High Power LED 3W

[Janiiix3]

Hallo liebe Bastler,

Hat jemand schon Erfahrungen machen können, was dass schalten solcher LEDs betrifft? Besonders mit PWM und Mosfet.

Aktuell, habe ich einen N-Kanal FET als Treiberstufe genommen und die Diode direkt an VCC und dann halt auf Source... Quasi ohne LED Vorwiderstand... Funktioniert auch, dank des Rds On vom FET...

Wie macht ihr das? Was ist sinnvoll? Gibt ja wirklich viele Beispiele im Netz, ob die aber alle so wirkungsvoll sind?

Danke schon mal

 

[Hemi]

Ich nehme für sowas richtige LED Treiber Da kann man schön den Current einstellen und auch PWM-Eingang haben sie meistens.

 

[Janiiix3]

Kannst du mir einen Chip empfehlen? Man kann ja mit der PWM den Strom auch schön einstellen...

 

[Dirk]

Hallo Janiiix,

du benötigst hier eine Konstantstromquelle. Einen Vorwiderstand bei den PowerLEDs zu verwenden, ist recht ungünstig.

Inzwischen gibt es jede Menge Treiber ICs. Gute Erfahrungen habe ich mit Treibern von Diodes Incorporated (Zetex).

Siehe zum Beispiel hier.

Dirk

 

[Janiiix3]

Die sind aber mega teuer? Da kostet bei Mouser 2,50€ das Stück...
Habe ja auch keinen Widerstand genommen. Mein erster Test war auch mit einer Betriebsspannung von 3.4V. also genau die Schleusenspannung der LED.
Da ich hier einen FET direkt an den µC angeschlossen habe, war der nicht ganz leitend (noch ein zu hoher Widerstand in der Strecke!)...

Wenn ich jetzt mit 12V arbeiten möchte, müsste ich wohl einen StepDown Regler verwenden (Ist der von der im Endeffekt ja auch)... Wie stabil läuft deine Schaltung?

 

[Dirk]

Die sind aber mega teuer? Da kostet bei Mouser 2,50€ das Stück...

In dem verlinkten Thema hat Hemi einen anderen verwendet, vielleicht passt der besser für dich.

Habe ja auch keinen Widerstand genommen. Mein erster Test war auch mit einer Betriebsspannung von 3.4V. also genau die Schleusenspannung der LED.
Da ich hier einen FET direkt an den µC angeschlossen habe, war der nicht ganz leitend (noch ein zu hoher Widerstand in der Strecke!)...

Ja, das ist dann eine Spannungsregelung. Der Strom, welcher sich einstellt, ist dann u.a. abhängig von tatsächlicher U/I Kennlinie und Temperatur. Ok, das ist nun lediglich zum Testen.

Wenn ich jetzt mit 12V arbeiten möchte, müsste ich wohl einen StepDown Regler verwenden (Ist der von der im Endeffekt ja auch)... Wie stabil läuft deine Schaltung?

Hmmm, sie funktioniert gut.

Aber schau dir auch mal den Treiber an, den Hemi eingesetzt hat. Der passt vielleicht besser für dich. (Ich meine LM3407 war es)

Dirk

 

[Janiiix3]

Das heißt deine Schaltung regelt also den Strom? Wenn ich jetzt als Vcc 12VDC habe aber nur eine LED (3,4V) anschließe, sollte das klappen?
Oder brennt diese direkt durch? Wie träge regeln die IC´s ?
Wo beziehst du die IC´s her?

 

[Hemi]

Ja, so ein LM3407 wäre ein passender Kandidat.

Natürlich funktioniert es auch mit einem MOSFET und fertig, aber schön ist anders.

 

[Tschoeatsch]

Das ist für dich vielleicht auch interessant.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle

mein Versuchsaufbau mit einer 50W-RGB-Led

 

[Janiiix3]

Hallo @Tschoeatsch

Vielen dank für deine Antwort erstmal
Welche Schaltung hast du denn verwendet? Auf der Seite sind ja ein x Optionen.

 

[Janiiix3]

Habe mich dazu entschlossen den LED´s eine Optik zu schenken.
Und ich muss sagen, es hat sich wirklich geloht, diese Optik holt eine optimale Lichtstärke aus den LED´s raus...

 

[Dirk]

Das heißt deine Schaltung regelt also den Strom?

Ja, bei PowerLEDs regelt man den Strom.

Wenn ich jetzt als Vcc 12VDC habe aber nur eine LED (3,4V) anschließe, sollte das klappen?
Oder brennt diese direkt durch?

Du musst in das Datenblatt des Treibers schauen. Wichtig ist auch die Dimensionierung "externer" Komponenten (zum Beispiel der Speicherdrossel).
Je nach Treiber und Betriebsspannung kannst du auch mehrere LEDs in Reihe schalten.

Wie träge regeln die IC´s ?

Bei speziellen LED Treibern musst du dir da wahrscheinlich keine Gedanken drüber machen.
Da in meinem Fall praktisch kein größerer Pufferkondensator vorhanden ist, kann ich die LED(s) sogar bei aktivem Treiber direkt über Stecker in die Schaltung einfügen. LED Treiber starten i.d.R. auch mit einer Rampenkennlinie.

mein Versuchsaufbau mit einer 50W-RGB-Led

Sieht gut aus Die RGB LED wird sicher ganz schön hell leuchten

Dirk

 

[dino03]

Hi,

Hat jemand schon Erfahrungen machen können, was dass schalten solcher LEDs betrifft? Besonders mit PWM und Mosfet.

Aktuell, habe ich einen N-Kanal FET als Treiberstufe genommen und die Diode direkt an VCC und dann halt auf Source... Quasi ohne LED Vorwiderstand... Funktioniert auch, dank des Rds On vom FET...

Die sind aber mega teuer? Da kostet bei Mouser 2,50€ das Stück...
Habe ja auch keinen Widerstand genommen. Mein erster Test war auch mit einer Betriebsspannung von 3.4V. also genau die Schleusenspannung der LED.
Da ich hier einen FET direkt an den µC angeschlossen habe, war der nicht ganz leitend (noch ein zu hoher Widerstand in der Strecke!)...

... damit hast du die schlechteste aller Lösungen verwendet die man finden kann.
Frag ich mich was teurer ist. Ne Konstantstromquelle oder dauernd abrauchende LEDs und FETs die oberhalb der Grenzwerte betrieben werden?

Durch die steile Diodenkennlinie reichen da bereits wenige Bruchteile eines Volts um den Strom explosionsartig ansteigen zu lassen. So ein FET freut sich auch wenn du ihn als Vorwiderstand mißbrauchst. Wenn du ihm dann bei höherer Versorgungsspannung keinen Kühlkörper verpaßt, wird der schnell das zeitliche segnen.

Thema im FAQ-Bereich "LEDs sind keine Glühlampen"

Sieh mal bei mir in den Thread mit dem Magierstab ("Wie alles begann"). Da habe ich auch die LM34xx als Konstantstromquellen verwendet. Die laufen ganz gut.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hi,

Das ist für dich vielleicht auch interessant.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle

mein Versuchsaufbau mit einer 50W-RGB-Led
Anhang anzeigen 7368

... die ganzen Seiten hab ich bei meiner Suche nach einer PWM-fähigen Konstantstromquelle auch durchgearbeitet.
Die Lösungen mit LM358 waren mir zu groß und bei der mit einem geboosteten 34063 (FET-Endstufe) war irgendwie regelungstechnisch der Wurm drin. Hat mir im Endeffekt ne Power-LED für 5,-eur geschreddert.

Die sauberste Lösung war für mich die mit dem LM34xx. War auch der kleinste Aufbau.

@Tschoeatsch: Eine Sgtromquelle für die drei parallelen LEDs und dann nur per BD135 PWM machen ... naja ...
Da alle drei LEDs verschiedene Durchlaßspannungen haben ist das ... gewagt. Die BD135 haben zum Glück wegen bipolaren Transistoren genug Verlustspannung zwischen E und C und genügend Innenwiderstand. Die gleichen das ein wenig aus. Die roten LEDs werden aber die kleinste Durchlaßspannung haben. Nach meiner Vermutung werden die anderen LEDs dunkler werden wenn man die roten parallel an macht.
Der Strom wird sich sowieso auf alle drei Zweige (RGB) aufteilen. Aber für nen Versuch ... was solls.

Gruß
Dino

 

[Janiiix3]

Wie berechnet man einen Kühlkörper für solch eine LED? So ein kleiner "Alustern" reicht doch wohl nicht aus...

 

[Dirk]

Wie berechnet man einen Kühlkörper für solch eine LED? So ein kleiner "Alustern" reicht doch wohl nicht aus...

Normalerweise erstellt der Hersteller der LEDs Designregeln für sowas. Schau mal in das Datenblatt.

Wenn du die Verlustleistung kennst, die abgeführt werden muss um eine bestimmte JunctionCase Temperatur nicht zu überschreiten, kann man das errechnen. Also rein theoretisch. Dafür musst du bei bestimmten Bedingungen den Wirkungsgrad kennen ... am besten ist es wenn du Designregeln hast. Zum Beipsiel bei einer LED auf Platine benötigst du einen Kühlkörper mit x K/W.

und bei der mit einem geboosteten 34063 (FET-Endstufe) war irgendwie regelungstechnisch der Wurm drin

Der MC34063 (AP1) ist sehr flexibel, gibts schon ewig und ist auch einer der billigsten Schaltregler mit um die 1A Treiber die es gibt ... das hat allerdings auch Nachteile.

 

[Janiiix3]

Das sind China LED's... Leider sind die Chinesen geizig was Datenblätter angeht

 

[Tschoeatsch]

Welche Schaltung hast du denn verwendet?

Hi, das ist die Variante mit bipolaren Transistoren. Das ist ein Versuchsaufbau, wie die Leds als Stroboskop zu verwenden sind. Dafür, dass man keine Hochspannung braucht, ging's gut. Der Nachteil an dieser Schaltung ist halt die 'Elektroheizung'. Der Transistor wirkt halt wie ein Vorwiderstand.

Das Problem mit fehlenden Datenblättern hab' ich hier auch. Irgendwo auf 700mA gestoßen und ausprobiert. Es ergab' sich in der Summe dann tatsächlich 50W.

 

[Hemi]

@Tschoeatsch: Eine Sgtromquelle für die drei parallelen LEDs und dann nur per BD135 PWM machen ... naja ...

Ups, das habe ich übersehen, da sist ähm sehr suboptimal...

Ich habe es bei meiner AQ-Beleuchtung so gemacht, dass jeder Strang eine eigene Stromquelle bekommen hat. Im Strang sind 10 LEDs drin, bei 2A.

Das Sauberste wäre wirklich 3x Stromquelle und dann über PWM regeln, passt.

 

[Tschoeatsch]

Ups, das habe ich übersehen, da sist ähm sehr suboptimal...

Ööh, wieso ist das jetzt so schlimm? Gut, die zugeführte Spannung richtet sich nach den blauen Leds, da müssen dann die Ksq für rot und grün bisschen mehr verheizen.