Bastelalternative zum Downboy

yellow_ö schrieb:
2 Schaltregler?
2 Mal mindestens 10 % Verlust?
Ist das eine Anwendung mit unerschöpflicher Energiequelle? ;)

Gerade Led schreien doch eigentlich nach einer bestimmten Anzahl in Reihe (3 oder 4), einem Regler (Verluste minimieren) und dann mehreren unterschiedlich starken Leuchtkrafteinstellungen.
Das verlinkte Beispiel 1 Lux V (Flut) und mehrere Lux III (Spot) ergänzen sich so doch wunderbar, denn selbst bei hohem Tempo ist ein wenig "Nah"-Flutlicht sehr zu empfehlen.
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Nun mal langsam mit de Pferde. rechne mir bloss nicht vor, dass 2* 10% insgesamt Verluste 20% ergeben. Dann hast du das mit dem Parallelschalten im Gegensatz zur Reihenschaltung nicht verstanden.

90% sind und bleiben das Ziel, und das wird mit der obigen Kombination bestens erreicht.

Der große Vorteil ist doch, in der Wahl der Spannungsquelle mehr Freiheiten zu haben als mit einem Linearregler. Und darauf sollten wir uns fokussieren.

Gruß

Jürgen
 
Hallo

die zwei Regler sind für: 1. 2x 3W Lux III in Reihe 700mA U=2x3,8V=7,7V
2. 1x5W Lux IV 700mA U=7,9V

beide Zweige schaltbar (1; 1+2; 2) an LiIo/NiMH/irgendwas mit mindestens 9V bis max. 18V

der Wirkungsgrad errechnet sich nicht (14+14%=28%), sondern 0,86 für jeden Wandler mit Einzelstrom, d,h. gesamt 0,86!

Die Leiterplatten existieren, ich könnte noch mal welche fertigen. das Löten der TSSOP ist mit etwas Erfahrung kein Problem.

Grüße Peter
 
JuergenH schrieb:
Hallo zusammen,
wollen wir doch dieses Thema neu beleben..
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Ja gern, wenn neue Konzepte auf den Tisch kommen, finden sich doch immer genug Abnehmer !

JuergenH schrieb:
Es heißt LM3404 und hat einige bemerkenswerte Eigenschaften
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Das stimmt, das bemerkenswerteste finde ich die hohe Integrationsdichte, sprich wenig externe Komponenten.

JuergenH schrieb:
Das alles verspricht einen Wirkungsgrad von 88% und mehr.
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Naja, viel mehr wird schwierig, aber 88% ist ja schon nicht schlecht. Das erfordert aber gute Komponenten, damit die Werte in der Beispielrechnung des Datenblatts auch erfüllt werden, denke ich.
JuergenH schrieb:
Will man eine geringe Differenz zwischen Eingangsspannnung und Ausgangsspannung, so sollte die Schaltfrequenz niedrig sein.
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Warum sollte man das wollen ?
Der Witz am Schaltregler ist doch grade, dass die Eingangsspannng doppelt und dreimal so hoch sein darf wie am Ausgang ?!? Aus Effizienzgründen sollte die Eingangsspannung eher höher sein: Bei einem R_DS des Mosfets von 0,8 Ohm fallen währed t_on bei den 0,7 Amp aus dem Beispiel 0,56 Volt über dem Mosfet ab, während t_off nur 0,4 Volt über der Freilaufdiode. Die ontime wird ja bekanntlich bei steigender Eingangsspannung niedriger, daher ist eine höhere Eingangsspannung eher förderlich...
JuergenH schrieb:
Das Gleiche gilt, wenn man einen hohen Wirkungsgrad haben möchte. Dem widerspricht aber, dass man eigentlich eine kleine Induktivität einsetzen möchte (max. 10µHy).
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Das stimmt, mit wachsender Frequenz wachsen auch die Umschaltverluste des Reglers, daher finde ich es richtig, nicht wie bei der industriellen Umsetzung eine möglichst kleine Platine als wichtigtes Kriterium im Layout zu wählen, sondern lieber eine etwas höhere Induktivität und dafür bessere Effizienz zu erhalten. Hat schon mal jemand gerechnet, wieviel Gramm Akkumasse ich weniger (rein rechnerisch natürlich) mit aufs bike nehmen müsste, wenn ich 5% bessere Effizienz am Schaltregler habe ? Das rechtfertigt doch sicherlich schon eine 3 gramm schwerere Spule !

Der RedmEx
 
RedmEx schrieb:
Der Witz am Schaltregler ist doch grade, dass die Eingangsspannng doppelt und dreimal so hoch sein darf wie am Ausgang ?!?
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Das Witzigste an einem Schaltregler fände ich, wenn ich mit einem 6-Zellen NiMh-Pack zwei Crees unter Konstantstrombedingungen in Reihe betreiben könnte, also so bei 6,9-7,0V. Das müßte doch Jürgens Regler können?

Gruß Tilux
 
Tilux schrieb:
Das Witzigste an einem Schaltregler fände ich, wenn ich mit einem 6-Zellen NiMh-Pack zwei Crees unter Konstantstrombedingungen in Reihe betreiben könnte, also so bei 6,9-7,0V. Das müßte doch Jürgens Regler können?

Gruß Tilux
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Genau das geht mit dem altbekannten Linear-Regler prima, wenn man in Kauf nimmt, dass die letzten 20% der Akkukapazität mit sinkendem Strom in Licht umgesetzt wird.

6-7V für zwei Crees in Konstantstrom umzusetzen, geht auch mit einem Schaltregler, aber dann nur in einer Buck/Boost-Schaltung oder als Sepic-Regler. Sepic geht mit einem LT1512 und einer selbstgewickelten Spule.

Ich habe mal auf die Schnelle den LM3404 mit dem LT3474 (von mesosce) verglichen. Auf den ersten Blick erscheint der LT der komplettere Typ zu sein: Unterspannungsabschaltung, Programmierung des Stroms über Spannungsteiler, leerlauffest. Leider begrenzt diese Leerlauf-Schutzschaltung die Ausgangsspannung auf 14V, das wären nur drei LEDs.

Der LM3404 hat einen Mosfet-Schalter, ist dadurch also effektiver.

Gruß

Jürgen
 
JuergenH schrieb:
...Der LM3404 hat einen Mosfet-Schalter, ist dadurch also effektiver.
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So pausxchal kannst du das nicht sagen. Der Mosfet vom Lm3404 hat ein R_dson von 0,8 Ohm, bei 0,7 Amp fallen darüber 0,56 Volt ab. Beim gleichen Strom entnehme ich den Diagrammen des Datenblatts vom LT3474 einen Spannungsabfall von 0,3 Volt. Diese integrierten Mosfets sind m.E. nur scheinbar ein Vorteil. In der Beispielrechnung gehen sie von 24 Volt Eingangsspannung aus, das bedeutet an zwei LEDs ein t_on von 24%. nur deswegen sind die Verluste dort so gering. Wenn ich mit der Eingangsspannung dicht an die LED spannung gehe, ist ein Linearregler sicher die bessere Wahl.

Der RedmEx
 
da hasch au wieder recht.

Also gehen wir doch mal umgekehrt an den Design ran: wie soll er denn aussehen, bzw was soll er können?

So etwa:

Strom o,3 A bis 1A plus Dimm-Möglichkeit

Eingangsspannungsbereich von U (LED) +2V bis 18V

Unterspannungsabschaltung

Leerlaufschutz (damit der Regler sich nicht selber killt, falls mal keine Dioden angeschlossen sind.

Wirkungsgrad: natürlich möglichst hoch

Damit könnte ma für beide ICs mal einen Design durchrechnen und schauen, wo man all die Bauteile herbekommt.

Weiß jemand noch in Frage kommende ICs?

Gruß

Jürgen
 
RedmEx schrieb:
Tja, Jürgen kannste mal sehn, wenn man zu gute Fragen stellt, weiß niemand eine Antwort... :confused: :p
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Allso, dann stelle mer uns ma janz dumm: dat Dingsda soll de Spannung in enne Strom transformiere, dammit datt Lischt von dem Paule sein Rad auch leuschten tuht.

Nee, im Ernst, wenn kein gesteigertes Interesse an so einem Selbstbau-Schaltregler herrscht, dann kaufen wir doch einfach das, was bei ebay oder woanders zu bekommen ist.

Der einzige Selbstbau-Design ist momentan der von mesosce. Er hat noch Platinen, und das IC und die anderen Teile bekommt man auch schon zusammen. Wenn er sich nur mal melden würde wegen einer Platine oder eines fertigen Reglers zwecks Ausprobieren!

Isch bleib optimischtisch.

Jürgen
 
Hallo Jürgen und die anderen,

entschuldigt, ich bin nicht immer an meinem PC, deshalb dauert es manchmal länger. Zuhören geht öfter.
zur Platine: Das Foto kennt ihr ja, die Maße sind 18x24mm.
Ich habe noch zwei da und muß eh noch welche machen, da Freunde unbedingt welche wollen. Fertigen könnte ich, auch BE beschaffen, das ist kein Problem. Zwei von Raymunds Lampen liegen auch hier. Dimmen ist nicht vorgesehen, wäre aber prinzipiell machbar, ist aber mit Arbeit verbunden, bei diesem kleinen Format. Bei 3 oder 5W LED ist Dimmen aber nach meiner Erfahrung(Rennrad) nicht nötig.
Obwohl ich die 2x3W und die 5W einzeln schalten kann, fahre ich fast immer mit allen drei LED's. Durch die LiIo reicht die Leuchtzeit ewig und für "Ganznachttouren" neme ich einen zweiten Akku mit, das sind ca. 500g für weitere 5h. Wenn ich Fotos vernünftig verkleinern könnte, würde ich Fotos von Lampe,Elektronik und Schalt/Akkubox mit Tasche mal einstellen.

Grüße Peter
 
JuergenH schrieb:
Weiß jemand noch in Frage kommende ICs?
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Wenns dir wirklich auf Effizienz ankommt: LTC1775
Da kommen wir auch mit Spulen + Bauteilen hin. Allerdings ist da nix mit Current Mode, da der Dinger mit Messung des Spannungsabfalls über dem Rdson des Top-Mosfets arbeitet. Da dieser leider variiert und durch Kupfer + Zinn verfälscht wird...
 
Hat sich einer mal mit LM3404 beschäftigt? National möchte für 2 Samples derzeit 10€ Versand haben, zumindest von mir. Würde das ganze schon gerne aufbauen, bin mir nur bei der Dimensionierung der Parameter nicht so sicher, da ich bei möglichst hoher Flexibilität bei einer ziemlich hohe Induktivität benötigen würde.
 
JuergenH schrieb:
...

Strom o,3 A bis 1A plus Dimm-Möglichkeit

Eingangsspannungsbereich von U (LED) +2V bis 18V

Unterspannungsabschaltung

Leerlaufschutz (damit der Regler sich nicht selber killt, falls mal keine Dioden angeschlossen sind.

Wirkungsgrad: natürlich möglichst hoch...

Jürgen
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- und das alles auf einer Platine mit 30mm Durchmesser

Könntest Du vielleicht eine Machbarkeitseinschätzung treffen und ggf. sagen, was Du brauchst, um einen Prototypen zu erstellen?

Ich glaube, daß das ein sehr interessantes Projekt ist und DIE ultimative Lösung darstellen könnte.

Habe mich als (intelligenter) Laie mit dem LT3474 beschäftigt, der lt. Datenblatt ab 4 V arbeitet und überlege, welcher Boost-Baustein unter 4 V auf die mindestens 4 Volt anhebt und wie man diese beiden Bausteine dann verschalten muß.

Also, ich bin sehr interessiert und in meinem Bekanntenkreis (leider alle, wie ich auch, Nichtelektroniker) sind auch etliche.

Vielleicht kriegen wir das zusammen hin :daumen:
olaf
 
Hallo olaft,

wieso willst du einen Boostwandler? 2V verwendet doch niemand als Stromversorgung. du hast bestimmt die LED-Spannung gemeint, das ist die Ausgangsspannung, diese ist i.a. bei einer Stromregelung (fast) uninteressant und ab etwa 0V bis zur Begrenzung oder der Eingangsspannung minus Mindestsp.abfall des Reglers möglich. Bei Schaltreglern ist es sogar günstiger, eine relativ hohe Batteriespannung zu wählen, da der Wirkungsgrad des Gesamtsystems dabei steigt. (Sannungsabfall im Eingangsbereich kleiner, relative Verluste in Diode,Transistor,... geringer usw) Bei LiIo immer besser 3r verwenden, dann geht auch 2x3W-LED in Reihe oder 5W. 4r ist für manche IC's schon knapp an der oberen Grenze. Dimmen können die meisten modernen IC's ohne großen Aufwand.
Wichtig bei der Planung ist was man eigentlich will. eine eierlegende Wollmilchsau, die kostet Zeit, Platz und Geld, oder einen einfachen Regler, der Licht macht. (oder die Entwicklung ist das eigentliche Ziel nicht das Ergebnis)

Grüße Peter
 
Hi Peter,

ich verfolge einen anderen Ansatz, der sicher irgendwie ne eierlegende Wollmilchsau ist.
Ich möchte letztlich ne MagLite sowohl an mein MTB "dranklippsen" als auch beim Zelten "bei mir" haben.
Die Mags gibt es mit unterschiedlicher Anzahl Zellen, zumindest 2,3,6.
Wenn ich den Bereich Ausgangsspannung Batterie=Eingangsspannung Schaltung im Bereich ab 2 Volt bis 9 Volt abdecken will, dann ist, glaube ich, ein Step up und Step down nötig, denn die LED braucht irgendwo mehr als 3 Volt bei max. 1.000mA.
Setze ich die Schaltung bei ner 2zelligen Mag ein, muß Stepup gemacht werden, 3zellig würde (wahrscheinlich) so passen, 6 zellig muß Stepdown gemacht werden, und das am Besten automatisch, also selbe Schaltung für unterschiedliche Zellenanzahl.
Wobei, die 2V minIn hat JuergenH eingebracht, entspriicht aber auch meiner Betrachtung, die Batterien maximal "leerzunudeln".

Danke für Deinen konstruktiven Auführungen, hatte mich wohl unklar in meinem Text ausgedrückt, weil eben mehrere LEDs und auch Akku (egal welche) (noch) nicht in Frage kommen.

Wenn Du das Problem für lösbar hälst, laß uns doch ggf. über pm weiterschreiben.

Nochmals Dank für Deine konkreten Ausführungen,
olaf

mesosce schrieb:
Hallo olaft,

wieso willst du einen Boostwandler? 2V verwendet doch niemand als ...
Grüße Peter
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Im CPForum gibt es solche Umsetzungen mit mehreren Leds im Maglite Gehäuse,
als Regler wird hier der Shark eingesetzt. Vielleicht suchst Du ja so etwas.

Was er leistet wird ein neues Projekt zeigen.

MMN
 

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@OlafT: Was du bräuchtest, wäre ein SEPIC-Wandler. Der kann sowohl runtertransformieren wie auch rauftransformieren. Das passende IC dazu: LT1512 oder 1513.

Wie bei diesem IC als auch bei vielen anderen ICs sind die passiven Bauteile eher das Problem. Spulen bekommt man noch, aber die guten low-ESR-Kondensatoren musst du suchen.

Wie schon beim LM3404 gibt es noch ein Problem: eine universelle Auslegung bezahlt man mit einer höheren Induktivität. Die ist aber größer und hat höhere Kupferverluste...

Ich behalte das Thema im Auge, habe aber momentan nicht wirklich Zeit und Lust, hier viel zu investieren.

Gruß

Jürgen
 
@ JuergenH

Danke für Deine Hinweise, werde das mal weiter verfolgen und schauen zu welchem Ergebnis ich komme.

Ich meine irgendwo von Dir im Forum gelesen zu haben, daß Du schon mal mit dem LT1512 eine funktionierende Schaltung aufgebaut hast, aber unzufrieden mit dem Wirkungsgrad warst.

Gibt es da irgendwelche Ratschläge, die Du mir zukommen lassen könntest?

Danke

olaf
 
olaft schrieb:
@ JuergenH

Danke für Deine Hinweise, werde das mal weiter verfolgen und schauen zu welchem Ergebnis ich komme.

Ich meine irgendwo von Dir im Forum gelesen zu haben, daß Du schon mal mit dem LT1512 eine funktionierende Schaltung aufgebaut hast, aber unzufrieden mit dem Wirkungsgrad warst.

Gibt es da irgendwelche Ratschläge, die Du mir zukommen lassen könntest?

Danke

olaf
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Klar doch:

der LT1512 ist fast schon zu schwach für Ströme > 0,5A. Besser wäre der LT1513

Spule: selberwickeln, Kerne vom Reichelt

Der Kondensator, der die zwei Spulen verbindet, war bei mir ein WIMA Folienkondensator. Jetzt habe ich beim Conrad Keramik-Cs gefunden mit 2,2µF im 0805-SMD-Gehäuse. Zwei davon parallel müssten die Verluste weiter reduzieren.

Layout: meins war sehr ungünstig: die Spannungsrückkopplung führte unter der Spule durch, nicht gut. Und: doppelseitiges Layout zur besseren Entstörung.

Etwas viel, oder? Daher habe ich auch erst mal die Schaltregler-Dinge liegen gelassen.

Gruß

Jürgen
 
@JuergenH

Danke für Deine konkreten Hinweise.

Brauchst keine Befürchtungen zu haben, ob etwas "zu viel" wird.

Ich bin da eh (elektrotechnisch/elektronisch) blutiger Laie und kann am Besten arbeiten, wenn man mir sagt, was konkret gebraucht und wie zusammen muß.
Das bekomme ich dann schon irgendwie hin.

Da kommt dann meine alte Ausbildung, in den 70igern, zum Chemielaboranten raus, gib´ mir ein Kochbuch und das wird dann penibel abgearbeitet.

Ich werde als tunlichst Deinem Rat folgen und den LT1513 scharf ins Auge fassen und schauen, ob ich den ans Laufen bekommen und ich das alles auf ne Platine mit 30mm Durchmesser unterkriege.
Danke
olaf
 
woasnix schrieb:
@all + Spezialisten
was haltet ihr von den Regler ?
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Auch einer von vielen ICs, die man aber leider nur sehr schwer bekommt. Als Muster in Einzelstückzahlen, aber wenns um größere Stückzahlen geht, dann ... woasinix.

Dieses IC ist für Spannungen interessant, was wir aber brauchen, sind Stromquellen.

Der Resteverwerter Pollin hat eine sehr gut passende SMD-Spule im Angebot: 22µHy und 2A Strombelastbarkeit. Mit dieser Spule werde ich mal einen Design mit dem LM3404 durchrechnen. Mal schauen, was damit machbar ist.

Gruß

Jürgen
 
Hi Jürgen,

wieviele LEDs willst du denn in Serie betreiben, dass du mit diesem Zetex Chip eine neue Platine entwickeln willst ? Ich habe meinen Frieden inzwischen mit dem etwas älteren Zetex ZX300 gemacht, den man fertig bestückt (und sehr günstig) auf einer Platine kaufen kann, wie in diesem fred beschrieben. Wenn du öfters mal in dem amerikanischen CPF mitgelesen hast ist dir sicher Newbie ein Begriff, der sehr kompetent Analysen und Basteleien durchführt. Leider hat er sich aus dem Forum zurückgezogen und hat seine Beiträge auf seiner eigenen homepage zusammengestellt. Dort berichtet er ausführlich, wie man die Billig-Stromregelplatinen in Taschenlampen pimpen kann (z.B. mit besserer Spule, meintest du diese von Pollin ?) und was das bringt. Dieses vorgehen erscheint mir einfacher als ein komplettes Neudesign und wenn du dir die Effizienzkurven anschaust, kann man das auch nur schwer toppen (weit nach unten scrollen, dann kommt er zur Buck Konfiguration).
Also worin unterscheidet sich der von dir vorgeschlagene chip ? Für mich in zwei Dingen: 1. Eingangsspannungsbereich ab 7 Volt (= Unterspannungsabschaltung?!?) und bis 30 V (Ok das ist ein + , wenn man so hoch gehen möchte).
2. Stromregelbarkeit über ADJ. Ja das hat der 300er nicht, man kann nur über verschiedene shunts den Strom einstellen. Wie man dazwischen schaltet hab ich mir noch nicht überlegt. Auf meiner Platine von DX sind zwei Positionen für SMD shunts vorgesehen, ggf. könnte man noch einen dritten hinzufügen und hätte so einen dreistufigen Regler was m.E. völlig ausreichend ist. Ich will zwei Cree Q5 an einem LiIon Camcorder Akku betreiben, dafür muss die Platine kaum modifiziert werden. 3 LEDs wären auch kaum ein Problem, darüber hinaus würde ich auch eine andere Variante wählen, womit ich wieder bei meiner ursprünglichen Frage wäre, wofür legst du deine Platine aus?

Der RedmEx
 
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