LowDrop KSQ für HP-LED (2. mal Thread umbenannt)

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

Borax
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Mi, 21.01.09, 18:12

Weißt du zufällig, ob man die Bauteile auch bei Reichelt bekommt?
Ja. Alle Bauteile sind ohne 'Beschaffungsprobleme' bei Reichelt oder Conrad zu kriegen. Wenn Du auf den Unterspannungsschutz verzichten kannst/willst (den hättest Du bei dem Schaltregler ja auch nicht), wird es auch wesentlich einfacher. Beispielschaltung(nicht an genau Deine Rahmenbedingungen angepasst, aber 'grundsätzlich' passend)
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Achim H
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Mi, 21.01.09, 18:20

Schaltregler mit mehr als 75% Effizienz zu bauen ist wie gesagt schon nicht mehr so einfach.
Laut Datenblatt und der dazugehörenden Applikation erreicht die Schaltung ihre bestmögliche Effizienz, wenn man sich genau an die Bauteile hält, die in der Schaltung verwendet wurden. Je mehr eigene Wünsche in die Schaltung einfließen und Bauteile verändert werden, umso schlechter wird erst einmal die Effizienz. Hinzu kommt, dass Bauteile mit großen Toleranzen (zum Beispiel Kohlewiderstände (5% oder schlechter) statt Metallfilm (1% oder besser)) die Effizienz weiter verschlechtern. Mit einem einmaligen Aufbau müsste es schon mit einem Wunder zugehen, wenn man annähernd 75% erreicht. Ich schätze mal eher auf ungefähr 50% bis 60%. Sollte man die Schaltung jedoch optimieren und Bauteile nach und nach auswechseln, wird man vielleicht wieder auf 75% kommen. Dazu braucht man allerdings gutes Werkzeug (DMM, Oszi, usw) und statt einer Lochrasterplatine eine geätzte Platine (mit Abschirmung, passenden Leiterbahnenbreiten, vielleicht kühlflächen, usw.) und natürlich gute Bauteile.

Ist alles nur eine Frage:
- der Zeit,
- des Geldes und/oder
- allgemein betrachtet des Aufwandes, den man betreibt.

mfg Achim
katze_sonne
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Mi, 21.01.09, 18:28

Ok. Das sieht ja schon wesentlich besser aus ;-) Ich habe mal gelesen, dass man einen einfachen Tiefentladeschutz mit wenigen Bauteilen (zwei Tranistoren oder so) realisieren kann. Also hat es entweder nur den Eindruck auf mich, dass es sehr viele Bauteile mehr sind, es ist wesentlich einfacher realisierbar, diese Methode ist besser oder die Aussage an die ich mich erinnere ist falsch :D

Aber ich werde glaub ich mal dann die SuperLowDropschaltung nachbauen (vorrausgesetzt, ich finde alle Bauteile bei Reichelt, denn Conrad extra bestellen macht auch keinen Sinn und der nächste Conrad ist aus der Innenstadt von ****** (wo ich leicht hinkäme) irgendwo anders an den Rand der Stadt oder so gezogen. Zumindest nicht mehr einfach zu erreichen für mich.

Aber trotzdem werde ich mir auch mal bei Gelegenheit die Bauteile für die "Borax-KSQ" zulegen.

Wollte gerade nochmal nachfragen, was mit meinem Edit nun ist, hab aber gerade dein EDIT gesehen :mrgreen:

EDIT: @ Achims Post, der gerade noch dazu gekommen ist: Dann lass ich die Idee mit dem Schaltregler mal schnell aus meinen Gedanken verschwinden *RechteMaustaste->Löschen* ;-)
Denn auf Platinen ätzen und so hab ich nun wirklich keinen Bock (und machen lassen ist halt immer ziemlich teuer)...

EDIT2: Ich benenne den Thread nochmals um, da das Thema ja jetzt nicht mehr wirklich passt... ("Fragen zum ZXLD1362 (LED Treiber IC)")
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Achim H
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Mi, 21.01.09, 18:34

Zum Tiefentladeschutz:

Falls ich mal eine Schaltung mit Akkubetrieb baue, dann verwende ich 3,7V Lithium-Zellen, die bereits eine Endabschaltung integriert haben und somit den Akku vor Überladung (größer 4,2V) und Tiefentladung (kleiner 2,75V) schützen. Selbst die China-Dinger (Bezeichnung: Protected) haben sowas drin, kosten aber im Vergleich zu den in Deutschland erhältlichen Akkus nur knapp ein Drittel bis die Hälfte.

mfg Achim

Nachtrag:
Unter der Kunststoffhülle sehen die Dinger so aus:
Bild
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Mi, 21.01.09, 18:42

Mal ne schnelle Messung meiner Schaltung mit dem ZDLX1366:

Uin = 11,22 V Iin = 0,685 A Pin = 7,6857 W

Uout = 7,11 V Iout = 0,898 A Pout = 6,3848 W

Macht eine Effizienz von 83 %...



PS: Jetzt geh ich mal wieder Kabel zusammen zwirbeln :P
katze_sonne
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Mi, 21.01.09, 18:43

Danke, aber ich möchte "handelsübliche" Mignon oder Microzellen verbauen... (ob die Eneloop oder normale (auch von Sanyo, denn damit haben wir die besten Erfahrungen gemacht...) ist ja egal...)

@ Skunk: Das ist ja ganzschön gut, dafür, dass du das so einfach aufgebaut hast (und nach dem, was Achim H gesagt hat ;-) )
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Jay
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Mi, 21.01.09, 20:04

ich weiß nicht ob ich es schon mal erwähnt habe ob ihr das schon wisst
der CAT4101 hat auch sehr kleine Dropspannung 500mV @ 1A
Aber der Bausatz hat eine etwas höhere Drop weil der 5V Spannungsregler bis zu 1,7V Dropspannung hat

MfG
Jay
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Muenchner1968
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Mi, 21.01.09, 20:12

Hallo katze_sonne

Erstmal musst du dir klar werden, was du genau möchtest:

Bei Akkubetrieb: wieviele Akkus und welcher Typ (NIMH oder Lithium-Ionen) ?
Welche LED und wieviele davon ?
Brauchst du nur eine simple KSQ oder soll auch eine Akkuüberwachung integriert sein ?
Wie wichtig ist für dich der Wirkungsgrad ?
Willst du was selber bauen oder was fertiges kaufen ?

Generell gilt :
Je mehr Anforderungen erfüllt werden sollen, desto aufwändiger, teurer und umfangreicher wird die Schaltung.

Im einfachsten Fall genügt eine KSQ mit Transistoren:
Einfach, billig, Drop unter 1 Volt, Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung noch akzeptabel, Stromgenauigkeit alles in allem etwa +- 10%, keine Akkuüberwachung

lineare KSQ mit OP:
für mittlere Eingangsspannungen (z.B. 12V), mehr Aufwand, aufgrund der gängigen Bauteile aber auch noch billig ,min. Drop je nach Auslegung unter 0,5V , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung gut (80-85%), sehr genaue Stromregelung <=1%, keine Akkuüberwachung

lineare KSQ mit OP (für sehr geringe Eingangsspannungen und mit integrierter Akkuüberwachung):
für kleine Eingangsspannungen (z.B. 3,6V), noch mehr Schaltungsaufwand wie bei der normalen KSQ mit OP, aufgrund der benötigten Spezialbauteile deutlich teurer ,Drop je nach Auslegung ab etwa 150mV , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung sehr gut (>90%), sehr genaue Stromregelung <=1%, mit integrierter Akkuüberwachung die bei schwächer werdendem Akku automatisch die Leistung herunterschaltet und dies gleichzeitig mit einer Kontroll-LED anzeigt

Schaltwandler (Buck/Boost):
teilweise grössserer Eingangsspannungsbereich, Schaltungsaufwand mittel, Preislich im mittleren bis gehobenen Bereich, Wirkungsgrad je nach Typ mittel bis sehr gut (75-90%), Layouttechnisch manchmal kritisch, bei manchen Typen Störungen durch EMC-Abstrahlung (Störungem bei Radioempfang oder bei drahtlosen Fahrradtachos), meist ohne Akkuüberwachung oder bestenfalls nur mit Komplettabschaltung der Last)

Kurz gesagt muss sich jeder das für seinen Anwendungsfall beste heraussuchen, eine Lösung die alles in einem bietet, gibt es leider nicht

Gruß
Muenchner1968
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Mi, 21.01.09, 20:55

-skunk- hat geschrieben:PS: Jetzt geh ich mal wieder Kabel zusammen zwirbeln :P
Viel Spaß ;-)
Jay hat geschrieben:ich weiß nicht ob ich es schon mal erwähnt habe ob ihr das schon wisst
der CAT4101 hat auch sehr kleine Dropspannung 500mV @ 1A
Aber der Bausatz hat eine etwas höhere Drop weil der 5V Spannungsregler bis zu 1,7V Dropspannung hat
Weiß ich, aber es gab irgendeinen Grund, der dagegen sprach... (Wenn ich den jetzt noch wüsste, dann würde ich ihn auch schreiben, aber er fällt mir nicht ein... :oops: )
Muenchner1968 hat geschrieben:Bei Akkubetrieb: wieviele Akkus und welcher Typ (NIMH oder Lithium-Ionen) ?
Upps... dachte, das hätte ich schon erwähnt... Also das sollte zu dem Post mit den normalen Akkus... Also: ich meine natürlich NiMH...
Muenchner1968 hat geschrieben:Welche LED und wieviele davon ?
Ganz am Anfang des Threads: Eine Cree Q5 bei 800 mA
Muenchner1968 hat geschrieben:Brauchst du nur eine simple KSQ oder soll auch eine Akkuüberwachung integriert sein ?
Weiß ich noch nicht. Sollte nicht eine Akkukontrollanzeige auch einfach nachträglich integrierbar sein?
Muenchner1968 hat geschrieben:Wie wichtig ist für dich der Wirkungsgrad ?
Es sollte halt nicht die Hälfte der Energie in Wärme umgesetzt werden. Und es sollte ein einem vertretbarem Aufwand-/Leistungsverhältnis stehen.
Muenchner1968 hat geschrieben:Willst du was selber bauen oder was fertiges kaufen ?
Selber bauen... (bzw. wenn es das für unter 5 € inkl. Versandkosten aus DE geben sollte - was ich bis jetzt noch nicht gefunden habe... - würde ich es kaufen... natürlich auch in guter Qualität)
Muenchner1968 hat geschrieben:Im einfachsten Fall genügt eine KSQ mit Transistoren:
Einfach, billig, Drop unter 1 Volt, Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung noch akzeptabel, Stromgenauigkeit alles in allem etwa +- 10%, keine Akkuüberwachung
Also Transistor + Mosfet? Die von Borax?

Die Spannung, die ich zur Verfügung hätte, könnte ich irgendwas von 4-6 Akkus nehmen (6 V - 7,2 V). Also scheiden einige Möglichkeiten aus, die du genannt hast. Deswegen gehe ich jetzt nur auf die ein, die du dafür passend genannt hast.
Muenchner1968 hat geschrieben:lineare KSQ mit OP (für sehr geringe Eingangsspannungen und mit integrierter Akkuüberwachung):
für kleine Eingangsspannungen (z.B. 3,6V), noch mehr Schaltungsaufwand wie bei der normalen KSQ mit OP, aufgrund der benötigten Spezialbauteile deutlich teurer ,Drop je nach Auslegung ab etwa 150mV , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung sehr gut (>90%), sehr genaue Stromregelung <=1%, mit integrierter Akkuüberwachung die bei schwächer werdendem Akku automatisch die Leistung herunterschaltet und dies gleichzeitig mit einer Kontroll-LED anzeigt
Ist das die, die Borax von dir verlinkt hatte?
Muenchner1968 hat geschrieben: lineare KSQ mit OP:
für mittlere Eingangsspannungen (z.B. 12V), mehr Aufwand, aufgrund der gängigen Bauteile aber auch noch billig ,min. Drop je nach Auslegung unter 0,5V , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung gut (80-85%), sehr genaue Stromregelung <=1%, keine Akkuüberwachung
Ist das das, was Borax zuletzt verlinkt hat? Und warum ist der Wirkungsgrad hier niedriger als bei der mit Akkuüberwachung?

Sorry für die ganzen Rückfragen :oops: Und danke für deine Mühe für den ganzen Text... :shock:

Gruß,
katze_sonne
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Muenchner1968
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Mi, 21.01.09, 21:22

katze_sonne hat geschrieben:
-skunk- hat geschrieben:PS: Jetzt geh ich mal wieder Kabel zusammen zwirbeln :P
Viel Spaß ;-)
Jay hat geschrieben:ich weiß nicht ob ich es schon mal erwähnt habe ob ihr das schon wisst
der CAT4101 hat auch sehr kleine Dropspannung 500mV @ 1A
Aber der Bausatz hat eine etwas höhere Drop weil der 5V Spannungsregler bis zu 1,7V Dropspannung hat
Weiß ich, aber es gab irgendeinen Grund, der dagegen sprach... (Wenn ich den jetzt noch wüsste, dann würde ich ihn auch schreiben, aber er fällt mir nicht ein... :oops: )
Muenchner1968 hat geschrieben:Bei Akkubetrieb: wieviele Akkus und welcher Typ (NIMH oder Lithium-Ionen) ?
Upps... dachte, das hätte ich schon erwähnt... Also das sollte zu dem Post mit den normalen Akkus... Also: ich meine natürlich NiMH...
Muenchner1968 hat geschrieben:Welche LED und wieviele davon ?
Ganz am Anfang des Threads: Eine Cree Q5 bei 800 mA
Muenchner1968 hat geschrieben:Brauchst du nur eine simple KSQ oder soll auch eine Akkuüberwachung integriert sein ?
Weiß ich noch nicht. Sollte nicht eine Akkukontrollanzeige auch einfach nachträglich integrierbar sein?
Muenchner1968 hat geschrieben:Wie wichtig ist für dich der Wirkungsgrad ?
Es sollte halt nicht die Hälfte der Energie in Wärme umgesetzt werden. Und es sollte ein einem vertretbarem Aufwand-/Leistungsverhältnis stehen.
Muenchner1968 hat geschrieben:Willst du was selber bauen oder was fertiges kaufen ?
Selber bauen... (bzw. wenn es das für unter 5 € inkl. Versandkosten aus DE geben sollte - was ich bis jetzt noch nicht gefunden habe... - würde ich es kaufen... natürlich auch in guter Qualität)
Muenchner1968 hat geschrieben:Im einfachsten Fall genügt eine KSQ mit Transistoren:
Einfach, billig, Drop unter 1 Volt, Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung noch akzeptabel, Stromgenauigkeit alles in allem etwa +- 10%, keine Akkuüberwachung
Also Transistor + Mosfet? Die von Borax?

Die Spannung, die ich zur Verfügung hätte, könnte ich irgendwas von 4-6 Akkus nehmen (6 V - 7,2 V). Also scheiden einige Möglichkeiten aus, die du genannt hast. Deswegen gehe ich jetzt nur auf die ein, die du dafür passend genannt hast.
Muenchner1968 hat geschrieben:lineare KSQ mit OP (für sehr geringe Eingangsspannungen und mit integrierter Akkuüberwachung):
für kleine Eingangsspannungen (z.B. 3,6V), noch mehr Schaltungsaufwand wie bei der normalen KSQ mit OP, aufgrund der benötigten Spezialbauteile deutlich teurer ,Drop je nach Auslegung ab etwa 150mV , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung sehr gut (>90%), sehr genaue Stromregelung <=1%, mit integrierter Akkuüberwachung die bei schwächer werdendem Akku automatisch die Leistung herunterschaltet und dies gleichzeitig mit einer Kontroll-LED anzeigt
Ist das die, die Borax von dir verlinkt hatte?
Muenchner1968 hat geschrieben: lineare KSQ mit OP:
für mittlere Eingangsspannungen (z.B. 12V), mehr Aufwand, aufgrund der gängigen Bauteile aber auch noch billig ,min. Drop je nach Auslegung unter 0,5V , Wirkungsgrad bei entsprechender Auslegung gut (80-85%), sehr genaue Stromregelung <=1%, keine Akkuüberwachung
Ist das das, was Borax zuletzt verlinkt hat? Und warum ist der Wirkungsgrad hier niedriger als bei der mit Akkuüberwachung?

Sorry für die ganzen Rückfragen :oops: Und danke für deine Mühe für den ganzen Text... :shock:

Gruß,
katze_sonne
Kurz zu deinen Fragen:
-Eine Akkuüberwachung nachträglich zu integrieren ist meist nicht möglich, also eher nein
-Eine KSQ mit gutem Wirkungsgrad wird es in Deutschland kaum fertig für 5€ geben
-Die KSQ von borax ist ein typischer Vertreter für die Transistoren-KSQ, da gibt es mehrere varianten, einfach mal googlen
-Die einfache OP-KSQ ist die mit nur einem OP
Das wäre z.B. meine Empfehlung für 12V-Anwendungen (bei 3 weissen Power-LED´s und 12V-Akku)
- Bei der KSQ mit den zwei OP´s (mit Akkuüberwachung) ist die Differenz zwischen LED-Spannung etwas geringer und damit der Wirkungsgrad auch besser
(bei linearen KSQ wird ja die Spannungsdifferenz zwischen LED-Spannung und Akkuspannung in wärme umgesetzt, je geringer die Differenz desto effizienter)

Ich bin zur Zeit dabei eine Platine für eine günstige lineare KSQ zu layouten (die variante für 12V).
Das wird aber noch etwas dauern bis sie fertig ist.
katze_sonne
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Mi, 21.01.09, 21:33

Muenchner1968 hat geschrieben:-Eine Akkuüberwachung nachträglich zu integrieren ist meist nicht möglich, also eher nein
Also es würde reichen, wenn eine rote LED leuchten würde, wenn der Akku leer geht, also nicht irgendwie runterregeln... Aber wenn du sagst, dass es nicht geht,...
Muenchner1968 hat geschrieben:- Bei der KSQ mit den zwei OP´s (mit Akkuüberwachung) ist die Differenz zwischen LED-Spannung etwas geringer und damit der Wirkungsgrad auch besser
(bei linearen KSQ wird ja die Spannungsdifferenz zwischen LED-Spannung und Akkuspannung in wärme umgesetzt, je geringer die Differenz desto effizienter)
Ich werde wohl entweder die KSQ bauen oder die Transistoren KSQ.
Muenchner1968 hat geschrieben:Ich bin zur Zeit dabei eine Platine für eine günstige lineare KSQ zu layouten (die variante für 12V).
Das wird aber noch etwas dauern bis sie fertig ist.
Wenn, dann würde ich es auf Lochraster / Streifenraster machen wollen, also ist das für mich leider "unnütz" (klingt irgendwie so... abwertend, soll es aber nicht, aber mir fällt kein besserer Ausdruck ein).
Muenchner1968 hat geschrieben:-Eine KSQ mit gutem Wirkungsgrad wird es in Deutschland kaum fertig für 5€ geben
Das war ja auch meine Erfahrung nach einiger Suche (und bei dx und anderen möchte ich nicht bestellen...).

Meinst du, dass man mit der "2-OP KSQ" für unter 5 € hinkommt?
Borax
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Mi, 21.01.09, 22:03

Meinst du, dass man mit der "2-OP KSQ" für unter 5 € hinkommt?
Ich würde sagen: Ja.
Kleines Aber:
Wenn man die etwas billigeren Bauteile nimmt (z.B. OP=LM 358 + Referenz=LM 385) musst Du ein wenig mehr 'rumprobieren' bis es wirklich passt. Die Offsets und sonstigen Toleranzen machen einem hier die genaue Planung ein wenig schwieriger. Wenn man aber dazu bereit ist, und ggf. ein paar mehr Widerstände durchprobiert, kann man auch damit eine KSQ zusammenbauen, die bei 4V mit einem Drop von 0.1V bis 0.2V auskommt. Das schöne an einer derartigen linearen KSQ ist, dass man hierzu mit einem Standard-Digital-Multimeter auskommt und kein XXX Mhz Oszi und ähnliches Equipment braucht.

Ach ja:
könnte ich irgendwas von 4-6 Akkus nehmen
Wenn es wirklich 4 Akkus sein sollen (müssen???) dann reicht die Transistoren KSQ auch. Weil 4 Zellen immer >4.5V liefern, außer sie sind leer. Die Cree Q5 braucht bei 800mA wahrscheinlich etwa 3.8V also kannst Du einen Drop von 0.7V 'verschmerzen'. Wenn Du es mit 3 Zellen hinkriegen willst, dann kommst Du um die "2-OP KSQ" nicht rum. Wobei natürlich die 800 mA auch nur etwa bis zur Hälfte der Akku Kapazität erreichbar sind, danach liegt die Vorwärtsspannung der Cree schon über der Akku Spannung + 0.1V Drop - je nach Vorwärtsspannung der Q5 (siehe Messungen der Q5 vs. 'R2').
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Jay
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Mi, 21.01.09, 23:38

also ich hab mal zum Testen mein Bausatz an 4 Handels üblichen 1,5V Alkaline Batterien angeschlossen

die KSQ sollte 1A liefern
die Batterien sind neu

Messwerte:
Beim einschalten = 0,93 A
nach 30sec. = 0,86 A
nach 60sec. = 0,83 A

mit Akkus sollte es besser aussehen

MfG
Jay
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Do, 22.01.09, 09:42

...mit Akkus sollte es besser aussehen...
Nicht unbedingt. Hast Du mal nachgemessen welche Spannung Deine 4 Handels üblichen 1,5V Alkaline Batterien unter Last bringen? Wenn die noch recht voll sind, haben die schon etwa 6V. Bei 4 Akkus sind es dagegen nur 5.6V (randvoll geladen), nach Entladung auf etwa 70% Kapazität nur noch etwa 5V siehe z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Nimhc ... stikrp.png und speziell für eneloop: http://www.candlepowerforums.com/vb/sho ... p?t=149804

[EDIT]
Je mehr ich drüber nachdenke, desto eher würde ich sagen: Zuerst die Rahmenbedingungen klären, dann entscheiden, was die beste KSQ dafür ist.
1. Anzahl und Typ der Akkus => Eingangsspannung
Ist in erster Linie vom anvisierten 'Formfaktor' abhängig: 3 Mignon Zellen lassen sich noch vernünftig hintereinander setzen (~15Cm) bei 4 (20cm) wird es schon ein wenig 'unförmig, da würde man vmtl. eher 2 hintereinander und 2 Stänge parallel setzen. Bei anderen Batterieformen/typen sieht es ggf. wieder anders aus.
2. Flussspannung der verwendeten LED(s)
Hier ist die größte Unsicherheit versteckt. Wenn man das Forum durchsucht, findet man Angaben von 3.1V bei 700mA (ok, das war eine Q2, keine Q5 aber trotzdem): viewtopic.php?p=91079#p91079 bis zu 4.3V bei 700mA siehe diesen Thread: viewtopic.php?f=37&t=5244&p=80774 respektive dieses Messprotokoll von Lumi: download/file.php?id=11478

So gesehen: Erst LED kaufen, durchmessen und dann entscheiden...
katze_sonne
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Do, 22.01.09, 15:46

Borax hat geschrieben:Wenn es wirklich 4 Akkus sein sollen (müssen???) dann reicht die Transistoren KSQ auch. Weil 4 Zellen immer >4.5V liefern, außer sie sind leer. Die Cree Q5 braucht bei 800mA wahrscheinlich etwa 3.8V also kannst Du einen Drop von 0.7V 'verschmerzen'. Wenn Du es mit 3 Zellen hinkriegen willst, dann kommst Du um die "2-OP KSQ" nicht rum. Wobei natürlich die 800 mA auch nur etwa bis zur Hälfte der Akku Kapazität erreichbar sind, danach liegt die Vorwärtsspannung der Cree schon über der Akku Spannung + 0.1V Drop - je nach Vorwärtsspannung der Q5 (siehe Messungen der Q5 vs. 'R2').
Sorry, aber wenn ich nachrechne, dann komme ich auf folgendes Ergebnis bei 3 Zellen: 1,2 V * 3 = 3,6 V... Das würde nur für ungefähr 700 mA reichen, oder hab ich mich jetzt verrechnet? (Bei 3,8 V Flussspannung müssten die Akkus doch sonst je 1,267 V liefern... (plus der Drop der KSQ). Also würde es doch so oder so nicht reichen, oder? :? Außerdem hat die Transistoren KSQ ja keinen so guten Wirkungsgrad, der (falls der Preis für bessere KSQs unter 5 € liegt, guck ich dann heute mal nach) dann doch nicht so vernachlässigt werden soll...
Borax hat geschrieben: Ich würde sagen: Ja.
Kleines Aber:
Wenn man die etwas billigeren Bauteile nimmt (z.B. OP=LM 358 + Referenz=LM 385) musst Du ein wenig mehr 'rumprobieren' bis es wirklich passt. Die Offsets und sonstigen Toleranzen machen einem hier die genaue Planung ein wenig schwieriger. Wenn man aber dazu bereit ist, und ggf. ein paar mehr Widerstände durchprobiert, kann man auch damit eine KSQ zusammenbauen, die bei 4V mit einem Drop von 0.1V bis 0.2V auskommt. Das schöne an einer derartigen linearen KSQ ist, dass man hierzu mit einem Standard-Digital-Multimeter auskommt und kein XXX Mhz Oszi und ähnliches Equipment braucht.
Also ausprobieren wäre kein Problem (vorrausgesetzt, ich wüsste die ungefähren Widerstandswerte - wenn man dann 30 Widerstände testen müsste, wäre es ein bisschen zu viel ;-) )... Ein Oszi hätte ich so oder so nicht und würde es mir nicht kaufen (mir reicht das billige 9 € Gerät aus dem Baumarkt :D Und wenn nicht, dann würde ich halt etwas anderes machen, wofür es dann reichen würde...)

@ Jay: Was möchtest du damit jetzt sagen? :| sorry, aber irgendwie machst gerade nicht klick...

Borax hat geschrieben:1. Anzahl und Typ der Akkus => Eingangsspannung
Ist in erster Linie vom anvisierten 'Formfaktor' abhängig: 3 Mignon Zellen lassen sich noch vernünftig hintereinander setzen (~15Cm) bei 4 (20cm) wird es schon ein wenig 'unförmig, da würde man vmtl. eher 2 hintereinander und 2 Stänge parallel setzen. Bei anderen Batterieformen/typen sieht es ggf. wieder anders aus.
Wie gesagt wären 4 - 6 Akkus möglich. Allerdings, da beide zur Zeit noch in Betracht gezogenen KSQs mit 4 V funktionieren (und da eine gute Effizienz erreichen, denn je mehr Spannung desto geringer wird die Effizienz, oder?) würde ich zu 4 Akkus tendieren. Auch, weil ich dafür hier einen Batteriehalter liegen habe (und damit eine Selbstbaulösung umgehen kann, die natürlich mehr Zeit in Anspruch genommen hätte). Ob ich Mignon oder Micro nehme, wird wohl nicht so entscheidend sein, oder? Auf jeden Fall werden es mal normale NiMH oder Eneloop sein (je nachdem, welche gerade "frei" sind. NiCd wohl eher nicht, da wir davon nurnoch irgendwas mit 3 Stück haben (und ich ja 4 Stück nehmen würde).

[EDIT:] Gilt die super Effizienz von der 0,1V Drop KSQ eigt. nur dann, wenn die verwendete Eingangsspannung auch nur 0,1 V über der der LED liegt? Also, dass beide KSQs eigentlich letztendlich nur die gleiche Effizienz haben? Dann wären natürlich jegliche weitere Überlegungen hinfällig... Mal sehen...
(Nur eine Batteriewarnleuchte hat halt die eine KSQ leider nicht...) [/EDIT]
Borax hat geschrieben:2. Flussspannung der verwendeten LED(s)
Hier ist die größte Unsicherheit versteckt. Wenn man das Forum durchsucht, findet man Angaben von 3.1V bei 700mA (ok, das war eine Q2, keine Q5 aber trotzdem): viewtopic.php?p=91079#p91079 bis zu 4.3V bei 700mA siehe diesen Thread: viewtopic.php?f=37&t=5244&p=80774 respektive dieses Messprotokoll von Lumi: download/file.php?id=11478

So gesehen: Erst LED kaufen, durchmessen und dann entscheiden...
Eigentlich garnicht so schlecht die Idee... Vor allem, da die LED -fertig auf den KK montiert- schon hier neben mir liegt... :roll: Dann werde ich mich gleich mal ans messen machen ;-)
Borax
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Do, 22.01.09, 17:52

Dann werde ich mich gleich mal ans messen machen
Mach das!
Aber sei vorsichtig! Wenn Du die LED mit zu viel Strom fütterst, wird auch die Effizienz schlecht (weil LED kaputt...)

Alles weitere wenn Du die Messwerte gepostet hast.
katze_sonne
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Do, 22.01.09, 18:09

So. Habs jetzt.

Danke Borax. Aber das weiß ich (so blöd bin ich nun auch wieder nicht :roll: )... :lol:

Also mein Aufbau: LED und 1 Ohm Widerstand mit Steckbrett in Reihe gesteckt und Netzteil daran geschaltet. Den Widerstand mit Multimeter nachgeprüft (und natürlich den "ImmerDaWiderstandDurchKabelUSW" abgezogen). Ist ein Metallschichtwiderstand. Und er hat genau 1,0 Ohm. Das Netzteil ist regelbar. Also habe ich das Netzteil -während ich die Prüfspitzen über den Widerstand gehalten hatte- immer weiter hochgeregelt. Als die Spannung über dem Widerstand 0,80 V betrug (ganz schöne Fummelarbeit, das so hinzubekommen ;-) ), habe ich die Spannung über der LED gemessen. Hoffe, das ist richtig, oder?

Zumindest bin ich zu diesem Ergebnis gekommen: Meine Q5 benötigt -um mit 800 mA betrieben zu werden): 3,23 V
Das erscheint mir zwar recht wenig un würde ja schon fast für eine 3 Akkulösung sprechen :shock: , aber ich wüsste nicht, dass ich was falsch gemacht hätte. Vor allem, da V typ für I typ. (350 mA) mit 3,5 V angegeben ist. Die LED ist übrigens vom Betreiber des ********* Forum... (ich hoffe, dass solch ein "verschlüsselter" Hinweis erlaubt ist... :mrgreen: ).
Ragnar Roeck
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Do, 22.01.09, 18:44

Die Messung hast Du so richtig gemacht und die Vorwärtsspannung ist doch nur typisch, d.h die kann auch kleiner (wie bei Dir) sein.
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Do, 22.01.09, 18:48

Ich meine doch nur, weil weil sie ja sehr viel kleiner ist und das bei einem mehr als doppelt so großem Strom... :D Also heißt das, dass meine LED effizienter als das "Typische" ist? :P
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Do, 22.01.09, 20:20

Ja. Anscheinend war das damals bei den Q5 vs. R2 Messungen eine 'lausige' Charge.
Das erscheint mir zwar recht wenig und würde ja schon fast für eine 3 Akkulösung sprechen
Genau. Und zwar die OP-KSQ. Mal schauen, vielleicht stecke ich heute noch eine zusammen (die Teile hab ich bestimmt noch in der Kiste :D)
In der Simulation schaut das schon mal ganz gut aus:
OP_KSQ_4V.png
OP_KSQ_4V.png (4.21 KiB) 11944 mal betrachtet
katze_sonne
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Do, 22.01.09, 21:48

Achja: Was ich noch vergessen habe:
Borax hat geschrieben:
Das erscheint mir zwar recht wenig und würde ja schon fast für eine 3 Akkulösung sprechen
Genau.
[gestrichen] Der Haken an der Sache ist: Es gibt keine vernünftigen Batteriefächer (zumindest nicht bei Reichelt) für 3 Akkus: perfekt wäre es, wenn die rund wären und dann so wie in fast allen käuflichen Taschenlampen verbaut... (so ungefähr, wie hier auf dem Foto zu sehen: http://www.akkushop.de/ledfire-m21-giga ... -2339.html )... [/gestrichen]
Borax hat geschrieben:Ja. Anscheinend war das damals bei den Q5 vs. R2 Messungen eine 'lausige' Charge.
Japp... Wahrscheinlich (und wahrscheinlich wird es noch ewig dauern, bis die R2s mal wieder zu bezahlbaren Preisen irgendwo angeboten werden... :cry: )

Mhhh... bin ich blöd, oder ist das jetzt die ein OP Version ohne Batteriewarnleuchte? Ich dachte, die wäre für so niedrige Eingangsspannungen nicht geeignet? :shock:

EDIT: Habe gerade mal den 4 fach Batteriehalter Mignon, den ich hier liegen habe angeschaut... Leider passt der nicht ins vorgedachte Rohr... Aber den gibts ja auch in Micro :idea: Und wenn man dann dort eine Batterie "Attrappe" einsetzt (einfach durchkontaktieren), gehts bestimmt... Also hat sich die Frage mit dem Batteriehalter erledigt...

EDIT2: Habe gerade mal bei Reichelt nach den Bauteilen vom Schaltplan von Muenchener geschaut. Da wollte ich mit dem OP (LT 1366) anfangen und wär fast aus allen Wolken gefallen!: Der kostet 5,95 €! :shock: Also mit unter 5 € wird das so nichts... Oder könnte man auch den OP aus deinem Schaltplan nehmen? (der kostet ja nur 0,092 € )
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Muenchner1968
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Do, 22.01.09, 22:05

Hallo Borax
OP ist nicht immer gleich OP, da gibt es fast unendlich viele Varianten, wovon jede für einen bestimmten Anwendungsfall spezialisiert ist.
In diesem konkreten Fall muss der OP folgende Anforderungen erfüllen:
-Rail to Rail Input (Um kleinste Spannungen gegen VCC bzw. GND messen und regeln zu können)
-Rail to Rail Output (Um die maximal mögliche Spannung zum Ansteuern des Mosfets bereitstellen zu können)
-Der OP muss für sehr kleine Betriebsspannungen spezifiziert sein (z.B. 3-32V reicht z.B. nicht wenn im Datenblatt alle Werte nur bei +/-15V angegeben sind)

Aufgrund dieser speziellen Anforderungen braucht man eben auch etwas speziellere und auch teurere OP´s.
Es mag bestimmt auch andere OP´s geben die diese Anforderungen erfüllen, ich persönlich habe mich für einen LT1366 entschieden.
Ein LM258 ist zwar billig, erfüllt aber nicht alle Anforderungen und somit ist er für diesen Fall nicht zu empfehlen.
katze_sonne
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Do, 22.01.09, 22:16

Also was heißt das jetzt? Die Schaltung sit doch nciht für unter 5 € zu realisieren? :cry:
Dann also doch die Transistoren KSQ mit 4 Akkus?
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Do, 22.01.09, 22:31

katze_sonne hat geschrieben:Also was heißt das jetzt? Die Schaltung sit doch nciht für unter 5 € zu realisieren? :cry:
Dann also doch die Transistoren KSQ mit 4 Akkus?
Hallo katze_sonne
Für die 3,6V Low-Drop Variante mit Akkuüberwachung liegen die Bauteilkosten etwa bei 10€ (ohne Leiterplatte)
Wenn man z.B. eine Variante für 12V aufbaut, kann man wegen der höheren Spannung selbstverständlich auch einen "normalen" und güstigeren OP nehmen.
Kurz gesagt:
Bei der 12V Variante würde man mit 5€ Bauteilkosten hinkommen, die 3,6V variante mit Akkuüberwachung kostet etwa das doppelte
Borax
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Do, 22.01.09, 22:36

...OP ist nicht immer gleich OP
Weiß ich.
...Rail to Rail
Muss nicht unbedingt sein. Klar, nach 'unten' schon (also Offset < 20mV), aber ein passender Mosfet schaltet auch schon mit 2V hinreichend gut und das wäre 1.5V unter dem oberen Rail (das schafft der LM258 AFAIK)
Laut Datenblatt reicht dem LM258 sogar 2.3V Betriebsspannung, typisch 3V (wir haben sogar 3.6 bis 4V)
=> Es kommt auf einen Versuch an

Wegen der Akkuüberwachung... Lass uns mal schauen, ob das wirklich zwingend nötig ist. Wenn die Zellenspannung unter 3V (1V ist bei NiMH als Untergrenze erlaubt) sinkt 'funzelt' das LED wahrscheinlich schon so schwach, dass jeder merkt, dass jetzt eine Ladung fällig ist. Wenn man natürlich die Lampe im eingeschalteten Zustand 'rumliegen' lässt, hilft das nichts, aber das ist bestimmt bei 95% aller kommerziell verkauften Taschenlampen auch so.
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