Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 11:48 (0 Bewertungen, 30 Sterne)

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Liebes Forum,
ich habe schon etwas hier recherchiert, aber noch nichts passendes gefunden und bin Anfänger im Gebiet LED. Ich würde gerne die 8 unten aufgeführten LEDs mit einer Powerbank betreiben, die 5 V Output hat. Die meisten KSQs benötigen aber mindestens 6 V. Kann ich einen stet-down-Wandler verwenden (Wenn ja, welcher bietet sich an?), um den LEDs einen konstanten Strom von 500 mA zu geben?

Michael.

4 x https://www.leds.de/nichia-ncsu276a-uv-smd-led-780mw-365nm-14340.html
2 x [url]Cree XP-E2 SMD-LED, royalblau, mit Platine (Star), 550mW[/url]
1x [url]Cree XP-E2 SMD-LED, grün, mit Platine (Star), 122lm[/url]
1x [url]Cree XM-L U2 SMD-LED, mit Starplatine, 300lm, 6000K[/url]
Michael_neu_bei_led
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 12:27 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Mir ist kein entsprechender StepUp-Wandler bekannt. Das heißt aber nicht, dass es sowas nicht doch gibt.

Welche Kapazität (angegeben in mAh oder Ah) hat die Powerbank?
Welchen Strom (angegeben in mA oder A) kann die Powerbank maximal liefern?

8 Leds a 500mA = 4000mA = 4A.
Mit einem Stepup-Wandler (angenommen wird ein Wirkungsgrad von 70%) würde die Stromentnahme ca. 5714mA = 5,72A betragen.

Kapazität (mAh) / Stromentnahme (mA) = ungefähre Laufzeit in Stunden (h).


Warnung:
Die UV-Led ist saugefährlich (Risikogruppe 3 = höchste Risikogruppe).
Welche Gefahren möglich sind, kannst Du auf der Produktseite zur Led nachlesen.

Hinweis:
UV-Leds der Risikogruppen 2 und 3 sind kennzeichnungspflichtig (Aufkleber: Warnung vor optischer Strahlung, Zusatz: UV-Licht).
Ein gleichzeitiger Betrieb einer Led der Risikogruppe 3 mit sichtbar leuchtenden Leds für eine Allgemeinbeleuchtung ist verboten.
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Achim H
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 12:59 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Vielen Dank für den ersten Hinweis!
Die Gefahren der UV-Leds sind mir bekannt und das Gerät dient zum Anlocken von Nachtfaltern und da kommt es auf genau diesen Bereich an. Eine Schutzbrille gehört natürlich dazu. Die Lampe hängt also nicht einfach in der Öffentlichkeit.
Die Powerbank hat 26000 mAh und max. 4,8 A. Damit dürften die LEDs ca. 6 Laufen.
Michael_neu_bei_led
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 13:04 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Die Powerbank hat 26000 mAh und max. 4,8 A.

Mit einem StepUp-Wandler ist die Stromentnahme höher als die Summe aller Ströme aller Leds.
Ausgerechnet hatte ich ca. 5,72A.

Möglicherweise findest Du aber einen StepUp-Wandler mit einem Wirkungsgrad über 83,33%. Dann wärst Du grenzwertig oder noch unter den 4,8A, die die Powerbank maximal liefern kann.
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Achim H
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 13:17 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ich meine Achims Rechnung stimmt so nicht.

Bleiben wir bei den UV-LEDs: 4V, 500mA. Entspricht 5V, 400mA bei 100% Effizienz, in der Summe bei 8 LEDs und 70% komme ich auf 4.5A. Die Powerbank reicht also.

Praktisch würde ich aber auch eher Step-Up Wandler nehmen und 2 bzw. 4 Module betreiben.
dieterr
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 16:03 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Oder keine getakteten Wandler sondern lineare KSQs nehmen. Bei der geringen Differenz (5V->4V) sind die auch nicht ineffizient. Und (bei Selbstbau) äußert billig (ca. 1€ pro Stück). Siehe auch: viewtopic.php?f=31&t=7920
In dem Fall bleibt der Strom auf Eingangsseite und Ausgangsseite gleich, also 8 LEDs a 500mA = 4A
Ansonsten könntest Du zwei solche Step-Up Wandler nehmen: https://pcb-components.de/led-aufwaerts ... etail.html und je 4 LEDs in Reihe daran betreiben. Ist aber relativ teuer...
Borax
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Fr, 02.03.18, 23:07 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ist aber relativ teuer...

Stimmt.


Günstiger wäre einen 12V Bleigel-Akku + LDB-500LW einzukaufen.

Alle Preise @ Elpro:
12V Bleigel-Akku (7,2Ah) --> 16,39 EUR Netto
LDB-500LW (Ausgangsspannung: 2-32V @ 500mA Konstantstrom) --> 6,49 EUR Netto

Warenwert + 5,95 EUR Versandkosten + 19% MwSt. = 34,31 EUR Brutto.
Alle Leds in Reihe.
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Achim H
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Sa, 03.03.18, 10:08 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Vielen Dank für eure Hilfen.
Bei den linearen KSQs müsste ich die LEDs doch in Reihe schalten, dann reichen die 5 V nicht mehr aus, oder sehe ich das falsch?
Ich werde wohl auf die 12-V-Lösung zurückgreifen. Es gibt so eine Leuchte, die mit einer Powerbank (5 V) betrieben wird und 8 ebensolchen LEDs, kostet aber knapp 400 €. Dann steckt da wohl mehr Know-How hinter als einfach alles zusammenzulöten ;) Mit dem Bleigelakku ist es halt nur etwas mehr zu tragen als mit der Powerbank.

Michael.
Michael_neu_bei_led
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Sa, 03.03.18, 10:53 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ich bin's nochmal. Ich habe jetzt den Plan für die Lampe entdeckt. Ich war wohl zu blind beim ersten mal - tut mir Leid. Die Lampe wird mit 350mA betrieben, die LEDs (8 Stück) sind in Serie geschaltet und den Strom begrenzt der von Borax erwähnt step-up Wandler. Ich glaube jetzt kriege ich es hin. Vielen Dank nochmal für eure Antworten, ich habe dadurch viel gelernt.

Gruß Michael.
Michael_neu_bei_led
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Mo, 05.03.18, 10:43 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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die LEDs (8 Stück) sind in Serie geschaltet und den Strom begrenzt der von Borax erwähnt step-up Wandler.

Vorsicht! Da reicht ein Wandler nicht. Die 8 LEDs haben zusammen etwa 25-30V, das schafft ein Step Up Wandler nicht (bei 5V Eingang schafft der maximal 20V am Ausgang). Außerdem wäre auch der maximale Eingangsstrom (3A) überschritten. Du brauchst 2 solche step-up Wandler (daher meinte ich auch: relativ teuer). Die zwei Wandler müsstest Du dann parallel an die Powerbank anschließen und je 4 LEDs in Serie an einen Wandler (egal welche LEDs an welchen Wandler - sind ja immer 500mA)
Bei den linearen KSQs müsste ich die LEDs doch in Reihe schalten, dann reichen die 5 V nicht mehr aus, oder sehe ich das falsch?

Das siehst Du falsch. In dem Fall bekommt jede LED eine eigene lineare KSQ und die werden alle parallel an die Powerbank angeschlossen. Das ist die günstigste Lösung (wie gesagt, Preis pro KSQ ca. 1€). Für 8 solche KSQs (kannst Du alle auf eine Lochrasterplatine löten) kommst Du incl. Versand auf ca. 15€. Falls Du das selbst löten kannst. Ich kann Dir auch gerne eine Einkaufsliste und einen Schaltplan zusammenstellen. Nur löten musst Du schon selbst.
Borax
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Di, 06.03.18, 01:38 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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was bei Powerbanks außerdem zu beachten ist:
Die Kapazität ist stets für die eingebauten LiIon Akkus angegeben (Spannungsebene 3,6V) und nicht für den Ausgang (5V).

Beispiel: Eine Powerbank mit Werksangabe 10Ah enthält (meistens) 4 Stck 18650er Akkus à 2,5Ah parallel geschaltet.
Die enthaltene Energie ist somit 3,6V * 10Ah = 36Wh

Der StepUp-Wandler bringt nun die Spannung von 3,6V auf 5V.
Die Kapazität am Ausgang ergibt sich somit rechnerisch 36Wh / 5V = 7,2Ah

Da der Step-Up Wandler keine 100% Effizienz hat, sollte man eher mit 6Ah rechnen. (entspricht angenommene 83%)
Tja, schöne Grüße vom Marketing. Machen aber alle so.
BMK
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Mi, 07.03.18, 20:52 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Am Schaltplan und der Einkaufsliste für die KSQ-Lösung wäre ich schon interessiert. Gelötet bekomme ich das schon. Im Artikel über die Lampe (https://nl.pensoft.net/article/11887/element/4/413/) wir aber nur von einem Led Senser V2 / Rev.2 geschrieben. Mal sehen. Die KSQ-Lösung ist aber auch noch billiger als einer von den Step-up-Wandlern.
Vielen Dank.
Michael_neu_bei_led
 
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Re: Leistungsregler für High Power LEDs bei Powerbank

Beitrag am Mi, 07.03.18, 23:03 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Bei 350mA Ausgangsstrom (wie im Artikel) und mind 4.8V Eingang reicht auch eine Boost KSQ Led Senser V2 für rund 30V Ausgangsspannung. Die Reihenschaltung Deiner 8 LEDs dürfte auf ca. 29V kommen (16V für die UV-Leds und 13V für die anderen). Bei 700mA Strom braucht die Led Senser V2 aber schon etwa 9V Eingangsspannung um auch eine Ausgangsspannung von rund 30V zu erreichen. Die entsprechende minimale Eingangspannung für 500mA und 30V Ausgang ist in der Beschreibung: https://pcb-components.de/anleitungen/SenserV2R2.pdf nicht angegeben, aber 5V Eingangspannung reichen sicher nicht.
Am Schaltplan und der Einkaufsliste für die KSQ-Lösung wäre ich schon interessiert.

Ok. Der Schaltplan ist ja schon im obigen Link erklärt. Hier mal ein Lochmaster-Plan für 2.54mm Streifenraster (Oberseite + Unterseite). Ist natürlich auch 'anreihbar', also mehrere nebeneinander auf einer Platine. Aber das 'male' ich jetzt nicht 8 Mal ;)
LED-Minus ist mit L- abgekürzt. Der breite weiße 'Strich' am IRLZ Mosfet ist die Metallplatte (Kühlkörper ist aber nicht nötig)
2-Tansistor-KSQ-5V_500mA.png
2-Tansistor-KSQ-5V_500mA.png (97.83 KIB) 1025-mal betrachtet

Einkaufsliste (für 10 KSQs - die meisten Bauteile kosten 10 St weniger als 8 St):
10 x https://www.reichelt.de/bis-1W-5-1-0-Oh ... TICLE=1767
10 x https://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-k-O ... ICLE=11449
10 x https://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-k-O ... TICLE=5007
10 x https://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-k-O ... ICLE=41777
1 x https://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-k-O ... TICLE=8279

Wenn Du 'auf Nummer sicher' gehen willst, dann kannst Du auch statt dem 1.2 Ohm Widerstand einen 1.5 Ohm Widerstand verwenden: https://www.reichelt.de/bis-1W-5-1-0-Oh ... TICLE=1770

Dann liegt der Strom bei 400mA (statt 500mA). Das wäre schonender für LEDs und Akku ;)

Und noch mal die Standard-Warnung: viewtopic.php?f=35&t=18493
Borax
 
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