Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RGB LED - welche Spannung?


von Filip B. (airsoftspieler)


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Hallo zusammem
Ich habe hier ein 3W RGB LED welches ich gerne mit einem einzelnen LED 
Treiber laufen lassen würde.
Die Farben wurden jeweils mit einem Schalter versehen, so dass sie sich 
ein/aus Schalten lassen.

Der LED Treiber wird von 2x14500 LiIo Akkus gespeist.
Ich kann Strom und Spannung via Poti einstellen.

Nun meine Frage:
Der Strom ist ja einfach, 700mAh laut Datenblatt.
Doch wie siehts mit der Spannung aus?
wenn ich R, G & B aktiviert habe brauche ich ja 2.5 + 3 +3.4 V = 8.9V
Das erreiche ich nie, ist aber okay, brauche kein perfektes weiss.
Doch wenn ich jetzt nur Rot aktiviere läuft das eine LED mit ca 8V und 
700mAh...

Ich lese immer nur, dass "Forward Voltage" erreicht werden muss, doch 
was ist wenn ich diesen überschreite?
Der Strom stellt mein Treiber ja bei 700mAh ein...

Besten Dank für eure Hilfe

von Ulrich F. (Gast)


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> Ich lese immer nur, dass "Forward Voltage" erreicht werden muss, doch
> was ist wenn ich diesen überschreite?
Dann steigt der Strom ins unermessliche und die LED glüht aus.

Auch wenn es dich verwundern wird:
Ich kennen nicht die LED, welche du verwendest.
Ich kennen auch deine Schaltung nicht.

Ich kann mir nicht vorstellen, wie du die drei LEDs einer RGB LED in 
Reihe bekommst....


Tipp:
3 LEDs erfordern 3 Stromquellen.

von Michael K. (Gast)


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8.9V * 0,7A = 6,23W
Weder Deine Reihenschaltungsbetrachtung, noch Deine 700mA noch sonst 
irgendwas passt hier.
Erstmal LED Grundlagen durchlesen und verstehen, dann können wir weiter 
diskutieren sofern noch was unklar ist.

von capu (Gast)


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Filip B. schrieb:
> Hallo zusammem
> Ich habe hier ein 3W RGB LED welches ich gerne mit einem einzelnen LED
> Treiber laufen lassen würde.
> Die Farben wurden jeweils mit einem Schalter versehen, so dass sie sich
> ein/aus Schalten lassen.

Schaltplan bitte mit genauer Bezeichnung der LED bzw Link zum 
Datenblatt.

> Der LED Treiber wird von 2x14500 LiIo Akkus gespeist.
> Ich kann Strom und Spannung via Poti einstellen.

Was soll 14500 sein? mAh oder was?

> Nun meine Frage:
> Der Strom ist ja einfach, 700mAh laut Datenblatt.

mAh ist eine Kapazitätsangabe. Falls 700mA - wo sollen die fließen? 
Bitte im Schaltplan angeben.

> Doch wie siehts mit der Spannung aus?
> wenn ich R, G & B aktiviert habe brauche ich ja 2.5 + 3 +3.4 V = 8.9V
> Das erreiche ich nie, ist aber okay, brauche kein perfektes weiss.
> Doch wenn ich jetzt nur Rot aktiviere läuft das eine LED mit ca 8V und
> 700mAh...

? ? ? Eine Farbe = eine LED. In der RGB LED befinden sich 3 LEDs mit 
unterschiedlichen Farben. Jede davon hat eine spezifische 
Durchlaßspannung Uf für ihre Farbe. Die sollte aus dem Datenblatt zu der 
LED hervorgehen.


> Ich lese immer nur, dass "Forward Voltage" erreicht werden muss, doch
> was ist wenn ich diesen überschreite?
> Der Strom stellt mein Treiber ja bei 700mAh ein...

Die LED(s) werden mit der Forward Current If betrieben. Die Forward 
Voltage stellt sich dann ein. Der wichtige Wert ist also If !, der nicht 
überschritten werden darf. Deshalb Konstantstromquelle.

von Filip B. (airsoftspieler)


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Ich sehe schon, da habe ich einiges durcheinander gebracht.

Du hast natürlich recht, dass RGB in Reihe wenig Sinn macht...ist es 
auch nicht.

sobald ich am PC sitze kann ich eine Zeichnung machen.
und ich schreibe noch heraus von welchem Hersteller die LED ist

von M. S. (ms111)


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Wenn du die drei farben hintereinander in reihe an eine stromquelle 
schaltest fließt in allen der gleiche strom. Die spannung stellt sich 
dann ein, das ist der sinn einer stromquelle. du wirst allerdings nur 
ein weiß erzeugen können und nix anderes ^^ da hätteste dir ne rbg led 
sparen können.
Wenn du mit der led jede beliebige farbe erzeugen möchtest musst du jede 
der leds mit einer eigenen stromquelle versorgen. Über spannung oder 
vorwiederstand musst du dann auch keine gedanken machen, weil die 
stromquelle begrenzt den strom. Heißt die spannung stellt sich nach dem 
strom ein.
und was auf jeden fall sinnvoll wäre wäre ein datenblatt.
besteht die led aus 3 1W chips in 3 farben? weil die haben 
typischerweise 350mA pro farbe, also insgesamt circa 1A insgesamt 
maximal.

Guck mal 
hier:https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED
solche eine KSQ bräuchtest du dann 3 mal, für jede farbe eine. Über den 
PIN 5 von dem MC34063 kannst du die jeweiligen farben dann auch über PWM 
dimmen, bzw auch an und ausschalten. der eingang ist allerdings LOW 
active, heißt wenn du den eingang mit masse verbindest dann ist die led 
an, wenn du ihn mit Vcc verbindest dann ist die led aus.

von Ulrich F. (Gast)


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Malte S. schrieb:
> Wenn du die drei farben hintereinander in reihe an eine stromquelle
> schaltest fließt in allen der gleiche strom. Die spannung stellt sich
> dann ein, das ist der sinn einer stromquelle. du wirst allerdings nur
> ein weiß erzeugen können und nix anderes ^^ da hätteste dir ne rbg led
> sparen können.

Falls wirklich in Reihe:
Man könnte jede LED einzeln, per Schalter, überbrücken.
3 Schalter = 6 mögliche Farben (incl. aus/dunkel)
Denn 3! = 6

Wenn denn die HSQ den Spannungshub verträgt/liefert

von Max H. (hartl192)


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Ulrich F. schrieb:
> 3 Schalter = 6 mögliche Farben (incl. aus/dunkel)
> Denn 3! = 6
Ich komme auf 2^3 = 8:
R G B
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1

von Filip B. (airsoftspieler)


Angehängte Dateien:

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So, jetzt habe ich die Schaltung gezeichnet.
Platzbedingt kann ich nicht 3 verschiedene Treiber nehmen.
Es ist jetzt schon fast zu knapp.

14500er LiIo Akku ist eine Bauform (Grösse wie AA Batterie)
Kapazität 800mAh (Keeppower 14500)

Die LED sei angeblich eine Seoul P4 RGB...nur kann ich keine Seoul P4 
RGB finden.
Das LED hat 3 Anschlüsse beschriftet als R G B und einen mit "-"

Die Anzahl Farben ist genügend.

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Filip B. schrieb:
> So, jetzt habe ich die Schaltung gezeichnet.
Da die LEDs unterschiedliche Flussspannungen  haben, ist das keine gute 
Idee. Es "gewinnt" immer diese mit der kleinsten Flussspannung. Wenn 
z.B. die rote eigeschalten ist, wird immer nur die Rote leuchten, egal 
ob Grün und Blau eingeschalten sind.
Mischen ist also nicht drin, also hast du nur 3 Farben (R, G, B) und 
Aus.

: Bearbeitet durch User
von Christian B. (luckyfu)


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Das wird so nicht funktionieren, da sich durch unterschiedlichen 
Innenwiderstand unterschiedliche Ströme einstellen. Wenn du das so 
verschalten willst und nur eine Energiequelle nutzen kannst würde ich 
eine Spannungsquelle nehmen (die dein Akku ja aber schon ist) und dann 
mit jeweils einem Vorwiderstand pro LED Arbeiten.

von Filip B. (airsoftspieler)


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Max H:
Stimmt so nicht, es funktioniert durchaus, habe es ja bereits so 
getestet.
Nur traue ich der Schaltung nicht, deshalb der Thread hier.
Das Weiss ist momentan einfach ein Pink. und das Gelb ein Orange...aber 
das ist für mich okay, wenn das das LED nicht zerstört...was ich aber 
nicht weiss.

von Max H. (hartl192)


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Filip B. schrieb:
> Das Weiss ist momentan einfach ein Pink.
Ok, ie Rote "gewinnt" nicht zu null.

> wenn das das LED nicht zerstört...
Wenn dein LED Treiber nicht mehr als den maximalen Strom einer Farbe 
liefert und du die LED ausreichen kühlst, ist das kein Problem.

: Bearbeitet durch User
von Ulrich F. (Gast)


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Max H. schrieb:
> Ich komme auf 2^3 = 8:
Jau!

von Filip B. (airsoftspieler)


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Der Treiber bleibt kühl

Dann bleibt im Moment v.a. die Frage nach der Spannung...
Was soll ich da an meinem Treiber einstellen?
Strom ist konstant 700mA...solange der Treiber nicht Spannungskontrolle 
aktiviert. Kann ich also die Spannungsregulierunge einfach auf maximum 
stellen?

von M. S. (ms111)


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wenn du das so machst kannst du dir den treiber sparen. weil da wirst du 
mindestens vorwiderstände brauchen und dann kannst du die ganze 
geschichte auch (MIT VORWIDERSTAND) an den akku anschließen, bzw über 
eine getaktete konstantspannungsquelle nachdenken.
Eine alternative die vielleicht dein platzproblem löst waren lineare KSQ 
aus 2 transistoren. Das wäre das zweite beispiel mit den 2 Bipolaren 
transistoren. allerdings anstelle der npn PNP nehmen. die schaltung 
braucht nicht viel platz, aber da musst du auf jeden fall ne 
konstantspannungsquelle vorschalten, da sonst so zu viel verlustleistung 
entsteht welche die transistoren nicht verkraften. 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle

willst du die helligkeit über die spannung einstellen oder was? das 
macht man bei leistungs LEDs (vor allem bei RBGs wegen farbverschiebung) 
mit PWM)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Was man machen koennte waere die LED zu Pulsen, einen PWN, sodass die 3 
LED unabhaenig voneinander angesteuert werden. Wenn die 
Konstantstromquelle das denn kann.

von Filip B. (airsoftspieler)


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Der Treiber ist halt so ein universal Dings, nicht nur für LEDs
Die Spannungseinstellung will ich nicht benutzen, aber sie ist verbaut.

Muss ich denn mit einem Widerstand arbeiten?
Mit 700 mA bleibe ich unter dem If jeder einzelnen Farbe.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Hast du einen Link zum Treiber und zur LED? Oder wenigstens eine 
Typbezeichnung?

von Filip B. (airsoftspieler)


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von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Filip B. schrieb:
> 3W RGB LED
Angenommen 1 Watt pro Farbe:
Rot:    2,0 V    1 W / 2,0 V = 0,5 A
Grün:   2,2 V    1 W / 2,2 V = 0,45 A
Blau:   3,4 V    1 W / 3,4 V = 0,3 A

D.h. du musst deine Stromquelle auf maximal 300 mA = 0,3 A einstellen.

von Filip B. (airsoftspieler)


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Kann man eigentlich If auch über die Erwärmung abschätzen?
Sprich, wenn das LED bei 300mA kalt bleibt ich den Strom solange 
hochschrauben kann bis es eine gewisse Temperatur erreicht hat?

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Filip B. schrieb:
> Kann man eigentlich If auch über die Erwärmung abschätzen?
> Sprich, wenn das LED bei 300mA kalt bleibt ich den Strom solange
> hochschrauben kann bis es eine gewisse Temperatur erreicht hat?

Nicht wirklich, das geht auf die Lebensdauer. Du kannst wahrscheinlich 
noch 10-20% drauflegen, ohne große Probleme, aber viel heller wirds 
dadurch auch nicht.

Hast du die LED auf einem Kühlkörper mit Wärmeleitpaste montiert? 
Ansonsten hält sie eh nicht lange.

von Filip B. (airsoftspieler)


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Led ist auf einem Stern montiert, welcher an einem Alukörper klebt, 
welcher mit dem Alugehäuse der Lampe verbunden ist.
Kühlung würde ich als gut bezeichnen.

Meine Frage bezog sich jetzt nicht darauf dass If 300mA ist und ich noch 
mehr rausholen will.
Ich meinte wenn ich absolut keine Ahnung habe wie hoch If ist, ob ich es 
dann über die Erwärmung abschätzen kann.
Z.b sobald das LED beginnt wärmer als Handtemperatur zu werden ist If 
erreicht.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Nicht wirklich, du bräuchtest die Temperatur im inneren direkt am 
Halbleiter. Wenn du die messen kannst, z.B. über einen eingebauten 
Temperatursensor, dann ja.
Ansonsten könnte man es nur abschätzen, wenn man alle Wärmewiderstände 
relativ genau kennen würde.

von M. S. (ms111)


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machs doch nicht so kompliziert. Bau dir für jeden der 3 einzelchips ne 
konstantstromquelle. Nicht umsonst werden die dinger bei Leistungs LEDs 
fast immer eingesetzt. Auch das Problem mit der temperatur ist dann 
nicht so dramatisch weil der strom ja konstant gehalten wird. das heiß 
auch wenn die led wärmer wird und sich der innenwiderstand verringert 
bleibt der strom gleich. bei allem anderen würde der strom durch den 
verringerten innenwiderstand bei erwärmung kleiner werden mit dem 
ergebnis das der strom ansteigt usw - also ein teufelskreis. den 
durchbrichst du wenn du ne lineare oder ne getaktete konstantstromquelle 
nimmst!
Bei leistungs-LEDs ist ein widerstand ungeeignet

: Bearbeitet durch User
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