welchen FET für Konstantstromquelle (für LED) Im Unterforum LED Alles über Leuchtdioden - Beschreibung: Probleme mit Leuchtdioden, LED
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BID = 24157
hannoban Schreibmaschine
Beiträge: 1722 Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
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Ich wollte eigendlich mit 4 x 1,5 V arbeiten, da ich die Passende Batteriehalterung grade hier rumfliegen hab. Da wird die Sache mit dem Spannungsregler irgendwie schon knapp. 3V für den Spannungsregler und 2,8 V für die Luxeon. Damit könnte ich die Batterien nicht vernünfig leernuckeln, es sei denn ich verwende einen Low-Drop-Typ (wenn das überhaupt geht!?!).
MfG hannoban
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BID = 24159
BlackAdder gesperrt
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@Perl
Zitat :
| Selbstleitende FETs für solch hohe Ströme sind selten und entsprechend teuer |
Dem ist zuzustimmen. Wie du siehst hatte ich das bereits nach Durchsicht einiger Vergleichslisten entsprechend ergänzt...
Konstantstromquellen mit LM317 und Konsorten sind ja im Datenblatt der IC erklärt. Allerdings musst du beim LM317 auch mindestens 2.5V Uin-Uout plus Uref=1.24V also etwa 3,7-3,8V als minimalen Spannungsoverhead haben.
@Hannoban
Das niedrigste, was mir in der Hinsicht Spannungsregler als Konstantstromquelle einfällt ist der Low Drop LT1086...
Uin-Uout = 1V + Uref 1.25V = 2.25V - blieben bei 6V etwa 3,75V über dem Verbraucher... Ist wohl zu wenig, oder?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackAdder am 30 Jun 2003 1:07 ] |
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BID = 24160
hannoban Schreibmaschine
Beiträge: 1722 Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
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Ach auch noch mehr als 3V? Dann kommt das ja schon garnicht mehr hin! Und verbraten tut der doch dann auch viel mehr...
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BID = 24161
BlackAdder gesperrt
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@Hannoban
ich würde dir eine Konstantstromquelle mit Opamp und Stromfühlerwiderstand empfehlen wollen. Ist schaltunsgtechnisch etwas aufwendig, aber damit nuckelst du die Batterien bis zum Exitus leer. Teurer als der Low Drop Spannunsgregler ist es allemal nicht.
Bei dem Overhead (6V - 2,8V = 3,2V) ginge aber auch eine Konstantstromquelle mit Transistor...
Willst du ganz sparsam sein, könnest dann du das mit dem Oopamp sogar als StepDown Schaltregler ausführen... Dann hättest du den Mehraufwand für den Opamp sogar durch einen höheren Wirkungsgrad ausgeglichen. Aber frage mich nicht von wegen der schaltungstechnischen Ausführung solcher Schaltregler. Beim Gedanken an die Dimensionierung der Speicherdrossel kräuseln sich mir schon die Fussnägel... Aber machbar sollte es sein...
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BID = 24162
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Wenn 4*1,5V bedeutet, daß es am Ende nur noch 4*0,9V sind, wird es wirklich eng.
Wenn Du den Regler nicht unbedingt als Zweipol aufbauen mußt, dürfte die Lösung mit einem bipolar Transistor am wirtschaftlichsten sein:
Mit einer roten LED, eine Spannung von ca. 1,7V stabilisieren:
Vorwiderstand 180 Ohm, das sind ca. 10mA Querstrom bei Ub=3,5V.
Basis eines kleinen npn-Leistungstransistors an die stabilisierte Spannung, es gibt genug, die bei 0,5A noch beta >100 haben, Emitterwiderstand (1,7-0,65)/0,33=3,3 Ohm.
Luxeon in die Kollektorleitung.
Das sollte es tun und etwas weniger als 350mA stabilisieren. Wenn Du den letzten Rest rauskratzen willst, kannst Du dann noch einen passenden Widerstand zum 3,3Ohm parallel legen.
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
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BID = 24217
dos6510 Stammposter
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Beiträge: 357 Wohnort: Raum Stuttgart
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BID = 24219
hannoban Schreibmaschine
Beiträge: 1722 Wohnort: Hinter Düsseldorf die 4. Mülltonne links
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Hi,
erstmal danke für die Tipps!
@dos
dieser Link ist mir auch irgendwann schonmal über den Schirm geflimmert. Aber irgendwie hab ich den dann außen vor gelassen, weil ich halt dachte, daß alles viel einfacher gehen müsste. Ich zieh mir das aber nochmal rein, auch wenn ich für Englisch ein wenig länger brauche um´s zu raffen. Interessant finde ich, daß es also auch mit einem MOSFET gehen müsste, nur halt etwas anders.
@perl
Wenn ich das richtig verstanden habe, meinst du das wie hier der zweite Schaltplan von oben (nur halt ´ne LED statt zwei normale Si-Dioden, und die Widerstandswerte entsprechend anders): http://www.elexs.de/led2.htm
Ich hätte da den BD 135 im Sinn, aber das Datenblatt das ich hab ist ehr knapp gehalten. 10 mA wegzuschmeißen würde ich noch durchgehen lassen, also teste ich mal an.
@BlackAdder
Leider habe ich noch nie mit OPAMPS gearbeitet. Alles was ich darüber glaube zu wissen ist, daß die zwei Spannungen verglichen, und die Differenz verstärkt rausschicken. Aber um damit was anzufangen, bräuchte ich Beispiele, werd aber mal googeln. Von diesen Schaltreglern hab ich langsam den Kanal voll. Hab schon Schwielen an den Fingern vom Spulenwickeln. Wär am Ende ja das coolste, aber irgendwie ´ne Nummer zu hoch für mich (zumindest bei dem Strombedarf).
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BID = 24230
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Ja, das ist i.W. die Schaltung, ich hab halt soviele rote LEDs und die sind für diesen Zweck auch garnicht schlecht.
Der BD135 ist nicht besonders schön.
Ich vermute eine bestimmte Firma dahinter, wenn immer wieder solche alten Krücken auftauchen.
Eigentlich ist dieser Transistor nur bis etwa 150mA akzeptabel.
Das Datenblatt von STM gibt tatsächlich nicht viel her, aber ich hab ein Valvo Datenbuch (kannst ja mal bei Philips reinschaun, ob die das gescannt haben), in dem einige Kurven sind.
Das Verstärkungsmaximum von gerademal 100 dieses Transistors liegt etwa zwischen 50 und 100mA, bei 500mA hat er gerade noch 50, und das bei UCE=2V.
Entsprechend düster siehts bei UCEsat aus. Für IC=350mA brauchst Du gut 30mA Basisstrom um auf UCE=0,15 V zu kommen.
Wenn Du mit 6V arbeitest, solltest Du daran denken, daß dann auf dem Transistor mehr als 1W verheizt werden.
Meine Empfehlung: Nimm drei NiCd-Zellen, die haben eine relativ konstante Spannung von 3,6V und einen vernünftigen Transistor.
Wenn Du magst, kann ich Dir zum Spielen auch einen PHN110 überlassen, der könnte bei 3,6V auch noch gerade soeben hinkommen. Ub=4,8V wär aber besser.
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BID = 24236
Carsten_eutin Schriftsteller
Beiträge: 569
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Hallo,
vielen Dank für die Postings... würde für meinen Fall vielleicht eine Konstantstromquelle mittels Opperationsverstärker in Frage kommen?
Hier nochmal die Daten
U=4,5 VDC
I1=30mA (4 V)
I2=20mA (3,5V)
Und wäre das sinvoller???
Gruß
Carsten
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BID = 24239
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Die 4,5V sind doch vermutlich zum Entladeschluß nur noch 2,7V.
Da brauchtest Du schon einen Spannungswandler.
Warum ist Dir, bei entsprechend hoher Batteriespannung, ein Vorwiderstand nicht gut genug ?
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BID = 24243
Carsten_eutin Schriftsteller
Beiträge: 569
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Hi perl,
also einen Vorwiderstand finde ich nicht gut, weil bei sinkender Batteriespannung (der Innenwiderstand der Batterie wir höher) der Vorwiderstand nicht regelt, sondern zu allem Übel den Strom noch zusätzlich begrenzt.
Ich möchte über einen möglichst langen Zeitraum konstantes Licht (Strom).
Gruß
Carsten
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BID = 24244
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Drei oder vier Zellen NiCd oder NiMH Akkus plus passenden Vorwiderstand nehmen.
Die Spannung dieser Zellen ist recht konstant, weshalb man ja auch ihren Ladezustand nicht feststellen kann.
Wenn Du mit einer normalen Batterie die Schaltung auf eine Entladeschlußspannung von 0,9V pro Zelle auslegst, verpulverst Du ja, solange die Zelle noch gut ist, sehr viel Energie im Längsregler.
Ein Spannungswandler kann Abhilfe schaffen, in dem er der Batterie nur soviel Leistung entnimmt, wie die LED braucht.
Das führt dazu, daß die Stromaufnahme bei steigender Batteriespannung sinkt.
Allerdings hat ein solcher Wandler auch nur eine endlichen Wirkungsgrad und die Chips bekommt man nicht gerade hinterhergeworfen.
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BID = 24245
BlackAdder gesperrt
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@Hannoban
Zitat :
| . Interessant finde ich, daß es also auch mit einem MOSFET gehen müsste, nur halt etwas anders |
Bei der dort angegebenen Schaltung mit MOSFET sehe ich leider keinerlei Regelung... Sicher gibt eine Gatespannung einen Drainstrom vor, doch ist das keine Regelung, denn ID ändert sich auch bei MOSFETs bei konstanter UGS abhängig von UDS. (Schau mal beim Datenblatt des IRF730 auf den Graphen Output Characteristics; ID gegen UDS bei konstanter UGS). Das bedeutet, dass der Strom durch den MOSFET auf Veränderungen der Versorgungsspannung erst dann nicht mehr reagiert, wenn UDS genügend hoch ist. Außerdem ist die MOSFET Schaltung eine Dreipunkt-Schaltung und braucht einen Gate Spannungsteiler,- also ist sie nicht weniger aufwendig als selbiges mit einem Transistor zu realisieren. Dazu kommt die hohe UDS ab der ID bei konstanter UGS erst konstant ist...
Also wenn dreipoliger Regler mit minimalstem Aufwand, dann Transistor statt MOSFET.
Entweder interpretiere ich die Datenblätter falsch, oder der Entwickler der Schaltung in dem Link hat nicht darüber nachgedacht, oder er will keinen konstanten Strom sondern nur eine Helligkeitsregelung...
Interessant finde ich ausserdem, dass er ja wie ich das sehe, eine Serienschaltung aus 3 LEDs zu je 3.6-4V FWD Drop an einer Spannungsquelle betreiben will, deren minimalen Wert er mit 9V angibt...
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BID = 24374
Carsten_eutin Schriftsteller
Beiträge: 569
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Hi perl,
also ich habe mich bezüglich der angesprochenen Spannungswandler umgeschaut... und ich habe das Prinzip auch verstanden (Astabile Kippstufe mit Induktivität...) aber wie würde sich das Verhalten, wenn die Batteriespannung größer ist als die benötigte Spannung am Verbraucher???
Gruß
Carsten
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BID = 24385
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Ein berechtigter Einwand.
Es geht aber, man nennt die Schaltung SEPIC-Wandler, und sie verwendet anstelle einer einfachen Drossel einen 1:1 Transformator, der auch sehr einfach bifilar zu wickeln ist.
Das generelle Problem bei allen Wandlern ist, daß bei niedrigen Spannungen der Wirkungsgrad wegen der unvermeidlichen Spannungsabfälle an den Halbleitern stärker leidet, als bei höheren Spannungen.
Da ist es dann nicht mal so selten, daß ein einfacher Längsregler einen besseren Wirkungsgrad als ein Schaltregler hat.
Man kann das teilweise kompensieren, indem man große MOSFETs mit sehr geringem Innenwiderstand, nicht nur als Schalter sondern auch als Gleichrichter einsetzt.
Leider brauchen solch niederohmige FETs auch viel Fläche auf dem Chip und deshalb sind solche Wandler relativ teuer.
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