(gehört zu diesem Thread: viewtopic.php?f=35&t=5114&start=0&st=0&sk=t&sd=a)
Die geforderten Randbedingungen waren:
LED-Typ: Cree XR-E 7090 / R2
LED-Betriebsstrom: 350 mA
Batteriespannung: 14,4 Volt (12 x AA NiMH) bis 21,6 Volt (18 xAA NiMH)
Max. Durchmesser der Platine: 24 mm
Max Gesamthöhe des Treibers: 5 ... 6 mm
An einem Schaltwandler führt bei diesem Abstand zwischen Batteriespannung und LED-Flussspannung kein Weg vorbei.
Auf Grund der geforderten Baugröße fiel die Wahl auf einen Treiber-IC aus der ZETEX-Typenreihe ZXLD13xx in Frage, für 350 mA genügt der kleinste Vertreter, der ZXLD1350.
Diese IC's zeichnen sich durch eine kompakte Gehäusegröße aus, sie sind mit amateurmäßigen Fertigungsmethoden zu Hause gerade noch verarbeitbar.
Die Wandler-Schaltung erfordert nur sehr wenige externe Bauelemente.
SMD-Bauweise ist bei diesem Miniaturisierungsgrad unabdingbar.
Als erstes habe ich mir mal das Datenblatt des ZXLD1350 durchgelesen und eine Schaltung skizziert.
Nach Sichtung der Bauteile und Optimierung nach guter Beschaffbarkeit habe ich die Schaltung in Eagle eingegeben:
- 11-schaltung-600px.jpg (18.16 KiB) 4746 mal betrachtet
Die Lage der Bohrungen für den Anschluss der LED war durch den mechanischen Aufbau der Leuchte vorgegeben.
Die Bauteile wurden nach Designvorschlägen der Fa. ZETEX angeordnet, um eine äußerst kompakte und für Schaltwandler optimale Trassierung der Leiterbahnen zu erreichen:
- 12-bestueckung-600px.jpg (50.25 KiB) 4752 mal betrachtet
- Druck der Belichtungsfolie,
- Belichten des Fotobasismaterials,
- Entwickeln und Ätzen,
- grober Zuschnitt der Außenkontur,
- Bohren der wenigen Löcher.
Das nächste Problem war die Fertigung einer Platine mit möglichst exakter Kreiskontur.
Zu diesem Zweck wurde bereits beim Layoutentwurf im Zentrum des Kreises eine Bohrung vorgesehen, die später als Zentrierbohrung dienen sollte.
In diese Bohrung wurde ein dünner Nagel (Stift) gesteckt und die Platine an den Rand eines Holzbrettchens genagelt. Dieses Brettchen wird mittels einer kleinen Schraubzwinge an der Grundplatte der Schleifvorrichtung fixiert. So kann die Platine dann vorsichtig und langsam an der Schleifscheibe entlang gedreht werden und man bekommt als Ergebnis eine ordentliche kreisrunde Platine.
Das Ganze sieht dann in Aktion folgendermaßen aus:
- 21-schleifen-600px.jpg (50.13 KiB) 4745 mal betrachtet
- 31-platine-600px.jpg (38.25 KiB) 4744 mal betrachtet
Die Verwendung eines für SMD-Bestückung geeigneten Lötkolbens, ausgestattet mit einer schlanken, dünnen Lötspitze und Temperaturregelung, ist unbedingt Voraussetzung für ordentliche Lötergebnisse.
Ansicht vor der Bestückung:
- 32-bauteile-600px.jpg (19.05 KiB) 4742 mal betrachtet
- 33-bestueckt-600px.jpg (54.9 KiB) 4750 mal betrachtet
Inbetriebnahme:
(Die dort abgebildete LED ist nur meine Prüf-LED, keinesfalls die, die dann in der Bikelampe eingesetzt wird.)
- 41-inbetriebnahme-600px.jpg (27.81 KiB) 4745 mal betrachtet
- 51-led-treiber-600.jpg (47.87 KiB) 4745 mal betrachtet
- 52-led-treiber-600.jpg (15.48 KiB) 4742 mal betrachtet
Hier noch ein paar Oszillogramme:
1) Spannung über dem Strommesswiderstand R1:
Über dem Shunt R1 (0,3 Ohm) fällt eine Spannung mit dem Mittelwert von ca. 104 mV ab.
Das ergibt einen mittleren LED-Strom von ca. 340 mA (I=U/R).
- 62-strom-R1-DS0011.png (4.01 KiB) 4763 mal betrachtet
- 63-spannung-ULX-DS0008.png (3.52 KiB) 4752 mal betrachtet
Der LED-Strom pulsiert zwischen 266 mA und 413 mA (d.h. Strom-Ripple von etwa 150 mA).
Mittelwert: 340 mA
- 64-stromripple-DS0014.png (4.01 KiB) 4743 mal betrachtet
