Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mehrere LEDs mit einer KSQ betreiben und separat schalten?


von Olli Z. (z80freak)


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Hallo,

ich möchte 4 Power-LEDs (je 2W) separat von einem uC ansteuern. Geplant 
sind einfache Blinkmuster, jedoch kein PWM, also nur "an" und "aus".

Muss hier hierzu wirklich 4 KSQs bauen, oder gibts nen Trick sich das zu 
sparen. Wichtig ist natürlich das nicht immer alle LEDs gleichzeitig 
betrieben werden, sondern durchaus einzeln/gemischt aber auch gesamt.

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Du kannst die alle in Reihe schalten und die, die nicht leuchten sollen 
kurzschließen.

von F. F. (foldi)


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Dann mach doch 3 Watt Widerstände davor.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Olli Z. schrieb:
> ich möchte 4 Power-LEDs (je 2W) separat von einem uC ansteuern. Geplant
> sind einfache Blinkmuster, jedoch kein PWM, also nur "an" und "aus".
>
> Muss hier hierzu wirklich 4 KSQs bauen

Was ist dabei? Um eine einzelne LED anzuschalten, brauchst du einen 
Transistor oder MOSFET der den LED-Strom schafft. Um aus dem Transistor 
eine Konstantstromquelle zu machen, brauchst du lediglich noch einen 
extra Widerstand und einen zweiten (kleinen) Transistor.

Schaltung wie im Beitrag "noch ein AVR Moodlight - Schaltplan"

von Old P. (Gast)


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Won K. schrieb:
> Du kannst die alle in Reihe schalten und die, die nicht leuchten sollen
> kurzschließen.

Das funktioniert durchaus, aber mind. eine muss immer an sein ;-)
Allerding würde ich auch lieber je LED eine KSQ verbauen. Das können ja 
die einfachsten KSQ-Schaltungen sein.

Old-Papa

von Peter II (Gast)


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Old P. schrieb:
> Das funktioniert durchaus, aber mind. eine muss immer an sein ;-)

warum? Wenn alles aus sind, wird keine Leistung umgesetzt. Das ist bei 
einer KSQ normal.

von Der Andere (Gast)


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Peter II schrieb:
> Wenn alles aus sind,

Dann sind alle kurzgeschlossen, und er wird keine WIRKleistung 
umgesetzt.
Aber uch das sollte eine KSQ abkönnen.
Da er aber eh die Steuerung in Software machen will kann er genauso im 
Falle "alle aus" die KSQ abschalten.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter II schrieb:
> Old P. schrieb:
>> Das funktioniert durchaus, aber mind. eine muss immer an sein ;-)
>
> warum? Wenn alles aus sind, wird keine Leistung umgesetzt. Das ist bei
> einer KSQ normal.

Nur in der Theorie. Denn natürlich gibt es keinen Schalter an dem keine 
Restspannung abfällt; schon gar nicht, wenn der Schalter ein Transistor 
oder MOSFET ist. Aber viel wichtiger: diese Betrachtung klammert 
vollkommen aus, was in der Stromquelle passiert. Eine lineare 
Konstantstromquelle verheizt dann einfach die Leistung die anderenfalls 
an die LED abgegeben werden würde. Mit einem Stromschaltregler sieht die 
Sache etwas besser aus, aber ohne Verluste kommt man auch da nicht weg.

von Olli Z. (z80freak)


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Was ich vergessen hab zu erwähnen: Die Betriebsspannung ist 12V=
Wie ist denn sowas in größeren Installationen, z.b. Lichtbändern oder 
Matrix-Displays gelöst? Da wird doch nicht jede LED einzeln mit einer 
KSQ versorgt? Die richtigen Schaltregler, die nicht einfach alles 
verheizen, sind doch schon aufwendig, find ich...

von Falk B. (falk)


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@ Olli Z. (z80freak)

>Was ich vergessen hab zu erwähnen: Die Betriebsspannung ist 12V=

Also brauchst du einezelne Konstantstromquellen.

>Wie ist denn sowas in größeren Installationen, z.b. Lichtbändern oder
>Matrix-Displays gelöst? Da wird doch nicht jede LED einzeln mit einer
>KSQ versorgt?

Doch.

> Die richtigen Schaltregler, die nicht einfach alles
> verheizen, sind doch schon aufwendig, find ich...

Nö.

von oldschool (Gast)


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warum denn immer so kompliziert?
du möchtest keine pwm, also kommen wahrscheinlich nur langsame, 
"seltene" schaltvorgänge in frage, da könntest du mit deinem µC doch 
(via transistoren) relais schalten, dann hast du garkeinen verbrauch, 
wenn keine ledleuchtet.

oder du schaltest die led's direkt mit nem transistor aus dem µC heraus.
4 transistoren, 4 widerstände (oder 8 wenn die led's keinen intigrierten 
vorwiderstand haben)


>>Du kannst die alle in Reihe schalten und die, die nicht leuchten sollen
>>kurzschließen.

und dann für jeden fall (1 led, 2 led's, 3led's,....) eine andere 
versorgungsspannung vorgeben?

von Jan H. (jan_m_h)


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oldschool schrieb:
> und dann für jeden fall (1 led, 2 led's, 3led's,....) eine andere
> versorgungsspannung vorgeben?

[ ] Du weißt was eine Konststantstromquelle ist.

von Wolfgang (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Nur in der Theorie. Denn natürlich gibt es keinen Schalter an dem keine
> Restspannung abfällt;

Restspannung ist völlig belanglos, weil eine LED auch bei etlichen 100mV 
nicht leuchtet. Guck dir mal die Kennlinie an.

von Wolfgang (Gast)


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Olli Z. schrieb:
> Die richtigen Schaltregler, die nicht einfach alles
> verheizen, sind doch schon aufwendig, find ich...

Du brauchst genau einen Schaltregler für vielleicht 70ct und FETs, mit 
denen du LEDs, die nicht leuchten sollen, überbrückst. Das hält sich 
doch in überschaubaren Grenzen. Voraussetzung ist allerdings, dass du 
eine genügend hohe Versorgungsspannung hast, um alle vier LEDs in Serie 
zu betreiben und noch ein bisschen für die KSQ übrig hast.

oldschool schrieb:
> du möchtest keine pwm, also kommen wahrscheinlich nur langsame,
> "seltene" schaltvorgänge in frage, da könntest du mit deinem µC doch
> (via transistoren) relais schalten, dann hast du garkeinen verbrauch,
> wenn keine ledleuchtet.

Dann hast du nicht nur Relaisgeklapper, sondern du hast auch das Problem 
mit der Stromregelung für die LED immer noch nicht gelöst.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Olli Z. schrieb:
> Was ich vergessen hab zu erwähnen: Die Betriebsspannung ist 12V=

Dann wirst du um einen oder mehrere Schaltregler nicht herumkommen. Eine 
2W LED zieht nominal 700mA und braucht (je nach Farbe) zwischen 2.5 und 
3.5V. Du kannst jetzt überlegen ob du 4 Konstantstromregler baust; z.B. 
mit dem MC34063 wie hier: Konstantstromquelle fuer Power LED

Oder du nimmst einen dicken Schaltregler der dir 5V bei 3A erzeugt. Am 
einfachsten in Form eines China-Stepdownmoduls von ebay. Die LED 
bekommen dann die 2-Transistor Konstantstromquelle wie oben verlinkt.
Wenn du ein bißchen Verlustleistung sparen willst, dann drehst du den 
Regler auf 4.5V runter. Dann bleiben ca. 1V Regel-Reserve für die 
Konstantstromquelle. Das reicht.

> Wie ist denn sowas in größeren Installationen, z.b. Lichtbändern oder
> Matrix-Displays gelöst? Da wird doch nicht jede LED einzeln mit einer
> KSQ versorgt?

Doch. Natürlich.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wolfgang schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Nur in der Theorie. Denn natürlich gibt es keinen Schalter an dem keine
>> Restspannung abfällt;
>
> Restspannung ist völlig belanglos, weil eine LED auch bei etlichen 100mV
> nicht leuchtet.

Das ist nicht der Punkt. Und wenn du mich nicht so selektiv zitiert 
hättest, dann wäre das auch klar:

Axel S. schrieb:
>> Wenn alles aus sind, wird keine Leistung umgesetzt. Das ist bei
>> einer KSQ normal.
>
> Nur in der Theorie. Denn natürlich gibt es keinen Schalter an dem keine
> Restspannung abfällt; schon gar nicht, wenn der Schalter ein Transistor
> oder MOSFET ist.

Es geht darum daß sehr wohl Leistung umgesetzt wird. Nämlich Nennstrom 
(700mA für 2W LEDs) mal Restspannung am Schalter. Bei einem Transistor 
können das schon mal 0.5V sein respektive 0.35W. Wenn alle 4 LED aus 
sein sollen, also 1.4W nur in den Transistoren. Die Verluste im 
Schaltregler kommen natürlich noch dazu.

Wolfgang schrieb:
> Du brauchst genau einen Schaltregler für vielleicht 70ct und FETs, mit
> denen du LEDs, die nicht leuchten sollen, überbrückst. Das hält sich
> doch in überschaubaren Grenzen. Voraussetzung ist allerdings, dass du
> eine genügend hohe Versorgungsspannung hast, um alle vier LEDs in Serie
> zu betreiben und noch ein bisschen für die KSQ übrig hast.

Offensichtlich hat er nicht genug Spannung. Mit 12V Versorgung kann man 
mit Mühe und Not 3 LED in Reihe schalten. Hinter einem Stromschaltregler 
eher nur 2. Und überhaupt ist die Idee mit Konstantstromquelle und dem 
Überbrücken der ausgeschalteten LED eher von akademischem Wert. Das kann 
man machen, wenn man eine echte Stromquelle hat wie z.B. einen Fahrrad- 
Dynamo. Oder man macht es wenn man die LED sehr schnell (etliche MHz) 
modulieren will. Aber für normale Fälle, wo man ein paar LED nur an- und 
ausschalten will, ist es am Ende deutlich sinnvoller, den Strom zur LED 
zu unterbrechen.

von Peter II (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Es geht darum daß sehr wohl Leistung umgesetzt wird. Nämlich Nennstrom
> (700mA für 2W LEDs) mal Restspannung am Schalter. Bei einem Transistor
> können das schon mal 0.5V sein respektive 0.35W. Wenn alle 4 LED aus
> sein sollen, also 1.4W nur in den Transistoren. Die Verluste im
> Schaltregler kommen natürlich noch dazu.

aber warum sollte keinen Mosfet nehmen?

> Offensichtlich hat er nicht genug Spannung. Mit 12V Versorgung kann man
> mit Mühe und Not 3 LED in Reihe schalten.
es soll auch andere Farben als Weis geben, Rot braucht nur 2,5V das 
reicht bequem für 3 LEDs.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Peter II schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Es geht darum daß sehr wohl Leistung umgesetzt wird. Nämlich Nennstrom
>> (700mA für 2W LEDs) mal Restspannung am Schalter. Bei einem Transistor
>> können das schon mal 0.5V sein respektive 0.35W. Wenn alle 4 LED aus
>> sein sollen, also 1.4W nur in den Transistoren. Die Verluste im
>> Schaltregler kommen natürlich noch dazu.
>
> aber warum sollte keinen Mosfet nehmen?

Auch mit einem MOSFET wird Leistung umgesetzt. Man kann dann zwar einen 
MOSFET finden mit dem es weniger Leistung wird. Aber es ging ja nicht um 
viel oder wenig, sondern darum daß "keine Leistung" eben nicht stimmt.

>> Offensichtlich hat er nicht genug Spannung. Mit 12V Versorgung kann man
>> mit Mühe und Not 3 LED in Reihe schalten.

> es soll auch andere Farben als Weis geben, Rot braucht nur 2,5V das
> reicht bequem für 3 LEDs.

Und das hilft dem TE mit seinen 4 LEDs weiter? Liest du manchmal auch 
die Threads in denen du schreibst?

von Peter II (Gast)


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Axel S. schrieb:
>> es soll auch andere Farben als Weis geben, Rot braucht nur 2,5V das
>> reicht bequem für 3 LEDs.
>
> Und das hilft dem TE mit seinen 4 LEDs weiter? Liest du manchmal auch
> die Threads in denen du schreibst?

auch für 4 LEDs reicht es, wenn sie nur 2,5V brauchen.

2V für die KSQ sollte machbar sein.

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