frage wegen Anschluß von 3 x CREE XM-L T6 an trafo

[Borax]

Dem habe ich eigentlich nichts mehr hinzuzufügen
Außer die LEDs mit weniger Strom betreiben...

[jn1480]

Hi,

ich habe auch meine erste XM-L T6 bekommen und damit mal Versuche angestellt.
In Ermangelung eines geeigneten Netzteiles habe ich ein ATX-Netzteil hergenommen und mal mit
1 LED den 3,3V Bereich verwendet. Widerstand brauchte ich keinen; die LED bekam 900 mA maximal ab
und die Spannung am NT sank auf 3,2 V. Die Helligkeit war schon ganz ordentlich.

Dann habe ich 2 LED am 12V-Bereich mit Widerständen getestet.
4,7 Ohm = 1,15 A mehrere Stufen herunter bis 1,47 Ohm = 2,96 A.
Da wurden die Widerstände mächtig heiß bis die Papierunterlage in Rauch aufging.
Naja, waren nur Versuche. Die Lichtausbeute ist sehr ordentlich. Die Lichtfarbe erscheint mir mit einem
leichten Gelbstich versehen zu sein !?

Eins habe ich festgestellt: Der Kühlungsbedarf ist nicht sehr hoch!
Wenn ich da an die MC-E denke!

Jetzt möchte ich mir eine ordentliche Stromversorgung bauen.
Also die MOSFET-Lösung ist wohl die bessere Lösung, da nicht soviel Wärme erzeugt und verschwendet wird.
Ist das so richtig?

Das Netzteil darf für meine Gehäuse nur max. 30 mm hoch sein. Kennt jemand eins?
Die fertigen Netzgeräte 230V/KSQ wären ja das einfachste, aber die gibts ja nicht bis 3 A.

Es müsste doch irgendwo ein flaches Schaltnetzteil geben! Die Meanwell-NTs bieten hier nichts.
Vielleicht gibts ja woanders was geeignetes.
Ich würde mich freuen wenn jemand was empfehlen kann.
jn

[Borax]

Eins habe ich festgestellt: Der Kühlungsbedarf ist nicht sehr hoch!

Das ist gut zu wissen!

Dann habe ich 2 LED am 12V-Bereich mit Widerständen getestet.
4,7 Ohm = 1,15 A mehrere Stufen herunter bis 1,47 Ohm = 2,96 A.

Hast Du mal die Spannung gemessen, die bei knapp 3A an den LEDs abfällt?
Würde mich interessieren. Wenn die 12V auch wirklich 12.0V sind und keine Übergangswiderstände von den Kabeln und Anschlüssen dazukommen, dann würde die Flussspannung der LEDs bei 3A recht genau bei 3.8V liegen (1,47Ohm*2.96A=4,35V; 12V-4,35V=7,65V; 7,65V/2=3.8V)

Also die MOSFET-Lösung ist wohl die bessere Lösung, da nicht soviel Wärme erzeugt und verschwendet wird.
Ist das so richtig?

Nein, so ist das nicht richtig. Die MOSFET-Lösung ist eine (lineare) KSQ die im Prinzip genauso viel Wärme erzeugt wie ein Widerstand, aber sie hält den Strom konstant (was ein Widerstand nicht macht). Gerade wenn man LEDs nahe der Leistungsgrenze betreiben will ist das aber erforderlich: Wenn LEDs wärmer werden, sinkt deren Widerstand und sie ziehen mehr Strom => sie werden wärmer => sie ziehen mehr Strom...
Gut wird diese Lösung (lineare Mosfet-KSQ) wenn die Betriebsspannung nur knapp oberhalb der LED-Flussspannung + Drop der KSQ (bei der einfachen Mosfet-KSQ etwa 0.8V; bei den Low-Drop Varianten auch weniger) liegt. Idealerweise sollte man daher ein stabilisiertes Netzteil mit stufenlos einstellbarer Spannung verwenden so dass man eben die Spannung so einstellen kann, dass oben genannte Bedingung zutrifft.
Für 2 LEDs bei 3.8V Flussspannung wäre also ein 9V Netzteil gut geeignet (könnte man noch auf 8.5V runterregeln wenn möglich). Oder eben 12V für 3 LEDs (und eine Low-Drop Variante, weil es sonst zu knapp wird).

Es müsste doch irgendwo ein flaches Schaltnetzteil geben

Wie flach soll/muss es denn sein?
Das hier hat immerhin nur 20mm Höhe:
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP= ... CLE=103539

[jn1480]

Hallo Borax,

ich gehe mal von unten nach oben durch Deine Antwort:
30 mm dick oder hoch darf das Netzteil sein wie ich schon schrieb.
Ich habe besondere Lampenkonstrukte aus Alu 4mm eloxiert (Deckel bzw. Montageplatte) und 5 mm (Seitenring).
Das ergibt ein Gehäuse welches auch Kühlkörper ist: Ich habe 2 Fotos beigefügt, einmal von oben und einmal von unten.
Darein passen im Normalfall immer die Eaglerise Netzteile!
Der Innendurchmesser ist ca. 160 mm, also kann ich das Reichelt-Netzteil mit 230 mm auch nicht nehmen.
Aber ich brauche jetzt ja auch nur ein 9V-Netzteil wie Du schriebst. Kennst Du eins?

Die Lösung mit den Widerständen war ja auch nur ein Test. Für den Dauereinsatz kommt nur eine KSQ in Frage.
Würdest Du die LM350 Lösung also nicht anwenden?

Die Spannung bei 2,96 A habe ich noch nicht gemessen; da muß ich erst noch einen Kühler für die 2 Widerstände bauen.

Sicht von unten

PICT4595.JPG (153.75 KiB) 10445 mal betrachtet

Sicht von oben

PICT4594.JPG (160.37 KiB) 10444 mal betrachtet

Die Lampe ist noch im unfertigen Zustand. Darauf kommt noch eine Plexiglas-Abdeckung usw.
Würde mich über einen Tip zum Netzteil freuen.
Oder ich müsste mir ein einfaches Netzteil mit Ringkerntrafo selber bauen!?

[Luigi]

wie siehts mit dem Netzteiltipp von Borax aus?
ich selbst werde das PWS 72 SL nehmen, ansich wohl das gleiche Netzteil nur für höhere Spannungen.

Mit einem davon solltest du deine Betriebsspannung annähernd an deine benötigte Spannung der LEDs plus Drop anpassen können und so einigermaßen effizient werden.

Ich selbst habe nur 20mm Bauhöhe, da ist das genannte Netzteil (bis 24V, bei nur 12V hab ich nicht geschaut) das einzige bezahlbare mit regelbarer Spannung. Höhere Leistung oder noch flachere Bauweise gibts, wenn man sich von vornherein auf eine oder wenige Spannungen festlegt
Bis 30mm gibts allerdings deutlich mehr Auswahl, also da solltest auf jeden Fall n Netzteil finden

[Borax]

Das hier hat immerhin nur 33mm:
http://www.netzgeraet.de/d_93_815_01090 ... 6W6873.htm
Zur Not halt aus dem Gehäuse ausbauen, dann hat es bestimmt weniger als 30mm Höhe...

Würdest Du die LM350 Lösung also nicht anwenden?

Nein. Mit 9V Betriebsspannung reicht es bei der LM350 Lösung nicht für 2 LEDs (die LEDs brauchen anscheinend etwa 3.7-3.8V bei 3A, 2 Stück also 7.4-7.6V, mit dem Drop der LM350 Schaltung von mind. 3.3V hast Du aber nur noch 5.7V übrig).

[hansdampf2280]

@Borax

will mir heut die bauteile bestellen,die du mir auf der anderen seite geschrieben hast.
dazu hab ich noch eine frage.
wenn ich daran nur eine LED betreiben möchte, die auch 2,8A braucht, kann ich das mit den gleichen bauteilen aufbauen oder muß ich da etwas verändern?

[Borax]

Du kannst die gleichen Bauteile verwenden. Nur die Betriebsspannung sollte für nur eine LED nur 5V betragen.

[hansdampf2280]

danke!

würden 6V auch noch gehen?

hab das ganze zeug gleich mal bestellt.

zum anschluß des IRLZ34 Transistors hab ich noch eine kurze frage (bezüglich der zeichnung von dir).
gehört der Pin S richtung der LEDs und Pin G richtung widerstand oder anders herum verlötet?

[Achim H]

Achte mal auf den kleinen Pfeil am Transistor. Und jetzt schau nach, wo dran dieser angeschlossen ist.

Bilder von Seite 1:


An Source (S) ist ein kleiner Pfeil (bzw. geht davon ab).
Drain (D) wird an die Leds angeschlossen.
Gate (G) wird an den Kollektor des BC546B angeschlossen.
Du brauchst eigentlich nur das Schaltbild dieses Transistor horizontal spiegeln.

Wenn die Kühl- und Montagefläche des Transistor nach rechts zeigt, dann befindet sich Source (S) unten. Drain (D) befindet sich in der Mitte und wird links herum an die Leds angeschlossen, Gate (G) könnte dann waagerecht an den BC546B angeschlossen werden.

Habe das Bild für den IRLZ34 mal ein wenig bearbeitet, damit müsste es deutlicher werden:

IRLZ34.jpg

[Borax]

würden 6V auch noch gehen?

Gehen schon. Aber die Effizienz der Schaltung leidet natürlich. Das zusätzliche Volt wird halt nur zu Wärme und die musst Du eben wieder 'weg kühlen'. Sprich der IRLZ-Transistor braucht einen Kühlkörper der etwa 5W abführen kann.
@Achim
Danke für die Klarstellung

[jn1480]

Ich habe jetzt das passende Schaltnetzteil (flach) für meine Lampen gefunden.
DC 12V/15V16V/18V/19V/20V 150W

Welche nichtlineare KSQ könnte man für 2 und 3 XM-L T6 einsetzen. Fertigteil oder Selbstbau.
So etwa wie mit dm PT4115 Regler.

[Borax]

Also für 3 XM-L T6 an 12V müsste eigentlich auch eine lineare KSQ gehen. Selbst wenn man 1.2V an Shunt und Transistor verbrät sind das immer noch 90% Wirkungsgrad.
Nichtlineare KSQs selbst bauen ist sehr schwierig. Ohne optimiertes Layout auf 70µm Mehrschichtplatine und exakt passende Bauteile (die oft gar nicht so einfach zu kriegen sind) kommt man bei Schalt-KSQs im 12-15V Bereich normalerweise nicht über 80% Wirkungsgrad. Im 'Hobby-Bereich' (Lochrasterplatine o.ä.) ist eher mit einem Wirkungsgrad unter 70% zu rechnen.

[jn1480]

@Borax: Also, welche Spannung soll ich einstellen und welche Bauteile soll ich einsetzen für 2 Stck. und alternativ für 3 Stck. XM-L.
Ich will dann beim großen R. die Teile bestellen.

Danke schonmal für Deine Unterstützung.
jn

[Borax]

Schaltung für 3 LEDs an 12V siehe oben. Für zwei LEDs sind 12V nicht geeignet. Da kannst Du nur noch nach einer fertigen Schalt-KSQ suchen gehen. Oder eben doch 3 LEDs verwenden. So teuer sind die ja jetzt auch nicht und wenn es zu hell sein sollte, dann einfach den Shunt-Widerstand erhöhen um den Strom niedriger einzustellen. Den LEDs wird es sicher nicht schaden...

[hansdampf2280]

hab mir jetzt die KSQ mal aufgebaut und getestet.
funktioniert auch einwandfrei.
beim messen am ausgang sind es aber "nur" ca.2,4 A und nicht 2,8A.
ist das durch die toleranz der bauteile?

[CRI 93+ / Ra 93+]

Sehr gut möglich und sehr wahrscheinlich, die Strecke B_E von Q2 (Dem NPN-transistor) benötigt in der Realität nur selten wirklich die vollen 0,6 Volt. Meist eher 0,5x und bei sehr guten Typen sogar unter 0,5V, damit er leitend wird und den MOSFET runterregelt.

[Borax]

@CRI 93+ / Ra 93+
Du meinst die vollen 0.7V

@hansdampf2280
Ich hatte mit etwa 2.6A gerechnet. Aber weil es in dem Bereich eben schon sehr eng wird bin ich erst mal bei den Standard-Werten geblieben. Du hättest rein zufällig auch einen Transistor erwischen können, bei dem die B_E Spannung tatsächlich bei 0.7V oder sogar leicht drüber liegt und das wäre dann schon zu viel für die LEDs. Außerdem spielen hier im Milliohm Bereich auch schon Widerstände von Leiterbahnen/Anschlussdrähten/Kabeln und Lötstellen eine Rolle.
Falls es Dich stört, dann kannst Du einfach noch einen 2Ohm Widerstand dazu löten (parallel zu den 1Ohm Widerständen).
Hast Du mal gemessen welche Spannung an den LEDs bei 2.4A abfällt?

[hansdampf2280]

ich werd das erstmal so lassen.
getestet hab ich nur mal kurz mit einer P7 led.
gemessen hab ich nur mal den strom.
weiter bin ich noch nicht gekommen.
wenn ich den abfall der spannung an den leds messen will,muß ich nur im eingeschalteten zustand plus und minus der leds nehmen oder?

[Borax]

Ja.

[hansdampf2280]

hab heut mal die XM-L LEDs getestet und bei 2,4A hab ich 3,12V gemessen (ist der wert in ok?).

die gebaute KSQ funktioniert auch einwandfrei.
wie warm dürfen die bauteile eigentlich werden?
die 4 widerstände und der IRLZ34 werden schon gut warm.

[Borax]

hab heut mal die XM-L LEDs getestet und bei 2,4A hab ich 3,12V gemessen

Ist doch super! Je geringer die Spannung, desto geringer die Leistung.

wie warm dürfen die bauteile eigentlich werden?

Solange Du sie noch anfassen kannst, ohne Dir die Finger zu verbrennen ist das ok. Beim IRLZ34 könnte ggf. ein kleines Kühlblech nötig sein.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Der Trafo hat doch 12V, oder?
Dann wären 4 LED + Vorwiderstand (der müsste bei maximal auftretender Temperatur ermittelt werden) *ERHEBLICH Effizienter, nämlich 25% Effizienter allein durch den Wegfall der 3V Drop an der KSQ und dann kann man bei 4 LEDs ja den Strom reduzieren, was den Wirkungsgrad der LEDs steigert, das bringt nochmal weitere 5 bis 20%, je nachem, wie weit man den Strom reduziert.

Um ganz sicher zu gehen kann man die gezeigte KSQ in eine Ultra-Low-Drop-KSQ umbauen, aber bei 2-3 A wird man da dann wieder ca. 0,3 V Drop haben, ein simpler Widerstand böte sicher weniger Drop. Aber auch weniger Schutz für die LEDs.

[hansdampf2280]

also die 4 widerstände kann man ca. 3-5 sekunden anfassen.

j,der trafo hat 12V.
eine 4.LED möchte ich eigentlich nicht,weil ich die lampe schon fertig gebaut habe.
und solange ist die auch nicht in betrieb.

wenn man die 4 (2 Watt) widerstände in welche mit 5 Watt ersetzen würde?
weil so heiß sollten die widerstände ja auch nciht werden oder?

[CRI 93+ / Ra 93+]

3A*3V=9 Watt.

Also solltest Du *MINDESTENS* mit 9 Watt belastbare Widersände nehmen (bzw. einen mit 9 Watt, bei mehreren teilt sich die Leistung natürlich auf).

Und das ist auch das, was Du an Leistung sinnlos verschenkst, das passt IMHO nicht zur Idee, LEDs einzusetzen... (Genauso wie LEDs in einer nur kurz betriebenen Lampe derzeit noch zu teuer sind).