Ich weiss es gibt schon etliche Threads zu ähnlichem, aber genau dass habe ich nicht gefunden: Energiequelle sei eine Lithium-Ionen-Zelle mit je nach Ladestand 3V-4V, Last eine LED mit 3,5V/300mA. Kennt jemand einen passenden Schaltregler dafür, d.h. kombiniert Abwärts/Aufwärts-Steller mit Konstantstrom?
@ Holler (Gast) >Kennt jemand einen passenden Schaltregler dafür, d.h. kombiniert >Abwärts/Aufwärts-Steller mit Konstantstrom? Naja, muss man halt entweder einen SEPIC Wandler nehmen oder einen passend dimensionierten Flybackwandler mit Trafo. Man könnte mit dem guten, alten MC34063 was bauen, siehe [[Konstantstromquelle für Power LED]]. Man müsste sich aber was mit der Strommessung einfallen lassen.
für 300mA gibt es doch von Linear passende Regler. http://www.linear.com/products/multi-topology_led_driver LT3519 LT3517 LT3518
Oder sieh dich mal nach Buck-Boost-Converter um. Das Hauptproblem bei dir ist, dass die Eingangsspannung sowohl größer als auch kleiner sein kann als die Ausgangsspannung. Im Bereich von Handyblitzen wird sowas auch oft benötigt, evtl. kannst du da schon was fertiges finden? Am besten aber auch Simulieren oder durchrechnen, denn z.B. der SEPIC Wandler ist nicht gerade für seinen großen Wirkungsgrad bekannt.
Wenn nur die LED betrieben werden soll, würde ich den Inverswandler gegenüber einem Buck-Boost-Wandler vorziehen. Den kann man dann direkt primärseitig stromregeln und die Eingangsspannung ist (fast) egal.
Peter II schrieb: > für 300mA gibt es doch von Linear passende Regler. Sind anscheinend für Reihenschaltung an höheren Spannungen optimiert und nicht so ganz einfach beschaffbar, werde ich mir genauer anschauen wenn ich nichts anderes finde. Der MC34063 ist natürlich an jeder Ecke für ein paar ct zu haben. Mal schauen, ob ich den im Inversbetrieb über den Spannungsbereich funktionsfähig als Stromquelle beschalten kann. Danke für die Vorschläge.
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So könnte es gehen.
Danke, werde ich testen sobald ich den Regler da habe.
Bin im moment etwas zu müde um genauer drüber nachzudenken, aber der C3 neben der LED dessen Strom man regeln will gefällt mir nicht.
@ Mikel M. (mikelm) >Bin im moment etwas zu müde um genauer drüber nachzudenken, aber der C3 >neben der LED dessen Strom man regeln will gefällt mir nicht. Den braucht man aber, damit der Trick funktioniert. Denn dort fließt der Massestrom vom MC34063 drüber.
So als ungewöhnliche Lösung würde ich mir übelegen, ob sich der getaktete Wandler überhaupt lohnt! Bei 300mA hat eine (angenommen, weisse) Power-LEd >3.4V Flusspannung. Einfachste Beschaltung wäre ein Vorwiderstand, dann kannst Du dir nämlich auch den Teifentladeschutz für die Li-Zelle sparen. Zudem wird die Verlustleistung des Widerstands mit abnemhender Zellspannung immer kleiner (die Helligkeit nimmt aber subjektiv gesehen weniger stark ab).
@Christoph Z. (rayelec) >So als ungewöhnliche Lösung würde ich mir übelegen, ob sich der >getaktete Wandler überhaupt lohnt! Das haben wir. Du solltest mal überlegen, wie konstant deine 300mA mit deiner Vorwiderstandsmethode sind, vor allem, wenn die Spannung des Akkus unter die Flußspannung sinkt.
Buck converter ist ueber die gesamte Laufzeit gesehen effizienter. Die neuen Crees haben eine niedrige Vf von ~ 3,2V. Li-ion Zellen sollten nicht so weit entladen werden.
die ZXLD1322, ZXLD1321 und ZXLD12320 können das. Sind nur keine gängigen Teile bei den Standardversendern, habe die auf die Schnelle nur bei http://www.futureelectronics.com/en/technologies/semiconductors/analog/drivers/led-drivers-linear-mode/Pages/9613415-ZXLD1321DCATC.aspx?IM=0 gefunden, aber da habe ich noch nix bestelt. Nachtrag: gibts auch bei DigiKey.
Habe den MC34063 jetzt da und die Schaltung nach Falk Brunner aufgebaut. Funktioniert im Prinzip. Für 300mA muss R1 noch etwas verkleinert werden, liegt momentan bei rund 200mA. Überlege erstmal ob man den Wirkungsgrad steigern kann. Zum Testen habe ich ein Netzteil mit 4,5V Eingangsspannung und als LED-Ersatz eine 2,7V Z-Diode mit 1 Ohm-Widerstand in Reihe. Der Wirkungsgrad liegt bei 50%. L1 geht mit Sicherheit nicht in Sättigung (Garnrolle), aber mit 200uH statt 470uH steigt der Wirkungsgrad schon ein wenig. Muß erstmal die Schaltung verstehen, vielleicht läßt sich noch was optimieren. Zumal bei noch höherem Strom der Wirkungsgrad wieder fällt.
Ich würde das eher mit einer aktuellen Hochleistungs-LED lösen. Die neueren Typen von CREE (XM-L, XB-D) haben eine Vf von nur 2,9V und eignen sich bestens per Low-Drop Linearregler an einer Lithium Zelle. Beispiel: http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-XB-Serie/CREE-XB-D-R4-Emitter-LT-1845_120_185.html Eine niedrige Vf ist nämlich ein Kennzeichen für eine sehr effiziente LED und bringt schon mal sehr viel Lumen aus dem Akku ans Tageslicht. XB-D: bis zu 136lm/W (@85°C, 350mA) Und der viel verpönte Linearregler ("verheizt die Differenz") ist hier bestens am Platze wegen der geringen Spannungsdifferenz. Bei einer mittleren Entladespannung von 3,6V beträgt die Effizienz immerhin 80% und steigert sich zum Entladeende bei 3V auf 96%. Das wird kaum ein (aufwändiger) Schaltregler schaffen.
Auch die CREE - Typen haben eine maximale Vf von 3.4V. Leider finde ich im Datenblatt keine näheren Hinweise. Sind das Exemplarstreuungen oder Temperaturabhängigkeiten? Man findet nur den typischen Verlauf Vf in abhängigkeit vom Strom und der ist bei 300mA wirklich 2,9V. Ich habe Leds der Firma HUEY JANN, gibts bei Reichelt (1W, warmweiss, 95lm). Vf max = 3,5V. Beim Nachmessen bei 300mA ergeben sich Vf=3,05V. Zumindest dieses Exemplar taugt für den Linearregler. Hier einige Messungen mit dem Schaltregler an der simulierten Last Z-Diode+1Ohm und der o.g. Schaltung mit dem MC34063 sowie R1=0,44 Ohm. Uein Iein Uaus Iaus eta 2,9V 435mA 3,05V 147mA 36% 4,1V 243mA 3,23V 243mA 50% mit externem Schalttransistor BC327 2,8V 440mA 3,28V 215mA 55% 4,0V 383mA 3,38 275mA 58% Habe es statt dem externen PNP-Transistor auch mit einem P-MOSFET probiert, brachte aber keine Verbesserung. Ein IFR5305 funktionierte bei den geringen Spannungen nicht, mit dem TPC8114 als LowVoltage Hochstromschalter hat man schon Probleme mit den großen Gateladungen. Fazit: Wenn man sich auf Vf < 3,1V verlassen kann, ist die einfachste Lösung Linearregler hier auch die effizienteste.
Holler schrieb: > Auch die CREE - Typen haben eine maximale Vf von 3.4V. > Leider finde ich im Datenblatt keine näheren Hinweise. Sind das > Exemplarstreuungen oder Temperaturabhängigkeiten? Man findet nur den > typischen Verlauf Vf in abhängigkeit vom Strom und der ist bei 300mA > wirklich 2,9V. Die max. Vf ist eher eine juristische Angabe (zugesicherte technische Eigenschaft). Sie darf unter keiner Bedingung überschritten werden. Also eine Montagsproduktion auf Maschinen am Ende der Verschleißgrenze und dann Vf gemessen mit dem höchstmöglichen Strom bei der niedrigsten Temperatur + Sicherheitszuschlag. Muss ja garantiert sein. Den angegebenen 'max-Vf-Wert' habe ich noch bei keiner LED gefunden. Hingegen hat mich immer wieder erstaunt, wie gut die Kennlinie Vf vs I im Datenblatt mit dem Messergebnis übereinstimmt.
Moin, ist es nicht so, dass die Vf am Ende der Lebensdauer steigt. Es werden doch einzelne Bereiche der LED hochohmig, somit wird die Stromdichte in den noch guten Bereichen höher. Grüße Krangel
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