Stabilisierungsschaltung für Versorgung von LED-Scheinwerfer

[Led]

Hallo erst einmal in dieser interessanten Newsgroup.

Ich habe mir einige LED-Scheinwerfer mit je 48 LEDs zusammengebaut,
Versorgunsspannung 9,6 Volt, Stromaufnahme ca. 0,32 A. Ich möchte
jetzt in jeden von diesem Scheinwerfer eine kleine
Stabilisierungsschaltung einbauen, damit ein sicherer und besonders
langlebiger Betrieb gewährleistet ist. Ein Gedanke hierbei ist auch
den Scheinwerfer an möglichst unterschiedliche Spannungsquellen
anschliessen zu können (unstabilisierte Steckernetzteile (Gleich- und
Wechselspannung), Halogentrafos etc...)

Ein Schaltbild von meiner Stabi-Schaltung ist unter
http://de.photos.yahoo.com/frankr12/
zu finden. Ausgangsspannung 10V. Da ich kein 100%iger Fachmann bin :-(
kann ich nicht beurteilen ob diese Schaltung hierfür taugt. Sind die
Elkos richtig dimensioniert? Sind evtl noch zusätzliche Bauteile
nötig um die Schaltung sicherer und langlebiger zu machen?

Ein weiterer Gedanke ist die größe der Schaltung irgendwann mal zu
minimieren, um sie auch auf sehr begrenzten Bauraum unterzubringen.
Welche minimale kapazitaet muessten die Elkos haben um einen
flimmerfreien Betrieb zu erzielen? Die Elkos benoetigen ja am meisten
Platz.

Da die Scheinwerfer 9,6 Volt benötigen und die Schaltung 10 Volt
liefert, muss ich ja noch einen Vorwiderstand schalten oder mit Dioden
die Spannung ungefaehr auf den richtigen Wert minimieren. Was ist
besser dafür geeignet, Diode oder Widerstand?

Wie hoch darf eigentlich die maximale Eingangsspannung ungefähr sein,
ca. 20 Volt?
Wie hoch darf die minimale Eingangspannung sein damit noch sicher die
10 Volt hinten
rauskommen?

Fragen ueber Fragen.......
Danke

 

[Markus Haastert]

Ich habe mir einige LED-Scheinwerfer mit je 48 LEDs zusammengebaut,
Versorgunsspannung 9,6 Volt, Stromaufnahme ca. 0,32 A. Ich möchte
jetzt in jeden von diesem Scheinwerfer eine kleine
Stabilisierungsschaltung einbauen, damit ein sicherer und besonders
langlebiger Betrieb gewährleistet ist. Ein Gedanke hierbei ist auch
den Scheinwerfer an möglichst unterschiedliche Spannungsquellen
anschliessen zu können (unstabilisierte Steckernetzteile (Gleich- und
Wechselspannung), Halogentrafos etc...)

wie sind dir LEDs verschaltet? Wieviele jeweils in Reihe? Wie wird der Strom
durch die LEDs begrenzt/geregelt?

Ein Schaltbild von meiner Stabi-Schaltung ist unter
http://de.photos.yahoo.com/frankr12/
zu finden. Ausgangsspannung 10V. Da ich kein 100%iger Fachmann bin :-(
kann ich nicht beurteilen ob diese Schaltung hierfür taugt. Sind die
Elkos richtig dimensioniert? Sind evtl noch zusätzliche Bauteile
nötig um die Schaltung sicherer und langlebiger zu machen?

Dimensionierung der Elko's ist ok, sinnvoller als eine Spannungsquelle für
die LEDs wäre allerdings eine Stromquelle, die den LED-Strom begrenzt. Am
besten eine Stromquelle je LED-Strang. Dann wären ausser den Stromquellen
auch keine weiteren Widerstände nötig.

Da die Scheinwerfer 9,6 Volt benötigen und die Schaltung 10 Volt
liefert, muss ich ja noch einen Vorwiderstand schalten oder mit Dioden
die Spannung ungefaehr auf den richtigen Wert minimieren. Was ist
besser dafür geeignet, Diode oder Widerstand?

Widerstand, weil LEDs eher mit dem passenden Strom als mit der passenden
Spannung betrieben werden müssen.

Wie hoch darf eigentlich die maximale Eingangsspannung ungefähr sein,
ca. 20 Volt?
Wie hoch darf die minimale Eingangspannung sein damit noch sicher die
10 Volt hinten
rauskommen?

der 7810 würde 20V locker verkraften, der Gleichrichter ist dafür auch
reichlich dimensioniert. Bei dem Aufbau, den du im Moment hast dürften 20V
jedoch schon zu viel des guten sein, weil der 7810 im Moment
20V-10V=10V*0,32A= 3,2W verbraten muß. Das klappt ohne Kühlkörper nicht. Du
mußt für den 7810 noch einen ausreichend großen Kühlkörper vorsehen, die
maximale Eingangsspannung wird hauptsächlich von der möglichen Größe des
Kühlkörpers bestimmt, maximale Eingangsspannung des 7810 an sich (mit
ausreichender Kühlung oder entsprechend geringem Strom) sind glaub ich 35V
oder so (siehe Datenblatt).

mfg. Markus

 

[Dieter Wiedmann]

Markus Haastert schrieb:

http://de.photos.yahoo.com/frankr12/

Dimensionierung der Elko's ist ok,

Nö, der 100uF am Ausgang ist nicht nur überflüssig, sondern kann den
7810 auch zum Schwingen bringen.

sinnvoller als eine Spannungsquelle für
die LEDs wäre allerdings eine Stromquelle,

Und die als Schaltregler ausgeführt.


Gruß Dieter

 

[MaWin]

"Led" <frankr12@yahoo.de> schrieb im Newsbeitrag
news:1135601717.106189.269570@z14g2000cwz.googlegroups.com...

Ich habe mir einige LED-Scheinwerfer mit je 48 LEDs zusammengebaut,
Versorgunsspannung 9,6 Volt, Stromaufnahme ca. 0,32 A.

Wenn ich lese: 48/320mA/9.6V wird mir uebel. Speiuebel.
Du hast LEDs *ueberhaupt* nicht verstanden.
320mA heisst 16 Straenge a 20mA. 48 LEDs in 16 Straengen heisst
3 LEDs pro Strang. 3 LEDs pro Strang heisst NICHT 9.6V,
sonden eine Spannung irgendwo zwischen 9V und 12V. Die stellt sich
je nach Anforderung der LED entsprechend ein, wenn 20mA fliessen.
Du hast UEBERHAUPT nicht verstanden, das LEDs mit STROM und nicht
mit SPANNUNG betrieben werden, sondern die Spannung die ABHAENIGE
variable ist.
Ein Umbau deiner LED-Schweinwerfer waere noetig:
24 Straenge a 2 LED und jeweils ein Vorwiderstand von 120 Ohm.

Sind die Elkos richtig dimensioniert?

Am Ausgang reicht der 100nF, den grossen kannst du weglassen.
Am Eingang reicht der grosse, der 100nF darf entfallen weil
der grosse ausreichend dicht dran ist,

Sind evtl noch zusätzliche Bauteile nötig um die Schaltung
sicherer und langlebiger zu machen?

Sinnvoll waere wohl ein Ueberspannungsschutz.

Wie hoch darf eigentlich die maximale Eingangsspannung ungefähr sein,
ca. 20 Volt?

Datenblatt des 7810 lesen: 35V

Wie hoch darf die minimale Eingangspannung sein damit noch sicher die
10 Volt hinten rauskommen?

Datenblatt des 7810 lesen: Dropout-Voltage gelesne bei TI UA7810: 2V,
also 2V mehr als rauskommen, also 12V, zusaetzlich deine beiden
Dioden im Brueckengleichrichter mit je 0.8V (nach DAtenblatt von
WonTop), also 13,8V

Welche minimale kapazitaet muessten die Elkos haben um einen
flimmerfreien Betrieb zu erzielen?

Bei Wechselstrom muessen sie die Spannung 1/100 Sekunde ueber 12V
halten. Hattest du nur 14V Spitze (10V~) Wechselspannung am Eingang,
muessen sie dazu sehr gross sein, damit beim Entladen die Spanung
kaum runtergeht, hattest du 17V Spitze (12V~) darf in 1/100 Sekunde
die Ladespannung von 15V (17V - 2 * Diodenverlust bei 10*300mA=3A)
auf 12V (Drop-Out des 7810) bei 300mA fallen, also reicht 1000uF/35V

Da die Scheinwerfer 9,6 Volt benötigen und die Schaltung 10 Volt
liefert, muss ich ja noch einen Vorwiderstand schalten

Deine LEDs *MUESSEN* mit einem Vorwiderstand versehen sein.
Wenn der fuer 2 LEDs an 9.6V 120 Ohm fuer 20mA betraegt,
fliessen bei 10V halt 23mA, das geht problemlos. Du kannst auch 150
Ohm nehmen, dann bist du auf der sicheren Seite.

Lies
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Kapitel F.8. LEDs
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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.

 

[Led]

wie sind dir LEDs verschaltet? Wieviele jeweils in Reihe? Wie wird der Strom
durch die LEDs begrenzt/geregelt?

Es sind jeweils drei LEDs in Reihe. Also insgesamt 16 Stränge. Die
Strombegrenzung
ist über Vorwiderstand gedacht. 20R in jeden Strang.

Dimensionierung der Elko's ist ok, sinnvoller als eine Spannungsquelle für
die LEDs wäre allerdings eine Stromquelle, die den LED-Strom begrenzt. Am
besten eine Stromquelle je LED-Strang. Dann wären ausser den Stromquellen
auch keine weiteren Widerstände nötig.

Stromquelle wäre sinnvoller, das stimmt, ist allerdings viel
umständlicher aufwendiger.
16 Stromquellen bauen, das hört sich nach viel arbeit an, ein
Widerstand ist schnell eingelötet!?

 

[Markus Haastert]

wie sind dir LEDs verschaltet? Wieviele jeweils in Reihe? Wie wird der
Strom
durch die LEDs begrenzt/geregelt?

Es sind jeweils drei LEDs in Reihe. Also insgesamt 16 Stränge. Die
Strombegrenzung
ist über Vorwiderstand gedacht. 20R in jeden Strang.

Dimensionierung der Elko's ist ok, sinnvoller als eine Spannungsquelle
für
die LEDs wäre allerdings eine Stromquelle, die den LED-Strom begrenzt.
Am
besten eine Stromquelle je LED-Strang. Dann wären ausser den
Stromquellen
auch keine weiteren Widerstände nötig.

Stromquelle wäre sinnvoller, das stimmt, ist allerdings viel
umständlicher aufwendiger.
16 Stromquellen bauen, das hört sich nach viel arbeit an, ein
Widerstand ist schnell eingelötet!?

guck mal auf
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm#FET oder
http://www.huebsch.at/train/Elektronik/StromQuelle.htm da gibt's ne
Konstantstromquelle, die sich nur aus einem FET und einem Widerstand
zusammensetzt. Wenn du so ne Schaltung vor jeden LED-Strang hängst hast du
ne Stromquelle für jeden LED-Strang und zusätzlich das Wärmeproblem mit dem
7810 reduziert, weil du die Verlustleistung auf 16 FETs verteilt hast.

mfg. Markus

 

[Led]

Wenn ich lese: 48/320mA/9.6V wird mir uebel. Speiuebel.
Du hast LEDs *ueberhaupt* nicht verstanden.
320mA heisst 16 Straenge a 20mA. 48 LEDs in 16 Straengen heisst
3 LEDs pro Strang. 3 LEDs pro Strang heisst NICHT 9.6V,
sonden eine Spannung irgendwo zwischen 9V und 12V. Die stellt sich
je nach Anforderung der LED entsprechend ein, wenn 20mA fliessen.
Du hast UEBERHAUPT nicht verstanden, das LEDs mit STROM und nicht
mit SPANNUNG betrieben werden, sondern die Spannung die ABHAENIGE
variable ist.
Ein Umbau deiner LED-Schweinwerfer waere noetig:
24 Straenge a 2 LED und jeweils ein Vorwiderstand von 120 Ohm.

Wie gesagt, bin nicht 100% Fachmann. Habe aber aufgrund Deines Beitrags
jetzt mehr verständnis der Sache.
Warum nicht die 16 Stränge lassen und mit 20 Ohm Widerstand betreiben?
Gibt es evtl gute Links bezüglich konstantstromquellen?

Sinnvoll waere wohl ein Ueberspannungsschutz.

Wie ist der am besten auszuführen?

Lies
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Kapitel F.8. LEDs

Danke für den Link, --> sehr interessant!!

 

[MaWin]

"Led" <frankr12@yahoo.de> schrieb im Newsbeitrag
news:1135620908.706435.74660@z14g2000cwz.googlegroups.com...

Warum nicht die 16 Stränge lassen und mit 20 Ohm Widerstand betreiben?

Annahme:
Die LEDs brauchen nach Datenblatt 3.2V bis 4V (bei 20mA).

In einem Strang A hast du nur LEDs verbaut die 3.2V brauchen.
Im anderen Strang B nur LEDs die 4V brauchen.

Bei 3 LED und 10V fliessen durch Srang A 20mA,
durch Strang B 0mA, leuchtet also nicht, willst du nicht haben.
Vermutlich sind deine LEDs aus derselben Fertigungscharge und damit
aehnlicher, aber dennoch schwankt ihr Spannungsbedarf mit der
Temperatur. 20 Ohm sind zu wenig um das zu kompensieren.

Gibt es evtl gute Links bezüglich konstantstromquellen?

Sinnvoll waere wohl ein Ueberspannungsschutz.

Wie ist der am besten auszuführen?

Ueberspannungsschutzduide und Sicherung

--Sich--+-- Sicherung passend zum Maximalstrom, also 500mA flink
|
Z-Diode, Transil, VDR etc. der ab 35V (siehe Datenblazz)
garantiert leitet, z.B. P6KE33A
|
--------+-- Masse


--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Olaf Schultz]

MaWin wrote:

"Led" <frankr12@yahoo.de> schrieb im Newsbeitrag
news:1135620908.706435.74660@z14g2000cwz.googlegroups.com...

Warum nicht die 16 Stränge lassen und mit 20 Ohm Widerstand betreiben?

Annahme:
Die LEDs brauchen nach Datenblatt 3.2V bis 4V (bei 20mA).

In einem Strang A hast du nur LEDs verbaut die 3.2V brauchen.
Im anderen Strang B nur LEDs die 4V brauchen.

Bei 3 LED und 10V fliessen durch Srang A 20mA,
durch Strang B 0mA, leuchtet also nicht, willst du nicht haben.
Vermutlich sind deine LEDs aus derselben Fertigungscharge und damit
aehnlicher,

Selbst bei LuxeonIII direkt nebeneinander aus dem Gurt gibt's Schwankungen
von +-40 mV und mehr, wohlbemerkt bei gleichem Strom...



Olaf

 

[Martin]

Am 26 Dec 2005 10:15:08 -0800 schrieb Led <frankr12@yahoo.de>:

Wenn ich lese: 48/320mA/9.6V wird mir uebel. Speiuebel.
Du hast LEDs *ueberhaupt* nicht verstanden.
320mA heisst 16 Straenge a 20mA. 48 LEDs in 16 Straengen heisst
3 LEDs pro Strang. 3 LEDs pro Strang heisst NICHT 9.6V,
sonden eine Spannung irgendwo zwischen 9V und 12V. Die stellt sich
je nach Anforderung der LED entsprechend ein, wenn 20mA fliessen.
Du hast UEBERHAUPT nicht verstanden, das LEDs mit STROM und nicht
mit SPANNUNG betrieben werden, sondern die Spannung die ABHAENIGE
variable ist.
Ein Umbau deiner LED-Schweinwerfer waere noetig:
24 Straenge a 2 LED und jeweils ein Vorwiderstand von 120 Ohm.

Wie gesagt, bin nicht 100% Fachmann. Habe aber aufgrund Deines Beitrags
jetzt mehr verständnis der Sache.
Warum nicht die 16 Stränge lassen und mit 20 Ohm Widerstand betreiben?
Gibt es evtl gute Links bezüglich konstantstromquellen?

Wenn du einen guten Wirkungsgrad deiner LED Scheinwerfer haben möchtest,

dann mußt du 3er Stränge mit Konstantstromquellen betreiben - oder noch
längere mit mit Step-Up Schaltreglern, aber das ist etwas aufwendiger. Mit
2 pro Strang und höherem Widerstand ist es einfacher, aber dann ist der
Wirkungsgrad wirklich schlechter wie bei Glühlampen - wie MaWin für LEDs
gerne anführt. Wenn du für jeden Strang einen NPN Transistor mit
Emitterwiderstand verwendest und diese alle auf derselben Temperatur
hältst (gemeinsamer Kühlkörper / Alublechstreifen), dann reicht es,
mittels OPV einen Zweig zu regeln.




--
Martin