Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik KSQ und Überschwinger.


von Bastian (Gast)


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Hallo an alle,

ich wollte eine Reihe von 6 LEDs, immer 3 in Reihe und die dann || zu 
den anderen 3, versorgen. Laut Datenblatt benötigen diese ein konstanten 
Strom vom 350mA. Jetzt wollte ich fragen, ob man dafür gefahrlos ein 
LM317 nehmen kann? Da der LM 317 beim Einschalten gern mal Überschwinger 
macht, und die könnten die LEDs übel nehmen.


Grüße

von Εrnst B. (ernst)


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Die LEDs vertragen die kleineren Überschwinger schon.

Eher Gedanken solltest du dir über die Parallelschaltung machen: Ohne 
Ausgleichswiderstände leuchten die evtl. nicht alle gleich hell, bzw 
gehen bei Maximalstrom kaputt.

ggfs. eine KSQ pro Strang nehmen.

von Bastian (Gast)


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Das habe ich auch schon überlegt. Mir stehen aber nur 12V zur verfügung. 
Ohne KQS bräuchte ich rund 24V um 6 STück in reihe auszuleuchten. Aber 
das ist ja nicht sonderlich gut. Wenn die 12V reichen wäre es ja super. 
Ich denke mal der LM317 zieht einfach mehr Strom wenn die Spannung 
runter geht, damit die Leistung halt immer stimmt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bastian schrieb:
> Da der LM 317 beim Einschalten gern mal Überschwinger macht
Urban Legend?

Beitrag "Re: Konstantstromquelle LM 317 Überschwinger beim Einschalten"

von Bastian (Gast)


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Gut das beruhigt. Dann hoff ich mal das die 12V Batterie ausreicht. 
Ausgerechent für den Widerstand am Ausgang des LM317 habe ich 0,4W. Wird 
der LM317 dann auch merklich warm, bzw. sollte ich an ein Kühlkörper 
denken?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bastian schrieb:
> Wird der LM317 dann auch merklich warm, bzw. sollte ich an ein Kühlkörper
> denken?
Welche Spannung fällt über deinen LEDs ab? Wieviel am Widerstand? Und 
was belibt dann für den Relger übrig, wenn du den mt 12V versorgst?
Diese Spannung multipliziert mit 0,7A (350mA*2) gibt die 
Verlustleistung. Wenn da mehr als 1,5W herauskommt, dann solltest du dir 
einen Kühlkörper kaufen...

> ich wollte eine Reihe von 6 LEDs, immer 3 in Reihe und die dann || zu
> den anderen 3, versorgen.
Dies Parallelschaltung an sich ist schon mal Murks. Das ist dir klar?

> Laut Datenblatt benötigen diese ein konstanten Strom vom 350mA.
Das ist aber nicht der Wert aus den Absolute Maximum Ratings, oder?

von Jens G. (jensig)


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>Ich denke mal der LM317 zieht einfach mehr Strom wenn die Spannung
>runter geht, damit die Leistung halt immer stimmt.

Nein - ist schließlich kein Schaltregler.
Der LM317 ist ein Linearregler, d.h., der zieht am Eingang (fast) genau 
so viel Strom, wie er am Ausgang liefern soll.

von Bastian (Gast)


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Also ich habe 6mal High Power 1W Emitter 105 lm pur-weiß,

http://www.reichelt.de/LED-High-Power-Module/LED-H1WEG-PWS/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=96829;GROUPID=3031;artnr=LED+H1WEG+PWS;SID=12T1TEz38AAAIAAF9JPdoe0da1458de58bd7ba5c104c4a80cb924

und eine 12V versorgung. Diese 6 LEDs wollte ich per KSQ verosrgen, 
damit sie möglichst lange leben bei einem strom von 320mA. Für bessere 
Ideen bin ich dankbar.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bastian schrieb:
> Also ich habe 6mal High Power 1W Emitter 105 lm pur-weiß,
1
    Betriebsspannung   3,5 V
Und das ist nur die typische Spannung. Die kann also durchaus auch mal 
höher sein...

Gut, machen wir mit der Milchmädchenrechnung mal weiter: 3x 3,5V ergibt 
also ca. 10,5V fü die LEDs. Dann 1,2V für den Widerstand, bleibt so gut 
wie nichts (=0,3V) für den Regler. Aber der LM317 ist kein 
Low-Drop-Regler und bräuchte für sich selber schon mal 5V, denn so sind 
die Angaben im Datenblatt gemacht:
1
Unless otherwise specified, Vin − Vout = 5V

Kurz: lass den Regler raus und nimm nur den Vorwiderstand...

von Bastian (Gast)


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Wäre das denn ausreichend sicher, wenn ich nur ein Widerstand nehme als 
Strombegrenzung? Also im Punkto was stabilität des Stroms angeht. Denn 
nur zum Testen habe ich ein 12V Akku. Später soll es ans KFZ Netz, 
zwecks kofferaumbeleuchtung. Und es sollte schon sicher sein und lange 
leben.

von Εrnst B. (ernst)


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Bastian schrieb:
> Später soll es ans KFZ Netz,

Ugh. Da reicht weder ein Widerstand, noch die LM317-Schaltung.

=> KFZ lesen, auch den dse-FAQ-Link.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bastian schrieb:
> Also im Punkto was stabilität des Stroms angeht. Denn
> nur zum Testen habe ich ein 12V Akku. Später soll es ans KFZ Netz,
Ach, scheiß Salamitaktik, das hier!
Um es kurz zu fassen: deine Schaltung wird mit 12V nicht funktionieren. 
Sie wird auch mit 13,8V aus einem voll geladenen Akku nicht 
funktionieren.
Ich würde hier einen (Stepup-)Schaltregler aka. Konstantstromquelle 
nehmen, der aus den 8-14V einen Konstantstrom mit 320mA macht.

> Später soll es ans KFZ Netz,
Mein Glückwunsch, du bist der 34125ste, der das will. Auch du musst dich 
damit abfinden, dass das KFZ-Netz extrem versaut ist, und deiner 
Schaltung so ganz ohne Schutzmaßnahmen ein schnelles Ende bereiten kann.

von Bastian (Gast)


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Genau deswegebn frag ich ja hier, wie man das solösen kann, dass es 
lange lebt. Mir ist bewusst, dass das Kfz netz nicht sonderlich schön 
ist. Deswegen wollte ich ja eine stabilisierte versorgung haben, die der 
Lm317 auch macht. Aber wie oben vorgerechnet reicht es nicht aus für 
den. Daher bin ich ja auch für vorschläge offen. Alternativ kann ich ja 
auch an jede einezelne LED eine LM317 ranfrimeln. DAnn habe 6 LEDs mit 6 
KSQ. Das ist dann auch Stabil, nur bissl aufwändig.

von GroberKlotz (Gast)


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Hallo,
Rechne doch einfach und entscheide:
Vf der LED lt. Datenblatt 3 x 3,5V = 10,5V
Verlustspannung des LM317 laut Datenblatt (Diagramm) bei ca. 350mA ca. 
2-2,5V.

Das haut bei 1 Strang mit 3 LED gerade noch so lala hin, bei der 
Parallelschaltung des 2. Strangs mit weiteren 3 LEDs in Reihe, bekommst 
Du ohne Ausgleichswiderstand zwischen dem Kopf-/Fußpunkt der Reihen 
keine ordentliche Stromverteilung, es sei denn die LEDS sind 100%ig 
identisch. Geschweige von der Zwischenschaltung eine KSQ.

Also musst Du
a)bei der Versorgungsspannung (Erhöhung) Zugeständnisse machen bzw.
b) einen Schaltregler verwenden, oder
c) 3x2LED-Zeilen verwenden, das schafft Dir für 3xKSQ oder 
Ausgleichswiderstände einen Spielraum von ca. 5V, aber auch eine 
Verlustleistung von 3x0,350A*5V = 3 x 1,75W je Reihe (erfordert 
Kleinst-Kühlkörper für jeden der 3 x  LM317 TO220). Diese Lösung bietet 
auch noch Spielraum zum Einbau von mehr oder weniger niederohmigen 
Drosseln um Spikes zu dömpfen.

Gruss Grober Klotz

von Jens G. (jensig)


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Wenn das 350mA-LEDs sind, dann kannste die ja mit ein bißchen 
Sicherheitsreserve betreiben, also nur 250mA-300mA@14,4V oder so als 
Nennstrom.
Und wenn Du zwei LEDs in Reihe schaltest, dann haste noch über 6V für 
den "Stromregel-R" (=Vorwiderstand). Der wäre dann >20Ohm. Und damit 
kann man schon einen kleinen Tiefpaß basteln, indem man parallel zu den 
LEDs noch einen Elko mit z.b. 1000/2200µ bastelt. Das sind dann paar 
10ms Zeitkonstante - besser als gar nix gegen Störimpulse.
Evtl. noch eine L mit irgendwas um/in die mH in Reihe zum R.
Das wäre zumindest mal mein Ansatz, um das ganze billig und einfach mal 
aufzuziehen.

von Bastian (Gast)


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Ah danke das sind doch mal brauchbare ideen. Und die Idee mit 3 KSQs für 
je 3 Stränge á 2 LEDs in reihe gefällt mir.

von Bastian (Gast)


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Laut den Ratschlägen habe ich folgende Schaltung mal "erzeugt". Siehe 
Anhang.
Wäre das denn so i.O.?

von Falk B. (falk)


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Die Elkos sind hyperfluid . . .

von Bastian (Gast)


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Naja, war in Anlehnung an Jens G.´s Beitrag.

von GroberKlotz (Gast)


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Falls wie schon geschrieben das Kfz-Netz "extrem versaut" ist, damit 
sind wohl energiereiche Spikes gemeint, solltest Du die C's parallel zu 
den LED weglassen un dafür EINGANGSEITIG zwischen Bordnetz und den 
LM317s etwas gegen Störungen tun. Ich habe mal kurz in den Artikel 
[http://www.mikrocontroller.net/articles/KFZ] reingeschaut. Immerhin ist 
da von 100V-Spikes/2ms die Rede welche evt. Deine LM317 zerschießen 
könnten.
Entstörmittel sind da eine Drossel (bremst die ansteigende Stromflanke 
und danach ein C (bremst den Spannungsanstieg), evtl. auch eine ZD30 
parallel zum C.

Gruss GroberKlotz

von Bastian (Gast)


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Das ist eine gute Idee, ich danke für die vielen Hinweise.

von Jens G. (jensig)


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>Naja, war in Anlehnung an Jens G.´s Beitrag.

Naja - eigentlich meinte ich die Regler-lose Variante - also nur mit 
einfachem Vorwiderstand (deswegen hatte ich ja was von >20Ohm erzählt, 
den man mit dem C zum Tiefpaß (Spikes-Unterdrückung) vervollständigen 
kann).
Der LED-Strom ist zwar generell dabei nicht so genau, aber ausreichend 
genau genug für eine Kofferraumbeleuchtung.
1000µ nach einem LM317 dagegen ist nicht so das wahre.

von Bastian (Gast)


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Achso. Aber mal eine Frage zum LC-Tiefpass vor dem LM317. Wenn ich eine 
Spule dafür auslege, muss das Kernmaterial doch für DC geeignet sein 
oder? Also jede x-belibige spule mit 100µH kann ich da zum Beispiel 
nicht nehmen.

von Jens G. (jensig)


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Die muß ganz einfach für den Strom ausgelegt sein (nicht zu knapp). Das 
Kernmaterial sagt Dir nicht, ob die Spule DC-geeignet ist.

von Bastian (Gast)


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Und woher weiß ich das sie DC geeigent ist? Man kann doch nicht 
irgendeine Drossel nehemn die 100µH hat

von Jens G. (jensig)


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Jede Spule ist DC-geeignet. Bei Spulen, die als Drosseln gedacht sind, 
ist meistens ein Imax. angegeben.

von Bastian (Gast)


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Ah okay, das freut mich zu hören.

von Bastian (Gast)


Angehängte Dateien:

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So schaut die Schaltung jetzt aus. Pro ausgang zwei LEDs. Ich hoffe ich 
habe alle eure Ideen beachtet.

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