Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LEDs durch Dioden ersetzen, um Spannungsabfall zu erzeugen?


von Martin B. (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe einen LED-Blitzcontroller, der mit 24V versorgt wird.
Die kürzest mögliche Frequenz liegt bei 1 MHz und der höchstmögliche 
Pulsstrom liegt bei 20A.

Mit diesem Pulsgenerator möchte ich gerne testen wie belastbar bestimmte 
LEDs im Pulsbetrieb sind.

Normalerweise werden LED-Ketten so lang gemacht, dass deren 
Spannungsabfall knapp unter der Versorgungsspannung liegt, da der 
Controller sonst überhitzen kann.

Ich möchte nun bewusst die Grenzen von einzelnen LEDs austesten und 
dabei jedoch nicht gleich ganze LED-Ketten zerstören.

Daher ist meine Idee jeweils nur eine LED zu nehmen und dann den weiter 
notwendigen Spannugungsverlust über schnelle entsprechend belastbare 
Schottky Dioden, die in Durchlassrichtung betrieben werden, zu erzeugen.

Je nach verwendeter LED würde ich die Anzahl der Schottky Dioden 
anpassen.


Kann man das so machen oder übersehe ich irgend einen Nachteil?

Vielen Dank

von Sly_marbo (Gast)


Lesenswert?

Warum sowas mit nem nichtlinearen Widerstand wie eine Schottky Diode, 
und nicht etwas mit einem Linearen Widerstand, wie zB. einen 
(Vor-)Widerstand? Die Durchlassspannung von Schottkydioden steigt auf 
jedenfall erheblich bei hohen Strömen.

von hcl (Gast)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:
> ich habe einen LED-Blitzcontroller, der mit 24V versorgt wird.
> Die kürzest mögliche Frequenz liegt bei 1 MHz und der höchstmögliche
> Pulsstrom liegt bei 20A.

CC(KSQ) oder CV? Ohne Kenntnis der Regelcharakteristik wird man Dir kaum 
sagen können, was möglich - und erst recht nicht, was besser ist.

Martin B. schrieb:
> den weiter notwendigen Spannugungsverlust

Notwendig waere das nur bei CV - und am Ausgang einfach nur 
niederohmige 24V Quelle mit variabler Frequenz und Taktverhaeltnis.

Das als "LED-Blitzcontroller" zu bezeichnen, ist ...aeh... Kaese.
Aber zeig doch Dein tolles_Geraet mal in seiner ganzen Pracht.

von hcl (Gast)


Lesenswert?

hcl schrieb:
> Taktverhaeltnis

Tast-

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:
> Kann man das so machen

Ja, wobei normale Dioden mehr Spannungsabfall haben und robuster sind, 
da nie im Sperrbetreib ist deren ReverseRecoveryZeit auch egal, also 
hier mal sinnvoller wären.

Ein simpler Widerstand wäre wohl nicht sinnvoll, weil er nur einen 
geringen Strombereich zulässt.

von Martin B. (Gast)


Lesenswert?

Sly_marbo schrieb:
> Warum sowas mit nem nichtlinearen Widerstand wie eine Schottky Diode,
> und nicht etwas mit einem Linearen Widerstand, wie zB. einen
> (Vor-)Widerstand?

Danke für die Idee.

Ich hätte erwähnen sollen, dass der Strom variabel ist.
Mit einem Vorwiderstand wäre der Spannungsabfall doch je nach Strom 
unterschiedlich hoch und nicht vergleichbar als bestünde die Kette nur 
aus LEDs oder?

von Martin B. (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Anregungen.

Konkret geht es um ein solches Gerät:
http://www.gardasoft.com/LED-Controllers/RT-PP/PP1600.aspx

Hier lassen sich Strom- und Pulslänge genau einstellen.

von batman (Gast)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:
> Mit einem Vorwiderstand wäre der Spannungsabfall doch je nach Strom
> unterschiedlich hoch und nicht vergleichbar als bestünde die Kette nur
> aus LEDs oder?

Nee, derselbe Strom fließt immer durch jedes Glied der Kette, egal, ob 
Widerstand oder LED. Ist also egal, womit man den Strom in der LED 
drosselt und die Spannung der LED spielt beim so einem Belastungstest 
gar keine Rolle.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:

> Daher ist meine Idee jeweils nur eine LED zu nehmen und dann den weiter
> notwendigen Spannugungsverlust über schnelle entsprechend belastbare
> Schottky Dioden, die in Durchlassrichtung betrieben werden, zu erzeugen.

Das ist ein einfacher, pragmamtischer Ansatz. Es müssen aber keine 
Schottkydioden sein, normale SI-Dioden reichen. Vermutlich sogar normale 
50Hz Leistungsdioden, da die niemals Sperrspannung sehen und damit nie 
die langsame reverse recovery time zum Tragen kommt.

> Kann man das so machen

Ja.

>oder übersehe ich irgend einen Nachteil?

Nein.

von K. S. (the_yrr)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:
> Normalerweise werden LED-Ketten so lang gemacht, dass deren
> Spannungsabfall knapp unter der Versorgungsspannung liegt, da der
> Controller sonst überhitzen kann.
wie kommst du da drauf? das steht nicht im Datenblatt, hast du dir das 
ausgedacht?

auf der Website steht:
Driving the LEDs with a constant current, rather than voltage
ist also ein CC Treiber, der kann 1.5V bis Vcc-1V ausgeben und nimmt 
12-48V DC. also gib ihm 12V rein und er sollte (laut Datenblatt) auch 
mit einer LED funktionieren.
Du könntest einige schnelle Dioden in Reihe schalten, ist aber 
überflüssig für einen Belastungstest. Achte dabei auf die Flussspannugn 
bei 20A, die ist oft größer als die Standard 0.7V bzw. 0.2-0.3V.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

K. S. schrieb:
> Martin B. schrieb:
>> Normalerweise werden LED-Ketten so lang gemacht, dass deren
>> Spannungsabfall knapp unter der Versorgungsspannung liegt, da der
>> Controller sonst überhitzen kann.
> wie kommst du da drauf? das steht nicht im Datenblatt, hast du dir das
> ausgedacht?

Wenn der Treiber WIRKLICH kurze Pulse bis runter auf 1us erzeugen kann, 
ist es eine schnelle, linear geregelte Stromquelle, denn ein 
Schaltregler schafft das nicht. Es könnte bestenfalls so clever gemacht 
sein, daß die Quelle per Schaltregler die Spannung für die LEDs + ein 
paar Volt Zusatz konstant bereit stellt und dahinter per linearer 
Konstantstromquelle regelt.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

K. S. schrieb:
> wie kommst du da drauf? das steht nicht im Datenblatt, hast du dir das
> ausgedacht?

Vielleicht nochmal lesen?

http://www.gardasoft.com/Downloads/?p=22&sc=1

PP16 Series Manual

Seite 7

6.1.1 Heat Output Per Channel

<heat output (W)> = <output current (A)> * ( <supply voltage (V)> - 
<voltage across lighting (V)>
)

Oder lesbar

P = I_LED *(U_IN - U_LED)

Eine ganz normale, lineare Stromquelle.

Seite 9

To limit the power, set the power supply output voltages to the minimum
value required by the LED light and the controller together.

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Bei 12V minimaler Versorgungsspannung und 2A maximalem Dauerstrom
entsteht bei kurzgeschlossenem Ausgang eine maximale Verlustleistung von
24W. Das Gerät hält bis zu 32W (mit Kühlkörper) aus.

von batman (Gast)


Lesenswert?

"The Controller has a linear circuit to produce the constant
current output. This means that it generates heat which needs
to be dissipated."

Normale LED-Controller zu Beleuchtungszwecken haben aber Schaltwandler 
und keine ca. 80W Verlust bei 1 LED und max. Eingangsspannung.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Martin B. schrieb:
> Ich hätte erwähnen sollen, dass der Strom variabel ist.
> Mit einem Vorwiderstand wäre der Spannungsabfall doch je nach Strom
> unterschiedlich hoch

Und du meinst, dass das mit einer Diode davor anders ist?
Guck dir mal eine Diodenkennlinie an.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

batman schrieb:
> Normale LED-Controller zu Beleuchtungszwecken haben aber Schaltwandler
> und keine ca. 80W Verlust bei 1 LED und max. Eingangsspannung.

Und wen interessiert das HIER?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Martin B. schrieb:
>> Ich hätte erwähnen sollen, dass der Strom variabel ist.
>> Mit einem Vorwiderstand wäre der Spannungsabfall doch je nach Strom
>> unterschiedlich hoch
>
> Und du meinst, dass das mit einer Diode davor anders ist?
> Guck dir mal eine Diodenkennlinie an.

Das solltest DU mal tun! Der Spannungsabfall der Diode ist über mehrere 
Größenordnungen nahezu konstant! Die paar 100mV Änderung von 0,1 auf 10A 
sind da nebensächlich.

von Martin B. (Gast)


Lesenswert?

Vielen Dank an alle, insbesondere an Falk!
Ich werde das mit den Dioden so machen.

Yalu X. schrieb:
> Bei 12V minimaler Versorgungsspannung und 2A maximalem Dauerstrom
> entsteht bei kurzgeschlossenem Ausgang eine maximale Verlustleistung von
> 24W. Das Gerät hält bis zu 32W (mit Kühlkörper) aus.

Guter Hinweis, ich möchte jedoch 24V Versorgungsspannung nutzen, da ich 
nicht extra ein starkes 12V-Netzteil kaufen möchte.

Weiterhin möchte ich mehrere Kanäle gleichzeitg nutzen, wodurch sich die 
Abwärme vervielfacht.

Nachmals danke an alle und schöne Ostertage!

von foobar (Gast)


Lesenswert?

Aber nicht vergessen, dass dadurch nur die Stelle verlagert wird, wo die 
Verluste entstehen - von der Stromquelle zu den Dioden.  Die 
Verlustleistung bleibt die gleiche, d.h. statt Netzteil müssen nun die 
Dioden ordentlich gekühlt werden.

von foobar (Gast)


Lesenswert?

> Guter Hinweis, ich möchte jedoch 24V Versorgungsspannung nutzen, da ich
> nicht extra ein starkes 12V-Netzteil kaufen möchte.

Evtl könnte man ja einen Teil der Verluste durch z.B. eine 12V-Glühbirne 
schon in Serie vor dem Netzteil verbraten - kommt drauf an, wie gut das 
mit schwankender Eingangsspannung zurechtkommt.

von Martin B. (Gast)


Lesenswert?

Danke foobar, für den wichtigen Hinweis und die gute Idee!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.