-LED anpeilen (Elektronik)

Hallo
Es ist wieder so weit. Draußen arbeiten (bei 8 Grad) macht keinen Spaß mehr. Also ist wieder Strom-Basteln, das allseits beliebte Winter-Hobby, angesagt.
Als warm-up habe ich mir diesen 1W-LED-Treiber ausgesucht:
http://xtremecircuits.blogspot.de/2011/11/1w-led-driver.html
Die beiden ungepolten Kondensatoren (1n und 4.7n), was sollten das für welche sein?
Müssen das Keramik- oder besser Wickelkondensatoren sein, oder geht auch SMD? Oder ist das egal?
Ich nehme auch gern Hinweise an wie: "mach' das bloß nicht, die Schaltung taugt nicht."
Danke vorab für euer Interesse

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

xy(R)

E-Mail

13.10.2016,
10:59

@ rudi4

1W-LED anpeilen

» Die beiden ungepolten Kondensatoren (1n und 4.7n), was sollten das für
» welche sein?
» Müssen das Keramik- oder besser Wickelkondensatoren sein, oder geht auch
» SMD? Oder ist das egal?

Folie oder NPO/C0G.


» Ich nehme auch gern Hinweise an wie: "mach' das bloß nicht, die Schaltung
» taugt nicht."

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED

olit(R)

E-Mail

Berlin,
13.10.2016,
12:37

@ xy

1W-LED anpeilen

» » Die beiden ungepolten Kondensatoren (1n und 4.7n), was sollten das für
» » welche sein?
» » Müssen das Keramik- oder besser Wickelkondensatoren sein, oder geht auch
» » SMD? Oder ist das egal?
»
» Folie oder NPO/C0G.
»
»
» » Ich nehme auch gern Hinweise an wie: "mach' das bloß nicht, die
» Schaltung
» » taugt nicht."
»
» http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED

Diese Schaltung ist nicht ganz unproblematisch.
Ich hatte mich mal mit ihr Beschäftigt.
Der Frequenzbestimmende Kondensator muss recht genau zur Eigenfrequenz der Induktivität passen. Sonst bringt der interne Oszillator alles durcheinander.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=228169&page=0&category=all&order=time

xy(R)

E-Mail

13.10.2016,
12:48
(editiert von xy
am 13.10.2016 um 12:53)


@ olit

1W-LED anpeilen

» http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED
»
» Diese Schaltung ist nicht ganz unproblematisch.
» Ich hatte mich mal mit ihr Beschäftigt.
» Der Frequenzbestimmende Kondensator muss recht genau zur Eigenfrequenz der
» Induktivität passen. Sonst bringt der interne Oszillator alles
» durcheinander.

Du hast den 34063 auch nicht verstanden.


Wer den besser verstehen will, der lese AN920/D von OnSemi.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
13.10.2016,
15:10
(editiert von olit
am 22.10.2016 um 17:15)


@ xy

1W-LED anpeilen

» »

» »
» » Diese Schaltung ist nicht ganz unproblematisch.
» » Ich hatte mich mal mit ihr Beschäftigt.
» » Der Frequenzbestimmende Kondensator muss recht genau zur Eigenfrequenz
» der
» » Induktivität passen. Sonst bringt der interne Oszillator alles
» » durcheinander.
»
» Du hast den 34063 auch nicht verstanden.
»
»
» Wer den besser verstehen will, der lese AN920/D von OnSemi.

Weil ich den 34063 nicht verstehe, habe ich den internen Oszillator stillgelegt!
Anstatt des Kondensators, ist Pin 3 über 10kOhm an Masse geschaltet.
Ohne weitere Beschaltung schwingt der Oszillator nicht.

Im Betrieb mit der kompletten Beschaltung entsteht am Pin 3 zwar wieder eine Dreieckspannung. Die wird aber nur durch die Strombegrenzung vom Pin 7 beeinflusst.
Über eine Eingangsspannung von 10- bis 25V ist der LED-Strom absolut konstant.

Aber der Wirkungsgrad ist nicht besser als bei einer älteren Schaltung von mir. Und der Ripplestrom ist größer 15mA.

»

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
13.10.2016,
19:11

@ rudi4

1W-LED anpeilen

Nun, es geht auch mit einem IC und einem Widerstand...
Also linearen Spannungsregler als Stromkonstanter schalten und fertig. Solange die Spannungsdifferenz nicht zu hoch wird (demnach die "verbratene" Leistung) mag das eine Alternative sein.

LG Sel

olit(R)

E-Mail

Berlin,
13.10.2016,
19:23

@ Sel

1W-LED anpeilen

» Nun, es geht auch mit einem IC und einem Widerstand...
» Also linearen Spannungsregler als Stromkonstanter schalten und fertig.
» Solange die Spannungsdifferenz nicht zu hoch wird (demnach die "verbratene"
» Leistung) mag das eine Alternative sein.
»
» LG Sel

Bei 12V
6V*300mA = 1,8W Verlust
3V-LED*300mA = 0,9W für die LED
Ungünstiges Verhältnis! :-(

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.10.2016,
03:02

@ xy

1W-LED anpeilen

» » Die beiden ungepolten Kondensatoren (1n und 4.7n), was sollten das für
» » welche sein?
» » Müssen das Keramik- oder besser Wickelkondensatoren sein, oder geht auch
» » SMD? Oder ist das egal?
»
» Folie oder NPO/C0G.
Vielen Dank
Bis jetzt lese ich mich in das Thema ein. Den Wiki habe ich auch letztes Jahr schon gelesen, wieder vergessen. 'bin wieder informiert, was es an Kondensatoren so gibt. Das war wichtig.
Fazit:
Die Schaltung werde ich nicht bauen.

Ich folge lieber deinem Hinweis. Wenn es schon solche IC's gibt, warum dann nicht nutzen. Ob ich den MC34063 und den Kondensator wirklich bestelle, weiß ich heute noch nicht. Darüber werde ich morgen entscheiden.
»
» » Ich nehme auch gern Hinweise an wie: "mach' das bloß nicht, die
» Schaltung
» » taugt nicht."
»
» http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED
eine Bemerkung:
C1 und C2 in der Stückliste sind gegenüber dem Schaltplan vertauscht.
Das haben vor mir bestimmt schon Tausend andere Leute festgestellt. Und sicher hat auch der ein oder andere den Autor darauf hingewiesen. Verstehe ich nicht, warum der das nicht ändert.
Grobe Fehler in der Rechtschreibung hätte er bestimmt nicht stehen lassen, um nicht doof da zu stehen.
Ich hab' da ein Problem. Wenn solche Kleinigkeiten (aber eben Fehler) nicht korrigiert werden, kann man dann dem Rest des Artikels überhaupt vertrauen?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.10.2016,
03:30

@ Sel

1W-LED anpeilen

» Nun, es geht auch mit einem IC und einem Widerstand...
» Also linearen Spannungsregler als Stromkonstanter schalten und fertig.
» Solange die Spannungsdifferenz nicht zu hoch wird (demnach die "verbratene"
» Leistung) mag das eine Alternative sein.
»
» LG Sel
Danke, aber das habe ich eigentlich von vornherein als Alternative ausgeschlossen. Eben wegen dem Wirkungsgrad.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

olit(R)

E-Mail

Berlin,
14.10.2016,
09:56
(editiert von olit
am 14.10.2016 um 11:33)


@ rudi4

1W-LED anpeilen

» »
» http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED
» eine Bemerkung:
» C1 und C2 in der Stückliste sind gegenüber dem Schaltplan vertauscht.
» Das haben vor mir bestimmt schon Tausend andere Leute festgestellt. Und
» sicher hat auch der ein oder andere den Autor darauf hingewiesen. Verstehe
» ich nicht, warum der das nicht ändert.
» Grobe Fehler in der Rechtschreibung hätte er bestimmt nicht stehen lassen,
» um nicht doof da zu stehen.
» Ich hab' da ein Problem. Wenn solche Kleinigkeiten (aber eben Fehler) nicht
» korrigiert werden, kann man dann dem Rest des Artikels überhaupt vertrauen?

Ja, dem Artikel kannst du schon vertrauen.
In dieser Schaltung wird der 34063 in ungewöhnlicher Weise betrieben.
Der IC hat ja verschiedene Baugruppen in sich.
Den Frequenzgenerator der für normale Schaltwandler benötigt wird.
Den Leistungsteil, um die Ströme für die Induktivität zu schalten.
Einen Komparator Für die Erfassung der Ausgangsspannung, um den IC zu bremsen, wenn die Ausgangsspannungspannung erreicht wird.
Und eine Stromüberwachung des Spulenstromes um Sättigung der Induktivität zu verhindern.
Diese Einheiten arbeiten bei einem Schaltwandler sinnvoll zusammen.

In dieser speziellen Schaltung, die in den Applikationen nicht zu finden ist, wird nur ein Teil des IC genutzt. Und zwar nur die Strombegrenzung des Spulenstromes und der Leistungsteil.
Das Prinzip ist, den Spulenstrom über die LED steigen zu lassen, bis der Überstromdetektor den Spulenstrom abschaltet. Der Weiterfließende Induktionsstrom speist weiterhin die LED, bis er soweit gesunken ist, dass der Überstromdetektor den Leistungsteil wider frei gibt und die Induktivität wieder nachgeladen wird.

Der Generator für die normale Schaltwandlerfunktion und der Komparator zur Ausgangsspannungsregelung wird nicht genutzt.

Nun ist es aber so, dass der Generator mit den dort empfohlenen 330pF trotzdem weiter arbeitet und in den oben beschriebenen Vorgang eingreift. Das führt in bestimmten Betriebszuständen, die Auch eingangsspannungsabhängig sind, zum “Stolpern“ der Schaltung.
In bestimmten Konstellationen konnte ich beobachten, dass die LED bei Erhöhung der Eingangsspannung wieder Dunkler wurde. Ich denke, dass es bei der angegebenen Schaltung mit der Leistungs- LED kaum bemerkbar wird. Aber um dieses Eingreifen des nicht benötigten Oszillators zu unterbinden, habe ich den 330pF Kondensator gegen einen 10kOhm Widerstand getauscht. Damit wird erreicht, dass der Generator seinen zweiten Kipppunkt (Schwellspannung) nicht erreicht und somit eine Eigenschwingung unterbunden wird.
Damit arbeitet nur noch Die Strombegrenzung mit dem Leistungsteil.

Der zweite Kipppunkt des Generators wird im betrieb und durch die Beeinflussung der Strombegrenzung über den 10kOhm Widerstand letztlich doch erreicht um den Leistungsteil zu steuern. Aber er greift nicht mehr in den kontinuierlichen Vorgand zwischen Induktivität und Strombegrenzung ein.

edit.:
Wie schon im Artikel der Originalschaltung erwähnt, ist bei diesem Verfahren der Ripplestrom recht hoch, was für Beleuchtungszwecke eine untergeordnete Rolle spielt.

Da in meiner Bastelkiste keine 1W-LED zur Verfügung stand, experimentierte ich damals mit einer 20mA LED. Und jetzt mit einer Infrarot LED die ich mit 88mA betrieb.
Wenn du die originale Dimensionierung aus dem Artikel übernimmst, kannst du ja den 330pF Kondensator gegen einen 10kOhm Widerstand tauschen.

Deine Spannungsversorgung muss natürlich in der Lage sein, den LED Strom von
0,3V/0,68 Ohm = 440mA zu liefern!
Die Resultierende Stromersparnis entsteht durch das Schaltverhältnis. Bei hoher Eingangsspannung wird die Induktivität recht schnell aufgeladen und die Entladung über die 3V-LED dauert länger als die Aufladezeit. So wird eine Durchschnittliche Stromersparnis erreicht. Umso höher die Eingangsspannung, umso geringer ist die durchschnittliche Stromaufnahme.

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.10.2016,
11:41
(editiert von rudi4
am 14.10.2016 um 12:00)


@ olit

1W-LED anpeilen

Hallo olit,
Herzlichen Dank.
Das ist eine wertvolle Unterstützung.
Du hast mich überzeugt.
Das muss ich testen.
Toll, dann brauche ich ja keinen teuren NP0-Kondensator kaufen.
Aber den IC muss ich bestellen, und dann sehen wir weiter.

p.s.
Im letzten Jahr hatten wir ja den Aufwärtswandler ausgiebig behandelt. Du kannst dich sicher noch erinnern. Jetzt geht es weiter wie versprochen. Ich habe noch einige Teile bestellt, die ich auch noch zur Anwendung bringen will, und ich freue mich schon auf deine Wortmeldung dazu.

noch mehr p.s.
Es hat seinen Grund, dass ich mich mit Treibern für die s.g. 1W-Power-LED beschäftige. Ich hatte einige bestellt. Die sind ja sooooo günstig beim chinamann zu bekommen. 10 stück sind noch billiger und 100 noch billiger. Was mach ich bloß mit dem ganzen Müll.
Der AMC7135 ist auch schon auf Lager. Da reizt mich das Löten.
Ja und dann werde ich mal zählen, wie viele Schubfächer wir im Haus haben. Schließlich haben die alle noch keine Beleuchtung. :)

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

olit(R)

E-Mail

Berlin,
14.10.2016,
12:26

@ rudi4

1W-LED anpeilen

» Hallo olit,
» Herzlichen Dank.
» Das ist eine wertvolle Unterstützung.
» Du hast mich überzeugt.
» Das muss ich testen.
» Toll, dann brauche ich ja keinen teuren NP0-Kondensator kaufen.
» Aber den IC muss ich bestellen, und dann sehen wir weiter.
»
» p.s.
» Im letzten Jahr hatten wir ja den Aufwärtswandler ausgiebig behandelt. Du
» kannst dich sicher noch erinnern. Jetzt geht es weiter wie versprochen. Ich
» habe noch einige Teile bestellt, die ich auch noch zur Anwendung bringen
» will, und ich freue mich schon auf deine Wortmeldung dazu.
»
» noch mehr p.s.
» Es hat seinen Grund, dass ich mich mit Treibern für die s.g. 1W-Power-LED
» beschäftige. Ich hatte einige bestellt. Die sind ja sooooo günstig beim
» chinamann zu bekommen. 10 stück sind noch billiger und 100 noch billiger.
» Was mach ich bloß mit dem ganzen Müll.
» Der AMC7135 ist auch schon auf Lager. Da reizt mich das Löten.
» Ja und dann werde ich mal zählen, wie viele Schubfächer wir im Haus haben.
» Schließlich haben die alle noch keine Beleuchtung. :)

Die Refferensspannung für die Strombegrenzung wird im Datenblatt mit 250-; 300-; bis 350mV angegeben.
Erwischt du einen mit 350mV wird der LED Strom zu hoch.
Nehmen wir an, dass deine LED 3,2V Flussspannung hat, 1W/350mV=320mA.
Aber 350mV/0,68 Ohm = 520mA.
Ich würde für die Erstinbetriebnahme einen 1 Ohm widerstand zu Strombegrenzung einsetzen. Dann beträgt der Maximale Strom 350mA. Durch die Ripple ist der durchschnittliche Strom dann geringer als 350mA.
Durch die Messung des Spannungsfalls am Strombestimmenden Widerstand kannst du dann den tatsächlichen Strom ermitteln und den Widerstand entsprechend anpassen.

PS
Ich bin erst am Sonntag Abend wieder da. :-)

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
14.10.2016,
17:07

@ olit

1W-LED anpeilen

» Die Refferensspannung für die Strombegrenzung wird im Datenblatt mit 250-;
» 300-; bis 350mV angegeben.
» Erwischt du einen mit 350mV wird der LED Strom zu hoch.
» Nehmen wir an, dass deine LED 3,2V Flussspannung hat, 1W/350mV=320mA.
» Aber 350mV/0,68 Ohm = 520mA.
» Ich würde für die Erstinbetriebnahme einen 1 Ohm widerstand zu
» Strombegrenzung einsetzen. Dann beträgt der Maximale Strom 350mA. Durch die
» Ripple ist der durchschnittliche Strom dann geringer als 350mA.
» Durch die Messung des Spannungsfalls am Strombestimmenden Widerstand kannst
» du dann den tatsächlichen Strom ermitteln und den Widerstand entsprechend
» anpassen.
»
Danke nochmal. Ich hätte mit unter einem Ohm angefangen. Ich möchte doch keine LED beschädigen:)

Dann habe ich deine Worte in dein Bild umgesetzt. Richtig so?




Und sonst besteht keine Eile. Wegen mir kannst du eine Woche Urlaub machen. Viel Spaß
Bestellung läuft. Ich melde mich wieder.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

xy(R)

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15.10.2016,
12:08

@ olit

1W-LED anpeilen

»

Sehr merkürdig. Kannst du mal das Oszi an TC hängen?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.10.2016,
13:10

@ xy

1W-LED anpeilen

» »
»
» Sehr merkürdig. Kannst du mal das Oszi an TC hängen?

Na klar. :-)


olit(R)

E-Mail

Berlin,
16.10.2016,
14:12

@ rudi4

1W-LED anpeilen

» Dann habe ich deine Worte in dein Bild umgesetzt. Richtig so?
»
»
»
»
Ja.