Discussion:
LED-Treiber 3V 20-30mA aus einer Primärzelle
(zu alt für eine Antwort)
Johannes Bauer
2015-09-12 11:21:09 UTC
Permalink
Hallo Gruppe,

ich möchte eine weiße LED, die so bei so etwa 20-30mA hell genug wird
und über der dabei etwa 3V-3.2V abfallen aus einer Primärzelle versorgen.

Ich habe hier PR4401, aber bei 10µH wird die LED nicht richtig hell
(schätzungsweise 10mA, gemessen habe ich es nicht, vom Lichteindruck
her). Einen PR4402 gibt die Bastelkiste nicht her.

Gibts eine bastelkistenfreundliche Lösung, sodass ich das hinkriege,
ohne extra Bauteile dafür bestellen zu müssen? Und wenn ich schon
bestellen muss, was wären geeignete Komponenten? Taugt denn der PR4402
was? Vom PR4401 bin ich nicht gerade beeindruckt...

Viele Grüße,
Johannes
--
Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$***@speranza.aioe.org>
Johannes Bauer
2015-09-12 11:38:36 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
Hallo Gruppe,
ich möchte eine weiße LED, die so bei so etwa 20-30mA hell genug wird
und über der dabei etwa 3V-3.2V abfallen aus einer Primärzelle versorgen.
Ich habe hier PR4401, aber bei 10µH wird die LED nicht richtig hell
(schätzungsweise 10mA, gemessen habe ich es nicht, vom Lichteindruck
her).
So, jetzt habe ich das mal gemessen. Ist aber schwierig zu messen: Ich
sehe mit der Frequenz von etwa 45 kHz einen Peak von etwa 300mA
Amplitude, der allerdings nur 200ns lang ist. Danach dann halt wieder
20µs Ruhe. Beim RMS-Strom über 1 Ohm in Serie dominiert das Rauschen, da
kriege ich keine gescheiten Ergebnisse von meinem Oszi. Aber wiegesagt,
laut Helligkeitseindruck sollten das so allerhöchstens 10mA sein.

Viele Grüße,
Johannes
--
Post by Johannes Bauer
Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$***@speranza.aioe.org>
MaWin
2015-09-13 08:51:22 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
So, jetzt habe ich das mal gemessen. Ist aber schwierig zu messen: Ich
sehe mit der Frequenz von etwa 45 kHz einen Peak von etwa 300mA
Amplitude, der allerdings nur 200ns lang ist. Danach dann halt wieder
20µs Ruhe. Beim RMS-Strom über 1 Ohm in Serie dominiert das Rauschen, da
kriege ich keine gescheiten Ergebnisse von meinem Oszi. Aber wiegesagt,
laut Helligkeitseindruck sollten das so allerhöchstens 10mA sein.
Schliesse einen Elko parallel zur LED und messe nochmal.
--
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
Homepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/
dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Gerrit Heitsch
2015-09-13 10:13:53 UTC
Permalink
Post by MaWin
Post by Johannes Bauer
So, jetzt habe ich das mal gemessen. Ist aber schwierig zu messen: Ich
sehe mit der Frequenz von etwa 45 kHz einen Peak von etwa 300mA
Amplitude, der allerdings nur 200ns lang ist. Danach dann halt wieder
20µs Ruhe. Beim RMS-Strom über 1 Ohm in Serie dominiert das Rauschen, da
kriege ich keine gescheiten Ergebnisse von meinem Oszi. Aber wiegesagt,
laut Helligkeitseindruck sollten das so allerhöchstens 10mA sein.
Schliesse einen Elko parallel zur LED und messe nochmal.
Dann braucht er aber noch eine zusätzliche Diode zwischen PR4401 und der
LED.

Für solche Basteleien nehme ich gerne den QX5252F. Eigentlich ein IC für
kleine Solarlampen, aber auch ohne Solarzelle verwendbar.

Gerrit
Johannes Bauer
2015-09-13 15:42:30 UTC
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Post by Gerrit Heitsch
Post by MaWin
Schliesse einen Elko parallel zur LED und messe nochmal.
Dann braucht er aber noch eine zusätzliche Diode zwischen PR4401 und der
LED.
Hm, wie genau meinst du?
Post by Gerrit Heitsch
Für solche Basteleien nehme ich gerne den QX5252F. Eigentlich ein IC für
kleine Solarlampen, aber auch ohne Solarzelle verwendbar.
Sehr cooler IC! Und bei Ebay gibts 20 Stück für 2 EUR, habe mir mal
welche bestellt für die Zukunft. Danke für den Tipp,

Viele Grüße,
Johannes
--
Post by Gerrit Heitsch
Post by MaWin
Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$***@speranza.aioe.org>
Gerrit Heitsch
2015-09-13 16:02:26 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
Post by Gerrit Heitsch
Post by MaWin
Schliesse einen Elko parallel zur LED und messe nochmal.
Dann braucht er aber noch eine zusätzliche Diode zwischen PR4401 und der
LED.
Hm, wie genau meinst du?
Eine Diode zwischen IC und LED, mit der Kathode zur LED und der Elko
zwischen LED und dieser Diode und GND. Idealerweise ist die Diode eine
Schottkydiode.

Ergibt dann die typische Schaltung für Step-Up-Konverter.
Post by Johannes Bauer
Post by Gerrit Heitsch
Für solche Basteleien nehme ich gerne den QX5252F. Eigentlich ein IC für
kleine Solarlampen, aber auch ohne Solarzelle verwendbar.
Sehr cooler IC! Und bei Ebay gibts 20 Stück für 2 EUR, habe mir mal
welche bestellt für die Zukunft. Danke für den Tipp,
Kein Problem. Er hat auch einen Tiefentladeschutz damit der Akku in der
Solarlampe nicht mit der Zeit draufgeht, so bei um 0,9V geht die LED
(oder LEDs) aus. Man kann auch weniger als 33µH verwenden, der Strom
durch die LED(s) steigt mit sinkender Induktivität. Geht natürlich nicht
beliebig, aber bei 10 Cent pro IC kann man schonmal etwas
experimentieren. :)

Falls du Solarlampen selbst basteln willst, die passenden
2V/150mA-Zellen gibts billig auf Ebay. Wenn keine Solarzelle gewünscht
ist, einfach Pin 1 unbeschaltet lassen.

Gerrit
Ulli Horlacher
2015-09-14 06:49:38 UTC
Permalink
Post by Gerrit Heitsch
Für solche Basteleien nehme ich gerne den QX5252F. Eigentlich ein IC für
kleine Solarlampen, aber auch ohne Solarzelle verwendbar.
Wie stellt man da den Strom ein?
Ja, ueber die Induktivitaet der externen Spule, aber wie berechnet die sich?
--
+ Ulli Horlacher + ***@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +
Gerrit Heitsch
2015-09-14 16:31:20 UTC
Permalink
Post by Ulli Horlacher
Post by Gerrit Heitsch
Für solche Basteleien nehme ich gerne den QX5252F. Eigentlich ein IC für
kleine Solarlampen, aber auch ohne Solarzelle verwendbar.
Wie stellt man da den Strom ein?
Ja, ueber die Induktivitaet der externen Spule, aber wie berechnet die sich?
Im Datenblatt ist eine Tabelle drin, aber ob die korrekt ist...? Die
Formel dazu steht dabei:

P(LED)= (2Vin/L)* 10^-6

Vin = Batteriespannung.

Die Tabelle gibt bei 33µH 110mA an, aber sagt nicht ob das der Strom
durch die LEDs oder der Strom aus der Batterie ist.

Weitere Werte:

330µH = 11mA
220µH = 15,5mA
100µH = 34,5mA


Ich betreibe hier gerade einen etwas ausserhalb dieser Tabelle mit einer
10µH Drossel, bei 10 Cent pro Chip kann man sich solche Experimente
leisten. Die 4 Nichia-LEDs sind damit SEHR hell und der Countdown steht
bisher bei 9h aus einer NIMH-Zelle (AA, 2500mAh aber schon etwas älter).

Gerrit

Johannes Bauer
2015-09-13 15:41:41 UTC
Permalink
Post by MaWin
Schliesse einen Elko parallel zur LED und messe nochmal.
Hm, dann geht sie ganz aus, ich habe jetzt mal 1uF genommen. Mache ich
was falsch?

Viele Grüße,
Johannes
--
Post by MaWin
Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
Zumindest nicht öffentlich!
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Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$***@speranza.aioe.org>
Ulli Horlacher
2015-09-13 10:27:09 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
ich möchte eine weiße LED, die so bei so etwa 20-30mA hell genug wird
und über der dabei etwa 3V-3.2V abfallen aus einer Primärzelle versorgen.
Ich habe hier PR4401, aber bei 10µH wird die LED nicht richtig hell
(schätzungsweise 10mA, gemessen habe ich es nicht, vom Lichteindruck
her). Einen PR4402 gibt die Bastelkiste nicht her.
Mit PR4402 wird auch nicht (viel) heller als mit PR4401.
Ich war genauso enttaeuscht.
Post by Johannes Bauer
Gibts eine bastelkistenfreundliche Lösung, sodass ich das hinkriege,
ohne extra Bauteile dafür bestellen zu müssen?
Es geht sogar mit weniger Teile!
Nimm eine Li-Ion AA oder AAA Zelle (*), dann brauchst du nur noch einen
Vorwiderstand und musst dich nicht mit SMD-Bauteilen herumaergern.

(*) so was hat man einfach vorraetig :-)
--
+ Ulli Horlacher + ***@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +
Gerrit Heitsch
2015-09-13 10:46:01 UTC
Permalink
Post by Ulli Horlacher
Post by Johannes Bauer
ich möchte eine weiße LED, die so bei so etwa 20-30mA hell genug wird
und über der dabei etwa 3V-3.2V abfallen aus einer Primärzelle versorgen.
Ich habe hier PR4401, aber bei 10µH wird die LED nicht richtig hell
(schätzungsweise 10mA, gemessen habe ich es nicht, vom Lichteindruck
her). Einen PR4402 gibt die Bastelkiste nicht her.
Mit PR4402 wird auch nicht (viel) heller als mit PR4401.
Ich war genauso enttaeuscht.
Nimm einen QX5252F aus einer billigen Solarleuchte aus dem Baumarkt und
33µH als Induktivität. Ich betreibe damit 4 parallelgeschaltete weisse
LEDs (Nichia), das Ergebnis taugt als Leselampe. Dank Solarzelle muss
ich nicht einmal Batterien tauschen/laden.

Gerrit
Johannes Bauer
2015-09-13 15:43:53 UTC
Permalink
Post by Ulli Horlacher
Mit PR4402 wird auch nicht (viel) heller als mit PR4401.
Ich war genauso enttaeuscht.
Ah, gut zu wissen. Für den Preis (knapp 80 Cent pro Stück) ist
experimentieren auch zu teuer. Ich habe mal den von Gerrit empfohlenen
Wandler bestellt, mal sehen wie der sich macht.
Post by Ulli Horlacher
Post by Johannes Bauer
Gibts eine bastelkistenfreundliche Lösung, sodass ich das hinkriege,
ohne extra Bauteile dafür bestellen zu müssen?
Es geht sogar mit weniger Teile!
Nimm eine Li-Ion AA oder AAA Zelle (*), dann brauchst du nur noch einen
Vorwiderstand und musst dich nicht mit SMD-Bauteilen herumaergern.
(*) so was hat man einfach vorraetig :-)
Ach nee, die ist dann genau leer, wenn man's braucht und dann kann man
nicht einfach wechseln :-)

Viele Grüße,
Johannes
--
Post by Ulli Horlacher
Post by Johannes Bauer
Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$***@speranza.aioe.org>
Ulli Horlacher
2015-09-14 06:38:05 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
Post by Ulli Horlacher
Nimm eine Li-Ion AA oder AAA Zelle (*), dann brauchst du nur noch einen
Vorwiderstand und musst dich nicht mit SMD-Bauteilen herumaergern.
Ach nee, die ist dann genau leer, wenn man's braucht und dann kann man
nicht einfach wechseln :-)
Li-Akkus haben eine extrem niedrige Selbstentladung, halten also einige
Jahre ungebraucht. Und wenn sie doch mal leer sind, kann man sie einfach
laden!

Ich hab damit eine Winzlampe gebaut fuers Fahrradwerkzeug, bestehend aus
einer AAA Li-Zelle, 3 5-mm-LEDs und einem Microschalter, der mit
Fingernagel geschaltet wird. Kleiner geht eigentlich nicht mehr.
--
+ Ulli Horlacher + ***@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +
Michael Schwingen
2015-09-13 17:29:07 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
Gibts eine bastelkistenfreundliche Lösung, sodass ich das hinkriege,
ohne extra Bauteile dafür bestellen zu müssen? Und wenn ich schon
bestellen muss, was wären geeignete Komponenten? Taugt denn der PR4402
was? Vom PR4401 bin ich nicht gerade beeindruckt...
Wie wäre es mit dem klassichen Joule Thief? Ein BC537 und irgendein kleiner
Ringkern sollten sich in der Bastelkiste finden lassen ...

https://en.wikipedia.org/wiki/Joule_thief

cu
Michael
Gerrit Heitsch
2015-09-13 17:37:43 UTC
Permalink
Post by Michael Schwingen
Post by Johannes Bauer
Gibts eine bastelkistenfreundliche Lösung, sodass ich das hinkriege,
ohne extra Bauteile dafür bestellen zu müssen? Und wenn ich schon
bestellen muss, was wären geeignete Komponenten? Taugt denn der PR4402
was? Vom PR4401 bin ich nicht gerade beeindruckt...
Wie wäre es mit dem klassichen Joule Thief? Ein BC537 und irgendein kleiner
Ringkern sollten sich in der Bastelkiste finden lassen ...
Wie berechnet man da eigentlich den Strom durch die LED? Ja, sie
leuchtet und das auch recht hell, aber ist das noch im Rahmen, zuwenig
oder auf Dauer zuviel?

Gerrit
Michael Schwingen
2015-09-13 18:03:23 UTC
Permalink
Post by Gerrit Heitsch
Wie berechnet man da eigentlich den Strom durch die LED? Ja, sie
leuchtet und das auch recht hell, aber ist das noch im Rahmen, zuwenig
oder auf Dauer zuviel?
Messen. Der Peak-Strom hängt vom Sättigungsverhalten der Spule ab, da dürfte
es schwierig sein, ausreichend exakte Modelle zu bekommen - erst Recht für
Kerne aus der Bastelkiste.

cu
Michael
Gerrit Heitsch
2015-09-13 18:10:07 UTC
Permalink
Post by Michael Schwingen
Post by Gerrit Heitsch
Wie berechnet man da eigentlich den Strom durch die LED? Ja, sie
leuchtet und das auch recht hell, aber ist das noch im Rahmen, zuwenig
oder auf Dauer zuviel?
Messen. Der Peak-Strom hängt vom Sättigungsverhalten der Spule ab, da dürfte
es schwierig sein, ausreichend exakte Modelle zu bekommen - erst Recht für
Kerne aus der Bastelkiste.
Messen ist auch nicht so einfach, bei hohen Frequenzen stören die doch
eher langen Strippen zum Multimeter und beeinflussen das Ergebnis.

Gerrit
Michael Schwingen
2015-09-13 21:29:55 UTC
Permalink
Post by Gerrit Heitsch
Post by Michael Schwingen
Messen. Der Peak-Strom hängt vom Sättigungsverhalten der Spule ab, da dürfte
es schwierig sein, ausreichend exakte Modelle zu bekommen - erst Recht für
Kerne aus der Bastelkiste.
Messen ist auch nicht so einfach, bei hohen Frequenzen stören die doch
eher langen Strippen zum Multimeter und beeinflussen das Ergebnis.
Oszi. Wenn vorhanden current probe, sonst halt ein 1Ohm-Sensewiderstand.

cu
Michael
Matthias Dingeldein
2015-09-13 16:24:28 UTC
Permalink
Post by Johannes Bauer
ich möchte eine weiße LED, die so bei so etwa 20-30mA hell genug wird
und über der dabei etwa 3V-3.2V abfallen aus einer Primärzelle versorgen.
Habe mal sowas aehnliches fuer ein NiMH-Akku gebastelt, ist aber nicht sehr
temperaturstabil (wenn man den Shunt klein macht, wird der Strom zunehmend
von R3 und der Verstaerkung von T2 abhaengig). Die in der Simulation zu
sehende Abhaengigkeit des Stroms von der Eingangsspannung konnte ich in der
Praxis als Reserve-Taschenlampe nicht beobachten, habe das aber auch nicht
nachgemessen. Irgendwo muesste ich auch noch das passende Eagle-Layout
rumfliegen haben...
Die Schaltung hat gewisse Probleme mit dem Anschwingen gehabt, darum die
Konstruktion mit C1, D3 und R4, und ja, schoen ist anders, aber so passte es
auf die Platine, mit der ich feststellte, dass es Anschwingprobleme gibt :)

Gruss, Matthias Dingeldein

<LTSpice-File>

Version 4
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--
... und immer ne Handbreit Schiene unter den Raedern!
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