Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Cree XLamp CXA2011 betreiben


von M. H. (catio)


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Hallo zusammen!

Beleuchtung mit LEDs fasziniert mich. Nun würde ich gerne eine XLamp von 
Cree betreiben.

Leider sind meine Kenntnisse noch zu eingeschränkt und so habe ich 
einige Grundlegende Fragen, auf die ich Anregungen, Links (ja, auch 
Suchwörter für Google, mir sind keine brauchbaren eingefallen) und Tipps 
suche:
- Was für eine Spannungsquelle nutzt man für 40V?
- Wie könnte man PWM z.B. mit Arduino realisieren?
- Wie sorgt man für einen konstanten Strom bei dieser Leistung?


Langfristiges Ziel ist es, eine (Dimmbare) Lampe zu bauen, bei der man 
die nächsten Jahre keine Birne wechseln muss. Und natürlich mich weiter 
zu bilden und zu Basteln ;-)

Wie man sieht, ist vieles offen...
Auch wenn, so hoffe ich, grundlegende Kenntnisse und Werkzeug vorhanden 
sind.

von Michael D. (etzen_michi)


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Guten Tag.

Spannung:
Ich würde nach einem günstigen Schaltnetzteil mit einer Leicht höheren 
Spannung als benötigt suchen.

Strom:
Ich würde einen OP per µC D/A Wandler (oder Analog mit einem Poti) 
antreiben, welcher eine Referenz Spannung liefert um einen bestimmten 
Strom zu bestimmen.
Diese Referenzspannung dann auf einen Komparator welcher sie mit der 
über einen KLEINEN Widerstand in Serie mit der LED Vergleicht und bei 
unterschreiten des Stromes die vollen U per MOSFET über einen Tiefpass 
an die LED legt bis der gewünschte Strom wieder erreicht ist.

Um keinen D/A Wandler zu benötigen kannst du auch einen Ausgang per PWM 
ansteuern, dann einen Tiefpass und dieses Signal an einen A/D Wandler 
zur Kontrolle der Spannung.

von PzeroN (Gast)


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@Michael Dierken

Könnte man den Strom auch direkt mit dem µC A/D Wandler über einen 
Shuntwiderstand im LED-Stromkreis messen ?

Oder gibt es dabei schwierigkeiten wegen der maximalen 
Messgeschwindigkeit ?


PzeroN

von M. H. (catio)


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Michael Dierken schrieb:
>[...]
> Strom:
> Ich würde einen OP per µC D/A Wandler (oder Analog mit einem Poti)
> antreiben, welcher eine Referenz Spannung liefert um einen bestimmten
> Strom zu bestimmen.

Was ist ein OP?
Warum sollte ich den Strom bestimmen? Wäre es nicht einfacher durch die 
Rahmenbedingungen dafür zu sorgen, dass ein gewisser Strom nicht 
überschritten werden kann?


> [...]
> Um keinen D/A Wandler zu benötigen kannst du auch einen Ausgang per PWM
> ansteuern, dann einen Tiefpass und dieses Signal an einen A/D Wandler
> zur Kontrolle der Spannung.

Warum sollte ich einen Tiefpass* verwenden? Kleine LEDs betreibe ich ja 
auch direkt (mit Vorwiderstand) am PWM-Ausgang.


(*Tiefpass schneidet unterhalb einer gewissen Frequenz das Signal ab - 
richtig?)

von PzeroN (Gast)


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Hallo Catio,

ich versuch mal ob ich das mit dem Strom gut erklären kann.

LEDs verändern ihren Widerstand und damit ihre Nennspannung wenn sie 
warm werden.
Dadurch können Sie zu heiß werden falls der Strom nicht gut genug 
begrenzt wird.

Im PWM-Betrieb wäre ein Strom dadurch schnell sehr viel höher als man es 
für die Nennspannung berechnet hat.


Ein ausreichender Vorwiderstand würde bei 270mA schon sehr viel Energie 
verbraten, die man direkt der LED geben könnte wenn man beim erreichen 
des maximalen Strom bis zum nächsten Puls abschaltet.


Eine andere Beschreibung zu LEDs und Strom oder Spannung gibt es auch 
hier:
http://www.led-treiber.de/html/leds_grundlagen.html#LED-Kennlinien-Vergleich



CXA2011 Dimmen:

Ich hab es aus Zeitmangel mit je einem 4 W 100 Ohm Poti gelöst, dass ich 
vor eine Konstantstromquelle gehängt habe die maximal 43 Volt und 500mA 
liefert.


Über dem Widerstand des Potis fällt Spannung ab, die der LED fehlt.
Damit komme ich auf der Kennlinie der LED schnell in geringer 
Strombereiche.

Ich betreibe damit zwei seperat Dimmbare LEDs an einer 
Konstantstromquelle und jede LED hat einen kleinen 4 Ohm Vorwiderstand 
der den Strom begrenzt wenn eine heißer werden will als die andere..


Ich hoffe ich habe es nicht zu umständlich erklärt.
Gruß,
PzeroN

von Bernd K. (bmk)


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Erklärung ist ok.

Ich versuchs mal in Kurzform:

- LEDs werden grundsätzlich mit Konstantstrom betrieben und
  suchen sich Ihre herstellerspezifische Brennspannung selbst aus,
  die dann je nach Temperatur und Fertigungscharge variiert.

- Konstantstromquellen gibt es linear, als Buck oder als Boost.
  Wenn diese einen PWM Eingang haben, lässt sich der Lichtstrom
  per Pulsverhältnis von 0....100% einstellen. Hierbei wird der
  Strom von 0...100% geregelt.

Kleine 20mA LEDs kann man auch per Vorwiderstand an einer Spannungs-
quelle betreiben (=Stromquellenverhalten), wenn der Vorwiderstand auf
ca. 15mA auslegt ist und im worst case 20mA nicht überschritten werden.

von M. H. (catio)


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Hallo!

Ich hatte keine Lust mich einzulesen, wie ich einen LED-Treiber in 
diesen Dimensionen zu bauen. Zumal ich mich auch sonst nicht damit 
beschäftigt habe.
(Eigentlich reichte immer ein Widerstand)
Es schließt ja nicht aus, dass ich es nicht doch irgendwann mache - 
Daher DANKE für die Erklärung!

Nun, ich habe einen LED-Treiber gefunden:
- Eingang 230V
- Ausgang 40-48V
- Strom 700mA

Für ca. 10€ (plus rumärgern mit der GDSK(Fragen beantworte ich zu den 
Wegelageren gerne!))

Quelle: 
1stopledshop.net/products/drivers/ac-drivers/non-dimmable?page=shop.prod 
uct_details&flypage=flypage.tpl&product_id=31&category_id=15

Ergebnis: Die LED gibt viel Licht, zum reinschauen zu stark.

Wenn ich sie in eine Lampe baue, hab ich eine dauerhafte, sparsame 
Beleuchtungslösung.

Interesse an Bildern?

CaTiO

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