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Jannes FW112

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1

Freitag, 25. August 2006, 14:16

Probleme bei U/I=R : Luxeon 3W an 9,6V betreiben

Ich habe folgendes Problem:
Ich will 2 Luxeon 3W an 9,6V (8 Zellen) betreiben. Nach Möglichkeit wollte ich die LEDs Parallel schalten, aber zwecks besserem Wirkungsgrad evtl. auch in Reihe.
Nun gehe ich nach Werksangaben von 700mA und 3,6V pro LED aus.

Das macht ca. 8,2 Ohm, da ich gerade 10 Ohm da habe, hab ich es gleich mal getestet. Der Widerstand ist für 1/4 Watt ausgelegt und wird entsprechend schon nach Sekunden unangenehm warm. Aber die LED auch! Ich hab leider keine großen Erfahrungen mit dem Lumlileds (hatte bisher nur 2x 1W), weiß also nicht in welchem Rahmen die sich erhitzen dürfen. Mir ist bekannt das sie Warm werden und deshalb den Alukühlkörper haben, den man u.U. sogar erweitern muss. Aber das die nach 30Sekunden schon so warm werden dass ich sie leiber wieder vom Netz nehme hätte ich nicht gedacht, ist das normal?

Nun suche ich jedenfalls nach einer besseren (wirtschaftlicheren) Lösung die LEDs zu betreiben.

MfG :w
Jannes
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2

Freitag, 25. August 2006, 14:30

Nehme mal an, das dein Vorwiderstand hier aussteigt und mehr durchlaesst als er soll. Besorg mal einen der mehr aushaelt.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


3

Freitag, 25. August 2006, 14:39

hi,
du verbrätst rund 6V und das bei 0,7A, das macht rund 5watt verlustleitung.

also muss dein widerstand rund 5watt haben und wird trotzdem noch ziemlich heiss.

luxorled haben zwar einen hohen wirkungsgrad, aber dennoch nicht 100%.

im datenblatt steht, dass diese gut gekühlt werden müssen über die rückseite bzw die anschlussfahnen.

eine sinnvolle schaltung wäre ein schaltregler, der den strom auf 700mA regelt. damit bleiben die verluste klein.
grüße
Klang ?

Car Hifi ?

Sound pur im Auto ?

besser gehts immer !

hier bist du richtig :D


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Jannes FW112

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4

Freitag, 25. August 2006, 15:38

Hm, bisher bin ich davon ausgegangen das der Widerstand sich mit steigender Temperatur erhöht.
Hab jetzt noch 2 10Ohm-er gefunden, die genaue Wattzahl kenne ich nicht, aber bei 7mm Durchmesser und 1,5cm Länge müsste sie wohl etwas höher sein. Auch die werden sehr heiß. Die LEDs auch immernoch gut warm, und zwar bei gemessener Spannung von 3,3V. Aber Evtl. brauch man weitere Kühlung bei den 3W Lumileds. Mal sehen was ich noch an Alu rumliegen habe.

Was ich noch probiert habe ist 2LEDs in Reihe an 5 Ohm, auch hier noch deutliche Wärmeentwicklung zu spüren. (spannung von 6,6V an den LEDs)

Naja, ich Teste mal weiter...

Danke
MfG :w
Jannes
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5

Freitag, 25. August 2006, 22:49

Hallo Jannes,

grundsätzlich schonmal die beiden LEDs in Serie schalten, dadurch hast Du gegenüber der Parallelschaltung:
- nur den halben Strom aus dem Akku und durch den Vorwiderstand,
- viel kleinere Spannung über dem Vorwiderstand, dadurch weniger Leistung, die dieser verbraten muß (nur ein Bruchteil, weil auch nur der halbe Strom fließt),
- die Gewissheit, daß durch beide LEDs der gleiche Strom fließt.

Trotzdem muß z.B. bei 700mA und Nennspannung des Akkus immer noch (9,6-6,6)V * 0,7 A = 2,1W vom Widerstand verbraten werden!
Nicht außer Acht lassen, daß ein voll geladener 8-zeller knapp 12V hat! Nehmen wir an, der Strom soll 1A nicht überschreiten, brauchst Du deshalb einen 5,6 Ohm Vorwiderstand mit 5W Belastbarkeit. So ein typischer 5W Widerstand ist 6,4 mm breit (quadratisch) und 25 mm lang. Bei Nennspannung des Akkus sinkt der Strom damit auf knapp über 500 mA.

Diese LEDs brauchen, soviel ich weiß (hab selbst noch keine eingesetzt) auf jeden Fall noch eine extra Kühlung.

Grüße,

Thomas

wurpfel1

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6

Samstag, 26. August 2006, 11:45

hi Leutz

bei 8NiMh würde ich unbedingt in serie schalten, die batwing-lumiLED nehmen und einen spannungsregler plus vorwiderstand benützen.

ich habe meine fahradbeleuchtung mit dem 7° reflektor auf lumiLED umgerüstet.
für 3.6V (eine lipo oder 3NiMh) den strom so eingestellt dass nur noch knapp 300mA fliessen. ist hell genug und bekämpft das hitzeproblem an der wurzel..
die lumi ist immer noch deutlich heller als die 6V2,4W halogenlampe die vorher dran war :evil:
bin schon zu alt zum spielen.. macht aber gleichwohl spass ;-)

Jannes FW112

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7

Sonntag, 27. August 2006, 18:48

Bisher habe ich 36x 15 000er 5mm LEDs, also das muss schon was her machen.

aber mit kühlung scheint es zu gehen, bisher nutze ich eine 200x100x12mm Aluplatte, mal sehen ob ich irgendwo noch kühlkörper ausbauen kann.

Vielen Dank für die Hilfe!

MfG :w
Jannes
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8

Mittwoch, 30. August 2006, 13:11

Hallo Jannes,

Man muss diese LED ja gar nicht unbedingt mit 700 mA betreiben. Mit 300 mA reicht es meist auch schon.

Ein Widerstand nimmt mit steigender Themperatur nur geringfügig zu. Eine automatische Regelung ist so nicht möglich.
Sinvollerweise kommt nur ein Schaltregler in Frage um die Verlustleistung in Grenzen zu halten.

Gruss Bruno

9

Montag, 18. September 2006, 18:00

Die LEDs werden zwangsläufig warm, da die auch nur einen niedrigen Wirkungsgrad haben, denn nicht alles was an Strom reingesteckt wird, geht vorne als Licht raus. Wenn von den 3W Eingangsleistung 1W Licht rauskommt, müssen immer noch 2W in dem kleinen Chip verbraten werden. Das geht nicht ohne fetten Kühlkörper oder große Kühlflächen auf einer Leiterplatte.

Und aus einem 8-Zeller 700mA ziehen und 2W in Licht umzusetzen, heißt immer noch knapp 5W Heizleistung im System. Leider ist die Akkuspannung nicht konstant, also muss der Vorwiderstand auf die maximale Spannung des Akkus ausgelegt sein und die Lichtleistung nimmt bei leerer werdendem Akku ab.

8*1,3V (die Ladeschlussspannung bleibt unter Last nicht lange erhalten), also (10,4V-6,6V) / 0,7A macht 5,5 Ohm Vorwiderstand (2,7W Wärme). Bei leerem Akku sinds dann aber nur noch 7,2V an den LEDs und der Vorwiderstand begrentzt dann den Strom auf 150mA.

Mit Schaltregler kommt man auf Wirkungsgrade von über 90%, also nur 0,3W Verlustleistung bei voller Batterie im Regler und immer noch maximalem Strom bei fast leerem Akku.

Jannes FW112

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10

Mittwoch, 8. November 2006, 20:51

Hab jetzt demnächst vor ne größere Bestellung bei Reichelt zu tätigen, könntet Ihr mir nochmal eine genauere Beschreibung des benötigten Schaltreglers geben? Schaltregler gibt es ja ne ganze Menge, aber welcher ist der richtige für mich? und was brauche ich nocht?

Die Preisspanne unter dem Suchbegriff ist auch nicht klein, von 1,20€ bis 71,80€

Grüße :w
Jannes
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11

Donnerstag, 9. November 2006, 10:40

zur Auswahl stehen da z.B. nette Regler von LT (www.linear.com), da lässt sich auch mit der Angabe von Eingangsspannungsbereich, Ausgangsspannung und -strom eine parametrische Übersicht erstellen.

LT3474 4 36 2.1 Buck, LED Driver
LT3475 4 36 2.7 Buck, LED Driver
LTC1265 4 13 1.2 Buck, Inverting
LTC3824 4 60 2 Buck


http://www.linear.com/pc/productDetail.d…03,C1042,P13452

Zum IC kommen dann aber noch ein paar sonstige Bauteile dazu und durch die kleine Bauform evtl. auch noch eine Laborplatine für SMD.

Die anderen verdächtigen (National Semiconductor, Analog Devices...)
liefern Kandidaten
http://www.national.com/pf//LM/LM5115.html
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/ADP3050.pdf

Zurück zu Reichelt als Einkaufsquelle:
http://www.national.com/pf/LM/LM2576.html#Datasheet
ist für den Hobby-Anwender noch halbwegs zu verarbeiten und braucht nicht allzuviele Komponenten. Ob allerdings der Eingangsspannungsbereich so tief runtergeht, müsste man nochmals nachrechnen/ausprobieren.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (9. November 2006, 10:56)


Jannes FW112

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Donnerstag, 9. November 2006, 13:54

Vielen Dank, aber wie sehen denn die "sonstigen Bauteile" aus? Ich habe leider absolut keine Ahnung von der Materie.
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13

Freitag, 10. November 2006, 13:58

also mal ganz praktisch mit dem folgenden Ansatz:

(Beispiel Figure 2 im Datenblatt, untere Version mit variabler Ausgangspannung)

Warenkorb für dieses Projekt wäre dann

L1: 77A 100µ High Current Funkentstördrossel, 100µ 0.90 €
IC1: LM 2576 T-ADJ Schaltregler 3A, 1,23 - 37V, 45Vs, TO-220-5 1.60 €
D1: MBR 360RL Diode 0.20 €
R2: METALL 10,0k Metallschichtwiderstand 10,0k Ohm 0.080 €
R1: METALL 2,05K Metallschichtwiderstand 2,05 K-Ohm 0.080 €
COUT: RAD 1.000/16 Elektrolytkondensator, 12x20mm, RM 5,0mm 0.14 €
CIN: RAD 100/25 Elektrolytkondensator, 6,3x11mm, RM 2,5mm 0.050 €

und zum Aufbau (wenn nicht schon da)
H25PR050 Lochrasterplatine, Hartpapier, 50x100mm 0.61 €

Für R1 könnte auch ein 1,7k und ein 470 Ohm Poti benutzt werden, damit die Spannung (und letztlich indirekt der Strom) eingestellt wird.

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14

Freitag, 10. November 2006, 14:07

Hallo Jannes,

Zitat

Ich habe leider absolut keine Ahnung von der Materie.


Versteh mich bitte nicht falsch aber meinst Du nicht, dass es unter diesen Umständen besser wäre die Finger davon zu lassen? Wenn Du Glück hast und alles so zusammenbaust wie Dir empfohlen wurde kann es vielleicht funktionieren. Die Probleme kommen dann, wenn es nicht funktioniert oder kaputt geht und Du nicht feststellen kannst weshalb.
Ganz billig ist das nämlich nicht und eine fertige Lösung wohl eher günstiger.

Gruss Bruno

Jannes FW112

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15

Freitag, 10. November 2006, 16:25

Ok, vielen Dank. Mit der Liste an Zusatzteilen bin ich schonmal einen großen Schritt weiter. Ich weiß zwar noch nicht genau, ob ich es jetzt auf anhieb mit dem Plan hinbekomme, aber ich werde das heute Abend mal in Gedanken durchgehen.
Nur damit wir nicht aneinander vorbei reden, gemient ist doch folgender Plan?
Fig2

@Bruno:
Irgendwann ist alles mal neu, aber das kann kein Grund sein es zu lassen. Ich würde mich sehr freuen wenn mir jemand einen Link nennen könnte, in dem so etwas anfängertauglich erklärt wird. Das mit dem Programmieren der AVRs hab ich ja auch hinbekommen, nur weil es nicht angeboren ist heißt es für mich noch nicht die Finger davon zu lassen. Wenn ich mir aber einen Haufen elektronischer Bauteile bestelle und nicht weiß wo oben und unten ist, ist es natürlich Sinnlos. Aber deshalb melde ich mich ja nun hier.
Für die Liste der Zusatzbauteile komme ich jetzt auf 4,56€, oder irre ich mich da?

MfG :w
Jannes
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Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Jannes FW112« (10. November 2006, 18:18)


16

Freitag, 10. November 2006, 17:48

ja, die untere der beiden.

Allerdings vorab als Warnung: ich habe die Schaltung noch nicht erprobt, ist jetzt erstmal eine Hausnummer. Und ob es bei tiefentladenem Akku auch noch funzt, weiß ich nicht genau.

Gibt natürlich noch ne andere Variante, die Reglerschaltung als Konstantstromquelle zu türken: an die Massenleitung den Stromsensorwiderstand so auslegen, dass bei Nennstrom (700mA) genau 1,23V rauskommen. Macht 1,23V/0,7A=1,8 Ohm. Damit (vielleicht noch einen kleinen Filter parallel), das müsste dann auch nur mit einem Luxeon-Emitter reichen.
»e-beaver« hat folgendes Bild angehängt:
  • Bild2.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (10. November 2006, 17:50)


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17

Freitag, 10. November 2006, 18:45

Hallo Jannes,

Zitat

Ich würde mich sehr freuen wenn mir jemand einen Link nennen könnte, in dem so etwas anfängertauglich erklärt wird.


Gerne kannst Du das haben, hier ist eine Webseite:

http://www.elektronik-kompendium.de/

Gruss Bruno

Abdrehfaktor

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Samstag, 11. November 2006, 01:06

Hi!

Wenns etwas professioneller sein soll, kannst du dich auch mal bei Wayne oder George umsehen!

Die haben Top Sachen :ok:

Der MaxFlex von George kommt demnächst in mein Fahrradlicht mit 3 Cree XR- E LEDs, die sind noch einiges übler als Luxeons :evil:

Ciao,

Julez

Jannes FW112

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Sonntag, 28. Januar 2007, 16:34

Meine Bestellung entsprechend fig 2 ist angekommen, und nun will ich das ganze mal testen. Nur eine Frage hab ich gleich zu Anfang: Wie sind die beine des LM 2576 benannt, wo ist die 1 und wo ist die 5?

Grüße
Jannes
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hsh

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Montag, 29. Januar 2007, 02:17

Bei fast allen Gehäusen ist Pin1 irgendwie markiert. Das kann eine Kerbe sein, ein kleiner Punkt oder eine Abflachung. Da man sich darauf aber eigentlich nicht verlassen sollte, schaut man einfach im Datenblatt nach: http://www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf
Seite 20 und 21 sollten deine Frage klären.

mfg Harald
mfg Harald