Einstieg: Hi-Power-LEDs

[phettsack]

Hi,
über die Feiertage wollte ich mich mal intensiver mit Beleuchtung beschäftigen. Mit 1-3W LEDs und Konstantstromquellen habe ich schon ein wenig rumexperimentiert, das geht soweit ganz gut.
Nun wollte ich größer einsteigen und mir mal eine 30W LED vorknöpfen. Kühlkörper einen P4-Kühler mit Propeller.
Aber wo bekomme ich die geforderten 30-40V aus der Bastelkiste her? Da habe ich nur 3V, 5V und 12V Netzteile. Evtl. noch eins vom Drucker mit 24V. Das wars dann auch schon.
Muss ich tatsächlich was kaufen??

[flogerass]

Mit nem Boostwandler kannst du die Spannung erhöhen. Oder du schaltest mehrere Netzteile in Reihe. Bei denen darf die Primärseite dann aber keine Verbindung zum PE haben.

[Fritzler]

Bau doch eine getaktete Konstantstromquelle, die macht dann aus den 24V die 40V in Stepupbeschaltung.
Hier als Stepdown, musst eben nur etwas umdesignen:
http://www.fritzler-avr.de/HP/tipps/ksq.php

Musst aber aufpassen, die Stepup KSQs zerlegen sich selbst ohne Last, weil die Spannung dann so weit ansteigt.

[m3rt0n]

40V für ne 30W-led?

meine 100w-led will 29,6V sehen...

[ferdimh]

40V / 30W
Das ist dann wohl ne Cree CXA...
DIe habe ich als Autoarbeitsfunzel in Betrieb (erleuchtet z.B. diese Szene).
Ich verwende 12V und einen TL1070 als Stepup, dessen Strombegrenzung praktischerweise genau richtig liegt.

[phettsack]

Nix Cree, ich hab mir mal diese Dinger geordert:

http://www.ebay.de/itm/171192715623?var ... 1439.l2649

[Bjoern]

Du könntest nen Trafo nehmen mit spannungsverdoppler, wenn du nicht genug passende Teile für nen Boostwandler hast. Oder ne fette Ladungspumpe aufbauen
EDIT: Oder von Unetz aus gehen und nen Vorschaltkondensator/-drossel nutzen...

[xanakind]

ne 100 Watt LED für 6€
wo ist da der Haken? .......

[MrD]

Sind das nicht die, die Ferdi auch hat?

[flogerass]

ne 100 Watt LED für 6€

Wo?

Edith hat mir grad gesagt, dass ich zu blöd bin den Ebay-Shop zu bedienen.

[phettsack]

Selber bauen ist ja schön, aber könnte man sowas nehmen:

http://www.ebay.de/itm/30W-LED-Treiber- ... 1353521837

Kann man so einem Ding noch irgendwie halbwegs praktikabel Dimmung beibringen oder ist das zum Scheitern verurteilt?

[Bjoern]

Also ich habe für meine 100W China-LED knapp 8€ gezahlt und kann bisher nichts negatives berichten. Die einzelnen Emitter kommen ziemlich unterschiedlich, ab genügend Strom sindse alle gleich hell (augenmaß^^).

[phettsack]

ne 100 Watt LED für 6€
wo ist da der Haken? .......

Naja, das man 4 Wochen auf den Plunder warten muss.

Achso, falls jemand mal ein Fußballfeld beleuchten will: http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?Vie ... 0831106429. Wobei da HQI sicher ähnlich sind.

[Virtex7]

lächerlich, 4 wochen warten.
ich hab mir davon 2 gelassen, 7,55e das Stück.

[Treckergott]

Warum konnte man LEDs nochmal nicht an einem Labornetzteil betreiben?
Wurde hier mal erklärt und ich habs vergessen.
War glaube ich ziemlich simpel

[ozonisator]

Das waren Laserdioden, LEDs können das ab, wenn der Ausgangselko sich in die Diode entlädt bevor die Strombegrenzung greift. Workaround: Kurzschlussbrücke reinbauen, Diode anklemmen, Brücke entnehmen.

[ferdimh]

Ozonisator: Das kommt auf die LED und auf das Netzteil an.
Alternativ kann man halt die Spannung runterdrehen.

[Desinfector]

ne 100 Watt LED für 6€
wo ist da der Haken? .......

der Haken steht bereits in der Überschrift des Angebotes

10W 20W 30W 50W 100W High Power Pur / Warm White-LED-Lampe SMD-Chip-Glühlampe

je weiviel Watt hat das UFO denn jetzt?

[ferdimh]

Du hast nen Drop-Down-Menü um die Leistung auszuwählen.

[Harley]

Das kann man aussuchen.
Ich hab grad eine bestellt: 100W Coldwhite 6,09€.
Mit PayPal bezahlt, bin mal gespannt...
Ich hab vor Kurzem einen 50mW Laserpointer blau bestellt, 4,50€ !!
Ich hab auch erst gedacht, das wärn Fake, kam aber nach 2 Wochen ohne jedes Problem sauber verpackt an.
Geht sogar!

Gruß, Harley

[Sven]

Hochleistungs-LEDs gibt es auch günstig bei www.electrodragon.com. Der Laden verschickt auf Wunsch aus Belgien. Kein Stress mit Zoll und co.

http://www.electrodragon.com/product/hi ... 30w50w20w/

[Profipruckel]

Nun wollte ich größer einsteigen und mir mal eine 30W LED vorknöpfen. Kühlkörper einen P4-Kühler mit Propeller.
Aber wo bekomme ich die geforderten 30-40V aus der Bastelkiste her?

Wenn Du die Spannung nicht kannst, kaufe halt LEDs, die Du betreiben kannst, verwende mehrere, um auf die Gesamtleistung zu kommen!

Soweit Du einen Trafo mit 24V hast, käme eine Spannungsverdopplung nach Greinacher in Frage http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... 604161.htm, im Gegensatz zur Kaskade kann die auch nutzbare Ströme.

[Bjoern]

Greinacher, Kaskade... Unterschied?!

[ferdimh]

Sorry, aber das Elektronik-Kompendium stellt hier die Schaltungen falsch dar.
Die dargestellte "Villardschaltung" ist die Greinacherschaltung. Die Villardschaltung findet sich z.B. in Mikrowellen.
Die Dargestellte Delonschaltung ist korrekt, aber nicht äquivalent zur Greinacherschaltung (das ist nämlich die andere).
Die höhere Strombelastbarkeit der Delonschaltung ist aber nicht wirklich prinzipbedingt so, sondern nur bei kleinen Kapazitäten gegeben (hier ist aber dann der Ripple so hoch, dass dies in der Praxis oft irrelevant ist). Nichtsdestotrotz trägt bei der Delonschaltung alle Kapazität zur Siebung bei, weswegen sie, wenn ihre Nachteile keine Rolle spielen, vorzuziehen ist. Man kann sie halt nicht kaskadieren und AC-Masse ist nicht DC-Masse.

[Profipruckel]

Sorry, aber das Elektronik-Kompendium stellt hier die Schaltungen falsch dar.

Ich behaupte mal, daß ich das so "falsch" gelernt habe. Das Internet liefert widersprüchliche Aussagem, hängt wohl daran, wer von wem abgeschrieben hat. Egal, ich meine diese und habe damit durchaus gute Erfahrungen gemacht:

Verdoppler.gif (2.49 KiB) 3685 mal betrachtet

[ferdimh]

zumindest laut meinem Telefunken-Laborbuch (und nach Wikipedia ) ist das nen Delon, und ja, das funzt in der Praxis gut.

[phettsack]

Jetzt habe ich zwar einiges dazugelernt aber weiß immer noch nicht mit der 30W-LED umzugehen

[ferdimh]

Für "kein Netzteil für die Spannung vorhanden" dürfte das hier die einfachste Schaltung sein:

Anstelle der Drossel für 58er Röhren können auch andere für kleinere Leistung verwendet werden - durch die dann höhere Induktivität wird allerdings der Strom geringer.

[Fritzler]

Au jeah, das gibt 1a flackern!

[Profipruckel]

zumindest laut meinem Telefunken-Laborbuch (und nach Wikipedia ) ist das nen Delon, und ja, das funzt in der Praxis gut.

Das Telefunken-Laborbuch stufe ich als vertrauenswürdige Quelle ein

[Profipruckel]

Au jeah, das gibt 1a flackern!

Was hälst Du von einem Elko über der LED?

[Bastelbruder]

Anstatt eines Elkos der total überdimensioniert werden muß, bietet sich hier eine zweite Drossel an. Eine "PFC-Drossel" aus einem alten PC-Netzteil. Die kommt in Reihe zur LED hinter den Gleichrichter.

[ferdimh]

Das Flackern hält sich erfahrungsgemäß in Grenzen. Ansonsten ebnet ein 1000µ-oder-mehr-Elko über der LED die Chose ein und ist (trotz Überdimensionierung) deutlich handlicher als ne 2. Drossel (und hat auch weniger Verluste durch Widerstand). Effizienzmäßig ist die Schaltung mit nur einer LED aber keine so besonders gute Idee, weil im ohmschen Widerstand der Drossel (ca. 15 Ohm!) ne Menge Leistung verbraten wird. Wenn man die LED-Spannung durch Reihenschaltung erhöht, wird das Verhältnis besser.

[phettsack]

Also eine Leuchtstoffröhren-Drossel, 2x 30W LED, ein Gleichrichter und 1000uF (60V).
2x 30W sind vermutlich schon verdammt hell, wie könnte man das jetzt noch (in weiten Bereichen) dimmbar machen?

[Bastelbruder]

Also eine Leuchtstoffröhren-Drossel, 2x 30W LED, ein Gleichrichter und 1000uF (60V)

Und eine Crowbar damit bei Kontaktproblemchen nicht das selbe passiert wie mit dem dritten Elko in Bürstadt.. (gibts von den Luftschlangen wirklich kein Bild?)

[ozonisator]

Ich hab hier noch eine 100W LED die ich gerne besaften möchte, 35V 3,5A, kann ich das einfach hochskalieren oder wirds irgendwann kriminell?

[Metalfreak]

Ich hab hier noch eine 100W LED die ich gerne besaften möchte, 35V 3,5A, kann ich das einfach hochskalieren oder wirds irgendwann kriminell?

Die hat sicher nicht 3,5A,das wären ja 122W. Denk mal 3A trifft es eher.
Ohne deine Frage jetzt beantworten zu können wäre dieser Treiber was für dich:
http://dx.com/p/3-0a-100w-power-constan ... 265v-47306

[SMD_Stefan]

Endlich mal Leute mit dem selben Problem, vor dem ich gerade stehe

Ich hab nämlich auch eine 30W LED, 30V/1A - die gerne besaftet werden möchte. Das ganze soll irgendwann mal in eine portable, dimmbare Taschenschlampe eingebaut werden.

Zunächst stehe aber auch ich vor dem Problem, die Versorgungsspannung zur Verfügung zu stellen (Akkuspannung wird zunächst mit 12V angenommen). Mein Ansatz bisher ist ein Step-Up Converter mit AVR, der in den nächsten Tagen in Betrieb genommen werden soll. Eine wertvolle Info- Quelle hierzu wäre z.B.:

http://www.instructables.com/id/Make-a- ... ter/#step1

In dem Tutorial gibt es weitere Links, die nicht zu verachten sind.

[SMD_Stefan]

So, kurzer Erfahrungsbericht zum Step- Up:

Zunächst einmal ist dies mein erster Step- Up- Wandler, und ich hab inzwischen den Wert der Induktivität vergessen. Macht die Berechnungen leichter, sind nämlich damit nicht möglich. Nichtsdestotrotz hab ich mal den Atmega32 angeworfen, ein Poti an den A/D- Wandler angeschlossen und den PWM- Ausgang mit einem proportionalen Signal beaufschlagt. Soweit so gut. Nach einigen Rückschlägen und einer fast durchbastelten Nacht (LAV lag hinter mir im Bett, stört mich ja nicht solang die nicht zu laut schnarcht) gibt es folgendes Fazit:

1) Bei 15.625 kHz (16MHz, 1024 PWM- Werte) leuchtet die 30W- LED zwar, es sind aber messbar nur ca 3.5W Leistung an der LED. Eingangsspannung 12V, Strom 1A - Effizient unterirdisch (29.2%)
2) Mit steigender Frequenz lässt sich deutlich mehr rausholen
3) Mit steigender Eingangsspannung auch
4) Bei 200kHz und 18V hatte ich die Anordnung soweit - gemessene 29.5W (temperaturabhängig, bei kaltem Halbleiter nur 27W - scheinbar muss da mal ein anderer FET rein, der einen geringerern Rds,on hat). Effizienz 75%.

Jetzt gibt es allerdings ein Problem- eigentlich wollte ich bei 12V bleiben, da es hierfür relativ übliche und billige Akkus sowie deren Ladegeräte gibt. Bei 18V sind wir auch noch im Bereich der Powertools, so dass ich eventuell dort einen Akkuschrauber- Akku samt Ladestation verwenden könnte. Hat da jemand ne Idee/ nen Link (Pollin, ebay...), wo man _wirklich_ günstige Akkus zum rumprobieren bekommt, im Idealfall mit Lademanagement?

Wenn jemand interesse hat, bin ich gern bereit mehr zu dem Projekt preis zu geben, z.B. Schaltplan, Fotos und Quellcode.

[Pyromane]

Jetzt gibt es allerdings ein Problem- eigentlich wollte ich bei 12V bleiben, da es hierfür relativ übliche und billige Akkus sowie deren Ladegeräte gibt. Bei 18V sind wir auch noch im Bereich der Powertools, so dass ich eventuell dort einen Akkuschrauber- Akku samt Ladestation verwenden könnte. Hat da jemand ne Idee/ nen Link (Pollin, ebay...), wo man _wirklich_ günstige Akkus zum rumprobieren bekommt, im Idealfall mit Lademanagement?

Wenn jemand interesse hat, bin ich gern bereit mehr zu dem Projekt preis zu geben, z.B. Schaltplan, Fotos und Quellcode.

Vor allem der 18 Volt Bereich würde mich interessieren, da ich entsprechendes Makita Werkzeug besitze.
Günstige Bezugsquellen kenne ich leider keine, da man selbst für Nachbauakkus 40 Euro auf den Tisch legt....

[xoexlepox]

Mit steigender Frequenz lässt sich deutlich mehr rausholen

Das sehe ich als Anzeichen, daß die verwendete Induktivität zu klein ist. Mglw. wird die bei niedriger Frequenz auch schon in den Sättigungsbereich gefahren (->Länge des Schaltimpulses). Etwas mehr Infos zu den verwendeten Bauteilen (Elkos, Induktivität, FET, Diode!) wären sehr nützlich für Hinweise zur Optimierung.

[SMD_Stefan]

Tja, das ist das Problem aus dem vorigen Post - die Induktivität kann ich nicht mehr genau identifizieren, ich hab nur ganz dunkel im Hinterkopf dass das evtl 10µH sein könnten. Aber es könnte auch jeder andere Wert sein, vermutlich eher größer? Hab leider kein RLC- Meter, um da was zu bestimmen.

FET ist BUZ73, Diode BYW80-100A. Elkos: Am Eingang (testweise 2x 10.000µF in ca 30cm Abstand), 1x 220µF direkt dran, Ausgang 2x 470µF.

Edit: Bei steigendem Tastgrad steigt auch zunächst die Helligkeit, bis die irgendwann ihr Maximum erreicht hat. Danach sinkt sie wieder, bis bei 80% die Software abriegelt. Falls dir das noch etwas sagen sollte Danke schonmal für deine Info mit der zu kleinen Induktivität. Müsste mal in die Netzteilkiste gucken, ob da noch Schlachtware vorhanden ist.

[uli12us]

So ein ähnliches Problemchen hab ich auch. Ich hab ne Maschine mit den Waldmann Leuuchten mit H1 warens glaub ich LKW Lampen mit 24V/75W. Die Dinger werden besaftet mit nem 18V Trafo und nachgeschaltetem Gleichrichter. Womöglich auch noch ein dicker Elko dabei. Kann man die beiden Trafos irgendwie so kombinieren, dass das eventuell mit nem kleinen Vorwiderstand zum Betrieb einer + zweier Led-Funzeln reicht.

[Profipruckel]

So ein ähnliches Problemchen hab ich auch. Ich hab ne Maschine mit den Waldmann Leuuchten mit H1 warens glaub ich LKW Lampen mit 24V/75W. Die Dinger werden besaftet mit nem 18V Trafo und nachgeschaltetem Gleichrichter. Womöglich auch noch ein dicker Elko dabei. Kann man die beiden Trafos irgendwie so kombinieren, dass das eventuell mit nem kleinen Vorwiderstand zum Betrieb einer + zweier Led-Funzeln reicht.

Vorwiderstand ist doof, bei geringem Spannungsabfall im Strom unzuverlässig oder bei theoretisch sicherer Dimensionierung zu viel Verlustleistung. Lieber den Mittelweg suchen und aktiv regeln. Waldmann ist edel und schreit auf jeden Fall nach einem ordentlichen Umbau!

Etwas auf Kante genäht, hinter der Gleichrichtung einen LM317 *) als Stromregler und zwei LEDs http://www.pollin.de/shop/dt/MzEyOTc4OT ... weiss.html in Reihe, das zwei- oder dreimal aufgebaut. (Diese LEDs habe ich hier mehrfach verbaut, bislang liegen sie alle bei 9 Volt)

*) Frage an die Gemeinde: Gibt es den auch als LowDrop-Version in TO-220?

Richtig chic wäre http://www.pollin.de/shop/dt/MTIxOTc4OT ... _17_W.html, wobei ich nicht weiß, wie empfindlich das wirklich gegen eine ungeregelte Versorgung ist.

Bevor Du etwas beginnst, ist auf jeden Fall zu messen, was der Trafo liefert - sowohl leer als auch bei unterschiedlicher Last!

Generell sehe ich im Forum, dass der Betrieb von LEDs für die Masse der Leutchen problematisch ist, da wäre fertig gekauft nicht unbedingt falsch:
http://www.pollin.de/shop/p/MzkzOTY5/Li ... teile.html, da finde ich die Stromquellen dieser Baureihe doch sehr reizvoll, scheinbar neu im Programm: http://www.pollin.de/shop/dt/MTc2ODQ2OT ... _20_W.html

[xoexlepox]

...ich hab nur ganz dunkel im Hinterkopf dass das evtl 10µH sein könnten.

Das würde relativ gut zu deiner Beobachtung passen, daß ein erträglicher Wirkungsgrad erst bei höherer Frequenz erreichbar ist. Denn mit einen (angenommenen, s.u.) Eingangswiderstand (Ron+RSpule) von 1Ohm ergäbe sich eine Zeitkonstante von 10µs für den "Ladevorgang". Bei 50% Tastung und 64µs Zyklus gerät die Spule mit ziemlicher Sicherheit in die Sättigung. Bei 5µs (200kHz) Zyklus sollte das nicht mehr passieren.

FET ist BUZ73, Diode BYW80-100A.

Das passt schon recht gut zu der Anwendung. Den FET befeuerst du direkt mit 5V aus dem µC? Dabei habe ich den dummen Verdacht, daß der FET nicht sonderlich schnell schaltet (Flanken), und somit zuviel Verlustleistung erzeugt. Auch die Ansteuerung mit 5V erscheinen mir "etwas knapp" -> Treiber (mit etwas mehr "Dampf") für 12V verwenden? Das Einschalten des FET ist aufgrund der Induktivität nicht ganz so kritisch, wichtig ist das schnelle Ausschalten. Da solltest du zusehen, daß du das so in den Bereich von unter 200ns bekommst. Das lässt sich jedoch nur mit einem Oszi einigermassen ermitteln.

Elkos: Am Eingang (testweise 2x 10.000µF in ca 30cm Abstand), 1x 220µF direkt dran, Ausgang 2x 470µF.

Die 20mF nützen dir wenig, wenn die Zuleitung dir nochmal 0.5Ohm (oder so) "kostet". Bedenke, daß du einen mittleren Eingangsstrom von ca. 2.5A benötigst. Die Impulsströme betragen (bei "ordentlichen" Schaltverhalten/Aufbau) locker mal 10-20A, und die fließen beim Abschalten durch beide Kondensatoren (Ein- und Ausgang) Da besteht noch Verbessungsbedarf (ggf. auch noch mal 100-1000nF gute! Folienkondensatoren parallelschalten).

Bei steigendem Tastgrad steigt auch zunächst die Helligkeit, bis die irgendwann ihr Maximum erreicht hat. Danach sinkt sie wieder...

Das wird wohl die Folge der Elkos (bzw. deren "hochohmiger" Anschluß) sein -> Die aus der Spule kommende Ladung kann nicht schnell genug in die Elkos abgeleitet werden, bevor den nächste Zyklus beginnt.

Empfehlung: Mit einer etwas größeren Induktivität kannst du ggf. die Zykluszeit wieder etwas vergrößern (50-100kHz?), damit die Schaltflanken weniger Einfluß bekommen, jedoch werden dann die Impulsströme auch größer. Ansonsten: "Dickere" (niederohmig angeschlossene!) Elkos, und Optimierung der Ansteuerung (->Abschaltflanke) des FET.

Edith meint, daß du bei diesen Experimenten die Temperatur der Elkos im Auge behalten solltest -> Werden die warm, sind sie ungeeignet (und werden sich sehr bald verabschieden).

[Bastelbruder]

...hinter der Gleichrichtung einen LM317 *) als Stromregler

*) Frage an die Gemeinde: Gibt es den auch als LowDrop-Version in TO-220?

Leider nicht, der Spannungsabfall wird gebraucht um die enthaltenen Transistoren und die Referenzspannungsquelle zu versorgen. Aus dem ADJ-Anschluß darf schließlich kein nennenswerter Strom fließen. Und dann noch 1,25V am "Meßshunt", da bin ich der Meinung, LoDrop geht anders besser. Aber nicht mit bloß zwei Bauteilen und zwei Anschlüssen.

[Fritzler]

Lowdrop geht mit Schaltwandler KSQ, very lowdrop wenns ein SNT IC mit Mosfetendstufe is.

Guggsdu hier:
http://www.fingers-welt.de/wiki/index.php?title=LED_KSQ
Die kommt schonmal auf 1V Drop wenn der Transistor dauerhaft durschaltet, also 100% PWM.

[Profipruckel]

*) Frage an die Gemeinde: Gibt es den auch als LowDrop-Version in TO-220?

Leider nicht, der Spannungsabfall wird gebraucht um die enthaltenen Transistoren und die Referenzspannungsquelle zu versorgen. Aus dem ADJ-Anschluß darf schließlich kein nennenswerter Strom fließen. Und dann noch 1,25V am "Meßshunt"..

Wenn ich recht erinnere, will der LM317 über den gasamten Arbeitsbereich maximal 3 Volt Dropout. Als Stromquelle noch 1,25 V drauf, kann man also 4,2 Volt garantieren - in der Praxis und bei geringem Strom ist das meist geringer.

Bei Pollin habe ich den LD1117DT von ST gesehen, der will ein Droput kleiner 1,2 V @ 800 mA garantieren, käme ich also als Stromquelle auf max. 2,45 V. Leider im DPAK-Gehäuse, nehme ich demnächst mal mit und messe so ein Ding.

Lowdrop geht mit Schaltwandler KSQ, very lowdrop wenns ein SNT IC mit Mosfetendstufe is.

Diese Schaltung ist bekannt, habe ich mal für hohe Eingangsspannungen gerechnet und verworfen. Für real gebaute LED-Leuchten habe ich dann doch den OP als Messverstärker eingesetzt, vom Ramschhöker als fast fertige Arbeit billig zu haben: http://www.pollin.de/shop/dt/NzU5OTQ2OT ... _0500.html

[Fritzler]

Für den Preis verticken die echt nen LM2577 mit Außenbeschaltung?
Nett

edith:
seh grade ist die 5V Fixed Variante -> recht unbrauchbar für meine Methode

[Profipruckel]

Für den Preis verticken die echt nen LM2577 mit Außenbeschaltung?
Nett

Noe, 2575 und OP LM8261, unter ca. 7 Volt Eingang ist die Schaltung undefiniert:



Historiker - die wurde im alten Finger-Forum besprochen!