Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung 90 LED´s mit 48V Netzteil


von Guido B. (toptac)


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Moin,

ich möchte ca. 90 Cree LED´s, verschiedene Farben, mit einem 48V 
Netzteil betreiben. Ist das möglich und wie werden diese dann 
geschaltet?
Die LED´s haben eine Spannung zwischen 2 und 4V und zwischen 750 und 
1200mA.
Möchte das ganze dann über PWM steuern

Danke

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Schau Dir den Artikel über LED's an. Besorge Dir das Datenblatt zu den 
LED's oder ein Labornetzteil damit du sie ausmessen kannst.

Geh auf die Seiten der LED Fachhändler, die verkaufen alles was du dazu 
brauchst und geben hilfreiche Tips.

Letztendlich läuft es darauf hinaus, daß du einen LED Treiber mit 
Konstant-Strom Ausgang (also nicht feste 48V) verwendest, der eine Kette 
von LED's ansteuert. Der Strom muss zu den LED's passen (etwas weniger 
Strom ist auch Ok).

Und wenn deine 48 LED'S in einer einfachen Kette zu viel Spannung (ca. 
150 Volt) brauchen, dann machst du eben mehrere kürzere Ketten mit 
jeweils einem eigenen Treiber.

von Stefan F. (Gast)


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> Möchte das ganze dann über PWM steuern

Es wäre eine ganz schlechte Idee, so lange LED Ketten direkt mit PWM 
anzusteuern. Weil du damit sämtliche drahtlosen Geräte der Umgebung 
störst.

LED Treiber liefern einen halbwegs konstanten Ausgangsstrom. Sie können 
in der Regel mit einem PWM Signal angesteuert werden (die dimmbaren 
meine ich).

von Guido B. (toptac)


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D.h. ich müsste jede Farbe, da unterschiedliche mA, einzeln mit Treiber 
betreiben?

von MaWin (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Es wäre eine ganz schlechte Idee, so lange LED Ketten direkt mit PWM
> anzusteuern. Weil du damit sämtliche drahtlosen Geräte der Umgebung
> störst.

Selbst für Grundschul-Elektroniker ist es ein leichtes, eine slew Rate 
Begrenzung durch einen passenden Gate-Vorwiderstand oder Drosselspule im 
Drain-Kreis einzuplanen, wenn er da wirklich ein Problem sieht. FuD zu 
verbreiten ist jedenfalls erbärmlich.

Guido B. schrieb:
> ca. 90 Cree LED´s, verschiedene Farben,

Tja, selber schuld, hättest du KONKRETE Angaben gemacht, hättest du 
konkrete Antworten erhalten. So aber musst du selber ermitteln, wie 
viele LEDs je über Vorwiderstände an das Netzteil kommen, per MISFET von 
woher auch immer (Drehknopf?) dimmbar.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Guido B. schrieb:
> D.h. ich müsste jede Farbe, da unterschiedliche mA, einzeln mit Treiber
> betreiben?

Stimmt.
So kannst Du auch die Lichtfarbe einstellen.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Wenn ich mal von gemittelten 1000mA bei gemittelten 3V ausgehe, würde 
ich mir vorher Gedanken machen, wie ich die rund 220W Verlustleistung 
weg bekomme.

von Stefan F. (Gast)


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> D.h. ich müsste jede Farbe, da unterschiedliche mA, einzeln mit
> Treiber betreiben?

Kommt darauf an, wie sehr sie sich unterscheiden. Wenn die roten zum 
beispiel 700mA vertragen und die gelben 600mA, dann würde ich einfach 
alle mit 600mA betreiben. Man muss ja nicht zwanghaft die maximale 
Helligkeit heraus holen.

Meine obige Angabe mit 150V war falsch, ich hatte dabei 
irrtümlicherweise 48 LED's im Sinn. Aber es sind ja 90, dafür bräuchtest 
du einen LED Treiber mit mehr als 270 Volt - das ist viel mehr als 
üblich. Ich bleibe bei meinem Tip, mehrere kürzere Stränge einzeln zu 
versorgen.

@MaWin

> Selbst für Grundschul-Elektroniker ist es ein leichtes, eine slew Rate
> Begrenzung durch einen passenden Gate-Vorwiderstand oder Drosselspule im
> Drain-Kreis einzuplanen

Ich bin davon überzeugt, daß Grundschüler schon mit dem Begriff "slew 
rate" überfordert sind. Sie beherrschen weder die Sprache, noch die dazu 
nötige Mathematik. Ich möchte einem Laien nichtmal zumuten, die Größe 
und korrekte Montage eine passenden Kühlkörpers zuzumuten.

Die Auswahl eines geeigneten fix und fertigen LED Treibers ist für den 
TO offenbar schon anspruchsvoll genug. Wenn er nur Ansatzweise wüsste, 
wie man solche Schaltregler entwicklet, hätte er nicht so allgemein 
gefragt, wie man LED's betreibt.

Ein fertiges geeignetes Produkt hilft dem TO sicher eher, als dein 
Spruch "FuD zu verbreiten ist jedenfalls erbärmlich". Was auch immer 
dieses "FuD" bedeuten mag, es wirkt jedenfalls beleidigend.

@Guido

Mit genug Zeit, Geld und Geduld kann man theoretisch alles lernen und 
selber machen. Schätze ich Dich richtig ein, daß du das Thema Momentan 
NICHT auf diese Art angehen möchtest?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Guido B. schrieb:
> ich möchte ca. 90 Cree LED´s, verschiedene Farben, mit einem 48V
> Netzteil betreiben.
Wieviele verschiedene?

> wischen 750 und 1200mA.
Als Denkantoß: du kannst auch eine 1200mA LED mit 750mA betreiben.


BTW: Schreibe für mehrere Leuchtdioden entweder LED oder LEDs. Auf jeden 
Fall ist LED's die absolut falscheste Wahl und nur eine Anwendung für 
den sogenannten Deppenapostrophen: http://www.deppenapostroph.info/

von Stefan F. (Gast)


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Irgendwelche hilfreichen Beiträge, die nicht bereits da waren?

von Mod (Gast)


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90 Led mit durchschnittlich 3V -> 3*90=270V / 48V = 5,625 -> 6 einzelne 
Konstantromquellen a 750 mA (36W) mit je 15 LEDs in Reihe dran. Für die 
KSQ kannst mal nach Led Netzteilen zB von MeanWell zB bei Pro Connecting 
erhältlich, schauen.
Gruß

von Mod (Gast)


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Du kannst natürlich die LEDs nach Spannung und Strom sortieren wenn die 
einzelnen Daten bekannt sind, und diese an entsprechende KSQs hängen. 
Vielleicht gibt es schon fertige Netzteile mit zB PWM Steuereingang oder 
Analog zur Dimmung.

von Stefan F. (Gast)


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> Vielleicht gibt es schon fertige Netzteile mit zB PWM
> Steuereingang oder Analog zur Dimmung.

Die gibt es ganz sicher, und zwar erstaunlich preisgünstig. Da lohnt 
sich kein Eigenbau, selbst dann nicht, wenn man schon ein 48V 
Festspannungs-Netzteil vorliegen hat.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan U. schrieb:
> Irgendwelche hilfreichen Beiträge, die nicht bereits da waren?
Waren schon hilfreiche Beiträge da? Bisher war aufgrund der vom TO 
gelieferten Informationen nur allegemeines Geplapper möglich. Richtig 
hilfreiche Beiträge gibts erst, wenn die Aufgabe (z.B. auch räumliche 
Ausdehnung der PWM-Störquelle) und das zur Verfügung stehende Material 
bekannt ist. Insofern hat MaWin schon Recht.

Und "PWM" bedeutet nicht automatisch "Schaltregler". Er kann auch eine 
200Hz PWM mit flachen Flanken fahren und produziert dann nicht mehr 
Störungen als der Nachbar mit seinem Audioverstärker...

von Stefan F. (Gast)


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Ja, wenn man die richtigen Fragen stellt und die nötigen Informationen 
vorliegen hat, ist die Aufgabe schon fast gelöst.

Leider wird man hier im Forum von den Fragestellern oft übel beschimpft, 
wenn man Fragen mit Gegenfragen beantwortet. Ich denke daher kommt es, 
daß viele Teilnehmer (ich auch) sich bemühen, vage formulierte Frage 
trotzdem zu beantworten.

Ich denke, wir sollten dem TO jetzt Zeit geben, die wichtigen Rückfragen 
zu beantworten. Sie wurden ja jetzt gestellt.

von jz23 (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Er kann auch eine
> 200Hz PWM mit flachen Flanken fahren und produziert dann nicht mehr
> Störungen als der Nachbar mit seinem Audioverstärker...

Naja, 200 Hz mit LEDs ist jetzt nicht so der Brüller. Alles unter ~80% 
Tastverhältnis flackert wie blöde. Zumindest solange sich irgendwas im 
Raum bewegt.

von Guido B. (toptac)


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Vielen Dank für die regen Antworten und Tipps.
Werde mich jetzt erstmal bemühen, die Datenblätter zu besorgen und 
genaue Anzahl der einzelnen LEDs ;) zu ermitteln.
Habe aber jetzt soweit verstanden, wie diese dann zu schalten sind.
Danke nochmal an alle

von Wolfgang (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Er kann auch eine 200Hz PWM mit flachen Flanken fahren und produziert
> dann nicht mehr Störungen als der Nachbar mit seinem Audioverstärker...

Ob die Flanken mit 400 oder 1000Hz kommen, ist für die Störungen 
ziemlich unwesentlich. Die Flankensteilheit ist es, die das 
breitbandige und bis zu hohen Frequenzen reichende Störspektrum erzeugt.

von Guido (Gast)


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Moin,

so, hier mal die Anzahl und Daten der LEDs:

40x Cool White 3V 1500mA
20x Royalblue 3,5V 800mA
20x Blue 3,5V 800mA
5x Green 3,8V 800mA
5x Red 2,3V 600mA
5x UV 3,6V 1500mA

Die LEDs sollen alle gemeinsam leuchten, aber über ein vorhandenes 
PWM-Signal gedimmt werden. Das ganze von einem 48V Netzteil gespeist.
Welche Lösung gibt es und was brauche ich alles dazu?

Vielen Dank dafür und Grüße
Guido

von Guido B. (toptac)


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Die Lösung sollte so klein wie möglich gehalten werden, da ich nicht 
viel Platz habe

von Stefan F. (Gast)


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Ja wie immer, so klein wie möglich ...

Die Sache ist die: "So klein wie möglich" wird quasi immer gefordert. 
Dadurch werden die Entwickler gezwungen, empfindlichere Bauteile (z.B. 
die berüchtigten Kondensatoren, die nach 2 jahren ausfallen) zu 
verwenden und die ganze Schaltung geht schneller kaputt weil sie wärmer 
wird.

> Das ganze von einem 48V Netzteil gespeist.

Vergiss das. Du brauchst einen dimmbaren LED Treiber, der einen 
geregelten Strom liefert. Mit konstanten 48V kannst du nur wenig 
anfangen. Wenn du hinter dein Festspannungsnetzteil eine ordentliche 
Dimmerschaltung packst, hast du am Ende mehr Kosten und mehr Verluste, 
als mit regulären LED Treibern.

Alles LED's zusammen nehmen 348 Watt auf! Ist Dir klar, wie viel Licht 
dabei heraus kommt? Damit würde ich 15 Wohnzimmer beleuchten, oder 
vielleicht eine ganze Turnhalle.

Die meisten LED's kannst du vermutlich in Reihe schalten und mit 600mA 
betreiben. Dazu gibt es passende LED Treiber zu kaufen. Warscheinlich 
wirst du mehrere davon benötigen, denn jede LED Kette muss auf jeden 
Fall weniger Spannung (in Summe) haben, als der LED Treiber maximal 
liefern kann.

Bei den 1500mA LED's solltest du klären, mit wie viel Strom du sie 
betreiben willst. Am Besten ausprobieren. Wenn Dir auch dort 600mA 
genügen, nimmst du halt einen 600mA LED Treiber. Ansonsten eins das 
1500mA liefert.

Falls du nur 700mA LED Treiber findest, kannst du den DIM Eingang 
nutzen, um sie auf die maximal zulässigen 600mA zu reduzieren.

Bevor Du Teile kaufst, solltest du klären, mit wie viel Strom du die 
LED's betreiben möchtest. Wenn du einfach alle mit maximal Strom 
betreibst, werden einige davon möglicherweise zu heiß (hängt von deiner 
Kühl-Konstruktion ab) oder sie leuchten viel heller als erwünscht.

Auf jeden Fall möchte ich erneut dringend davon abraten, diese LED's mit 
einem simplen PWM Schalter anzusteuern. Bei 48V mit Vorwiderständen 
wären das fast 10 Ampere, das ist Wahnsinn. Damit störst du WLAN, TV und 
Handynetz in einem ganzen Stadtteil, wenn du Pech hast. Bedenke, daß 
jeder Draht eine wunderbare Sendeantenne ist und daß das rechteckige PWM 
Signal annähernd unendlich viele Oberwellen mit hohen Frequenzen hat.

von Guido B. (toptac)


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Danke für die ausführliche Antwort.
Das ich die LEDs nicht mit dem Netzteil betreibe ist mir klar. Darum 
auch meine Frage nach einem Vorschlag/Lösung zu den KSQ.
Die angegebene Strommenge ist genau die, die ich betreiben will. Es sind 
nur ca. 70-80% der Höchststromaufnahme jeder LED.
Um eine Effektivität jeder einzelnen LED zu erhalten, sollte jede mit 
dem angebenen Strom gespeist werden.
Grüße

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

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@ Guido (Gast)

>Die Lösung sollte so klein wie möglich gehalten werden, da ich nicht
>viel Platz habe

Was beideutet das? Wieviel Volumen kannst du zur Verfügung stellen? 1l? 
10l? 1m^3?

>so, hier mal die Anzahl und Daten der LEDs:

>40x Cool White 3V 1500mA
>20x Royalblue 3,5V 800mA
>20x Blue 3,5V 800mA
>5x Green 3,8V 800mA
>5x Red 2,3V 600mA
>5x UV 3,6V 1500mA

>Die LEDs sollen alle gemeinsam leuchten, aber über ein vorhandenes
>PWM-Signal gedimmt werden. Das ganze von einem 48V Netzteil gespeist.
>Welche Lösung gibt es und was brauche ich alles dazu?

Dann würde ich einfach eine handvoll Konstantstromquellen nehmen und die 
LEDs gemäß ihrem Strom auf mehrere Stränge aufteilen. Siehe Anhang. 
Damit kann man deren Strom voll ausnutzen. Allerdings entsteht da noch 
ein ordentlicher Anteil Abwärme, dann das sind linear geregelte 
Stromquellen. Die vier 1,5A Stränge verheizen jeder zusätzlich ca. 12W, 
die vier Stränge a 0,8A ca. 7W und der 0,6A Strang ca. 5W, macht in 
Summe ca. 81W. Die Kühlkörper müssen einen Wärmewiderstand von 
weniger als 10k/W haben.

Alles in allem würde ich lieber diese Lösung empfehlen.

Beitrag "Re: Schaltung 90 LED´s mit 48V Netzteil"

von Falk B. (falk)


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@ Stefan Us (stefanus)

>einem simplen PWM Schalter anzusteuern. Bei 48V mit Vorwiderständen
>wären das fast 10 Ampere, das ist Wahnsinn.

Das ist Spielspaß.

> Damit störst du WLAN, TV und
>Handynetz in einem ganzen Stadtteil, wenn du Pech hast. Bedenke, daß
>jeder Draht eine wunderbare Sendeantenne ist und daß das rechteckige PWM
>Signal annähernd unendlich viele Oberwellen mit hohen Frequenzen hat.

Duz hast das Zeug zum Pfarrer, die Angstmacherei und den Teufel an die 
Wand malen kannst du schon ganz gut ;-)

von Georg (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Alles in allem würde ich lieber diese Lösung empfehlen

Der TO hat sich wohl unvorsichtigerweise das Gleichspannungsnetzteil 
schon besorgt, und jetzt klammert er sich verzweifelt daran, das auch 
irgendwie zu benützen. Da wird jede technische Argumentation an ihm 
abprallen.

PWM-gesteuerte Konstantstromquellen mit 48V Eingang wären schon denkbar, 
aber ich glaube nicht, dass man die so kaufen kann, die müsste man wohl 
selber bauen.

Stefan U. schrieb:
> Damit würde ich 15 Wohnzimmer beleuchten, oder
> vielleicht eine ganze Turnhalle

Deshalb will er sie ja dimmen...

Georg

von Guido B. (toptac)


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@ Falk B. schrieb:

die Platine sollte nach Möglichkeit nicht größer als 15x15cm sein


der Kühlkörper für die Platine oder die LEDs?


mit Empfehlung meinst du die Schaltung im Anhang?

@Georg (Gast)

das Netzteil habe ich noch nicht
darum frage ich ja hier nach Vorschlägen/Lösungen

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Beitrag "Re: Schaltung 90 LED´s mit 48V Netzteil"

Nachtrag. Der 78L05 verkraftet nur 30V, also muss man eine 33V/1,3W 
Z-Diode in Reihe zum Eingang schalten.

von Falk B. (falk)


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@ Guido Brügmann (toptac)

>die Platine sollte nach Möglichkeit nicht größer als 15x15cm sein

Höhe? Kann die gut belüftet werden?

>der Kühlkörper für die Platine oder die LEDs?

Der Kühlkörper für die Transistoren.

>mit Empfehlung meinst du die Schaltung im Anhang?

Nein, den Beitrag von Stefan. Kauf dir fertige Konstantstromquellen auf 
Schaltreglerbasis mit PWM-Eingang.

>das Netzteil habe ich noch nicht

Gut!

>darum frage ich ja hier nach Vorschlägen/Lösungen

Siehe oben!

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