Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Power-LEDs ansteuern


von Mr A. (Firma: MrAmp_GmbH) (mr_amp)


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Hallo,

für ein Projekt möchte ich gerne 6 3W-Power-LEDs 
(https://www.amazon.de/Delaman®-Spectrum-380nm-840nm-Wellenlänge-Pflanze/dp/B0772V98MD) 
betreiben. Zur Verfügung steht mir ein 12V-Netzteil. Laut der 
Beschreibung auf Amazon hat eine LED eine Durchlassspannung von 3.2-3.4V 
und soll mit 700mA betrieben werden. Ich hatte vor, jeweils 3 LEDs mit 
einem LED-Treiber 
(https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/DS_LM_3404.pdf) zu 
betreiben. Wie ich das verstanden habe, misst der Treiber den LED-Strom 
und passt die Spannung entsprechend an. Für meine Anwendung habe ich 
folgende Werte berechnet:

C_F   = 0.1 µF
L     = 115 µH
C_B   = 10 nF
R_SNS = 285 mOhm
R_ON  = 197 kOhm

Das ganze soll über einen Arduino Uno mittels des Dim-Pins gedimmt 
werden.

Mein Problem: Ich finde leider nur SMD-Widerstände mit 285 mOhm. Das 
kann ich leider nicht löten. Außerdem müsste ich dann noch eine Platine 
designen. Kann ich stattdessen einen Widerstandsdraht verwenden?

Ich hatte auch überlegt, einfach einen Widerstand vor die LEDs zu 
schalten und sie direkt an die 12V anzuschließen. Das Dimmen würde dann 
über einen MOSFET laufen. Das wäre natürlich nicht die eleganteste 
Lösung.

Welche Methode würdet ihr vorschlagen um die LEDs zu betreiben?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

: Verschoben durch Moderator
von Stefan F. (Gast)


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Du musst die LED nicht zwingend mit dem maximalen Strom betreiben. Etwas 
weniger tut ihr sogar gut. Nimm doch einfach 330mΩ oder kombiniere 
mehrere Widerstände (in Parallel- oder Reihenschaltung).

Aber erkläre mal warum dich SMD Widerstände stören. Dieses IC gibt es 
schließlich auch nur in SMD!

von Wolfgang (Gast)


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Mr A. schrieb:
> ... und soll mit 700mA betrieben werden.

Ersetze "soll mit" durch "darf mit bis zu". Dann passt das eher ;-)

Und überlege dir, wie du dabei die Temperatur der LED ausreichend 
niedrig hälst. Die unvermeidliche Verlustleistung musst du an die 
Umgebung ableiten, damit die LED sich nicht überhitzt.

von MaWin (Gast)


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Mr A. schrieb:
> Das wäre natürlich nicht die eleganteste Lösung

Na ja, wenn deine 13V stabil geregelt sind, bleiben 12-3*3.3=2.1V mit 
0.7A am 3 Ohm Widerstand hängen, das macht einen Wirkungsgrad von 83.5%, 
das muss dein Schaltregler von dem du noch keine Ahnung hast und den du 
nicht löten kannst erst mal schaffen.
Das grössere Problem bei solchen LEDs bleibt die Kühlung, immerhin sind 
die auf einer Platine.

"Gemessene echte Leistung bei 3,4Volt sind 1Watt pro Led, was mir im 
vornherein aber schon klar war, dass die angegebenen 3Watt nicht 
stimmen." deutet nicht nur darauf hin, das der Kritiker keine Ahnung von 
LEDs hat, sondern auch das man bei 0.7A wohl mit mehr als 3.4V 
Spannungsabfall pro LED rechnen muss, als auch dass man besser nur 350mA 
durch die Billigdinger schickt, für die zwar lustige Typennummetn 
genannt werden, aber kein Datenblatt auffindbar ist.

von Mr A. (Firma: MrAmp_GmbH) (mr_amp)


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Vielen Dank! Ich habe einen  Drahtwiderstand mit 330 mOhm gefunden.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber erkläre mal warum dich SMD Widerstände stören. Dieses IC gibt es
> schließlich auch nur in SMD!

Ich bin mir gar nicht sicher, ob ich den überhaupt gelötet kriege. Da 
wollte ich nicht auch noch mit dem SMD-Widerstand kämpfen müssen. :)
Aber jetzt wo du's sagst, muss ich mir vielleicht doch noch was anderes 
einfallen lassen.

von Manfred (Gast)


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Mr A. schrieb:
> Ich habe einen  Drahtwiderstand mit 330 mOhm gefunden.
Du kannst lesen und verstehe, was man Dir empfohlen hat:

MaWin schrieb:
> 0.7A am 3 Ohm Widerstand hängen, das macht einen Wirkungsgrad von 83.5%,
> das muss dein Schaltregler von dem du noch keine Ahnung hast und den du
> nicht löten kannst erst mal schaffen.

Nehme drei LEDs in Reihe mit einem 3,3 Ohm Widerstand, ich würde einen 5 
Watt Zementwiderstand *) verwenden, und sei glücklich.

Deine Idee mit dem Schaltregler ist weder sinnvoll noch problemlos 
aufzubauen!

*) 
https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-5-w-3-3-ohm-10--5w-axial-3-3-p2615.html?&nbc=1

von Guido Körber (Gast)


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Gibt es auch in fertig so einen Treiber:
https://www.codemercs.com/de/led-lighting/konstantstrom-treiber

Wenn das Löten von SMD schon ein Problem ist, dann wird es wohl auch 
Probleme damit geben die Schaltung so aufzubauen, dass der DC/DC-Wandler 
sauber läuft.

von Helge (Gast)


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1. Wenn du eh 25 von den LED gekauft hast, nimm besser mehr statt nur 6 
davon und betreibe die mit weniger Strom. Das ist viel kälter. Halber 
Strom macht allein durch den Innenwidestand der LED meist etwa 0,3V aus.
2. 12V ist doof. Eine KSQ kann damit 3 LED betreiben. Bei 24V kann eine 
KSQ 7 LED betreiben.

von Stefan F. (Gast)


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Helge schrieb:
> Wenn du eh 25 von den LED gekauft hast, nimm besser mehr statt nur 6
> davon und betreibe die mit weniger Strom. Das ist viel kälter.

Halber Strom auf doppelt so vielen LEDs macht am Ende wieder die 
annähernd  gleiche Verlustleistung.

von Harald (Gast)


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Mr A. schrieb:
> Ich bin mir gar nicht sicher, ob ich den überhaupt gelötet kriege.

SMD Widerstände bis runter auf Bauform 1206 sind EINFACHER zu löten als 
alles bedrahtetes Zeugs. Das hat mehr mit wollen zu tun, nicht mit 
können. Schau Dir doch mal ein Tutorial an und spätestens nach einer 
Woche bis Du genervt vom Bauteil festhalten, Platine umdrehen, Drähte 
abknipsen usw.

von Helge (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Halber Strom auf doppelt so vielen LEDs macht am Ende wieder die
> annähernd  gleiche Verlustleistung.

Falsch. 2 Gründe. 1. weniger Verlust durch Innenwiderstand (ca. 10%). 2. 
höhere Effizienz und dadurch weniger Verlustleistung (Modellabhängig 
5-10%).

von Gemüse (Gast)


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Ich benutze fast 200 solcher (Full Spectrum) LEDs um meine Paprikas 
vorzusiehen - mit Erfolg ;)

Dabei bestrome ich sie nur mit 150mA!
Ich sehe die Angaben eh als übertriebene maximale Angabe und bleibe 
immer deutlich unter diesen Werten. Dafür lebt einfach alles viel 
länger. Und so teuer sind die auch nicht, das man damit geitzen muss.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Helge schrieb:
>> Wenn du eh 25 von den LED gekauft hast, nimm besser mehr statt nur 6
>> davon und betreibe die mit weniger Strom. Das ist viel kälter.
>
> Halber Strom auf doppelt so vielen LEDs macht am Ende wieder die
> annähernd  gleiche Verlustleistung.

Die Verlustleistung bleibt zwar in Summe gleich, aber die punktuelle 
Erwärmung ist deutlich geringer und einfacher abzuführen!

Ich benutze z.B. Alu-U Profile mit 25mm x 25mm und 2mm Materialstärke 
dafür. Auf 1m habe ich 36 LEDs bei 150mA drauf und davon 5 Stück. Jede 
Leiste hat 6 Strings zu je 6 LEDs angeordnet. Jeweils zwei parallele 
Strings werden von einer 300mA Konstantstromquelle versorgt. Dazu hat 
jeder String noch einen Symetrierungswiderstand von 4,7Ohm bekommen. - 
Läuft seit drei Saisons ohne Probleme. Bei meinen Paprikas 16h an, 8h 
aus und jedes Jahr von Weihnachten bis nach den Eisheiligen (~4 Monate). 
Tomaten und Co mögen das auch, kommen aber erst später in die Aussaat. 
Komme so auf etwa 4500Lux* etwa 25cm unter den Leisten. Selbst 
Lichtkeimer kommen damit gut klar.

*Gemessen mit ggf. ungeeigneten Luxmeter, welches eigentlich auf weißes 
Raumlicht optimiert ist.

Mr A. schrieb:
> Mein Problem: Ich finde leider nur SMD-Widerstände mit 285 mOhm. Das
> kann ich leider nicht löten. Außerdem müsste ich dann noch eine Platine
> designen. Kann ich stattdessen einen Widerstandsdraht verwenden?

Als Treiber benutze ich Meanwell LDD-300L Treiber bei 24V 
Eingangsspannung. Ich liebe diese Module - Einfach zu verbauen (kein 
SMD!) und günstig. Die gibt es auch als 350/500/600/700mA Versionen.

https://www.meanwell.com/Upload/PDF/LDD-L/LDD-L-SPEC.PDF

Mr A. schrieb:
> Das ganze soll über einen Arduino Uno mittels des Dim-Pins gedimmt
> werden.

Wenn du pflanzen aufziehen willst (davon gehe ich bei dem Lichtspektrum 
aus), ist das unnütz! Die brauchen immer volles Licht, oder keins ;) 
Dimmen ist da nur spielkram!

von Harald (Gast)


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Gemüse schrieb:
> Ich benutze fast 200 solcher (Full Spectrum) LEDs um meine Paprikas
> vorzusiehen - mit Erfolg ;)

Magst Du ein Foto einstellen? Würde mich echt interessieren!

von Helge (Gast)


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Gemüse schrieb:
> Jede Leiste hat 6 Strings zu je 6 LEDs angeordnet

Bei 5 x 7 LED mit Begrenzungswiderstand direkt an 24V ließe sich sogar 
die KSQ einsparen bei ähnlicher Effizienz (Module ca. 91% laut 
Datenblatt). Man braucht nur 1x den passenden Vorwiderstand bestimmen im 
gewünschten Betriebspunkt. So wird das auch bei vielen 24V-Stripes 
gemacht.

von Harald W. (wilhelms)


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Mr A. schrieb:

> Die LED hat eine Durchlassspannung von 3.2-3.4V und soll mit 700mA
> betrieben werden. Wie ich das verstanden habe, misst der Treiber
> den LED-Strom und passt die Spannung entsprechend an.

Nein, es wird normalerweise direkt der Strom geregelt. Die Spannung
an der LED ergibt sich dann. Natürlich kann man einen einigermaßen
konstanten Strom auch mit Vorwiderständen bekommen. Dann kommt es
aber, je nach LED, Temperatur usw. zu grösseren Stromschwankungen.

von Manfred (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Mr A. schrieb:
>
>> Die LED hat eine Durchlassspannung von 3.2-3.4V und soll mit 700mA
>> betrieben werden. Wie ich das verstanden habe, misst der Treiber
>> den LED-Strom und passt die Spannung entsprechend an.
>
> Nein, es wird normalerweise direkt der Strom geregelt.

Doch, Mr A. hat das richtig beschrieben. Wenn der Strom zu hoch ist, muß 
der Regler die Spannung soweit reduzieren, bis er wieder passt.

> Die Spannung an der LED ergibt sich dann.

Richtig, weil der Regler sie automatisch so einstellt, dass der 
gewünschte Strom fließt.

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Mr A. schrieb:
>>
>>> Die LED hat eine Durchlassspannung von 3.2-3.4V und soll mit 700mA
>>> betrieben werden. Wie ich das verstanden habe, misst der Treiber
>>> den LED-Strom und passt die Spannung entsprechend an.
>>
>> Nein, es wird normalerweise direkt der Strom geregelt.
>
> Doch, Mr A. hat das richtig beschrieben. Wenn der Strom zu hoch ist, muß
> der Regler die Spannung soweit reduzieren, bis er wieder passt.
>
>> Die Spannung an der LED ergibt sich dann.
>
> Richtig, weil der Regler sie automatisch so einstellt, dass der
> gewünschte Strom fließt.

Genau, und bei Spannungsreglern wird der Strom automatisch
so eingestellt, das sich die gewünschte Spannung ergibt.

: Bearbeitet durch User
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