Hallo zusammen, Ich bin neu hier im Forum und hoffe, dass mir vielleicht jemand helfen kann in Sachen Platinendesign, da ich bis jetzt keinerlei Erfahrung habe. Ich möchte ein LED-Streifen herstellen. Eine LED (SMD LED) hat ca. 0,6 Watt Leistung. Dafür bräuchte ich eine Platine, die bestimmte Abmessungen haben soll (siehe Skizze). Die Platine soll eine Breite von 10,5mm haben. Die Länge ist erstmal egal. Es sollen beliebig viele LED´s platziert werden im Abstand von ca. 20mm. Der Abstand „min“ soll, wenn es möglich ist 6-8mm betragen. Jetzt bin ich auf eure Mithilfe angewiesen: -Wie dick müssen die Leiterbahnen sein? -Welche Breite müssen die einzelnen Leiterbahnen haben? -Welchen Abstand müssen die Leiterbahnen untereinander haben? -Wie groß müssen die Lötstellen ausgeführt werden? Wenn mir jemand von euch noch so eine Platine herstellen kann für sagen wir mal 10 LED´s, wäre ich sehr dankbar!!! Würde dies natürlich bezahlen… Ich freue mich auf hilfreiche Antworten!!! Mfg Marcel
Hallo Celloman, ich kenne Deine LEDs nicht. Aber 0,6W Leistung hört sich nach weißer LED mit 150mA an (rechnerisch sind das ja eigentlich 200mA). Bei den (= nahezu allen) LEDs sind schaltungstechnisch einige Randbedingungen zu beachten die Dein Layoutvorschlag nicht berücksichtigt (siehe: Parallelschalten von LEDs, Wärmeabführung). Bist Du Dir sicher dass die LED 6V hat? rgds
Hallo Celloman, Marcel Fischer schrieb: > Wenn mir jemand von euch noch so eine Platine herstellen kann für sagen > wir mal 10 LED´s, wäre ich sehr dankbar!!! Ansonsten nimm eine Lochrasterplatine und löte die LEDs dort drauf. Die wenigen Leitungen kannst Du mit Kupferdraht (D0,5mm sollten dicke reichen) selbst machen. rgds
Marcel Fischer schrieb: > Wenn mir jemand von euch noch so eine Platine herstellen kann für sagen > wir mal 10 LED´s, wäre ich sehr dankbar!!! Würde dies natürlich > bezahlen… Hier im Forum gibt es einen Platinen-Bestell-Service, der sich gerade für kleine Platinen lohnt. Und überdenke die Schaltung nochmal: Da fehlt vermutlich noch ein Vorwiderstand für die LEDs der den Strom begrenzt. Viele Grüße, Simon
Moin Marcel, Vorwiderstand wurde schon erwähnt. Dann ist da noch die Wärmeabfuhr - 0,6W klingt wenig aber bei den kleinen LEDs musst du dir schon Gedanken machen. Der größere der beiden Anschlusspads deiner LED dient der Wämeabfuhr. Da sollte möglichst viel Kupfer auf der Platine sein. Bei Octamex z.B. gibt es sehr dünne (0,125mm) fotobeschichtete Platinen. Wenn du die nach Bestückung auf ein Aluprofil klebst, dann wirst du die Wärme gut los. Gruß Einhart
Danke für eure hilfreichen Informationen!!! Die LED´s haben wirklich 6V Betriebsspannung. Wie groß sollte da der Vorwiderstand je LED sein? Diese würden doch die Anschlussspannung der LED´s reduzieren. Ist für meinen Fall wirklich ein Vorwiderstand notwendig? Helligkeitsschwankungen spielen eine untergeordnete Rolle. Jedoch sollte die Lebensdauer nicht eingeschränkt sein. MFG Marcel
Marcel Fischer schrieb: > Jedoch sollte die Lebensdauer nicht eingeschränkt sein. Daher solltest Du Widerstände oder besser eine Konstantstrpmquelle einplanen. Marcel Fischer schrieb: > Die LED´s haben wirklich 6V Betriebsspannung. LEDs haben keine Betriebsspannung, sondern einen maximalen Betriebsstrom. Die Spannung ergibt sich daraus - nicht umgekehrt. Es kann sein, dass beim angegebenen Nominalstrom an der LED 6V abfallen. Deine Versorgung sollte dann natürlich darüber liegen.
Dieser Trafo soll eingesetzt werden: http://www.chilitec.de/html/de/2/artId/__19232/gid/__30903070903070190/article.html nach Herstellerinformationen soll dieser Trafo sehr gut für LED´s geeignet sein. Ich würde diesen ca. 30% überdimensionieren. Die LED´s bei 6V eine Betriebsstrom von 100mA. Wenn ich jetzt einen Widerstand einsetze, würde doch die Spannung, und somit der Strom reduziert werden, oder?
@ Marcel Fischer (celloman) >Ist für meinen Fall wirklich ein Vorwiderstand notwendig? Es ist eine Stromregelung nötig, wie bei JEDER LED. Ein Vorwiderstand ist die einfachste Methode. >Helligkeitsschwankungen spielen eine untergeordnete Rolle. Jedoch sollte >die Lebensdauer nicht eingeschränkt sein. Siehe LED. Dort steht praktisch ALLES. Und es bedarf nicht der 3425252435ten Diskussion über LED-Vorwiderstände.
Da wohl ein Vorwiderstand unbedingt notwendig ist, um Schwankungen der Durchlassspannung sowie der Betriebsspannung auszugleichen, wird meine Variante nicht funktionieren. Es sei denn, ein Widerstand von 1 Ohm würde reichen? Im Anhang findet Ihr mal zwei Varianten, die einen Vorwiderstand vorsehen. Kann das jetzt so funktionieren? Ich würde lieber die 2. Variante nehmen, da die Verlustleistung geringer ist. Was meint Ihr?
@Marcel Fischer (celloman) >Da wohl ein Vorwiderstand unbedingt notwendig ist, um Schwankungen der >Durchlassspannung sowie der Betriebsspannung auszugleichen, wird meine >Variante nicht funktionieren. Es sei denn, ein Widerstand von 1 Ohm >würde reichen? Nein. >Im Anhang findet Ihr mal zwei Varianten, die einen Vorwiderstand >vorsehen. Kann das jetzt so funktionieren? Jain. >Ich würde lieber die 2. Variante nehmen, da die Verlustleistung geringer >ist. Was meint Ihr? Die Wahrheit liegt, wie so oft, in der Mitte. Bei drei LEDs in Reihe wird zuviel Spannung über dem Vorwiderstand verschwendet, bei 7 LED in Reihe wird der Spannungsabfall eher knapp. 6 LEDs in Reihe sind besser. MFG Falk
Marcel Fischer schrieb: > Die LED´s haben wirklich 6V Betriebsspannung. Hallo Marcel, hast Du eine Bezeichnung der LED? Hat die villeicht schon eine Regelung (KSQ oder Vorwiderstand) integriert? rgds
Eine mittelgroße LED, nicht klein ala 20mA, nicht groß ala 300mA Power LED. Sie ist intern eine Reihenschaltung aus zwei LED-Chips, darum die recht große Flußspannung von 6V, welche aber mal um 10% schwnaken kann. Das sollte man berücksichtigen. Aber es bleibt bei meiner Empfehlung. 3 LEDs in Reihe = 18V, bleiben 6V für den Vorwiderstand. Macht bei 150mA ~39 Ohm. Wenn man mal worst case 10% Schwankung der Flußspannung einrechnet, ändert sich der Spannungsabfall über dem Vorwiderstand zwischen 7,8 und 4,2 V, das entspricht aber 30% von 6V, woraus sich ein Strom zwischen 108 und 200mA ergibt. Schön ist das nicht. Eine einfache Konstantstromquelle auf LM317 Basis löst das Problem preiswert, präzise und praktisch temperaturunabhängig! R = 1,25V/I = 1,25V / 0,15A ~ 8,2 Ohm. Man muss dabie aber die Verlustleistung vom LM317 beachten, der muss immerhin (6V-1,25)*0,15A ~ 720mW verheizen, da sollte man schon für etwas Kühlfäche auf der Platine sorgen. SOT223 oder D2PAK Gehäuse sollten es sein, TO220 ist eher zu groß und kein SMD, verkraftet aber 700mW. http://www.mikrocontroller.net/articles/K%C3%BChlk%C3%B6rper#Die_Platine_als_K.C3.BChlk.C3.B6rper
> Eine einfache Konstantstromquelle auf LM317 Basis löst das Problem preiswert, präzise und praktisch temperaturunabhängig! So eine Schaltung müsste ich ja dann für jede LED einsetzen. Da ich aber einen LED-Streifen mit vielen LED´s aufbauen will, ist der Platz dafür nicht da. Es muss auf jeden Fall eine zentrale Stromversorgung sein. Könnte man so eine Konstantstromquelle einsetzten? Dabei müsste aber eine Mischung aus Reihen- u. Parallelschaltung http://www.meanwell.com/search/pcd-60/PCD-60-spec.pdf Dabei müsste aber eine Mischung aus Reihen- u. Parallelschaltung zum Einsatz kommen, wo doch wieder die Schwankungen der Flussspannung zum tragen kommen?
Falk Brunner schrieb: > 3 LEDs in Reihe = 18V, bleiben 6V für den Vorwiderstand. Macht bei 150mA > ~39 Ohm. Wenn man mal worst case 10% Schwankung der Flußspannung > einrechnet, ändert sich der Spannungsabfall über dem Vorwiderstand > zwischen 7,8 und 4,2 V, das entspricht aber 30% von 6V, woraus sich ein > Strom zwischen 108 und 200mA ergibt. also da kann nicht zustimmen. Wenn selbt wenn die Flußspannung 10% kleiner ist. Und damit der Strom steigt, dann steigt auch damit die Flußspannung. Es kann also ausgeschlossen werden das bei 200mA eine minimale Flusspannung anliegt.
@ Marcel Fischer (celloman) >So eine Schaltung müsste ich ja dann für jede LED einsetzen. Für jeden LED-Strang, an Stelle des Vorwiderstandes. Unter pragmatischen Gesichtspunkten kann man auch den einfachen 39 Ohm Widerstand nehmen, soooo präzise müssen LED-Streifen eh nicht leuchten. Spart aber nur minimal Kosten und Platz, die Verlustleistung ist die Gleiche bei schlechterer Stromregelung. >Könnte man so eine Konstantstromquelle einsetzten? Hast du was an den Ohren? Wenn du es richtig machen willst, brauchst eine Konstantstromquelle PRO STRANG! Eine für alle geht NICHT! >http://www.meanwell.com/search/pcd-60/PCD-60-spec.pdf >Dabei müsste aber eine Mischung aus Reihen- u. Parallelschaltung zum >Einsatz kommen, wo doch wieder die Schwankungen der Flussspannung zum >tragen kommen? Eben. -> Lass es.
@ Peter II (Gast) >also da kann nicht zustimmen. Wenn selbt wenn die Flußspannung 10% >kleiner ist. Und damit der Strom steigt, dann steigt auch damit die >Flußspannung. Stimmt, das kompensiert sich teilweise. >Es kann also ausgeschlossen werden das bei 200mA eine >minimale Flusspannung anliegt. Datenblatt Seite 13, Diagramm oben links. Das sind die Nominalwerte. Die Kurve kann aber um +/-0,7V nach links oder rechts verschoben sein. Zwischen 100mA und 200mA steigt Uf von 6 auf 6,5V. Hmmm. Wie gesagt, praktisch tut es wahrscheinlich der Vorwiderstand.
Peter II schrieb: > also da kann nicht zustimmen. Wenn selbt wenn die Flußspannung 10% > kleiner ist. Und damit der Strom steigt, dann steigt auch damit die > Flußspannung. Es kann also ausgeschlossen werden das bei 200mA eine > minimale Flusspannung anliegt. genau so ist es!!! Ich habe die Schaltungen (3 x LED mit je 6V und 7 x LED mit je 3V) mal genau nachgerechnet mit Spannungsregelung Uq = 24V: Fall 1: LED: http://www.leds.de/out/media/65763.pdf Gleichung: (1) Uq = a * U1 + b * U2 + c * U3 + UR (2) Uq = k * (U1 + U2 + U3) + UR mit k = a + b + c Korrekturfaktoren: a, b, c (0,9...1,1 für Schwankung der Flusssp. max 10%) (3) Strom-Spannungs-Kurve: U1 = U2 = U3 = 833/125 * I^2 + 5 * I + 679/125 angesetzte Flussspannung: 6V daher R = (24V - 3 * 6V) / 0,1 A = 60 Ohm (4) UR = 60 * I aus Gleichung (2) mit (3) und (4) ergibt sich für den Strom I: I = (wurzel(-1871803*k^2+19371000*k+56250000)-625*(k+12))/(1666*k) bei einer Schwankung der Flussspannung von max 10% egibt sich für k: k = 2,7...3,3 somit ist I = (78...123)mA --> müsste also funktionieren Fall 2: LED: http://www.leds.de/out/media/65783.pdf Gleichung: (2) Uq = k * (U1 + U2 + U3 + U4 + U5 + U6 + U7) + UR mit k = a + b + c + d + e + f + g (3) Strom-Spannungs-Kurve: U1...U7 = -149/25 * I^2 + 91/25 * I + 66/25 angesetzte Flussspannung: 3V daher R = (24V - 7 * 3,02V) / 0,134 A = 22 Ohm (4) UR = 22 * I aus Gleichung (2) mit (3) und (4) ergibt sich für den Strom I: I = (-wurzel(47617*k^2-257500*k+302500)-91*k-55)/(298*k) bei einer Schwankung der Flussspannung von max 10% egibt sich für k: k = 6,3...7,7 somit ist I = (79...196)mA --> müsste also auch funktionieren FAZIT: Selbst in den Extremfällen, welche wohl nie auftreten, dürften die LED´s nicht unerheblich stark belastet werden. Daher müsste auch der Fall 2 funktionieren. Was meint Ihr?
@ Marcel Fischer (celloman) >Ich habe die Schaltungen (3 x LED mit je 6V und 7 x LED mit je 3V) mal >genau nachgerechnet mit Spannungsregelung Uq = 24V: Wirklich? >Fall 1: >LED: http://www.leds.de/out/media/65763.pdf >Gleichung: >(1) Uq = a * U1 + b * U2 + c * U3 + UR >(2) Uq = k * (U1 + U2 + U3) + UR mit k = a + b + c Mathematisch falsch. Differenzen und Summen kürzen nur die . . . >(3) Strom-Spannungs-Kurve: U1 = U2 = U3 = 833/125 * I^2 + 5 * I + >679/125 Was sollen diese Zahlen darstellen? Die LED-Kennlinie? Woher hast du die Zahlen? Man kann das einfacher und besser rechnen. Man kann die LED als ideale LED + Längswiderstand betrachten. Die U/I Kennlinie ist zwischen 100-200mA recht linear. Bei einer Stromänderung von 100mA ändert sich die Flußspannung um 0,5V R = dU/dI = 0,5/0,1 = 50 Ohm. Die kommen zu dem äußeren Vorwiderstand hinzu. Bei 3 LEDs in Reihe und 6V/100mA (LED-Kennline) braucht man für 24V 60 Ohm Vorwiderstand. Damit hat man an 3x 50 + 60=210 Ohm bei 100mA Nennstrom. Man erkennt, dass der Innenwiderstand der LEDs fast genauso groß wie der Vorwiderstand ist, das wirkt umso mehr linearisierend! Denn es fallen scheinbar 0,1 A * 210 Ohm = 21V über dem ohmschen Anteil der Schaltung ab (differentieller Widerstand im Arbeitspunkt!). Wenn man mal die Kennline linear verlängert, schneidet sie bei ca. 4V die X-Achse, d.h. man kann die LEDs mit 4V Flußspannung und 50 Ohm (parasitärem) Längswiderstand betrachten. Bei drei Stück in Reihe und je 0,5V Spannungstoleranz macht das 1,5V/21V = 7%. Das Ganze eben deshalb, weil die LEDs so "mies", sind, sprich einen großen ohmschen Widerstand haben. Vom exponentiellen Kennlinienverlauf, wie sie andere Dioden aufweisen sind sie meilenweit weg, warum auch immer. Oder habe die Chineasen die Kennline irgendwie gespiegelt? Denn wie kann die noch flacher ansteigen als eine Widerstandskennlinie?
Falk Brunner schrieb: > Mathematisch falsch. Differenzen und Summen kürzen nur die . . . Ohhh...wirklich sehr dumm von mir. Die Rechnung weiter unten müsste aber richtig sein. Das hatte ich noch zu schnell dazu geschrieben ohne zu überlegen. > Die LED-Kennlinie? Woher hast du die Zahlen? Ja, die LED-Kennlinie. Ermittelt aus drei Werten --> Polynom 2-ten Grades Man kann auch andere Ansätze wählen aber für den Kennlinienbereich ist der Ansatz sehr genau. Deine Rechnung ist einfach und gut. Ich habe da etwas komplizierter gerechnet.
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Hier das ganze nochmal graphisch dargestellt und gelöst. Einmal mit einer LED an 24V und drei LED in Reihe an 24V. Die Toleranz ist gemäß Datenblatt +/-0,7V, bei drei Stück in Reihe halt +/-2,1V. Die daraus resultierende Stromänderung ist erwartungsgemäß sehr gering bei 1 LED, gerade mal +/- 3mA, bei drei in Reihe aber bereits +/-27mA. Für normale Beleuchtungszwecke ist das sicher auseichend, die erste Abschätzung hat das auch ergeben. Beitrag "Re: Platine für LED Streifen"
> bei drei in Reihe aber bereits +/-27mA genau auf das komme ich auch. Da lt. Datenblatt die Schwankungen bei der 3V LED größer als 10% sind, schwankt der Strom zw. 53...225mA. Daher wohl doch nicht zu empfehlen. Danke für deine hilfreichen Infos!!!!!
@ Marcel Fischer (celloman) >> bei drei in Reihe aber bereits +/-27mA >genau auf das komme ich auch. Wirklich? >Da lt. Datenblatt die Schwankungen bei der 3V LED größer als 10% sind, >schwankt der Strom zw. 53...225mA. Daher wohl doch nicht zu empfehlen. ??? Die LED ist mit 2,6-3,5V angegeben, sprich 3,05 +/- 0,45V, macht ~15%. Davon 6 Stück in Reihe ergibt 18V +/- 2,7V. Bei 60 Ohm Vorwiderstand kommen da 55-145mA raus, nicht 53-225.
Marcel Fischer schrieb: > Da lt. Datenblatt die Schwankungen bei der 3V LED größer als 10% sind, > schwankt der Strom zw. 53...225mA. Daher wohl doch nicht zu empfehlen. wie kommst du darauf oder meinst du ohne vorwiderstand? Bei 225mA und 60 Ohm vowiderstand fallen da schon mal 13V ab. Bei 3Leds sind das 3,6V je LED. Irgendwie kann das bei 6V Leds nicht stimmen.
Boa, das hatten wir echt schon lange nicht mehr. Vorwiderstand, KSQ oder LEDs direkt an die Betriebsspannung? Diese Frage wird wohl nie sterben… :(
Falk Brunner schrieb: > Wirklich? Ja, 74...127mA (habe nicht linear gerechnet, daher minimale Abweichung) > Die LED ist mit 2,6-3,5V angegeben, sprich 3,05 +/- 0,45V, macht ~15%. > Davon 6 Stück in Reihe ergibt 18V +/- 2,7V. Bei 60 Ohm Vorwiderstand > kommen da 55-145mA raus, nicht 53-225. Habe mit 7 LED gerechnet. Hab aber auch nicht beachtet, dass bei 3,5V * 7 bereits 24,5V abfallen, was nicht möglich ist. Betrachten wir nochmal Fall 1: Was passiert, wenn bereits durch alle drei LED 24V abfallen (mal angenommen je 8V). Daher nichts mehr für den Vorwiderstand übrig bleibt. Lt. meiner Formel fließen immer noch 28mA Strom. Kann das sein? Mein Ansatz (Uq=U1+U2+U3+UR) müsste doch richtig sein? Komisch?
Marcel Fischer schrieb: > Hab aber auch nicht beachtet, dass bei 3,5V * > 7 bereits 24,5V abfallen, was nicht möglich ist. > > Betrachten wir nochmal Fall 1: > Was passiert, wenn bereits durch alle drei LED 24V abfallen (mal > angenommen je 8V). Daher nichts mehr für den Vorwiderstand übrig bleibt. > Lt. meiner Formel fließen immer noch 28mA Strom. Kann das sein? Mein > Ansatz (Uq=U1+U2+U3+UR) müsste doch richtig sein? Komisch? völliger quatsch...hab nicht richtig nachgedacht. Halt das erste E-Technik-Projekt. > Bei 60 Ohm Vorwiderstand > kommen da 55-145mA raus, nicht 53-225. Ich habe 22 Ohm Vorwiderstand (bei 3,02V Flussspanung) und 7 LED´s gerechnet
@ Marcel Fischer (celloman) >Was passiert, wenn bereits durch alle drei LED 24V abfallen (mal >angenommen je 8V). Daher nichts mehr für den Vorwiderstand übrig bleibt. Hast du es immer noch nicht verstanden? Das geht einfach nicht! Weil das Ergebnis VOLLKOMMEN instablil ist. Zwischen 0-1A kann da fast alles rauskommen! http://www.mikrocontroller.net/articles/LED#Vorwiderstand "Daraus erkennt man, dass der Vorwiderstand umso besser als Konstantstromquelle wirkt, je höher der Spannungsabfall über diesem ist."
machs einfach und kauf nen LED Strip http://www.ebay.de/sch/i.html?_nkw=LED+Strip+5050+white&_sacat=0&_odkw=LED+Strip+5050&_sop=1&_osacat=0&_from=R40&LH_PrefLoc=2
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