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Konstantstromquelle für Leds mit runder Platine

MaikRutsche

MaikRutsche

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19. Juli 2002
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10
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Dresden
Servus,

ich suche gerade eine Stromquelle für meine Led-Lampe, die ich mit ins Gehäuse reinbekomme...

Irgendwo im Netz hatte ich mal eine Seite gefunden, wo man Stromquellen mit einer runden Platine bekommen konnte...

Der Durchmesser sollte nicht größer als 45mm sein - kann wer da weiterhelfen?

Alternativ habe ich bereits schonmal die Idee einer eigenen Platine ersponnen:

Durchmesser 40mm
Eingang: Li-Ion Akku 11-17V
Ausgang 1-3 Leds 1000mA
Dimmbar
Ausführung als Step-Down-Regler - Wirkungsgrad sollte über 80% liegen
Einfachs einseitiges Layout (für Selberätzer).
Temperaturüberwachung


Gruß Tobias
 
Ich habe gerade eine kleine Entdeckung gemacht.

Es gibt bei DX ein rundes 17 mm platinchen, dass als Eingang die Spannung von 1-2 LiIon Zellen verkraftet und am ausgang 1-2 powerLEDs auf 800 mA konstant regelt.

Der Knüller daran:

1.Es hat eine sehr hohe Effizienz von 80-90% u.a. durch eine strommessshunt von ca. 50 mOhm

2. Die Dinger sind spottbillig: Der shop verkauft nur 4er packs à $6,50 (legt mich nicht auf den cent fest)

3. sehr klein und kompakt, keine Kühlung notwendig

Der Haken daran:

1. Es ist keine Dimmfunktion vorgesehen

2. Der Eingang ist auf 4-9 Volt beschränkt

3. Die Dokumentation bei dem shop ist mau (man ist auf second source angewiesen also user, die ihre Erfahrungen berichten).

Ich jedenfalls werde erst mal nen paar davon ordern, zumal der Versand nix kostet. Wenn dieDinger halten, was sie versprechen, nehm ich keinen Lötkolben mehr in die hand...

Der RedmEx
 
RedmEx schrieb:
Ich habe gerade eine kleine Entdeckung gemacht.

Es gibt bei DX ein rundes 17 mm platinchen, dass als Eingang die Spannung von 1-2 LiIon Zellen verkraftet und am ausgang 1-2 powerLEDs auf 800 mA konstant regelt.
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Hallo,

habe dieses Platinchen heut bekommen (Mo letzte Woche bestellt) und gleich ein paar Messungen gemacht, die sich so etwa mit denen von EpRoM und James_C aus der DX-Diskussion decken:

LiIon 2s
In 7,90V 0,50A
Out 3,41V 0,88A
~76%

NiMH 4s
In 4,78V 0,59A
Out 3,36V 0,70A
~83%

NiMH 3s
In 3,54V 0,63A
Out 3,35V 0,63A
~95%

Also den perfekten Spannungs-Rahmen scheinen wie erwartet 4s-NiMH zu bieten, aber auch mit 2 LiIon garnicht mal schlecht, wenn ich mit meinem C-Spot vergleiche, der trotz Gleichrichter-Rausschmiss, anderer Spule und 5fach Shunt-Verstärker nicht über ~73% kommt.

Der Shunt ist übrigens ein 20 mOhm (parallerer Platz ist jetzt unbesetzt).
ShutDown-Funktion vom C310 ist offen und gut zugänglich falls mal hierüber noch Schaltfunktion oder Unterspannungsschutz einrichten will.

Ingesamt wohl schwer zu überbieten für den Preis, wenn die Spannung passt (Sorry Maik wegen Off-Topic ;)) und man auf Dimmung und superkonstante Regelung verzichten kann.

MfG Manne
 
@MaikRutsche: Der Maxflex ist leider noch nicht verfügbar, aber der bflex ist auch rund und mit leicht anderem Design auch meistens möglich. Wenn du auf 14,4V Eingang gehst, gehen sogar 3 LED daran. Man muß dann nur evtl. Helligkeitsabstriche bei fast leerem Akku machen.

Gruß td
 
manne schrieb:
... und gleich ein paar Messungen gemacht, die sich so etwa mit denen von EpRoM und James_C aus der DX-Diskussion decken:

LiIon 2s
In 7,90V 0,50A
Out 3,41V 0,88A
~76%

NiMH 4s
In 4,78V 0,59A
Out 3,36V 0,70A
~83%

NiMH 3s
In 3,54V 0,63A
Out 3,35V 0,63A
~95%

Also den perfekten Spannungs-Rahmen scheinen wie erwartet 4s-NiMH zu bieten, aber auch mit 2 LiIon garnicht mal schlecht, wenn ich mit meinem C-Spot vergleiche, der trotz Gleichrichter-Rausschmiss, anderer Spule und 5fach Shunt-Verstärker nicht über ~73% kommt.
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Hi Manne,

vielen Dank, dass du deine Erfahrungen mit uns teilst.
manne schrieb:
Ingesamt wohl schwer zu überbieten für den Preis, wenn die Spannung passt (Sorry Maik wegen Off-Topic ;)) und man auf Dimmung und superkonstante Regelung verzichten kann.

MfG Manne
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Bzgl. der Spannung: Auf der Zetex website gibt es eine einfache Modifizierung, um die Schaltung bis 24 V spannungsfest zu machen. Mit einer 6,8 Volt Zenerdiode und einem passenden Vorwiderstand wird die Versorgungsspannung limitiert. Da der externe Schalttransistor bis 30 V geeignt ist, muss man ggf. nur den Eingangskondensator austauschen. Ob sich das praktisch umsetzen lässt, weiß ich erst, wenn meine Platinchen nächste Woche ankommen.

Der RedmEx
 
Hi RedmEx,

sehr interessant, ich hatte mich auf der Zetex-Seite schon umgeschaut, allerdings nur in den Design-Notes, kannte das daher noch nicht.

Bei Kaidomain gibt es jetzt ein 6-18V Board, leider keine Angabe zum Emitter-Strom, hab trotzdem gleich mal eins zum testen bestellt, Mess-Ergebnisse kommen dann schnellstmöglich hier rein.

MfG Manne
 
manne schrieb:
Ingesamt wohl schwer zu überbieten für den Preis, wenn die Spannung passt (Sorry Maik wegen Off-Topic ;)) und man auf Dimmung und superkonstante Regelung verzichten kann.
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Hi Manne,

di wichtigsten features hast du ja schon beschrieben. Ich wollte jetzt nur mal nachschieben, wie man das Platinchen mit mehr als 9 Volt betreiben kann (Ich habe noch einmal im Datenblatt nachgesehen: Der Mosfet ist bis 20 V einsetzbar):

Das Ding ist für Taschenlampen designed. Die Spannungsversorgung erfolgt durch Kontaktflächen auf der Unterseite. Durch metallisierte Bohrungen weden die Eingänge auf die Vorderseite übertragen. Dadurch kann man durch Aufbohren eines Loches die Spannungsversorgung (in rot) des SC300 unterbrechen und durch eine Zenerdiode ersetzen. Nun muss nur noch mit 1,2 kOhm der VCC Eingang mit Masse verbunden werden. Wenn man das möchte, ein in 10 min lösbares Problem. Zur Veranschaulichung habe ich mal halbwegs maßstabsgetreu das Platinchen auf Millimeterpapier gezeichnet. Die nicht weiter bezeichneten Kreise sind Bohrungen...

Der RedmEx
PS: Wo du schon den Vergleich zum Conrad spot Platinchen ziehst: Die Verbesserungen liegen m.E. nach in der geringen feedback Spannung (20 mV), der mit 200 kHz geringen Schaltfrequenz (niedrige Umschaltverluste) und des geringes R_DS_on des Mosfets (120 mOhm). So eine Schaltung suche ich schon seit langem.
 

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manne schrieb:
Bei Kaidomain gibt es jetzt ein 6-18V Board, leider keine Angabe zum Emitter-Strom, hab trotzdem gleich mal eins zum testen bestellt, Mess-Ergebnisse kommen dann schnellstmöglich hier rein.
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So, da isses nun, mittlerweile wurde der Beschreibung ja auch hinzugefügt daß es sich um 750mA Konstantstrom handelt (und untere Spannung auf 4V geändert).
Die Platine macht erstmal optisch einen besseren Eindruck als die von DX, halt nicht so raufgegurkte Elkos, Lötstellen und alles sehr sauber, solange bis ich dann dran war.
Das Herz ist das hier: http://www.micro-bridge.com/data/CRpowtech/PT4105E.pdf, Shunt 270mOhm.
Die ersten schnellen Messungen hauen mich nicht vom Hocker, aber befriedigen doch die Erwartungen (für 2,30€ inkl. Versand sowieso):
An 7,7V 0,41A, an 15,4V 0,20A, bei einem konstanten Emitterstrom von 0,73A (SSC-P4 ca. 3,4V), also knapp 80%.
Interessant wäre natürlich noch wie es sich mit 2-3 LED an 4s-LiIon verhält, da hab ich leider erstmal keine Möglichkeit eines Testaufbau.

MfG Manne
 

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manne schrieb:
Interessant wäre natürlich noch wie es sich mit 2-3 LED an 4s-LiIon verhält, da hab ich leider erstmal keine Möglichkeit eines Testaufbau.
Zum Vergrößern anklicken....

Aber dafür hab ich mal versucht das mit einer 12V 10W Halogenlampe zu simulieren:

15,30V 0,47A -> 9,00V 0,73A, macht 91%

Das sieht doch schon viel besser aus, wenn ich da nicht irgendwie eine Verfälschung durch die andere Charakteristik der Glühlampe drin habe (?)

Der Tantal-Elko am Ausgang scheint mit 10V etwas grenzwertig ausgelegt für 3 Emitter.

Noch 2 Messungen im praktisch weniger relevanten Bereich (wo das Zetex-Board geeigneter ist): 4s-NiMH 5,08V 0,62A -> 3,4V 0,73A und 3s-NiMH 3,82V 0,40A bei gleichem Strom am Emitter (und ca. 3,2V), also mit dauerhaft durchgeschalteten Mosfet.

Dimmung ist im Datenblatt beschrieben, müßte man aber ziemlich auf der Platine rumkratzen, um den Feedback zu "befreien".

MfG Manne

p.s.
Apropos Feedback, weiß garnicht ob das außer mich selbst (und vielleicht noch RedmEx) jemanden interessiert, sacht ma watt!
:lol: ;)
 
manne schrieb:
Apropos Feedback, weiß garnicht ob das außer mich selbst (und vielleicht noch RedmEx) jemanden interessiert, sacht ma watt!
:lol: ;)
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Darf ich auch was sagen/schreiben?:confused::D

Wollte Dich auch mal loben für die Ausarbeitung(tätschel tätschel:D) zur Verwendbarkeit der KSQs!:daumen:

Zudem werd ich nun wohl auch zwei Stück ordern müssen:blah:
Eine für meine Cree Q4 und eine so zum experimentieren.

Gruß bergnafahre
 
Danke dir Bergnafahre, ist halt nur komisch wenn keiner was postet, bei so vielen LED-Bastelwastels, sitzen wohl alle lieber mit ner Tüte Popcorn vorm "neue Lupine"-Fred...

OK weiter im Baustellen-Report, jetzt gehts ans Eingemachte:

Ich hab dem C310-Board eine Dimmfunktion spendiert, nach der Spannungsteiler-Methode die im PT4105-Datenblatt beschrieben ist.
Also erst die Elkos runter um dann den "Isense" zu isolieren, ist etwas kompliziert da dieser ohne mit Lötzinn gespart mit dem Mosfet verbunden ist (erstmal so gut wie möglich entlöten), aber es geht.
Mit folgenden Widerstandswerten habe ich ein vollkommen zufriedenstellendes Ergebnis erreicht: 75K von LED+ zu Isense, 500 Trimmer und 275 parallel zu diesem von Isense zum Shunt.
Durch den parallelen Widerstand (und dessen niedriges Verhältnis zum Trimmer) bekommt die Regelung eine aufs Helligkeitsempfinden betrachtet sehr linearen und feinfühligen Verlauf. Die Dimmung geht bis ca. 100mA, wenn man weiter runter möchte wäre noch ein Spielraum von ca. 50 Ohm nach oben zu den 275.

MfG Manne

EDIT: Mist, vielleicht sollt ich mir als wichtigstes "Tuning", zumindest für die Rumtest-Phase einen Verpolschutz machen, jetzt hab ich mir das 2. Board wegen Unachtsamkeit zerschossen, naja wozu hat man 4 Stück... ;(
 
Servus

Sag mal. Geht der LED-Nennstrom auch bis auf 1000mA zu erweitern oder sind die 1,3A max Schaltstrom des Ics ein begrenzender Faktor?
Gut die Spule geht uU auch noch in Sättigung...:(
Aber hast Dus mal probiert?

Was fällt bei DX eigentlich an Porto nach D an?
Ich fand nur noch diesen Hinweis: "We ship worldwide at no additional charge"
Das liest sich doch for mich wie Portofrei! Oder?

Gruß bergnafahre
 
Hi Bergnafahre,

falls du das PT4105-Board meinst, ja hab ich soeben gemacht:
0,75 Ohm auf den vorhandenen Shunt, sodaß etwa 200 mOhm entstehen.
Emitterstrom an 2s und 4s LiIon exakt 1,00A.
Als ich den Akkustrom messen wollte, hat es beim Anschluß an die ca. 15V sofort was zerhauen. Diesmal kann ich es nicht durch Verpolung oder sonstwie erklären und würde daher vorsichtshalber von dieser Modifikation abraten. ;(
Werd dann auch erstmal keins mehr bestellen und mich auf die Spannungsanpassung beim C310-Board konzentrieren.

Bei DX und Kaidomain sind in jedem Artikel die Versandkosten bereits einberechnet, der Brief von Kaidomain war mit 2,70 HKD frankiert, das sind 0,25€, scheinen also sicher noch genug dran zu verdienen.
In Verbindung mit Paypal ist das Bestellen mindestens so einfach wie im Inland, dauert nur mit ca. 2 bis 3 Wochen etwas länger.

MfG Manne

EDIT:
Entwarnung zum Shunt-Mod des PT4105, es hat sich nichts vom Board sondern die Seoul verabschiedet! Dafür kann aber höchstwahrscheinlich das Board nichts, sondern der 1. zerschossene Zetex bzw. ich selbst, ich hab nämlich dummerweise, nachdem es bereits gestunken hat (Verpolung), nochmal testeshalber an den Akku gehängt, dabei hat die Seoul kurzzeitig 3A gezogen und wurde schön violett. Daher nicht so tragisch da ich eh das mulmige Gefühl der Vorschädigung hatte.
Ich mess dann mal im Laufe der kommenden Woche die Akkuströme, mit einer ollen LuxIII die ich für sowas mal besser von Anfang an genommen hätte. ;)
 
Es ist leider die LED UND das Board tot.
Ich hatte ja gestern das Ableben der Seoul festgestellt und mit einer provisorisch auf den Kühlkörper gehaltenen LuxIII das Board kurz an 5V gehalten, wo es lief.
Als ich heute nochmal messen wollte, hat es bei 15V Rauchzeichen gegeben und dem IC sieht man es jetzt deutlich an.
Abschließend bleibt für mich die logischste Erklärung daß die (wie gesagt vorgeschädigte) LED das Board mit in den Tod gerissen hat und nicht umgekehrt, aber das wird sich jetzt nicht mehr sicher aufklären lassen.
Ganz schöner Verschleiss für ein WE...

MfG Manne
 
manne schrieb:
Abschließend bleibt für mich die logischste Erklärung daß die (wie gesagt vorgeschädigte) LED das Board mit in den Tod gerissen hat und nicht umgekehrt, aber das wird sich jetzt nicht mehr sicher aufklären lassen.
Ganz schöner Verschleiss für ein WE...

MfG Manne
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Herzliches Beileid:winken:
Gut ich konnte noch keine eigenen Versuche anstellen, aber das Board sollte ja eigentlich von der Konzeption her Kurzschlußfest sein da der Strom auf ein maximum geregelt und dann begrenzt wird.
Es sei denn man treibt die Drossel mit zu viel Strom in Sättigung und überlastet so den Transistor. Die Peaks werden dann wohl die max 1,3A Schaltstrom des Transistors bei weitem Übersteigen:mad:

Gruß bergnafahre
 
Bergnafahre schrieb:
Herzliches Beileid:winken:
Gut ich konnte noch keine eigenen Versuche anstellen, aber das Board sollte ja eigentlich von der Konzeption her Kurzschlußfest sein da der Strom auf ein maximum geregelt und dann begrenzt wird.
Es sei denn man treibt die Drossel mit zu viel Strom in Sättigung und überlastet so den Transistor. Die Peaks werden dann wohl die max 1,3A Schaltstrom des Transistors bei weitem Übersteigen:mad:

Gruß bergnafahre
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Bin grad im CPF über folgenden Post vom Verkäufer gestolpert:

kaidomain schrieb:
We tried to make changes to the MCU and set the output to 1A instead of 755mA, but it's not very stable, so back to 755mA for perfect balance between runtime/performance/heat.
Zum Vergrößern anklicken....

Scheint also wirklich nicht für 1A geeignet zu sein. Ich kapier bloß nicht wie es die LED gleich mit zerhauen konnte, ohne daß diese dabei auch nur die kleinste Reaktion zeigt (lief ja auch schonmal ein paar Sekunden mit 3A an defekten anderen Board, also ein Aufblitzen sollte doch drin sein).

MfG Manne
 
manne schrieb:
Hallo,

habe dieses Platinchen heut bekommen und gleich ein paar Messungen gemachter Unterspannungsschutz einrichten will.
.....
Ingesamt wohl schwer zu überbieten für den Preis, wenn die Spannung passt (Sorry Maik wegen Off-Topic ;)) und man auf Dimmung und superkonstante Regelung verzichten kann.

MfG Manne
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Hi Manne,

auf die Gefahr hin, dass ich des Doppelpostens bezichtigt werde: Ich weiß normalerweise gehört sich das nicht, aber wen die DX Platine interessiert, der sollte auch folgenden Hinweis nicht verpassen:

Wer öfters mal in dem amerikanischen CPF mitgelesen hat, dem ist 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 und was das bringt. Weit nach unten scrollen, dann kommt er zur Buck Konfiguration.

Der RedmEx
 
Weil es eigentlich hier rein paßt!
Auf www.taskled.com gibt es jetzt den nflex und den bflex mit neuer Firmware extra für uns Biker. Ich denke es sind ein paar coole neue Features mit aufgenommen worden. z.B. Temperaturüberwachung, 2 versch. Spannungswarnungen, Direktere Möglichkeit in den Blinkmodus zu gehen, Multimode mit 5 Helligkeiten.

Gruß td
 
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂

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