Konstantstromquelle für Lumileds

[localhost]

Hallo,

ich möchte eine Konstantstromquelle für die 1W-Luxeon-Emitter bauen.
Pferdefuß: meine Eingangsspannung beträgt nur 4,8V. Der Luxeon Emitter
hat eine typ. Spannung von ca. 3,4V, der Strom durch das Teil beträgt
350mA.

Bislang probiert: DC/DC Wandler, Low-drop Festspannungsregler als
Konstantstromquelle geschaltet. Scheitert immer alles an der geringen
Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung.

Längeres Googlen hat mich auch noch nicht weiter gebracht. Hat hier
vielleicht jemand ne Idee? Danke schon mal im Voraus.

 

[MaWin]

localhost <localhost@localhost.net> schrieb im Beitrag <UGeQb.238$gs.76@fe07.usenetserver.com>...

ich möchte eine Konstantstromquelle für die 1W-Luxeon-Emitter bauen.
Pferdefuß: meine Eingangsspannung beträgt nur 4,8V. Der Luxeon Emitter
hat eine typ. Spannung von ca. 3,4V, der Strom durch das Teil beträgt
350mA.

3.9 Ohm Widerstand, wenn deine 4.8V halbwegs konstant sind.

Da es aber wohl ein Akku ist, schwankt sie wohl von 3.6 bis 4.8,
und das ist ein eher schechter Bereich. Siehe
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Stefan Heinzmann]

localhost schrieb:

Hallo,

ich möchte eine Konstantstromquelle für die 1W-Luxeon-Emitter bauen.
Pferdefuß: meine Eingangsspannung beträgt nur 4,8V. Der Luxeon Emitter
hat eine typ. Spannung von ca. 3,4V, der Strom durch das Teil beträgt
350mA.

Bislang probiert: DC/DC Wandler, Low-drop Festspannungsregler als
Konstantstromquelle geschaltet. Scheitert immer alles an der geringen
Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung.

Längeres Googlen hat mich auch noch nicht weiter gebracht. Hat hier
vielleicht jemand ne Idee? Danke schon mal im Voraus.

Vorschlag:


+ -----------+------------------+
| |
.-. .-.
| | R1 R2 | |
| | | |
'-' '-'
| |

| |

| |
Q1 |-------o------| Q2

/| | |\
| | |
| o--------o
| | |
| | |
| | |/
o----------------| Q3
| | |>
| | ___ |
| +-|___|--o
| R4 |
| |
| .-.
| | |
V LED | |R3
- '-'
| |
- -----------+------------------+
created by Andy´s ASCII-Circuit v1.24.140803 Beta www.tech-chat.de


Dimensionierung ist Hausaufgabe, hier aber ein paar Hinweise:

Über R1 sollte im Betrieb etwa 200 mV abfallen (also z.B. 0,68 Ohm). R2
sollte ca. 10* R1 sein (6,8 Ohm). Q1 und Q2 sollten der gleiche
Transistortyp sein, und am besten thermisch gekoppelt sein. R4 kann
recht hochohmig sein, z.B. 1MOhm. (Bleibt also noch R3 und die Typen der
Transistoren)

Die Stromregelung ist nicht perfekt, aber ich schätze das muß sie auch
nicht, oder?

Ist die Funktionsweise ungefähr klar?

Gruß
Stefan

 

[Hajo Giegerich]

hi,

sorry für den üblen "localhost" ... hab nich aufgepaßt

MaWin wrote:

3.9 Ohm Widerstand, wenn deine 4.8V halbwegs konstant sind.
Eben nicht ... sonst würd ich nicht nach einer Konstantstromquelle

suchen. Die Luxeon-LEDs reagieren auf Schwankungen der Eingangsspannung
(nach oben) ziemlich "gereizt" ... durch ableben.

Da es aber wohl ein Akku ist, schwankt sie wohl von 3.6 bis 4.8,
und das ist ein eher schechter Bereich.
Der Eingangsspannungsbereich ist nominal 4,8-6V (4 Zellen NiCd oder

NiMh) Ein voll geladener Akku bringt aber durchaus mal bis zu 7V.
Soll das Ganze aber noch bei 4,8V funktionieren, kommen wir in den von
Dir "übel" genannten Bereich.

Alles was ich bislang gefunden hab, verlangte wenigstens 2V mehr an
Eingangsspannung als Ausgangsspannung.

de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Danke für den Tip, das les ich mir durch.

Gruß Hajo

 

[Hajo Giegerich]

Stefan Heinzmann wrote:

Vorschlag:
[Schaltungsvorschlag]

Die Stromregelung ist nicht perfekt, aber ich schätze das muß sie auch
nicht, oder?
nö, auf plus minus 5% kommts nicht an.

Ist die Funktionsweise ungefähr klar?

Q1 und Q2 arbeiten als Stromspiegel und Q3 samt Beschaltung gibt via des

Spannungsteilers R3/R4 den Strom vor? Beim geforderten Strom sollte es
ein komplementäres Pärchen BD439/BD440 jedenfalls ohne Zusatzkühlung
tun, meine ich.

Danke, wird probiert!

Gruß Hajo

 

[MaWin]

Hajo Giegerich <hajo.giegerich@giepa.de> schrieb im Beitrag <xwfQb.246$gs.15@fe07.usenetserver.com>...

MaWin wrote:
3.9 Ohm Widerstand, wenn deine 4.8V halbwegs konstant sind.
Eben nicht ... sonst würd ich nicht nach einer Konstantstromquelle
suchen. Die Luxeon-LEDs reagieren auf Schwankungen der Eingangsspannung
(nach oben) ziemlich "gereizt" ... durch ableben.

Na ja, 500mA Peak, d.h. der thermische Effekt limitiert auf 350mA,

nicht der Chip. An eine 4-Zellen NiCd-Akkupack macht sich eine
Luxeon Star mit 3.9 Ohm recht gut. Sie ist waehrend der Hauptentladezeit
von 1.2V/Zelle bis 1.1V/Zelle annaehernd gleich hell, ueberschreitet nie
die 350mA, und wird wenn der Akku unter 1V/Zelle faellt sichtbar dunkler.
Selbst bei 0.9V/Zelle ist sie aber noch uebermeassig hell, was dazu fuehrt,
das man oft nicht aufpasst und den Akku ggf. tiefentlaedt bis unter 3V.

Da es aber wohl ein Akku ist, schwankt sie wohl von 3.6 bis 4.8,
und das ist ein eher schechter Bereich.
Der Eingangsspannungsbereich ist nominal 4,8-6V (4 Zellen NiCd oder
NiMh) Ein voll geladener Akku bringt aber durchaus mal bis zu 7V.

Den Rechenweg will ich sehen...

Soll das Ganze aber noch bei 4,8V funktionieren, kommen wir in den von
Dir "übel" genannten Bereich.

Alles was ich bislang gefunden hab, verlangte wenigstens 2V mehr an
Eingangsspannung als Ausgangsspannung.

Schon diese einfache Schaltung braucht nur 0.1V Headroom:

+--LED--
0.1V --|+\ |
| >--|I NMOSFET
+-|-/ |S
+--------+--0R27--

Die 0.1V entstehen aus einer Referenzspannungsquelle (LM336-1.25) und
Spannungsteiler, als OpAmp ein LM358, als MOSFET irgendwas was 350mA/125W
aushaelt.
--
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Stefan Heinzmann]

Hajo Giegerich schrieb:

Stefan Heinzmann wrote:

Vorschlag:

[Schaltungsvorschlag]

Die Stromregelung ist nicht perfekt, aber ich schätze das muß sie auch
nicht, oder?

nö, auf plus minus 5% kommts nicht an.


Ist die Funktionsweise ungefähr klar?

Q1 und Q2 arbeiten als Stromspiegel und Q3 samt Beschaltung gibt via des
Spannungsteilers R3/R4 den Strom vor? Beim geforderten Strom sollte es
ein komplementäres Pärchen BD439/BD440 jedenfalls ohne Zusatzkühlung
tun, meine ich.

Nein, R3 mit der LED gibt den Strom vor. R4 ist nur Starthilfe, im
Normalfall startet das Ding auch ohne. Der Rest stimmt. Viel Spaß!

Gruß
Stefan

 

[Stefan Heinzmann]

Stefan Heinzmann schrieb:

Hajo Giegerich schrieb:

Stefan Heinzmann wrote:

Vorschlag:


[Schaltungsvorschlag]

Die Stromregelung ist nicht perfekt, aber ich schätze das muß sie
auch nicht, oder?


nö, auf plus minus 5% kommts nicht an.


Ist die Funktionsweise ungefähr klar?

Q1 und Q2 arbeiten als Stromspiegel und Q3 samt Beschaltung gibt via
des Spannungsteilers R3/R4 den Strom vor? Beim geforderten Strom
sollte es ein komplementäres Pärchen BD439/BD440 jedenfalls ohne
Zusatzkühlung tun, meine ich.

Äh, Moment, komplementäres Pärchen? Q1 und Q2 sind beide PNP!

Nein, R3 mit der LED gibt den Strom vor. R4 ist nur Starthilfe, im
Normalfall startet das Ding auch ohne. Der Rest stimmt. Viel Spaß!

Gruß
Stefan

 

[Vincent Boschet]

Schon diese einfache Schaltung braucht nur 0.1V Headroom:

+--LED--
0.1V --|+\ |
| >--|I NMOSFET
+-|-/ |S
+--------+--0R27--

Die 0.1V entstehen aus einer Referenzspannungsquelle (LM336-1.25) und
Spannungsteiler, als OpAmp ein LM358, als MOSFET irgendwas was 350mA/125W
aushaelt.

hallo,

diese einfache schaltung habe ich schon mal erfolgreich getestet, bis
nahe an die LED-spg. ran. allerdings mit einem 0.1ohm currentsense
widerstand zwischen source und masse...

mfg
vincent b.

 

[MaWin]

Vincent Boschet <vincent@boschet.de> schrieb im Beitrag <bus9fh$d31$00$1@news.t-online.com>...

diese einfache schaltung habe ich schon mal erfolgreich getestet, bis
nahe an die LED-spg. ran. allerdings mit einem 0.1ohm currentsense
widerstand zwischen source und masse...

Wobei man dazusagen muesste, das der OpAmp mit 12V versorgt werden

muesste, oder man einen Rail-To-Rail OpAmp und LogicLevel MOSFET
benoetigt wenn die 3.5V ausreichen sollen, wobei der MOSFET auch
nicht mehr als 0.1 Ohm ON Widerstand haben sollte.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Tobias Aurand]

[Stromspiegel]

So weit ich mich erinnere fliesst doch bei einem Stromspiegel
in bieden Zweigen der gleiche Strom. D.h. für Akku-
Anwendungen so wie sie der OP hat wohl eher ungeeignet
bei 350 mA pro Zweig.

Gruß
Tobi

 

[Günther Dietrich]

In article <butsgc$4kq$03$1@news.t-online.com>,
"Tobias Aurand" <Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de> wrote:

So weit ich mich erinnere fliesst doch bei einem Stromspiegel
in bieden Zweigen der gleiche Strom. D.h. für Akku-
Anwendungen so wie sie der OP hat wohl eher ungeeignet
bei 350 mA pro Zweig.

Nein, in einem Stromspiegel können - abhängig von der Dimensionierung -
in den beiden Zweigen auch unterschiedliche Ströme fließen. Im gegebenen
Beispiel hängt das Verhältnis der Ströme zueinander vom Verhältnis
zwischen R1 und R2 ab.

In analogen ICs werden oft Stromspiegel verwendet. Da dort Transistoren
mit nahezu identischen Parametern hergestellt werden können (auf dem
selben Die), wird meist auf die Widerstände verzichtet. Das Verhältnis
der Ströme wird dann durch die Größenverhältnisse der Emitter
eingestellt. In den (vereinfachten) Innenschaltbildern solcher ICs wird
das durch mehrere parallel geschaltete Emitter _eines_ Transistors
dargestellt. Oder durch einen numerischen Faktor oder eine Stromangabe,
der bzw. die neben den betreffenden Emitter geschrieben wird.



Grüße,

Günther

 

[Michael Rübig]

localhost schrieb:

Hallo,

ich möchte eine Konstantstromquelle für die 1W-Luxeon-Emitter bauen.
Pferdefuß: meine Eingangsspannung beträgt nur 4,8V. Der Luxeon Emitter
hat eine typ. Spannung von ca. 3,4V, der Strom durch das Teil beträgt
350mA.

Bislang probiert: DC/DC Wandler, Low-drop Festspannungsregler als
Konstantstromquelle geschaltet. Scheitert immer alles an der geringen
Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung.

Hi,
folgende Schaltung benötigt nur ca. 0,7V.
Hier mit PNPs, kann aber auch mit NPN gemacht werden, wenn man die
Versorgung und die LED rumdreht.



4,8V
---------------o----------o--
| |
| .-.
| | |
| | | 1,8Ohm
| '-'

| |
|- ------o

/| |
| |<
o--------|
| |\
| |
| |
| |
| |
| V LED
.-. -
| | |
1k | | |
'-' |
| |
GND | |
--------------o----------o---------
created by Andy´s ASCII-Circuit v1.24.140803 Beta www.tech-chat.de


Gruß
Michael

 

[Martin Lenz]

MaWin schrieb:

Vincent Boschet <vincent@boschet.de> schrieb im Beitrag <bus9fh$d31$00$1@news.t-online.com>...

diese einfache schaltung habe ich schon mal erfolgreich getestet, bis
nahe an die LED-spg. ran. allerdings mit einem 0.1ohm currentsense
widerstand zwischen source und masse...

Wobei man dazusagen muesste, das der OpAmp mit 12V versorgt werden
muesste, oder man einen Rail-To-Rail OpAmp und LogicLevel MOSFET
benoetigt wenn die 3.5V ausreichen sollen, wobei der MOSFET auch
nicht mehr als 0.1 Ohm ON Widerstand haben sollte.

Der vorhin vorgeschlagene LM358 arbeitet ab 3V (klar RR OpAmp hat mehr
Reserven), mit dem LL FET hast du aber sicher recht.

Martin