Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Konstantstrom mit


von Mac G. (macgoever)


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Moin,

ich mache erste Gehversuche mit 3W RGB-LEDs und habe mir nach diesem 
Artikel eine Konstanstromquelle gebastelt: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED#Dimmung
Ziel des Ganzen sind 300mA pro Kanal und folgenden daraus resultierenden 
Spannungen nach Datenblatt:
R: 6-8V
G: 9-12V
B: 9-12V

Habe die Schaltung jetzt 3Mal mit neuen Teilen zusammengelötet, den 
Schaltplan doppelt überprüft und habe folgende Werte im Betrieb 
(jeweiliger Kanal leuchtet) gemessen:
R: 7,9V 480mA
G: 9,0V 170mA
B: 9,1V 150mA
VCC: 11,6V aus einem PC Netzteil

Spannungen wäre ja noch im Toleranzbereich, aber der Strom gar nicht. Da 
ich in Analogtechnik nur gefährliches Halbwissen habe, stehe ich 
ziemlich auf dem Schlauch was ich falsch gemacht haben könnte. Hat 
jemand einen Tipp für mich?

Habe inzwischen auch herausgefunden, dass es wohl neuere, bessere 
Lösungen gibt, aber jetzt habe ich mir in den Kopf gesetzt, das Ding ans 
laufen zu bringen :)

Grüße aus Münster

MacGoever

von Falk B. (falk)


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@ Mac Goever (macgoever)

>Artikel eine Konstanstromquelle gebastelt:
>https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstants...

>Ziel des Ganzen sind 300mA pro Kanal und folgenden daraus resultierenden
>Spannungen nach Datenblatt:
>R: 6-8V
>G: 9-12V
>B: 9-12V

>(jeweiliger Kanal leuchtet) gemessen:
>R: 7,9V 480mA
>G: 9,0V 170mA
>B: 9,1V 150mA
>VCC: 11,6V aus einem PC Netzteil

Wie soll eine LED mit 9-12V an einer 11,6V Spannungsquelle 
funktionieren?
Das ist ein Step Down Schaltregler, die Ausgangsspannung ist immer 
geringer als die Eingangsspannung.
Für die 9-12V LEDs brauchst du bei der Schaltung mindestens 15V 
Eingangsspannung.

Allerdings müsste wenigstens die Schaltung mit der roten LED laufen. 
Aber 480mA sind deutlich zuviel. Wie und wo hast du den Strom gemessen? 
Direkt in Reihe zur LED mit einem Multimeter? Wie groß ist R1 bei dir?

von g457 (Gast)


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> ich mache erste Gehversuche mit 3W RGB-LEDs und habe mir nach diesem
> Artikel eine Konstanstromquelle gebastelt:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED#Dimmung

..na dann pass halt die PWM and und gut iss. Das war jetzt einfach.

von Mac G. (macgoever)


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Moin,

für den roten Kanal würde das theoretisch was bringen, obwohl ich ja 
eigentlich die Schaltung als Strombegrenzer habe? Oder habe ich da 
schief gelesen?
Aber bei den anderen Kanälen ist der Strom ja zu niedrig, da komm ich 
mit PWM nicht weiter...

MacGoever

von Falk B. (falk)


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15V

von Mac G. (macgoever)


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Hi,

habe mir flugs ein Labornetzteil besorgt und mal die Spannung 
hochgedreht. Die Kanäle grün und blau verhalten sich genau wie der rote, 
also der Strom geht mit steigender Spannung (und irgendwann auch Wärme) 
immer höher. Aber immerhin ein Rätsel weniger. Danke schonmal!

Strom habe ich mit Multimeter in Reihe mit der LED gemessen.

Der Widerstand beträgt 1Ohm, habe mich genau an die Einkaufsliste im 
Artikel gehalten: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle_fuer_Power_LED#Zusammenfassung

Gruß

MacGoever

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@Mac Goever (macgoever)

>habe mir flugs ein Labornetzteil besorgt und mal die Spannung
>hochgedreht. Die Kanäle grün und blau verhalten sich genau wie der rote,
>also der Strom geht mit steigender Spannung (und irgendwann auch Wärme)
>immer höher. Aber immerhin ein Rätsel weniger. Danke schonmal!

Wieso Rätsel weniger? Ein neues dazu!
Dass der Strom nicht ganz konstant ist, wenn die Spannung hochgeht liegt 
am IC, der ist nicht ganz perfekt.

>Strom habe ich mit Multimeter in Reihe mit der LED gemessen.

OK.

Schick mal ein Bild von deinem Aufbau.

von Mac G. (macgoever)


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Hi,

anbei die Fotos. Ich habe 2 Schaltungen nebeneinander auf ein Lochraster 
gebaut. Kann es zu Übersprechen kommen, so dass irgendwas anderes 
schwingt, als geplant?

Ich habe noch den Hinweis bekommen: "Sobald zwischen den Pins 6&7 eine 
Spannung von 300mV (+/- 50mV) anliegt, trennt der Darlington-Transister 
Pin 1 von Pin 2."
Ich würde also mal versuchen, die Spannung über dem Widerstand mit einem 
Oszi zu messen und zu schauen, ob dort alles so schwingt, wie ich 
glaube, dass es richtig ist.

Mit ein Problem weniger meinte ich, dass bei allen 3 Kanälen dasselbe 
Problem vorliegt. Der zu niedrige Strom kann also erklärt werden.

: Bearbeitet durch User
von Mac G. (macgoever)


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Ich habe die Schaltung jetzt noch ein paar Mal auf kalte Lötstellen, 
Kurzschlüsse, etc. geprüft, habe aber nichts auffälliges gefunden. Habe 
dann mal spaßeshalber den Wirkungsgrad der Schaltung (nach Artikel 78%) 
mit dem Wirkungsgrad von einfachen Vorwiderständen und 12V 
Eingangsspannung berechnet:

R: I=300mA U=8V  -> P(LED)=2,4W P(Verlust)=1,2W -> Wirkungsgrad=66%
G: I=300mA U=11V -> P(LED)=3,3W P(Verlust)=0,3W -> Wirkungsgrad=91%
B: I=300mA U=11V -> P(LED)=3,3W P(Verlust)=0,3W -> Wirkungsgrad=91%

Klar ist der rote Kanal nicht so der Bringer, aber im Schnitt liegt der 
Wirkungsgrad bei 82%, was sogar besser ist die Schaltung, oder denke ich 
da falsch?

von Michael B. (laberkopp)


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Mac G. schrieb:
> R: I=300mA U=8V  -> P(LED)=2,4W P(Verlust)=1,2W -> Wirkungsgrad=66%
> G: I=300mA U=11V -> P(LED)=3,3W P(Verlust)=0,3W -> Wirkungsgrad=91%
> B: I=300mA U=11V -> P(LED)=3,3W P(Verlust)=0,3W -> Wirkungsgrad=91%
>
> Klar ist der rote Kanal nicht so der Bringer, aber im Schnitt liegt der
> Wirkungsgrad bei 82%, was sogar besser ist die Schaltung, oder denke ich
> da falsch?

Natürlich.

Wie schon gesagt reichen deine 11.6V nicht für eine LED, die 9-12V 
braucht. Zumindest dann nicht, wenn sie mal 12V braucht.

Wenn du UNGEFÄHR 300mA haben willst, sagen wir 250-350mA, dann brauchst 
du 19.5V und einen 30 Ohm Vorwiderstand.
Und dann ist der Wirkungsgrad schon deutlich schlechter:

(19.5-9)/30 = 0.35 = 46%
(19.5-12)/30 = 0.25 = 61%

Der Schaltregler hat auch noch den Vorteil, zu regeln, es fliessen also 
genauer 300mA, egal ob die LED nun 9 oder 12V benötigt. Bei dir jedoch 
nicht :-(

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