Alternative Abwärtswandler LM2596

[Harald S. (harry2)]

Hallo,
ich möchte von 24 V (oder weniger, weil abhängig vom Akku) auf exakt 4,5 
V abwärts wandeln. Ich möchte die 9 LED's einer billigen chinesischen 
4,5 V Taschenlampe in der selben Intensität für kurze Zeit erleuchten 
lassen. Testweise habe ich einen Abwärtswandler LM2596, der das auch 
zuverlässig löst.
Da ich nur ein Teil davon habe und der eigentlich für einen anderen 
Zweck gedacht is, ist meine Frage nach einer anderen zuverlässigen 
Methode.

Falls das hilft, on der Bastelkiste hab ich WS78L12 78L05 / WS78L12 
78L12.

Danke für eure Hilfe.
Gruß Harald

[Rainer W. (rawi)]

Harald S. schrieb:
> Da ich nur ein Teil davon habe und der eigentlich für einen anderen
> Zweck gedacht is, ist meine Frage nach einer anderen zuverlässigen
> Methode.

Das kommt, wie so oft, auf die Anwendung an.
Wieviel Strom benötigen deine LEDs und was heißt "exakt 4,5V"?
Welche LED benötigt 4.5V? Eine weiße/blaue benötigt normalerweise etwas 
in der Gegend um 3.3V. Wie sind deine 9 LEDs verschaltet. Bei 4.5V 
bleibt eigentlich nur eine Parallelschaltung. Dann muss 
schaltungstechnisch dafür gesorgt sein, dass sich der Strom ausreichend 
gleichmäßig auf die LEDs aufteilt und die überschüssigen rund 1.2V 
irgendwo bleiben. Ein Boost-Konverter mit Serienschaltung der LEDs ist 
eher selten.

Die Helligkeit von LEDs wird über den Strom gesteuert. Sonst bekommst du 
Probleme, wenn sich z.B. die Temperatur der LED ändert.

Fertige Module mit LM2596 gibt es für kleinstes Geld zu kaufen. Du 
könntest einfach in ein zweites investieren. Nur den On/Off-Ausgang (Pin 
5 vom LM2596) musst du meist selber heraus führen. Deine Linearregler 
sind da keine Alternative, da sie z.B. keinen On/Off-Steuereingang 
besitzen, du also noch mindestens eine Schalteinrichtung (MOSFET mit 
Beschaltung) dazu zaubern müsstest. Womit und wie wird deine "kurze 
Zeit" gesteuert?
Die angegebenen 3A der LM2596-Module sind allerdings eher als 
Werbespruch zu verstehen. Um diesen Strom nutzen zu können, müsstest du 
dir viel Mühe mit der Kühlung geben.

Bei 24V bietet sich eigentlich eine Serienschaltung von LEDs an. Was ist 
dein eigentliches Problem?

p.s.
Ich sehe gerade, die LM2596-Module gibt es inzwischen für unter 1,40€ 
pro Stück, wenn du dir gleich ein paar auf Lager legst, z.B.
https://www.ebay.de/itm/166604688127

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> Womit und wie wird deine "kurze Zeit" gesteuert?

Über ein Relais mit Verzögerung. Dahinter ist habe ich einen astbilen 
Multivibrator gebaut, der das Licht so kange aufblitzen lässt, wie das 
Relais angezogen bleibt.

Rainer W. schrieb:
> Wieviel Strom benötigen deine LEDs ...

Diese Lampe (Bild) wird normalerweise mit 3x 1,5 V AAA Batterien 
betrieben.
Kaltweißes, helles, grelles Licht.  Mit Linse noch greller, was ich 
genau brauche. Alle parallel geschaltet.

Rainer W. schrieb:
> die LM2596-Module gibt es inzwischen für unter 1,40€ pro Stück,

Wohl für meine Ansprüche / Kenntnisse die beste Lösung.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Harald S. schrieb:
> Ich möchte die 9 LED's einer billigen chinesischen 4,5 V Taschenlampe in
> der selben Intensität für kurze Zeit erleuchten lassen.
Es ist eine schlechte Idee, LEDs ohne Vorwiderstände an konstanter 
Spannung zu betreiben. Billige China-Taschenlampen verlassen sich auf 
den in die Batterien "eingebauten" Innenwiderstand. Den hat der 
Schaltregler nicht.

> in der selben Intensität
Was heißt "in der selben Intensität"? Dass alle LEDs gleich hell 
leuchten? Oder dass sie so hell leuchten wie wenn du neue Batterien rein 
gemacht hättest? Falls zweiteres: hast du mal die Spannung der neuen 
Batterien gemessen? Im Leerlauf und bei eingeschalteter Lampe?

> für kurze Zeit erleuchten lassen.
Gut so, lange werden die das sowieso nicht aushalten... ;-)

[Michael B. (laberkopp)]

Harald S. schrieb:
> Da ich nur ein Teil davon habe und der eigentlich für einen anderen
> Zweck gedacht is, ist meine Frage nach einer anderen zuverlässigen
> Methode.
> Falls das hilft, on der Bastelkiste hab ich WS78L12 78L05 / WS78L12
> 78L12.

Deine Badtelkisze hilft nicht.

Und weil du sowieso was kaufen musst,,warum nicht einen zweiten LM2596 
Platinchen.

Der hier https://www.ebay.de/itm/234682914099 wäre sicher ein moderner 
kleiner Ersatz, taugt aber nur bis 23V.

Und der hier https://www.ebay.de/itm/255283221975 bringt zwar mehr 
Leistung, die ist aber unnötig und damit unnötig teuer.

Und der hier https://www.ebay.de/itm/375195081797 liefert nur 3.3 oder 
5V.

Du könntest eher das hier kaufen https://www.ebay.de/itm/185789939051 
und damit die LED mit begrenztem Strom statt an fester Spannung 
versorgen.

[Harald S. (harry2)]

Lothar M. schrieb:
> Was heißt "in der selben Intensität"? Dass alle LEDs gleich hell
> leuchten? Oder dass sie so hell leuchten wie wenn du neue Batterien rein
> gemacht hättest?

Dass sie so hell leuchten, wie wenn ich neue Batterien rein
gemacht hätte



Lothar M. schrieb:
> hast du mal die Spannung der neuen Batterien gemessen?

Im Leerlauf jetzt 4,14 V (war aber zum Anfang bei 4,5)
Mit eingesch. Lampe 3,58

[Harald S. (harry2)]

Michael B. schrieb:
> warum nicht einen zweiten LM2596 Platinchen.

Schon bestellt.

Und wenn es die Lämpchen vorzeitig zerhaut, mein Gott, die Lampe hat 99 
cent gekostet. Ich werde es verkraften. 😊

Aber auch danke damit:

Lothar M. schrieb:
> Billige China-Taschenlampen verlassen sich auf den in die Batterien
> "eingebauten" Innenwiderstand.

Man muss es ja nicht so weit ausreizen.

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> Nur den On/Off-Ausgang (Pin 5 vom LM2596) musst du meist selber heraus
> führen.

Darf ich nochmal fragen, was damit gemeint ist?
Es gibt +/- in.
Es gibt +/- out.
Und eine Stellschraube.

On/Off-Ausgang (Pin 5 .... ?????

[Rainer W. (rawi)]

Lothar M. schrieb:
> Es ist eine schlechte Idee, LEDs ohne Vorwiderstände an konstanter
> Spannung zu betreiben. Billige China-Taschenlampen verlassen sich auf
> den in die Batterien "eingebauten" Innenwiderstand. Den hat der
> Schaltregler nicht.

Da die LEDs mit dem LM2596 nicht abfackeln, vermute ich, dass der Strom 
wohl nicht nur durch den Innenwiderstand der Batterien begrenzt wird.

Harald S. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Wieviel Strom benötigen deine LEDs ...
>
> Diese Lampe (Bild) wird normalerweise mit 3x 1,5 V AAA Batterien
> betrieben.
> Kaltweißes, helles, grelles Licht.  Mit Linse noch greller, was ich
> genau brauche. Alle parallel geschaltet.

Lässt sich der Strom auch in Milliampere ausdrücken?

Harald S. schrieb:
> On/Off-Ausgang (Pin 5 .... ?????

... On/Off-EINGANG - sorry ...

Der LM2596 ist das schwarze Ding mit den fünf Pins, wo "LM2596" drauf 
steht ;-)
Um den On/Off-Steuereingang zu benutzen, musst du zum Lötkolben greifen 
und den Pin 5 von Gnd trennen. Im Datenblatt steht mehr dazu.

Hier noch ein weiteren Angebot (10 Stk. 9.21€)
https://de.aliexpress.com/item/1005003629985077.html

[Michael B. (laberkopp)]

Lothar M. schrieb:
> Es ist eine schlechte Idee, LEDs ohne Vorwiderstände an konstanter
> Spannung zu betreiben.

Ja

> Billige China-Taschenlampen verlassen sich auf
> den in die Batterien "eingebauten" Innenwiderstand

Nicht unbedingt, meine 4.5V Batterie Weihnachsbaumlichterkette hat einen 
33 Ohm Vorwiderstand drin. Bei manchen 'Silberdrahtketten' macht es der 
lange Eisen-Draht.

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> Lässt sich der Strom auch in Milliampere ausdrücken?

Hab ich doch die Feinheiten verwechselt. 😊

Mit Licht 0,32. Im Leerlauf geht es bei 2,05 los und wandert bis 1,74.

Rainer W. schrieb:
> Um den On/Off-Steuereingang zu benutzen ...

Warum sollte ich den das machen? Was bewirkt das?

[Rainer W. (rawi)]

Harald S. schrieb:
> Warum sollte ich den das machen?

Das war doch dein Ziel

Harald S. schrieb:
> für kurze Zeit erleuchten lassen

> Was bewirkt das?

Datenblatt S.3:
"It allows the switching regulator circuit to be shut down using logic 
level signals, ... The threshold voltage is typically 1.6 V. Applying a 
voltage above this value (up to +Vin) shuts the regulator off. If the 
voltage applied to this pin is lower than 1.6 V or if this pin is left 
open, the regulator will be in the “on” condition."

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> Das war doch dein Ziel

Naja, die LED's flackern durch den astabilen Multivibrator so lange (ca. 
3 sec.), bis das monost. Relais wieder zurückfällt.

[Rainer W. (rawi)]

Harald S. schrieb:
> Naja, die LED's flackern durch den astabilen Multivibrator so lange (ca.
> 3 sec.), bis das monost. Relais wieder zurückfällt.

Verstanden - was willst du damit sagen?

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> was willst du damit sagen?

Das ich nicht weiß, wo mir dabei der PIN 5 noch weiterhelfen soll. Ich 
muss aber auch zugeben, dass ich trotz Übersetzungshilfe die 
Beschreibung nicht verstehe.

[Rainer W. (rawi)]

Harald S. schrieb:
> Das ich nicht weiß, wo mir dabei der PIN 5 noch weiterhelfen soll.
> Ich muss aber auch zugeben, dass ich ... die Beschreibung nicht verstehe.

Über ein Steuersignal am Pin5 kannst du den Step-Down Wandler ein- und 
ausschalten. Wenn du kurz hintereinander ein- und wieder ausschaltest 
leuchtet eine am Ausgang angeschlossene LED für kurze Zeit.

[Harald S. (harry2)]

Rainer W. schrieb:
> Über ein Steuersignal am Pin5 kannst du den Step-Down Wandler ein- und
> ausschalten.

Interpretiere ich das richtig? Bei über 1,6V (vermutlich +) an Pin5 
startet das Teil durch (ähnlich einem Transisstor) und darunter sperrt 
es?

[Gerald B. (gerald_b)]

Harald S. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Über ein Steuersignal am Pin5 kannst du den Step-Down Wandler ein- und
>> ausschalten.
>
> Interpretiere ich das richtig? Bei über 1,6V (vermutlich +) an Pin5
> startet das Teil durch (ähnlich einem Transisstor) und darunter sperrt
> es?

Genau andersrum isses. Zum Einen gibt dir der Schaltpan im Datenblatt 
einen ersten Hinweis. In der Grundschaltung Liegt Pin 5, wie Pin 3 auf 
Masse. Dann ist "On" bei On/Off mit einem Strich darüber versesehen, was 
nach boolscher Logik eine Invertierung bedeutet.

[Rainer W. (rawi)]

Harald S. schrieb:
> Bei über 1,6V (vermutlich +) an Pin5 startet das Teil durch (ähnlich
> einem Transisstor) und darunter sperrt es?

Der On/Off-Pin muss ein Logiksignal bekommen. Die Schaltschwelle ist 
temperatur- und herstellerabhängig irgendwo zwischen 0.6 und 2V.
Im Off-Zustand ist der Wandler einfach aus.
Die Pegelzuordnung steht im Datenblatt im Abschnitt SHUTDOWN/SOFT-START 
CONTROL (unter 7.9 Electrical Characteristics – All Output Voltage 
Versions). Die Spannung muss entweder unter 0.6V oder über 2.0V liegen, 
wenn es sicher funktionieren soll.

Zuviel '+' darf es auch nicht sein. In den Absolut Maximum Values ist 
ein Wert von 6V angeben, unter dem du in allen Fällen bleiben musst. Du 
darfst allerdings über eine höhere Spannung steuern, wenn du einen 
Serienwiderstand einbaust, der den Strom auf unter 1mA begrenzt (so TI 
im Datenblatt unter den Absolute Maximum Ratings, Fußnote 3)

[Harald S. (harry2)]

Danke euch beiden. Im groben hab ich es kapiert, belasse es mangels 
Anwendungsbedarf aber erst mal bei  der Theorie.