Hallo Gemeinde,
ich würde gerne ein kleines Kunstobjekt mit einer sehr hellen LED beleuchten. Die LED soll mit einer Li-Ionen Batterie (Nennspannung 3,7V, vollgeladen 4,14V) betrieben werden.
Als LED habe ich eine Highpower LED (Conrad Artikelnummer 405643) zur Verfügung. Kenndaten der LED sind: Hersteller NICHIA, 3V, 700mA, 76000 mcd,
290 lm, 5000K. Ich habe gemessen, dass bei 3V ein Strom von 200mA fließt. Die Helligkeit ist ja stark abhängig vom der Spannung. Da die Voltstärke der Batterie
abnimmt, sinkt die Helligkeit beim Betrieb schnell ab. Meine Vorstellung ist, dass ich die LED konstant mit 3V betreibe um möglichst lange die gleiche Helligkeit zu erreichen. Im Internet habe ich gelernt, dass man eine regelbare Konstantspannung verwenden sollte. Dann kann ich genau die 3V einstellen. Die Anleitungen im Internet für eine Schaltung zur Konstantspannung sind für mich als Laie leider etwas unverständlich.
Meine Frage an die Experten ist: Kann mir jemand eine Schaltung sagen mit der ich aus der Li-Ionen Batterie konstant die 3 Volt für die LED erzeugen kann?
Am schönsten wäre natürlich, wenn ihr mir einen kleine Schaltplan zeichnen könnt und die zugehörige Stücklisten. Es gibt so viele von verschiedenen Bauteilen. Da blick ich nicht durch.
Bitte auch um Entschuldigung, wenn ich nicht immer die richtigen Fachbegriffe verwendet habe.
Wäre schön, wenn ihr mir hier weiterhelfen könntet. Danke schon mal
High Power LED mit Batterie betreiben
Moderator: T.Hoffmann
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Das Diagramm sagt ja alles aus. Ich bin eben noch Anfänger und auf die Hilfe angewiesen. D.h. es ist nicht sinnvoll die LED mit Konstantspannung zu betreiben. Wenn ich mir eine Konstantstromquelle mit 700mA kaufe, dann müsste die Welt doch wieder in Ordnung sein und es kann nichts passieren.
Nun, ich würde den Strom so wählen, dass deine Helligkeit ausreichend ist. Wenn 200mA reichen, braucht es keine 700mA, auch wenn die LED es kann.
Aber eine andere Frage: wie hast du das im Griff "Wärmemanagement des Herstellers beachten"? Ich frage deshalb, weil das ja nur der Chip solo ist, ohne Platine und weitere Kühlung. Und Chips mit Thermalpad löten ist nicht so ganz ohne.
Und ohne Kühlung ist der Spaß ein kurzer.
Aber eine andere Frage: wie hast du das im Griff "Wärmemanagement des Herstellers beachten"? Ich frage deshalb, weil das ja nur der Chip solo ist, ohne Platine und weitere Kühlung. Und Chips mit Thermalpad löten ist nicht so ganz ohne.
Und ohne Kühlung ist der Spaß ein kurzer.
Problem: Mir ist keine KSQ bekannt, die eine Eingangsspannung bis 3V runter erlaubt und den notwendig geringen Drop von etwa 0,1V hat.
Vielleicht hilft hier eine Schaltung, die ich vor einiger Zeit entworfen habe:
Es sind leicht beschaffbare Standardkomponenten verwendet.
Die min. Eingangsspannung liegt bei 2,8V und der Drop bei 0,1V
Der Ausgangsstrom ist hier für 1A konzipiert. Durch Ändern von R7 auf 0,15 Ohm liegt er bei 0,67A
Mit R8 kann der Strom feinjustiert und um ca. 15% angehoben werden.
Der linke Teil ist eine Unterspannungsanzeige und lässt unter 3,1V eine rote LED leuchten. Kann ggf. weggelassen werden.
Leider bin ich nicht dazu gekommen, die Schaltung aufzubauen und zu testen.
Vielleicht hilft hier eine Schaltung, die ich vor einiger Zeit entworfen habe:
- KSQ-LiIon-3V7.png (9.9 KiB) 4228 mal betrachtet
Die min. Eingangsspannung liegt bei 2,8V und der Drop bei 0,1V
Der Ausgangsstrom ist hier für 1A konzipiert. Durch Ändern von R7 auf 0,15 Ohm liegt er bei 0,67A
Mit R8 kann der Strom feinjustiert und um ca. 15% angehoben werden.
Der linke Teil ist eine Unterspannungsanzeige und lässt unter 3,1V eine rote LED leuchten. Kann ggf. weggelassen werden.
Leider bin ich nicht dazu gekommen, die Schaltung aufzubauen und zu testen.
dieterr: Es ist ne gute Idee die LED mit weniger Strom zu betreiben. Dann hält auch die Batterie länger. Mit dem Wärmemanagement hatte ich mich bisher nicht befasst. Inzwischen habe ich aber einiges nachgelesen. Geht wohl ohne Kühlung nicht. Ich habe mir jetzt mal von "pcb-components" ein paar Ledtreiber mit 350mA und 700mA bestellt.Die Dinger gibt es mit Eingangsspannungen zwischen 2,8 und 6V. Bei "led1" habe ich neue Power Led bestellt. Die sind bereits auf auf einer Aluplatte(6-eckig) aufgelötet. Ich hoffe damit alles richtig gemacht zu haben. Danke für die Hinweise.
BMK: Der Schaltplan ist interessant. Ich verstehe zwar noch nicht alles in dem Plan, aber ich werd mir mal die Komponenten beschaffen und zusammenlöten. Gut ist, dass man den Strom feinjustieren kann.
Ich finde es echt gut, dass die Experten auch auf dumme Anfängerfragen kompetent antworten. Das hilft mir sehr um mit meinen Basteleien weiter zu kommen. Ganz dickes Danke
BMK: Der Schaltplan ist interessant. Ich verstehe zwar noch nicht alles in dem Plan, aber ich werd mir mal die Komponenten beschaffen und zusammenlöten. Gut ist, dass man den Strom feinjustieren kann.
Ich finde es echt gut, dass die Experten auch auf dumme Anfängerfragen kompetent antworten. Das hilft mir sehr um mit meinen Basteleien weiter zu kommen. Ganz dickes Danke
Das ist eine lineare KSQ, deren Wirkungsgrad bei 3,7V Batteriespannung und 3V LED nicht besser als 81% sein kann, da ja 0,7V am Widerstand und Mosfet verheizt werden. Je weiter die Batteriespannung absinkt, desto besser wird der Wirkungsgrad.BMK hat geschrieben:Problem: Mir ist keine KSQ bekannt, die eine Eingangsspannung bis 3V runter erlaubt und den notwendig geringen Drop von etwa 0,1V hat.
Vielleicht hilft hier eine Schaltung, die ich vor einiger Zeit entworfen habe:
Bei getakteten KSQ heißt das magische Wort: buck-boost, das ist die Ausgangsspannung nahezu unabhängig von der Eingangsspannung und der drop spielt nicht die entscheidende Rolle.
Der 1-cell LED Treiber von PCB-components wäre in meiner engeren Wahl und ist da in der Summer vermutlich effizienter (ohne Datenblatt immer etwas schwierig), aber auch preislich in einer ganz anderen Liga. Das müssen die Teile erst mal wieder reinspielen. Keine Ahnung ob Schnitzer die gemeint hast, aber die können den ganzen Bereich von 200mA bis 1000mA.
Ja, der Treiber von pcb Components sieht gut aus. Sollte funktionieren. Ggf. Kühlung beachten
Ein getakteter Wandler ist erst im Vorteil, wenn Eingangs- und Ausgangsspannung weiter auseinander liegen, je weiter desto besser.
Das ist richtig. Ich bezweifel aber, dass ein getakteter Buck-Boost Wandler auf einen höheren Wirkungsgrad kommt, zumal bei den niedrigen Spannungen.dieterr hat geschrieben:
Das ist eine lineare KSQ, deren Wirkungsgrad bei 3,7V Batteriespannung und 3V LED nicht besser als 81% sein kann, da ja 0,7V am Widerstand und Mosfet verheizt werden. Je weiter die Batteriespannung absinkt, desto besser wird der Wirkungsgrad.
Ein getakteter Wandler ist erst im Vorteil, wenn Eingangs- und Ausgangsspannung weiter auseinander liegen, je weiter desto besser.