Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Effiziente Konstantstromquelle 220+ VDC, <100ma ?


von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Ganz einfache Frage: warum gibt es nicht mehr Konstantstromquellen mit 
hoher Ausgangsspannung (220V) und sehr niedriger Stromstärke (100mA 
max). Somit könnten auch kleine smd LED Reiheweise betrieben werden, was 
sehr viel einfacher und robuster ist als all die parallel-serien auf dem 
Markt.

Theoretisch wäre nicht mal ein Wandler gefragt, die Netzspannung würde 
ja reichen: also dioden-brücke, filter und ein LED Treiber, also 
minimale Verluste. Oder liege ich hier falsch ?

: Bearbeitet durch User
von Daniel F. (foxi_the_daywalker)


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Klar, musst nur den Berührungschutz einhalten und vielleicht eine 
Foldback-Regelung haben.
Sonst glüht dir bei Kurschluss nachher deine KSQ weg.

von Georg M. (g_m)


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von Fritz G. (fritz65)


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Infineon hat auch einen Schaltungsvorschlag speziell für Filament-LEDs:

https://www.infineon.com/cms/en/tools/landing/ifxdesignerhtmlfiles/230VAC_BCR421_LED_filament_high_temp.html

von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Danke für die Rückmeldung und die Links. Also wenn's ernst wird, könnte 
ich mehr infos zu Sicherheit und Filtern brauchen für die KSQ noch bevor 
es um einen Driver Chip geht. Kann jemand eine robusten Schaltplan für 
eine solche KSQ empfehlen ?

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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QWeRKUS Q. schrieb:
> Theoretisch wäre nicht mal ein Wandler gefragt, die Netzspannung würde
> ja reichen: also dioden-brücke, filter und ein LED Treiber, also
> minimale Verluste.

Du weißt schon, dass, wenn man die Netzspannung gleichrichtet ca. 325 
Volt hat und keine 220 (bzw. 230)? Mit "minimalen Verlusten" ists also 
nicht. Gut, zumindest nicht SO einfach bzw. eben ohne Wandler.

von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Stefan S. schrieb:
> QWeRKUS Q. schrieb:
>> Theoretisch wäre nicht mal ein Wandler gefragt, die Netzspannung würde
>> ja reichen: also dioden-brücke, filter und ein LED Treiber, also
>> minimale Verluste.
>
> Du weißt schon, dass, wenn man die Netzspannung gleichrichtet ca. 325
> Volt hat und keine 220 (bzw. 230)? Mit "minimalen Verlusten" ists also
> nicht. Gut, zumindest nicht SO einfach bzw. eben ohne Wandler.

Danke für den Hinweis. Interessant wo die 325 herkommen - siehe bild. 
Bedeutet halt mehr LED in der Reihe, aber warum dann mehr Verluste ?

von Falk B. (falk)


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QWeRKUS Q. schrieb:
>> Du weißt schon, dass, wenn man die Netzspannung gleichrichtet ca. 325
>> Volt hat und keine 220 (bzw. 230)? Mit "minimalen Verlusten" ists also
>> nicht. Gut, zumindest nicht SO einfach bzw. eben ohne Wandler.
>
> Danke für den Hinweis. Interessant wo die 325 herkommen - siehe bild.
> Bedeutet halt mehr LED in der Reihe, aber warum dann mehr Verluste ?

Niemand schrieb von "mehr Verluste". Es schrieb, daß damit nicht 
minimale Verluste erreicht werden. Naja. Was ist minimal? 1%? 10%? Viele 
LED-Lampen nutzen eine einfache Gleichrichtung + lineare 
Konstantstromquelle und erreicht damit schon recht gute 
Wirkungsgrade. Da fallen nur um die 20-30V über der KSQ ab, der Rest 
über den LEDs. Macht bei 325V Spitzenspannung ~90% Wirkungsgrad. Da muss 
ein Schaltregler erstmal rankommen. Und der braucht mehr Bauteile und 
kostet dann halt auch mehr. Und wofür? Für bestenfalls 95% Wirkungsgrad? 
Da kann man mal die Gewinnschwelle, neudeutsch Break Even Point 
ausrechnen.

von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Falk B. schrieb:
> Niemand schrieb von "mehr Verluste". Es schrieb, daß damit nicht
> minimale Verluste erreicht werden. Naja. Was ist minimal? 1%? 10%? Viele
> LED-Lampen nutzen eine einfache Gleichrichtung + lineare
> Konstantstromquelle und erreicht damit schon recht gute
> Wirkungsgrade. Da fallen nur um die 20-30V über der KSQ ab, der Rest
> über den LEDs. Macht bei 325V Spitzenspannung ~90% Wirkungsgrad. Da muss
> ein Schaltregler erstmal rankommen. Und der braucht mehr Bauteile und
> kostet dann halt auch mehr. Und wofür? Für bestenfalls 95% Wirkungsgrad?
> Da kann man mal die Gewinnschwelle, neudeutsch Break Even Point
> ausrechnen.

Einverstanden. Dennoch ist es wundersam wie einfach der Infineon 
Schaltplan ist. Da ist nicht mal eine Sicherung vorgesehen.

von Michael B. (laberkopp)


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Stefan S. schrieb:
> "minimalen Verlusten" ists also nicht.

Natürlich, Schaltregler sind über 90% effizient, insbesondere bei hohen 
Spannungen auch gern 96%.

Die Welt ist beim Vorwiderstand nicht stehen geblieben.

von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Hier ein etwas besserer Schaltplan von Microchip (Anhang); diesmal mit 
Sicherung, Spannungsregler und Tiefpass Filter.

von QWeRKUS Q. (qwerkus_q)


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Wer suchet, der findet!
Mit abstand die eleganteste Lösung für eine verstellbare KSQ, aus der TI 
Dokumentation für ihre Offline LED Treiber chips: 
https://www.ti.com/lit/gpn/tps92411

Die Idee zwischen verschiedenen Reihen zu schalten um die Brummspannung 
vom Richter abzufangen finde ich klever. Auch de Effizienz ist sehr gut.

von Michi S. (mista_s)


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Falk B. schrieb:
> Da fallen nur um die 20-30V über der KSQ ab

Wie soll sich das denn ausgehen, wenn allein schon die Netzspannung um 
>60V schwanken darf?

von Falk B. (falk)


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Michi S. schrieb:
>> Da fallen nur um die 20-30V über der KSQ ab
>
> Wie soll sich das denn ausgehen, wenn allein schon die Netzspannung um
>>60V schwanken darf?

Dann darf sie halt nicht um 60V schwanken, bzw. nach unten ist entweder 
weniger Luft oder nach oben geht die Effizienz runter. Such dir was aus. 
Es gibt viele Videos auf Youtube, wo diverses LED-Glühobst zerlegt und 
die Schaltung analysiert wird, u.a. bei dem bärtigen Schotten Big Clive.

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