weisse LED an LiIon Akku

[Stefan]

Hallo,

klingt simpel, aber wenn man es halbwegs sauber machen will ist das wohl
nicht ganz so einfach.

Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben
(eigentlich zwei LEDs). Wie hoch die LED Leistung bzw. der Strom werden
soll weiß ich noch nicht genau. Ich gehe von irgendwas zwischen 0,25 und
1 Watt je LED aus, also irgendwas zwischen 70mA und 300mA.

Das ganze soll nichts kosten.

Mir ist schon klar, dass man eine LED mit einem definierten Strom
betreiben soll, d.h. eine genĂźgend hohe Spannung und ein Vorwiderstand.
Das geht hier wegen der Vorgaben nicht (LiIon Akku).

Step-Up Wandler mit Stromregelung wäre eine Idee, ist aber vielleicht zu
teuer. Hätte allerdings den Vorteil, dass ich da 2 LEDs in Serie dran
betreiben kann.

Gesucht wird also eine Konstantstromquelle, die bei Eingangsspannungen
zwischen 3,3V und 4,2V einen halbwegs konstanten Strom liefert. Wobei es
da wohl auf 30% Unterschied nicht drauf ankommt. Oder eben ein Step-Up
Regler, mit dem ich ca. 7V und 100mA machen kann.

Gibts da spezielle ICs?

Meine Idee wäre ansonsten ein Low-Drop Festspannungsregler mit einem
kleinen Widerstand in Serie zur LED.

Eine der LEDs, die ich mir herausgesucht habe, zieht bei 3.0V ca. 50mA.
Bei 3,3V ca. 100mA. Ich seh im Datenblatt aber nicht, wie stark das von
der Temperatur abhängt.

Wenn ich jetzt einen 3,3V Low-Drop Regler nehme, habe ich maximal 3,3V
am Ausgang. Mit einem Vorwiderstand von 2 Ohm begrenze ich dann den
Strom auf maximal 150mA. Sinkt die Akkuspannung unter 3,5V, sinkt die
Ausgangsspannung und der Strom und die LED wird langsam dunkler.

Klingt mir alles zu sehr nach Pfusch...

Gibts da was elegantes und billiges?

 

[Volker Bartheld]

On Mon, 18 Feb 2019 08:32:09 +0100, Stefan wrote:

Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben
Das ganze soll nichts kosten.
Klingt mir alles zu sehr nach Pfusch...

Genau.

> Gibts da was elegantes und billiges?

Nope. Elegant-Billig-Haltbar: Such Dir zwei Kategorien aus.

 

[Peter Heitzer]

Stefan <df9bi@gmx.de> wrote:

Hallo,

klingt simpel, aber wenn man es halbwegs sauber machen will ist das wohl
nicht ganz so einfach.

Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben
(eigentlich zwei LEDs). Wie hoch die LED Leistung bzw. der Strom werden
soll weiß ich noch nicht genau. Ich gehe von irgendwas zwischen 0,25 und
1 Watt je LED aus, also irgendwas zwischen 70mA und 300mA.

Das ganze soll nichts kosten.

Mir ist schon klar, dass man eine LED mit einem definierten Strom
betreiben soll, d.h. eine genĂźgend hohe Spannung und ein Vorwiderstand.
Das geht hier wegen der Vorgaben nicht (LiIon Akku).

Step-Up Wandler mit Stromregelung wäre eine Idee, ist aber vielleicht zu
teuer. Hätte allerdings den Vorteil, dass ich da 2 LEDs in Serie dran
betreiben kann.

Gesucht wird also eine Konstantstromquelle, die bei Eingangsspannungen
zwischen 3,3V und 4,2V einen halbwegs konstanten Strom liefert. Wobei es
da wohl auf 30% Unterschied nicht drauf ankommt. Oder eben ein Step-Up
Regler, mit dem ich ca. 7V und 100mA machen kann.

Gibts da spezielle ICs?

Wenn es (fast) nichts kosten darf, empfehle ich einen Widerstand, der auf
Imax @ 4.2V ausgelegt ist. Einen Helligkeitsunterschied merkt man meist erst
ab 50%. Ansonsten täte es wohl ein Step-Up von Microchip. Der MCP1623 kostet
in 5K 0.33$; bei Conrad 60 ct als EinzelstĂźck.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

 

[Tilmann Reh]

Peter Heitzer schrieb:

Stefan <df9bi@gmx.de> wrote:
Step-Up Wandler mit Stromregelung wäre eine Idee, ist aber vielleicht zu
teuer. Hätte allerdings den Vorteil, dass ich da 2 LEDs in Serie dran
betreiben kann.

Und ist sowohl Stand der Technik als auch eine saubere LĂśsung.

Gibts da spezielle ICs?
Wenn es (fast) nichts kosten darf, empfehle ich einen Widerstand, der auf
Imax @ 4.2V ausgelegt ist. Einen Helligkeitsunterschied merkt man meist erst
ab 50%. Ansonsten täte es wohl ein Step-Up von Microchip. Der MCP1623 kostet
in 5K 0.33$; bei Conrad 60 ct als EinzelstĂźck.

Der kann aber am Ausgang nur max. 5.5 V, das reicht nicht fĂźr zwei LEDs.

Passend wäre z.B. MIC2295. Es gibt viele ähnliche Bauteile von den
"ßblichen Verdächtigen".

Tilmann

 

[Eric Bruecklmeier]

Am 18.02.2019 um 08:32 schrieb Stefan:

Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben
(eigentlich zwei LEDs). Wie hoch die LED Leistung bzw. der Strom werden
soll weiß ich noch nicht genau. Ich gehe von irgendwas zwischen 0,25 und
1 Watt je LED aus, also irgendwas zwischen 70mA und 300mA.

Das ganze soll nichts kosten.

[...]

> Gibts da was elegantes und billiges?

Billig aber nicht sehr elegant: Fertiges Stromquellenmodul vom
freundlichen Chinesen aus der Echobucht.


--
Werbung:
https://www.amazon.de/Bier-brauen-Grundlagen-Rohstoffe-Brauprozess/dp/3800109271

 

[Peter Heitzer]

Tilmann Reh <usenet2007nospam@autometer.de> wrote:

Peter Heitzer schrieb:

Stefan <df9bi@gmx.de> wrote:
Step-Up Wandler mit Stromregelung wäre eine Idee, ist aber vielleicht zu
teuer. Hätte allerdings den Vorteil, dass ich da 2 LEDs in Serie dran
betreiben kann.

Und ist sowohl Stand der Technik als auch eine saubere LĂśsung.

Gibts da spezielle ICs?
Wenn es (fast) nichts kosten darf, empfehle ich einen Widerstand, der auf
Imax @ 4.2V ausgelegt ist. Einen Helligkeitsunterschied merkt man meist erst
ab 50%. Ansonsten täte es wohl ein Step-Up von Microchip. Der MCP1623 kostet
in 5K 0.33$; bei Conrad 60 ct als EinzelstĂźck.

Der kann aber am Ausgang nur max. 5.5 V, das reicht nicht fĂźr zwei LEDs.

Aber fĂźr zwei LED parallel (mit jeweils kleinem R davor). Anode an den
Ausgang des Reglers und Kathode an FB und Rx von FB auf Masse.
Rx wird auf Uref/ILED eingestellt.
Bei angenommenen 3 V fĂźr die LED kommt man auf um die 70% Wirkungsgrad.
Der Vorteil der LĂśsung mit nur einem Vorwiderstand hat allerdings den Vorteil,
daß der Akku nicht tiefentladen werden kann. Bei einem Stepupregler würde
ohne zusätzliche Überwachung der Akku leergesaugt, bis nichts mehr geht.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

 

[Frank MĂźller]

Stefan schrieb:

klingt simpel, aber wenn man es halbwegs sauber machen will ist das wohl
nicht ganz so einfach.

Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben (eigentlich
zwei LEDs). Wie hoch die LED Leistung bzw. der Strom werden soll weiß ich
noch nicht genau. Ich gehe von irgendwas zwischen 0,25 und 1 Watt je LED
aus, also irgendwas zwischen 70mA und 300mA.

Das ganze soll nichts kosten.

Ich wßrde da einfach einen Widerstand dran hängen der bei den
maximalen 4,2V den Strom auf das Maximum der LEDs begrenzt,
dann sieht man wenigstens an der Lichtstärke wenn der Akku
wieder geladen werden muß.

Sollte das nicht den gewĂźnschten Effekt haben gibt es auch
StepUp-Wandler-Module die bis Eingangsspannungen von
unter 1V eine Ausgangsspannung von 5V erzeugen, da ist
dann eher die Frage ob man den Platz dafĂźr hat so eine kleine
Platine wie: https://www.ebay.de/itm/272828270602
einzubauen. Anderer Aspekt ist auch, wie reagiert der Akku
wenn der so tief entladen wird...

Frank

 

[Stefan Heimers]

Frank Müller wrote:

Ich würde da einfach einen Widerstand dran hängen der bei den
maximalen 4,2V den Strom auf das Maximum der LEDs begrenzt,
dann sieht man wenigstens an der Lichtstärke wenn der Akku
wieder geladen werden muß.

Das würde ich auch vorschlagen.

Vorteile:
- einfach und billig
- Licht geht nie aus, wird nur immer schwächer
- Akku ist durch Mindestspannung der LED vor Tiefentladung geschützt

Nachteile:
- keine konstante Helligkeit
- maximale Leistung der LED nur bei ganz vollem Akku

 

[Joerg Niggemeyer]

In message <q4dure$hah$1@news.albasani.net>
Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> wrote:

Vorteile:
- einfach und billig
- Licht geht nie aus, wird nur immer schwächer
- Akku ist durch Mindestspannung der LED vor Tiefentladung geschützt

Ich hasse diese Kopflampen mit von wegen Licht geht nie aus ;-)

Wenn man z.B. auf der Weide im dunklen rumrennt und dann bemerkt, dass
der Akku/Batterie unten ist, dann ist man wenige Minuten später
aufgeschmissen (insbesondere ohne Wechseloption der Akkus....)

Habe mir deswegen natürlich eigene Leuchten gebaut - allerdings
mit uC. Der garantiert mir dann, dass ich ab einem Ladezustand,
informiert aber noch ausreichend Restlaufzeit habe, da die SW schon
ausreichend vorher anfängt die max Leistung zu reduzieren, damit ich
noch den Job erledigen kann bzw. sicher wieder zurück (auf dem Pferd)
komme. (Das Pferd sieht auch ohne Lampen, nur ich nicht und andere mich
nicht.....)

Naja es soll ja so billig wie möglich sein.

Nachteile:
- keine konstante Helligkeit
- maximale Leistung der LED nur bei ganz vollem Akku

Ist eigentlich nicht wirklich ein Nachteil oder?



--
mit freundlichen Gruessen/ best regards Joerg Niggemeyer Dipl.Physiker
WEB: http://www.nucon.de https://www.led-temperature-protection.com
Nucon GbR Steinbecker Muehlenweg 95, 21244 Buchholz idN, Germany
UST-IDNR.: DE 231373311, phone: +49 4181 290913, fax: +49 4181 350504
WEEE-Reg.-Nr.E 31372201

 

Joerg Niggemeyer schrieb:

In message <q4dure$hah$1@news.albasani.net
Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> wrote:


Vorteile:
- einfach und billig
- Licht geht nie aus, wird nur immer schwächer
- Akku ist durch Mindestspannung der LED vor Tiefentladung geschützt

Ich hasse diese Kopflampen mit von wegen Licht geht nie aus ;-)

Wenn man z.B. auf der Weide im dunklen rumrennt und dann bemerkt, dass
der Akku/Batterie unten ist, dann ist man wenige Minuten später
aufgeschmissen (insbesondere ohne Wechseloption der Akkus....)

Wenn Wechselakku nicht geht, da steckt man sich eine
Taschenlampe ein oder eine zweite Kopflampe oder man
nimmt das Handy...

Frank

 

[MaWin]

"Stefan" <df9bi@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:q4dn6a$jpo$1@news.freedyn.net...

Gesucht wird also eine Konstantstromquelle, die bei Eingangsspannungen
zwischen 3,3V und 4,2V einen halbwegs konstanten Strom liefert.

Hmm, woher weisst du, daß deine weisse LED nicht erst bei 3.6V ihren
Nennstrom hat ?

Wieso reicht es dir, wenn der LiIon Akku nur halb entladen wird ?
Nimm doch dann einfach einen halb so grossen, dann hast du Platz und
Geld fĂźr bessere Elektronik.

da wohl auf 30% Unterschied nicht drauf ankommt. Oder eben ein Step-Up
Regler, mit dem ich ca. 7V und 100mA machen kann. Gibts da spezielle ICs?

Deutlich besser. LT1618 kĂśnnte reichen, LT3477 reicht sicher, oder
https://www.mouser.com/ds/2/802/dioomicrocircuits_DIO5182%20V1.4-1217872.pdf
https://www.mouser.com/ds/2/395/TS19371_G08-231971.pdf
https://www.mouser.com/ds/2/472/SKY81294_203177B-1102439.pdf

Meine Idee wäre ansonsten ein Low-Drop Festspannungsregler mit einem
kleinen Widerstand in Serie zur LED.

Wenn man ganz knapp kalkuliert, und z. B. den LD39300-3.3 Spannungsregler
mit ausgemessener Ausgangsspannung von 3.30V hat, eine LED wie Cree XP-G so
montiert ist dass sie bei 3.2W ca. 40 GradC heisser wird und dann einen
ausgemessenen Spannungsabfall von 3.178V hat, dann kann man einen 0.12 Ohm
Widerstand an diesen Spannungsregler vor die LED hängen.
Die LED wird im Einschaltmoment, wo sie noch kalt ist, 84mV mehr Spannung
benĂśtigen und damit nur mit 720mA betrieben, was deutlich dunkler ist.
Sie heizt sich aber auf und wird heller, was teilweise durch die geringere
Helligkeit bei steigender Temperatur kompensiert wird.
Sackt die Akkuspannung unter 3.35V, wird der Spannungsregler nicht mehr die
volle Spannung liefern und die LED nicht mehr mit vollem Strom betrieben,
sondern bei 2.8V (Abschaltspannung eines LiIon Akkus) auf 120mA zurĂźckgehen.
Diese Schaltung ist mĂśglich, und trotz linearem Spannungsregler mit 88%
recht
effektiv, aber die Bauteile mĂźssen ausgemessen werden, die Toleranzgrenzen
sind zu knapp. Man braucht nur 4 Bauteile.

Eine der LEDs, die ich mir herausgesucht habe, zieht bei 3.0V ca. 50mA.
Bei 3,3V ca. 100mA. Ich seh im Datenblatt aber nicht, wie stark das von
der Temperatur abhängt.

Wir auch nicht, daß du sie NATÜRLICH nicht genannt hast.

--
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
Homepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/
dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/

 

[Joerg Niggemeyer]

In message <q4e2dl$8tp$1@dont-email.me>
Frank MĂźller <dw2fm@hotmail.com> wrote:

Wenn Wechselakku nicht geht, da steckt man sich eine
Taschenlampe ein oder eine zweite Kopflampe oder man
nimmt das Handy...

Das sind ja Ideen :O da weiss man ja was man mit der E-Karre
mit leerer BAtterie macht....... man steigt in den Ersatzwagen um.

Unser Produkt taugt nichts, nehmen sie besser gleich zwei

--

 

[Peter Heitzer]

Joerg Niggemeyer <joerg.niggemeyer@nucon.de> wrote:

In message <q4e2dl$8tp$1@dont-email.me
Frank Mßller <dw2fm@hotmail.com> wrote:

Wenn Wechselakku nicht geht, da steckt man sich eine
Taschenlampe ein oder eine zweite Kopflampe oder man
nimmt das Handy...

Das sind ja Ideen :O da weiss man ja was man mit der E-Karre
mit leerer BAtterie macht....... man steigt in den Ersatzwagen um.

Ohne gutes Batteriemanagement (wie z.B. in Notebookakkus) kannst du die
verbleibende Kapazität nur schätzen. Bei NiMH ist die Zeit zwischen
"noch voll" und "leer" oft nur sehr kurz. Bei LiIon ist es schon etwas besser,
da man bei moderater Last ßber die Zellenspannung auf die Restkapazität
schliessen kann.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

 

[olaf]

Stefan <df9bi@gmx.de> wrote:

>Das ganze soll nichts kosten.

Sei er nicht so geizig. Du willst doch schon die Entwicklung sparen
indem du hier was abgreifst.

Kuckst du hier, hab ich vor ein paar Jahren mal fuer mein Mikroskop
gemacht:

https://www.mikrocontroller.net/topic/417890#new

Geht natuerlich auch mit irgendeinem anderen Regler, aber man muss
halt nehmen was die Bastelkiste hergibt.

Olaf

 

[Stefan]

Am 19.02.2019 um 21:17 schrieb Michael Schwingen:

On 2019-02-18, Stefan <df9bi@gmx.de> wrote:
Aufgabe ist, eine weisse LED an einem LiIon Akku zu betreiben
(eigentlich zwei LEDs). Wie hoch die LED Leistung bzw. der Strom werden
soll weiß ich noch nicht genau. Ich gehe von irgendwas zwischen 0,25 und
1 Watt je LED aus, also irgendwas zwischen 70mA und 300mA.


LTC3454 funktioniert bei mir bestens in einer Taschenlampe mit einer Osram
3W-LED. Bei mir mit 4* Mignon-Akku, passt aber auch bestens zu 1* LiIon.

Als Step-Up fĂźr 2 LEDs in Reihe sollte LT auch was haben.

Das ganze soll nichts kosten.

Hm. Dann wohl eher nicht LT ;-)

Trotzdem erstmal danke fĂźr den Tipp, sieht interessant aus.

 

[Michael Schwingen]

On 2019-02-20, Stefan <df9bi@arcor.de> wrote:

Hm. Dann wohl eher nicht LT ;-)

Trotzdem erstmal danke fĂźr den Tipp, sieht interessant aus.

LT3477 kĂśnnte fĂźr 2 LEDs in Serie passen.

Ansonsten, wenn es gĂźnstig sein soll (ungetestet, nur kurz bei Digikey
durchgesehen):

Diodes AP3032
TI TPS61169
OnSemi FAN5333

MPS MP24833A wäre fßr dickere LEDs interessant, braucht aber 5V, also nichts
fĂźr 1* LiIon.

MPS MP3301 kĂśnnte je nach LED-Strom gehen oder knapp werden.

Wenn die jetzt auf den 2. Blick doch nicht passen, gibt es fĂźr minimal mehr
Geld genug Auswahl.

cu
Michael

 

[Joerg Niggemeyer]

In message <q4e2mr$764$1@news.albasani.net>
"MaWin" <me@private.net> wrote:

Eine der LEDs, die ich mir herausgesucht habe, zieht bei 3.0V ca. 50mA.
Bei 3,3V ca. 100mA. Ich seh im Datenblatt aber nicht, wie stark das von
der Temperatur abhängt.

Wir auch nicht, daß du sie NATÜRLICH nicht genannt hast.

Man kann das den Datenblättern nicht direkt bzw. genau entnehmen,
da der K-Faktor für verschiedene Ströme nicht der gleiche ist
und das Verhalten der LED als Graph für eine Stromstärke meist nur
abgebildet wird, was dann das typische Verhalten zeigt.

Die LEDs selbst haben dann natürlich ebenfalls Toleranzen.

Der K- Wert ändert sich ebenfalls, wenn die LED altert.

--
mit freundlichen Gruessen/ best regards Joerg Niggemeyer Dipl.Physiker
WEB: http://www.nucon.de https://www.led-temperature-protection.com
Nucon GbR Steinbecker Muehlenweg 95, 21244 Buchholz idN, Germany
UST-IDNR.: DE 231373311, phone: +49 4181 290913, fax: +49 4181 350504
WEEE-Reg.-Nr.E 31372201