KSQ für 1W LED

Werden bestimmte Schaltungen gesucht?

Moderator: dussel07

KSQ für 1W LED

Beitragvon Anse » 03.10.2014, 21:31

Hallo,

Einen Schaltregler kann auch als Konstantstromquelle verwendet werden.
Die Schaltung habe ich selber entwickelt und ist auch schon auf dem Steckbrett erprobt.
KSQ_0-500mA.png
Kurz zur Funktion: Der Schaltregler LM2574 N-ADJ regelt den Strom durch die LED. Am Shunt R1 fällt eine vom LED Strom abhängige Spannung ab. In meinem Fall 350mV bei 350mA. Der nicht invertierende Verstärker verstärkt die Spannung um auf 1,23V am Feed Back des Schaltreglers zu kommen.
Mit dem Poti R2 kann der Verstärkungsfaktor und so der Strom eingestellt werden.

Jetzt bleiben nur noch die Fragen:
-Welchen Widerstandswert sollte der Poti mindestens und maximal haben?
-Macht ein Metallschichtwiderstand als Shunt wegen der Langzeitstabilität Sinn?
-Sollte die am Shunt abfallende Spannung mit einem Kondensator stabilisiert werden?

LG
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon alterhase » 04.10.2014, 06:52

...Jetzt bleiben nur noch die Fragen:
-Welchen Widerstandswert sollte der Poti mindestens und maximal haben?
-Macht ein Metallschichtwiderstand als Shunt wegen der Langzeitstabilität Sinn?
-Sollte die am Shunt abfallende Spannung mit einem Kondensator stabilisiert werden?...

:arrow: Der Mindestwert wird durch die Strombelastbarkeit des OP-Amp bestimmt. Der Maximalwert durch die Input Bias Currents des OP-Amp und die zulässigen Ofsets. Je höherohmig das Poti umso anfälliger wird die Schaltung für Einstreuungen. !Schaltregler! ... also wäre ich eher vorsichtig und würde im unteren 2 stelligen kΩ Bereich bleiben. Den Regelbereich wirst du ja noch mit Widerständen einschränken müssen. ...die sind in meiner Betrachtung includiert
:arrow: Auf jeden Fall.
:arrow: Du meinst glätten. "Stabilisieren" wäre kontraproduktiv. Alles was du nach einer Regelung an Kapazitäten reinpflasterst wirkt sich negativ auf die Ansprechzeit aus. also C´s Ja, aber nur soviel dass Störungen unterdrückt werden.

Ansonsten: Schönes Projekt! Danke fürs Reinstellen und bitte berichte weiter. :D
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon Anse » 04.10.2014, 15:00

Zum Poti: Der Ausgang des OPV sollte normal nicht dauerhaft über 1,23V liegen. Wenn der Poti 1k hatte fließen 1,23mA ab. Bei 40mA maximal sollte das ausreichen. Den Bereich eingrenzen würde ich aber nur nach oben.
Das ganze wird für eine Freund entwickelt. Er will die LEDs nur bis ca 80% nutzen.
Beim Shunt würde eigentlich ein 0,25W Typ reichen. Bei 0,35A und 0,35V Spannungsabfall werden 0,122W verheizt.
Du meinst glätten. "Stabilisieren" wäre kontraproduktiv. Alles was du nach einer Regelung an Kapazitäten reinpflasterst wirkt sich negativ auf die Ansprechzeit aus. also C´s Ja, aber nur soviel dass Störungen unterdrückt werden.
Ja, das meinte ich damit. Bald bekomme ich ein Ozillosskope. Dann kann ich mal sehen, ob da was stört.
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon alterhase » 04.10.2014, 17:23

...Bald bekomme ich ein Ozillosskope. ...
Toll! :D ...welches hast du dir ausgesucht bzw. bekommst du?
... wirst sehen, das ist wie wenn jemand das Licht aufdreht. :idea: :D
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon Anse » 04.10.2014, 18:13

HPS140 solls werden. Bei dem Preis kann man fast nichts falsch machen.
Ich hätte ja gerne ein größeres DSO aber ich kann den Rest meiner Sippe nicht von der Nützlichkeit solch eines Geräts überzeugen :wink:
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon alterhase » 04.10.2014, 18:50

Du brauchst "Kloppe" den Meinungsverstärker.

Das HSP140 ist für den Einstieg garkeine schlechte Wahl. Hab mir auch eines zugelegt.
Du kannst damit viele der praktisch anfallenden "Messungen" machen.
Wenn du dann ein "erwachsenes" DSO oder MSO hast, hast du noch ein "Taschenscope" für den Werkzeugkoffer.
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon Anse » 18.10.2014, 20:58

... wirst sehen, das ist wie wenn jemand das Licht aufdreht.
Die "Taschenlampe" hat ergeben, das die Spannung an FB ganz ordentlich wackelt. Kein Wunder. Die Spannung am Shunt ist auch nicht gerade glatt und der OPV macht daraus natürlich noch eine größere Amplitude.
Darum ist jetzt noch ein zusätzlicher C und ein R rein gewandert:
KSQ_0-500mA.png
KSQ_0-500mA.png (7.63 KiB) 3953-mal betrachtet
Jetzt ist die Feed Back Spannung schön glatt und der Ausgang des Reglers zeigt ein schönes PWM.
Nur bei unter 60mA Strömen fängt das System zu schwingen. Man kann ja nicht alles haben.
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon topas » 18.10.2014, 21:14

Die Form, die der Strom durch die LED hat, ist ja eigentlich Wurscht.
Ich neige ja eher zur Verwendung von Spezialchips. Das macht die Lämpchen kleiner...

Nein, die Diskussion fangen wir hier nicht..... :D

übrigens: Weihnachtsschaltungswettbewerb!
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon alterhase » 19.10.2014, 05:39

@anse:
Besser Kerzenschein statt absoluter Finsternis :)

Klar gibt es Spezialchips für alles und jedes. ...und man an soll sie auch verwenden wo es sinnvoll ist.

Doch hier gehts nicht "nur" darum eine LED zum Arbeiten zu bringen, sondern um eine Eigenentwicklung mit Standardbauteilen. Teils um sich´s selbst und anderen zu beweisen teils um einem Freund zu helfen und gleichzeitig ist es auch ein Echttest für´s neue Scope.

So gesehen ein Universalkunstwerk 8) Bravo!

Leider hat Anse damit sein Pulver für den Weihnachtsschaltungswettbewerb frühzeitig verschossen ... oder etwa doch nicht? :wink: Das HPS140 könnte ja so einige auf "Halde" gelegte Projekte wiedererwecken. 8)
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon Anse » 19.10.2014, 14:05

topas hat geschrieben:Die Form, die der Strom durch die LED hat, ist ja eigentlich Wurscht.
Ich neige ja eher zur Verwendung von Spezialchips. Das macht die Lämpchen kleiner...
Ganz egal ist der Strom ja nicht. Wenn der Regler nicht ganz so viel ausregeln muss ist es doch sicherer.
Zu den spezial Chips: Kannst Du einen nennen?
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon alterhase » 20.10.2014, 06:06

Ich seh das so:
Es hat keinen Sinn, Augenblickswerte aus der PWM zur Regelung heranzuziehen, wenn man den Mittelwert (genaugenommen Effektivwert) regeln möchte. Dieser mittlere Istwert wird ja erst durch das RC Glied R4,C3 gebildet und mit dem Sollwert (der mit R2,R3 festgelegt wird) verglichen. ...ob ein Tau von 2,2ms da ausreichend ist ?
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon topas » 20.10.2014, 19:08

Man kann auch den Augenblickswert regeln. Es gibt Chips, die integrieren so gut wie garnicht.
Anse hatte die Schaltung bereits früher vorgestellt - es gab wohl Probleme mit dem OpAmp. Den LM358 (oder ähnlich) hatte ich vorgeschlagen, weil fast alle Reglerschaltungen, deren Regelspannung nahe Ground geht, Probleme haben. OpAmps, die Spannungen nahe 0V verarbeiten können sind selten. Auch RailtoRail-OpAmps haben manchmal Probleme. Ich wollte die Schaltung auch weiterentwickeln, hatte auch schon LMs bei Chef bestellt. Aber dann kamen andere Sachen dazwischen. Anse ist am Ball geblieben - bravo! Es ging Dir aber im damaligen Thread mehr ums Prinzip. Stimmts, Anse? Wenn ich für jemand anderes eine Schaltung mache, mache ich es auf dem Stand der Technik und möglichst preiswert. Der LM... ist ja als Konstantspannungsquelle gedacht. Also auch ein Spezialchip. Seine Referenzspannung ist relativ hoch - für Spannungsregler OK, für Stromregler wäre der Shunt recht gross und auch der Spannungsabfall. Es gibt aber Chips für den "LED"-Fall, mit Referenzspannungen von < 0,5V. Dann kann auch der Shunt klein sein. Ein zusätzlicher OpAmp wäre entbehrlich.
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon topas » 21.10.2014, 16:32

PS: Zur Klarstellung: Es ist von OpAmp-Schaltungen die Rede, die unsymmetrisch mit nur einer Spannung versorgt werden. Bei symmetrischer Versorgung wären 0V, Gnd oder Masse ja für jeden OpAmp ein Klax. Mit nur einer Spannung ist Ground, 0V also das Bezugspotential identisch mit dem Potential des "Minusanschlusses" (Stromversorgung) des OpAmp. Spannungen in der Nähe des Minusanschlusses können nicht viele OpAmps verarbeiten. (Ich verweise mal auf Chefs Lehrgänge - er arbeitet immer mit 2x 9V-Batterien) Viele Schaltungen behelfen sich daher mit einer zusätzlich erzeugten negativen Spannung für den OpAmp. Oft kommt man ohne die auch nicht aus. Dieses Thema wurde hier im Forum schon des öfteren angerissen. Mal suchen....
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Re: KSQ für 1W LED

Beitragvon topas » 21.10.2014, 17:54

2. PS: Die Schaltung hat Weihnachtswettbewerbsqualität. Ob man irgendeine Stromberechnung anstellen kann?. Wenn es einen reproduzierbaren LED-Strom gäbe.... so: I_led = konstante * Uref/Rshunt...... oder so.
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