Suche Empfehlung für Step-Up Wandler für LED bis 2A

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Hallo,

Ich suche einen Step-Up Wandler der einen einstellbaren Konstantstrom 
für eine LED liefert.

Eingang: 20..32V (von Akkus 24V)

Ausgang: 35..50V
Für LED's 500...1200mA

Beschaltung: möglichst einfach mit recht wenigen Bauteilen. Gegen einen 
extra Mosfet habe ich jedoch nichts ein zu wenden, ich denke das macht 
die Schaltung langlebiger.

Moderne LED Lampen gibt es heutzutage viele zu kaufen, die haben oft 
einen Step-Down Wandler drin, den braucht man nur durch einen passenden 
anderen ersetzen. Man muss nur darauf achten dass der Wandler einen 
nicht zu großen Strom für die LED's erzeugt.
Die ganzen China-Billig-Step Up Wandler gehen mir zu schnell kaputt, 
deshalb will ich mir selbst einen bauen, der dann hoffentlich "robuster" 
ist.

Daher die Frage in die Runde:
Könnt ihr mir welche empfehlen?

Vielen Dank.

[Michael B. (laberkopp)]

Markus M. schrieb:
> Ich suche einen Step-Up Wandler der einen einstellbaren Konstantstrom
> für eine LED liefert.
> Eingang: 20..32V (von Akkus 24V)
> Ausgang: 35..50V
> Für LED's 500...1200mA

XL6005 macht das, gibt auch Fertigplatinen.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Ich habe den "AL8853AQS-13" gefunden, scheint von den technischen Daten 
her ganz OK zu sein.
- Überspannungsschutz
- Stromregelung
- Preislich ebenfalls interessant.

[Gerald B. (gerald_b)]

Der große Bruder vom bereits genannten XL6005 ist der XL6006. Der kann 
auf der Eingangsseite bis zu 5A, die du bei einem 100W COB auch 
brauchst.
Was meinst du mit einstellbar? Dimmbar? Von Haus aus ist der XL6005 und 
XL6006 nicht dimmbar. Habe ich ihm über einen Eingriff in die 
Stromregelung aber beigebracht. Ich habe ein erprobtes Platinenlayout, 
wo auf die 100x100 vom Chinafertiger 3 Kanäle passen.
Ich bin allerdings die nächsten gut 2 Wochen im Urlaub unterwegs, es 
wird erst danach.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Mit Einstellbar meinte ich, dass ich eine Widerstands Kombination auf 
die Platine löte (oder an einem Poti drehe) und dann wird der Strom für 
immer z.B. 800mA betragen.
Während dem Betrieb braucht die Lampe nicht gedimmt werden, nur ein/aus 
geschaltet.

[Gerald B. (gerald_b)]

Dann ist der XL6006 dein Freund :-)
Ohne Dimmen kein Problem. Der Eingangsstrom ist auf 5A limitiert. Bei 
12V am Eingang sind die halt bei 50W am Ausgang erreicht. A und O ist 
eine gute Kühlung des IC. Das ist bei SMD etwas tricky. Ich habe das mit 
einem Sack voller Thermal Vias auf die Unterseite und dort einem BGA KK 
hinbekommen.
Bis 60V am Ausgang kann das IC. Fange die aber mit einer 57V Zenerdiode 
ab. Auch wenn es China ICs sind. Die sind halt so gut oder so schlecht, 
wie die Bauteile drumherum, das Design und die Kühlung. Gute low ESR 
Elkos und eine großzügig bemessene Induktivität (ich hab einen 100myH 
Ringkern mit 7 oder 8 Ampere Sättigungsstrom verwendet.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Ich bezweifle dass die Z-Diode schützt, die wird innerhalb weniger 
Sekunden sich mehr oder weniger auflößen. Die Z-Diode schaltet den Chip 
schließlich nicht ab. Ein Wackelkontakt an den LED's und das war's dann.

Da würde ich eher dem AL8853 vertrauen, da der die maximale Spannung 
begrenzen kann. Den Chip gibt es als "A" Variante = "Automotive", daher 
denke ich der wird sicher nicht aus Spaß diesen Standard haben sondern 
weil der nicht bei einem kleinen Fehler kaputt geht.

Meine bisherigen LED's leuchten schon seit über 10 Jahren, kompletter 
Selbstbau, damals gab es noch nicht die LED Leuchtmittel zur Auswahl wie 
heute. Da kam es hin und wieder mal vor dass eine Lötstelle (wegen 
Erwärmungen) immer mal wieder abgerissen ist. Nachlöten und die Lampe 
leuchtet weiter.

[Gerald B. (gerald_b)]

Die Zenerdiode soll den Spannungsüberschuss nicht verheizen, sondern am 
Knotenpunkt Adj-Eingang - Messwiderstand eingreifen und runterregeln ;-)

[J. S. (pbr85)]

Gerald B. schrieb:
> Die Zenerdiode soll den Spannungsüberschuss nicht verheizen, sondern am
> Knotenpunkt Adj-Eingang - Messwiderstand eingreifen und runterregeln ;-)

Korrekt, das funktioniert auch bei anderen niedrigeren Spannungen. Hier 
mal der XL6005 mit 'ner "fliegenden" 15,4V Zenerdiode und 667mA Strom 
(1/3 Ohm Rmess).

Pin 3 und die Spule liegen dabei auf einem Kupferplättchen, für die 
Kühlung und das Ganze wird dann auf eine Aluplatte geklebt. Die 
Stromkreise sind kurz gehalten für bessere EMV, nach L. Millers 
Empfehlungen. Aber vllt kann er da ja noch etwas verbessern, wenn er 
Zeit und Lust hat.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Stimmt, jetzt sehe ich das.
Zwischen dem Strommess-Widerständen und dem FB Eingang ist ein 2,2K 
Widerstand, den kann man natürlich relativ einfach per Z-Diode hoch 
ziehen.

Im Datasheet von XL6006 stand das nicht drin.

Nur den XL6006 gibt es nicht bei Mouser :-/

[J. S. (pbr85)]

Markus M. schrieb:
> Stimmt, jetzt sehe ich das.
> Zwischen dem Strommess-Widerständen und dem FB Eingang ist ein 2,2K
> Widerstand, den kann man natürlich relativ einfach per Z-Diode hoch
> ziehen.
>
> Im Datasheet von XL6006 stand das nicht drin.
>
> Nur den XL6006 gibt es nicht bei Mouser :-/

Aber bei eBay, Ali etc.;=)

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Anbei der Schaltplan aus dem Datenblatt.
Bis in ein paar Tagen hab ich die Bauteile, dann teste ich mal.

Dankeschön für die Infos.

[J. S. (pbr85)]

J. S. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> Die Zenerdiode soll den Spannungsüberschuss nicht verheizen, sondern am
>> Knotenpunkt Adj-Eingang - Messwiderstand eingreifen und runterregeln ;-)
>
> Korrekt, das funktioniert auch bei anderen niedrigeren Spannungen. Hier
> mal der XL6005 mit 'ner "fliegenden" 15,4V Zenerdiode und 667mA Strom
> (1/3 Ohm Rmess).
>
> Pin 3 und die Spule liegen dabei auf einem Kupferplättchen, für die
> Kühlung und das Ganze wird dann auf eine Aluplatte geklebt. Die
> Stromkreise sind kurz gehalten für bessere EMV, nach L. Millers
> Empfehlungen. Aber vllt kann er da ja noch etwas verbessern, wenn er
> Zeit und Lust hat.

Hier hatte sich übrigens ein Fehler eingeschlichen, aus irgendeinem 
Grund hatte ich damals beim Eingang die Masse bis zum Pluspol 
durchgezogen und natürlich von dem Schwachsinn sogar ein Foto gemacht 
...

Hier die korrigierte Version, kurz vor dem Verguss, die Leiterbahn unten 
links beim ersten Elko habe ich weg geknipst und so den Kurzschluss 
entfernt.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Ich habe mal 2 Schaltpläne angehängt.

1) XL6006
2) AL8853

Ich habe noch nicht die Bauteile zum Testen, daher die Frage in die 
Runde, ist noch etwas falsch, fehltnoch was?

Zum Teil habe ich Dioden, Spulen und Mosfets doppelt gezeichnet, damit 
das entsprechend andere Footprint auf der Platine ist. Als Bastler 
braucht man immer mal wieder "alternativen".

Vielen Dank.

J. S. schrieb:
> Hier die korrigierte Version

Hatte ich mir auch schon gedacht, dass die Masse etwas zu großzügig 
verlegt war ;-)

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Mein Ergebnis:

XL6006:
Die Schaltung mit dem XL6006 funktioniert rein gar nicht. Die Z-Diode 
habe ich extra eine mit 47V rein gesetzt, da ich maximal 43V benötige. 
Aber dennoch der XL6006 ist SCHROTT.
Einmal habe ich den ausgetauscht, auch mit dem neuen kommt keine höhere 
Spannung heraus.
Spannung beim EN Pin: 1,8V
Spannung beim Vfb Pin: 0,09V
-->> MÜLL

AL8853:
Die zweite Schaltung mit dem AL8853 hingegen funktioniert perfekt, lief 
wie designt auf Anhieb ohne Probleme. Bei keiner angeschlossenen LED 
stehen 60V an, bei LED wird auf den Strom geregelt. Wackelkontakt bei 
der LED sind überhaupt kein Problem, da geht nichts kaputt. Bei 700mA 
wird die Schaltung so gut wie überhaupt nicht warm, der Mosfet PSMN21 
ist Perfekt geeignet.
Nur die Spule PISR habe ich auf 100µH verkleinert wegen dem höheren 
Sättigungsstrom, da ich den benötige. T1 ist bestückt, T2 nicht.
-->> EMPFEHLUNG für den Nachbau.

[Gerald B. (gerald_b)]

Hier mal meine Platine samt Schaltplan, die definitiv funktioniert - 
alles im zip-Archiv.
Ist ein 3-fach Boardnutzen, mit durchgebrückter Versorgungsspannung. Man 
braucht für eine RGB Stufe nur 1x einspeisen.
Ich habe noch eine Dimmoption vorgesehen. Da die in der AppNote 
vorgeschlagene Dimmung abhängig von der Pegelhöhe war (3,3 oder 5V 
Logikpegel) habe ich intern 5V per Z-Diode auf dem Modul stabilisiert 
und per Transistorschaltstufe dann pegelmäßig entkoppelt, so das es 
jetzt belanglos ist, ob ich da mit 3,3V Logik oder 24V SPS draufgehe.
Einzig der Vorwiderstand der 5V Zenerdiode muß angepasst werden.
Dem Enable Eingang des IC habe ich per RC  Glied eine 
Einschaltverzögerung verpasst, damit die LED beim Einschalten nicht kurz 
aufblitzt.
Ist auch recht nützlich, wenn ein Schaltnetzteil beim Ladestromstoß der 
der Elkos kapituliert.
Dessen C1 sollte man nicht THT durch das Lötauge bestücken, denn der 
behindert die Montage eines BGA-KK auf der Unterseite. Das ist der 
einzigste Schönheitsfehler ;-)
Auf die Unterseite kommt ein großer BGA KK, auf das IC ein kleinerer 
Chip-KK, desgleichen auf die Schottkydiode.

Mit dem XL3005 gibts noch einen Step Down Zwilling