simple getaktete KSQ für Power-LED's

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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MacGyver
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Do, 10.06.10, 22:42

Hallo,

ich habe, nachdem ich aus der HowTo die KSQ mit dem LT1510 viewtopic.php?f=31&t=1652 nachgebaut hatte, Lust auf mehr bekommen :)
Außerdem sollte es ein preiswerterer Chip werden.
So bin ich auf dem LM2576 adj - http://www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf
und den LM2577 adj gestoßen http://www.national.com/ds/LM/LM1577.pdf

Etwas "dirty" beschaltet, lassen sich diese beiden Regler als KSQ "missbrauchen" :mrgreen:
Exemplarisch für den LM2576 adj sieht das dann so aus: Bild

Dieser Trick funktionierte schon vor 20 Jahren mit dem linearen 317 :wink:
Das Interessante ist, das es mit dem LM2577 einen Step-Up Regler gibt. So ist es z.B. möglich, Reihenschaltungen und LED-Cluster an 12V Netzteilen zu betreiben.
Das Verhältnis R1 zu R2 (im PDF Seite 9) bestimmt die Ausgangsspannung. An R1 stellen sich 1,23V ein (Referenzspannung). Wenn man R1 so niederohmig auslegt, das sich bei 1,23V der gewünschte Strom einstellt und R2 durch eine, oder eine Reihenschaltung von LED's ersetzt, dann haben wir unsere gewünschte Stromquelle.
Der einzige "Schönheitsfehler" ist, das an R1 1,23V x den eingestellten Strom verheizt werden. Auf die entsprechende Leistung des Widerstandes ist zu achten. Mit einem 2W Typ ist man bis etwas über 1,5A auf der sicheren Seite. Trotzdem ist die Schaltung auf Grund der Schaltregler wesentlich effektiver, als herkömmliche lineare KSQ's.
Noch ein paar Anmerkungen zur sonstigen Auslegung. Speziell beim 2577 adj, dem Step-up Wandler ist darauf zu achten, das die Versorgungsspannung KLEINER als die Flusspannung der LED's sein muß!!! Anderenfalls raucht die LED ab.
Bei Strommessungen darf der LED Kreis nicht unter Spannung geöffnet werden, denn ansonsten versucht der Regler das auszugleichen und kann durch Überspannung Schaden nehmen (die Ausgangsspannung läuft über 60V hoch)! Außerdem fliegt einem dann der Siebelko um die Ohren :shock:

Gruß Ger@ld
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Achim H
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Willkommen im Forum!
Wenn man R1 so niederohmig auslegt, das sich bei 1,23V der gewünschte Strom einstellt und R2 durch eine, oder eine Reihenschaltung von LED's ersetzt, dann haben wir unsere gewünschte Stromquelle.
Allerdings mit 1 weiteren Schönheitsfehler:
R1 soll laut Datenblatt zwischen 1k und 5k groß sein.
Wenn dieser Widerstand durch einen hochmigen Widerstand ausgetauscht wird, bekommt auch der Feedback-Eingang (Pin 4) den gleichen Strom, der auch durch die Led fließt.

Etwas mißverständlich ist das Blockschaltbild des LM2576 auf Seite 2 im PDF. An Pin 4 hängt der Plus-Eingang des Fixed Gain Error Amp und nicht der Spannungsteiler bestehend aus R1 und R2. Der Spannungsteiler hätte außerhalb des IC gezeichnet werden müssen.
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Fr, 11.06.10, 08:13

1,23V an R1 geben bei 1A aber 1,23W Verlustleistung.... nicht schön, insbesondere, wenn man evtl. nur eine einzige LED betreiben möchte. Die Effizienz ist damit für'n Popo.
Einen OP sollte man schon noch spendieren, wenn man sich sogar traut einen Schaltregler aufzubauen, den dann via 4148 an den Feedback-Pin (Anode an OP, Kathode an FB). Der dreht den Hahn dann zu, wenn der gewünschte Strom überschritten wird.
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samson
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Fr, 11.06.10, 08:37

Moin,....

diese Variante hab ich in meinem Projekt Tauchlampeviewtopic.php?f=31&t=3075&p=52980#p52980 auch versucht um die KSQ einzusparen . Denn da wäre etwas weniger Aufwand und Platzeinsparung nicht schlecht gewesen .

Hab ich leider wieder verworfen da das IC mit dieser Beschaltung nicht sicher funzt . Wie hier schon beschrieben reicht eine kleine Kontaktunterbrechung um den IC und die LED zu töten . Und das geht ( aus leidvoller Erfahrung ) schneller als man denkt .

Klingt und schaut alles ganz gut aus ... die KSQ einsparen wenn der Step Up es eben so nebenbei mitmachen kann .... aber in der Praxis nicht sicher händelbar.

Ich bin dann doch wieder dazu übergegangen dem STep Up ( in der konv. Varainte) ne KSQ nachzuschalten ... auch wenn´s etwas mehr Aufwand ist .

Von Wirkungsgrad her ist da zwischen den beiden Varianten auch kein so grosser Unterschied ( entsp. KSQ vorausgesetzt) .

Von daher kann ich von dieser Beschaltung nur abraten, auch wenn´s auf den ersten Blick vielversprechend ausschaut ... es gibt zuviel Kolateralschaden .
MacGyver
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Sa, 12.06.10, 19:10

Hallo,

stimmt, bei einer LED ist der Wirkungsgrad nicht überzeugend :?
Wieviel Strom in den Sense Eingang fließt, läßt sich ja ausmessen.
Die Schaltungsentwickler versuchen einerseits so wenig wie möglich Strom durch den Spannungsteiler fließen zu lassen (Verluste), andererseits darf der Innenwiderstand eben nicht so hoch werden, das Der Sense Eingang die Spannungsverhältnisse verfälscht. Ein gewisser Strom ist sicherlich auch als Vorlast wünschenswert, das der Regler vernünftig regeln kann. So werden die Dimensionierungsempfehlungen zu Stande kommen :wink:
Ich habe beide Varianten mal auf Lochraster Platine zum Testen aufgebaut. Zunächst mit einer Cree XP-G R5 und 310 mA. Als das ohne Probleme funzte, habe ich dann einen Gang höher geschaltet und eine 20W Huey Jann H20WG CWS (kaltweiß) drangehängt 8)
Bis auf ca. 1,3 A bin ich hoch. Rein subjektiv, da ich kein Luxmeter habe, war ich von der Steigerung der Cree auf das Cluster von der Lichtmenge etwas enttäuscht. Ich hätte mit noch mehr Helligkeit gerechnet. :mrgreen:
wenn man sich sogar traut einen Schaltregler aufzubauen...
Wenn man auf fertige Induktivitäten mit entsprechend hohen Sättigungsströmen zurückgreifen kann (Reichelt) und nicht selber wickeln muß, dann ist es nicht schwieriger, als ein Linearregler aufzubauen.
Ich habe vor ca. 20 Jahren mal einen einen µA723 (eigentlich ein Linearregler) zum Takten "gezwungen", da gab es mal eine Schaltung...
Der erste Versuchsaufbau war ein Drahtigel. Da war ich froh, das ich nen Oszi hatte. Letztendlich wurde es dann der 5V 4A Kanal eines Computernetzteiles. :D

Hat jemand mal aktuelle LED's oder Cluster jenseits der 3W auf Effektivität und Lichtfarbe getestet?
Man will sich ja nicht alles, was sich so auf dem Markt tummelt, zum Testen kaufen... :roll:
Es gibt da schon interessante Produkte, z.B. die Cree MP-L, die Seoul SSC P7, Arrys von Bridgelux und Edison, um nur einige zu nennen...
dieterr
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Mo, 04.01.16, 19:32

Hallo zusammen,

eigentlich wollte ich ja einen LM2577 (bzw. die in der Bucht gut erhältliche Modulvariante) in obiger Beschaltung zum Betreiben von 5 Nichia 385ern (ergeben ca. 30V) bei 200mA verwenden. Eigentlich ist der bei der Leistung zwar etwas überdimensioniert, man bekommt ihn dafür aber fast nachgeschmissen. Und der 1/4W zusätzliche Verlust am Widerstand ist hier ja vernachlässigbar.

Was mich etwas gewundert hat: die Beschaltung hatte ich in keiner Applikation zu getakteten Reglern gefunden, und der obige Kommentar, dass eine kurze Unterbrechung zum Tod von Regler und LED führt. Helft mir bitte, welche Verbundung darf nicht unterbrechen?

Im Gegensatz zur Tauchlampe setze ich stationär ein, und alles fest verlötet.

Gruß,
Dieter

PS: ich muss mich korrigieren, die KSQ-Schaltung gibt es als Applikation, siehe http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1937f.pdf, und das Problem mit LED-Unterbrechung (jetzt weiß ich auch was genau gemeint ist) wurde auch schon erkannt und ein Fix dafür vorgestellt: http://www.ti.com/lit/an/slyt490/slyt490.pdf.

Ergo: ich probier es aus, wird schon schiefgehen.


PPS: funktioniert problemlos.
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