Arduino Forum

International => Deutsch => Topic started by: vieledinge on Jan 18, 2013, 01:39 pm

Title: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 18, 2013, 01:39 pm
Hallo zusammen,

ich möchte (muss) einige Power-LED (Luxeon Star, 1W/3W-Version) ansteuern. Die Ansteuerung selbst ist nicht das Problem, eher die Konstantstromquelle für die LED.

Im Netz kursieren einige Schaltungen, die das relativ einfach über einem LM317 abwickeln:
http://led.linear1.org/a-cheap-current-regulated-luxeon-star-driver-design/1/

Generell gefällt mir der Lösungsansatz, da er relativ simpel ist. Was mich stört ist die hohe Verlustleistung, die über den LM317 verbraten wird, weil das Ganze wohl batteriebetrieben sein wird.

Schaltungen auf Basis von Low Drop-Reglern habe ich nicht finden können. Hat da jemand eine Idee?

Alternative Schaltungen findet man mit dem MC34063 oder MIC2044, da ist aber der Beschaltungsaufwand rundrum wieder deutlich größer.
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: volvodani on Jan 18, 2013, 01:46 pm
Diese hier kannst du perfekt zu Konstatstromquellen umbauen mit einem 0,91Ohm Widerstand kannst du eine 1A KSQ bauen. Habe selber 4stck im Einsatz.
Gruß
Der Dani
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 18, 2013, 01:56 pm

Diese hier kannst du perfekt zu Konstatstromquellen umbauen mit einem 0,91Ohm Widerstand kannst du eine 1A KSQ bauen.


Klingt gut. Welche? Hast Du noch nen Link?
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: maverick1509 on Jan 18, 2013, 02:42 pm
wie wäre es mit so was?
http://www.ebay.de/itm/350mA-Konstantstromquelle-CCS2-350-fur-LEDs-KSQ-0-35A-/160920654615?pt=Bauteile&hash=item25779e5317#ht_583wt_1399
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 18, 2013, 09:02 pm
Hm, eigentlich wollte ich nix Fertiges, sondern was Einfaches, was nachbausicher ist.

Allerdings sehen die Module verdammt gut aus was die technischen Daten angeht. Bei dem Preis dürfte das mit Selbstbau kaum günstiger und besser machbar sein. Konzeptionell sind die Dinger evtl. auch besser, da sich das Angebot an Leistungs-LED ja auch weiter entwickelt. Als Nachbauer müsste man sich dann nur ein passendes Modul aussuchen und gut...

Ich hab mal welche zum Spielen bestellt. Danke.
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: volvodani on Jan 18, 2013, 09:13 pm
Uuups da ist mir der Link durchgegangen in meinem Post ich habe mir solche gehackt:
Ich habe noch nicht die Seite gefunden die damals hatte aber ich werde hier nachreichen die Dinger kosten im org. unter 2€/stck mit einem Shuntwiderstand (10ct) machst du sie zur perfekten Stromquelle.
http://njhurst.com/blog/01322309277
HIer die Teile bei Ebay ich hatte auch noch ne Seite mit den brerechungen der Widerstands
http://www.ebay.de/itm/10-MP2307-3A-DC-to-DC-Step-down-Power-Module-KIS-3R33S-/270762820456
Gruß
Der Dani
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Jan 18, 2013, 10:14 pm
Hallo,

das Prinzip mit dem Lm317 habe ich etwas modifiziert:
(http://home.arcor.de/crd250/Elektronik/KSQ%20LM%202576%20ADJ.gif)
Mit einer LED ist der Wirkungsgrad nicht so dolle, aber bei höheren Spannungen und LED Clustern mit mehreren LED's in Reihe spielt diese Schaltung ihre Stärken aus  :D
LEDs mit Strömen bis 3A - bei entsprechender Drossel sind ohne weiteres machbar.
Der 2576adj ist für knapp über einen € gut erhältlich und das TO220 Gehäuse ist auch für Leute ohne "Uhrmacherambitionen" zu löten.
Das selbe Prinzip funktioniert auch mit dem LM2577adj - einem Boost-Regler. Allerdings ist der etwas teurer und man muß zwingend darauf achten, das die Flußspannung der LEDs höher ist, als die Versorgungsspannung (sonst dampfen die LEDs ab) außerdem darf die Schaltung mit dem 2577 nie mit offenem Ausgang ohne LED betrieben werden, weil sonst die Spannung hochläuft, der Elko explodiert und der Chip abpfeift!
Der 2576 läßt sich ganz simpel schalten und per PWM dimmen. Pin 5 von Masse trennen, einem PullUp 10K gegen +Ub und einen npn Kleinleistungstransistor gegen Masse mit 10K Basiswiderstand zum ansteuern. simpel und dirthy!  8)

Gruß Gerald
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 19, 2013, 09:25 am

Uuups da ist mir der Link durchgegangen in meinem Post ich habe mir solche gehackt: ....


Danke, werde ich mir auch mal näher ansehen. Die sehen auch nicht schlecht aus.
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 19, 2013, 09:47 am

Hallo,

das Prinzip mit dem Lm317 habe ich etwas modifiziert: ...


Danke, genau sowas meinte ich. Allerdings ist eben die Aupenbeschaltung des Reglers wieder deutlich umfangreicher als beim LM-317. Aufgrund des anderen Arbeitsprinzips geht das wohl dann auch nicht einfacher. Muss ich auch mal durchspielen.
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Jan 19, 2013, 11:54 am
Stimmt, einfacher geht es dann nicht mehr. Spule und Shottkydiode müssen zum Schalten nun mal sein. Es ist aber keinerlei Hexerei dabei. Viele sehen ne Spule und scheuen davor zurück. Kompliziert, selber wickeln, rechnen, Oszi zum messen... etc. Sowas spukt dann durch die Köpfe. Dabei ist es ganz simpel. Die Shottkydiode muß den Strom abkönnen und wenn man über 20V Ub kommt, dann muß man noch ein Auge auf die max. Spannung der Diode haben. Die Spule muß den maximalen Betriebsstrom verkraften, ohne in Sättigung zu gehen - der steht im Katalog. Da sollte man großzügig nach oben sein. Die Elkos sollten low ESR Typen sein. Mit den guten 105°C Typen passt das dann auch. Meiner meinung ist die Dimensionierung sogar einfacher, als beim Linearregler, weil man sich um die Verlustleistung, die verheizt wird und der nötigen Kühlkörpergröße keine Gedanken machen braucht  :D
Ok, es gibt spezialisierte Chips, wie z.B. den ZXLD1360 die als LED Treiber direkt entwickelt wurden und das noch besser können und weniger am Shutwiderstand (dem Messwiderstand) verheizen, aber diese Chips sind wesentlich schwerer zu besorgen, teurer und gehören in die Kategorie "Vogelfutter"!  :P
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Jan 23, 2013, 07:35 pm

wie wäre es mit so was?
http://www.ebay.de/itm/350mA-Konstantstromquelle-CCS2-350-fur-LEDs-KSQ-0-35A-/160920654615?pt=Bauteile&hash=item25779e5317#ht_583wt_1399


So, das Dingens ist da. Sieht nett aus. Zum Bespielen bin ich noch nicht gekommen. Allerdings merke ich, das ich langsam älter werde. Schei%& ist das Ding klein. Auf dem Bild sah das größer aus. Ich gehör halt einfach nicht zur Vogelfutter-Fraktion...  :~ 
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: linuxdep on Mar 13, 2013, 11:05 pm
Hi, schon mal getestet das teil? Wie es sich mit dem Dimmen verhält? Bin auf der Suche nach einer Möglichkeit einen LED Strip etwas zu dimmen, da mir die Dinger viel zu hell sind.
Da bin ich hierrauf gestoßen, schaut ja erst mal recht interessant aus, vor allem der Fix und Fertige Konstantstromregler, das ganze dann noch per DIM Eingang runterregeln und fertig. Nur die fragem wie Dimmt der, Strombegrenzung noch weiter runter? Oder pulst der die LED's dann? (Flimmern???)
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: vieledinge on Mar 13, 2013, 11:16 pm
Nee, liegt noch ungetestet in der Ecke. Erst muss ich mal wieder gesundheitlich fit werden.....
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: Besserso on Mar 14, 2013, 08:07 am
Hallo,

ja ja die Gesundheit spielt wohl bei einigen nicht so dolle mit. Ich hatte mir auch diese KSQ´s schon besorgt. Leider kenne ich mich nicht ganz so gut mit Schaltungen aus. Ich für meinen teil habe die erstmal wieder in die ecke liegt. Die KSQ hat sich wunderbar am Arduino anschließen lassen, allerdings ist es so das wenn du über die max spannung von 2,5 V gehst das ding auf über 200% öffnet. Das mochte meine LED gar nicht...
Wie kann ich so etwas verhindern ?

Gruss
Frank
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: uwefed on Mar 14, 2013, 08:51 am

Hallo,

ja ja die Gesundheit spielt wohl bei einigen nicht so dolle mit. Ich hatte mir auch diese KSQ´s schon besorgt. Leider kenne ich mich nicht ganz so gut mit Schaltungen aus. Ich für meinen teil habe die erstmal wieder in die ecke liegt. Die KSQ hat sich wunderbar am Arduino anschließen lassen, allerdings ist es so das wenn du über die max spannung von 2,5 V gehst das ding auf über 200% öffnet. Das mochte meine LED gar nicht...
Wie kann ich so etwas verhindern ?

Gruss
Frank


Frank, jetzt verstehe ich Dich nicht ganz.
Du hast eine mit Gleichspannung steuerbare Konstantstromquelle?
Daß die KSQ nicht für die LED zuviel Strom gibt kann durch die richtige Wahl der KSQ einfach vermieden werden. Falls man aber eine größere KSQ an der LED anschleißen will muß man aktiv die Eingangsspannung begrenzen. Das einfachste ist eine Widerstand zwischen Arduino-ausgang und KSQ-Steuer-Eingang und eine geeignete Z-Diode zwischen KSQ-Steuer-Eingang und Masse.

Grüße Uwe
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Mar 14, 2013, 10:29 am
Hallo,

so wie du das Verhalten der KSQ beschreibst, basiert die Schaltung wahrscheinlich auf einem ZXLD1360. Hier ist dessen Datenblatt: http://www.diodes.com/datasheets/ZXLD1360.pdf (http://www.diodes.com/datasheets/ZXLD1360.pdf)
Den kannst du zum einen per PWM, als auch mit einer Analogspannung steuern.Dann aber eben mit der Nebenwirkung, das er auch auf 200% aufmacht. Dem kannst du zum einen vorbeugen, indem du gleich eine KSQ mit halbem gewünschten Strom kaufst (die Dinger gibt es ja recht fein abgestuft) oder du du tauscht den Messwiderstand Rs auf der Platine aus. Wobei das eine ordentliche Frickelei wird und derartig niederohmige Widerstände sind auch recht schwierig zu bekommen. Bei Segor in Berlin www.segor.de (http://www.segor.de) bekommt man aber sowohl die Widerstände, als auch den speziellen Chip. Hatte diesbezüglich schon mal die Fühler ausgestreckt, da die KSQ's, besonders wenn man mehrere braucht, doch ordentlich ins Geld gehen.

Gruß Gerald
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: ademmler on Feb 10, 2014, 10:45 pm
Hallo an alle,

Ich hoffe ich bin mit meiner Frage hier richtig.
Ich habe mir auch die Anvilex Konstantstromquellen gekauft. Ich möchte diese mit einem Arduino UNO benutzen um
12Volt LED Streifen zu Dimmen. Damit ich mir die Bautele und den UNO nicht zerschieße die Frage:
Wo hat die CCS2-900 den GRND/Masse Anschluss für die PWM?

An DC + - liegen ja 12 Volt an, die möchte ich dem Arduino nicht zumuten.
Somit fällt für mich der "DC -" als Masse eigentlich aus.

Danke Alex
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Feb 10, 2014, 10:57 pm
Hallo Alex,

Masse vom 12V Anschluss mit Masse vom Arduino verbinden. Schau dir mal das von mir verlinkte Datenblatt einen Beitrag zuvor an. Dann siehst du an Hand der Innenbeschaltung auch, das alles im grünen Bereich ist  ;)

Gruß Gerald
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: ademmler on Feb 11, 2014, 12:21 am
Hallo Gerald,

danke für den Response - ist totales Neuland für mich. Anbei ein Schaltplan, so wie ich es jetzt verstanden hätte.
R1 und Transistor waren eine Empfehlung zum Schutz der Komponenten von einem Freund.
Stimmt dass jetzt so?

Gruss und Danke
Alex

Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Feb 11, 2014, 07:42 am
Im Datenblatt steht:
Drive to voltage below 0.2V to turn off output current
Drive with PWM signal from open-collector or
open-drain transistor, to adjust output current.
Adjustment range 25% to 100% of I
OUTnom
for f>10kHz and 1% to 100% of I
OUTnom
for f <
500Hz
Somit passt deine Lösung . Der kleinste aufzutreibende Transistor langt  :)
Z.b. ein BC547, R1 10K - 100K, was die Bastelkiste hergibt (du schaltest ja am Ausgang unter 1 mA dividiert durch die Stromverstärkung = erforderl. Basisstrom x 5 Reserve um Sättigung zu erreichen

Gruß Gerald
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: ademmler on Feb 11, 2014, 09:33 am
Hallo Gerald,

den BC547 hatte ich auch vorgesehen - super und vielen Dank!
Ich gebe Bescheid wie es gelaufen ist.

Alexander
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: die_Diode on Feb 11, 2014, 04:39 pm
Hallo, vielleicht wäre das auch ne Alternative?
Ist eine sehr einfache und kostengünstige stuerbare KSQ, die bei mir bestens funktioniert!
Basiert auf das Prinzip eines Impedanzwandlers der die  Shuntspannung an  R3   zur Eingangspannung gleichhält.lED-Strom ist Spannungsgesteuert. ( PWM,DAC)

(http://i62.tinypic.com/14bul54.jpg)

Für die Berechnungen gilt:
I_LED=(( Ue_MAX/(R1+R2 )*R2 )/ R_Shunt  

U_Shunt=I_LED*R_Shunt
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: nix_mehr_frei on Feb 11, 2014, 05:21 pm
Im Winter zum Heizen sicherlich gut geeignet  ]:D
Von linearen KSQ's für Power-LEDs halte ich wenig, bis garnichts.
Wem die getakteten KSQs von der Stange zu teuer sind und unbedingt selber löten will, der kann sich ja mal meine Schaltung angucken. Alle Bauelemente zusammen ca. 2€ und kein "Vogelfutter" dabei  :)
PWM über Pin 5 möglich (quick & dirthy).
Ok, die Schaltung gewinnt keinen Schönheitspreis und für eine LED (3,5V) wird am Messwiderstand zu viel verheizt (1,23V). Ihre Stärken spielt sie aber bei COBs aus, wo mehrere LEDs in Reihe geschaltet sind. Bei 20-30V sind die 1,23V dann ziemlich Rille  :P
Und man kann mit entsprechender Drossel und Shottkydiode bis zu 3A stabilisieren.
Ich habe so eine 20W LED in einem alten Baustrahler mit Dimmer (555) am laufen  :)

Gruß Gerald
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: ademmler on Feb 12, 2014, 05:20 pm
Hallo und danke für die neuen Vorschläge, aber

Ich habe die Anvilex KSQ schon im Hause und möchte diese deshalb auch nutzen.
Jetzt habe ich also die Schaltung fertig und 2 Probleme.

1. Ich sehe nur einen Wechsel in der Helligkeit - der Wert 1 hat keine Auswirkung - ich dachte da müsten die LEDs doch fast aus sein.

int ledPin = 3;      // LED an digitalem Pin 9 angeschlossen
void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);   // setzt den Pin ledPin als Output
}

void loop()
{
  analogWrite(ledPin, 1);  // analogRead Werte reichen von 0 to 1023, analogWrite Werte von 0 to 255
  delay(1000);
  analogWrite(ledPin, 125);
  delay(1000);
  analogWrite(ledPin, 255);
}

2. Mein Ziel wäre ein PWM freies dimmen. Laut Datenblatt für den ZETEX müsste dies gehen.
Aber dem scheint momentan nicht so. Das kann man gut sehen wenn man eine Camera im Videomodus drauf hält.

Hilfe willkommen.
Title: Re: Konstantstromquelle für Power-LED
Post by: ademmler on Feb 12, 2014, 10:22 pm
Hallo an alle,

Diese Frage konnte ich selbst beantworten:

1. Ich sehe nur einen Wechsel in der Helligkeit - der Wert 1 hat keine Auswirkung - ich dachte da müsten die LEDs doch fast aus sein.


Durch den Transistor wird das Signal ja invertiert also ist 255 = 0  und 0=255.
Wenn ich die Werte im Loop anpasse - letzter Eintrag "analogWirte(ledPin, 0)" - bekomme ich auch 3 Helligkeits-Stufen.

Alex