3W Luxeon Lampe mit LTC3454

  • Moin liebe Leute,


    wie angekündigt stell ich heute mal die 3W Luxeon Lampe vor.


    Angetrieben wird sie, wie im Titel schon erkennbar, mit dem LTC3454 und drei Mignonakkus. Dies ist notwendig, da die Spannung der Akkus mit 3,6V zwar ungefähr im Bereich der LEd liegt, es aber damit nicht sichergestellt werden kann, daß sie auch wirklich den gewünschten Strom bekommt. Noch ein Akku mehr und ein diskreter linearer Stromregler mit ein paar Transistoren scheidet als Möglichkeit aus, da es sonst zu groß und ineffektiv würde.


    Aus diesem Grund sollte es der LTC3454 sein, der in der Lage ist, von 2,7V bis 5,5V eine einzelne weiße LED mit bis zu 1A zu "heizen". Die dafür nötigen Anpassungen der Spannung macht der Schaltkreis selber - je nach Eingangsspannung im Boost, Buck-Boost oder Buck Mode.


    Auch schön ist, daß sich der Ausgangsstrom mittels zweier Schalter auf vorher mit Widerständen festgelegte Niveaus programmieren läßt. Mit beiden Schaltern ein addieren sich beide Ströme. Mit einem Wirkungsgrad von ca.0,8-0,9 blieb dann kein Diskussionsbedarf mehr offen.


    Damit kann ich dann 0, 300, 600 und 900mA durch den 3W EMitter jagen, damit ist er zwar etwas überlastet, aber er trägts mit Fassung. Und wenn er nicht mehr will, in ein paar Jahren sind die LEDs deutlich besser und vertragen den Strom dann locker :D


    Doch genug dem Gequatsche, es folgen ein paar Fotos...


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    Das Gehäuse besteht aus einem gebogenen und polierten Alublech, in dem die Batterien in Acrylglasrohren untergebracht sind. Nachdem Elektronik und alles andere integriert und getestet wurden, hab ich dann den gesamten noch freien Hohlraum mit Epoxidharz vergossen. Somit ist die gesamte Konstruktion wasserdicht und völlig vibrationsunempfindlich.


    Die beiden "Augen" neben dem 3W Emitter sind normale 5mm LEDs in Fassungen, die mit einem diskreten Eigenbau Boostwandler in Reihe betrieben werden. Sie erreichen schon bei reichlich 2V ihre volle Leistungsfähigkeit und bieten so die Möglichkeit, auch noch mit fast leeren Batterien Licht zu erzeugen. Erst bei rund 0,8V ist auch hier Schluß.


    Noch ein paar Fotos vom Betrieb und der Elektrik:


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    Wenn man genau hinschaut, rechsts das kleine schwarze Quadrat, das ist der LTC zwischen den beiden 47uF Kondis, 3x3mm groß. Die Spule dazu ist auf einem alten Kern aus einem Schaltnetzteil selbstgewickelt, bei der Frequenz von 1MHz mit HF-Litze für geringe Verluste.


    Links neben den Schaltern sieht man noch eine rote LED mit einem Knäuel an Bauelementen daran. Diese dient als Low Battery Anzeige und geht an, sobald die Batteriespannung unter 2,7V sinkt. Dadurch kann das Tiefentladen der Akkus vermieden werden. Auf die LED Treiber hat sie keinen Einfluß, im Notfall kann man also auch das letzte Elektron noch aus den Akuus holen.


    Noch ein Hinweis für eventuelle Nachbauer:


    Der LTC hat sich etwas als Sensibelchen herausgestellt, mir sind vier Stück hochgegangen, bis die Schaltung endlich ging. Ursache waren meiner Meinung nach Überspannungsimpulse an der Induktivität, die beim Umschalten der internen Mosfets immer einen Mosfet zerschossen haben.


    Die Lösung des Problems sind zwei ultraschnelle Schottkydioden, die man über Mosfet 2 und Mosfet 4 drüberlötet. Bitte keine 1N4004 oder ähnliches, die sind zu lahm.


    Diese Möglichkeit wird auch schon im Datenblatt angegeben, allerdings eher unter dem Gesichtspunkt besseren Wirkungsgrades. Nachdem die drin waren, geht die Schaltung bis heute störungsfrei und liefert mir satt Licht in jeder Lebenslage.


    Achja, bitte beim Testen immer entweder ein elektronisch stabilisiertes Netzteil oder Batterien nehmen, auch auf Überspannungen am Eingang ist der LTC nicht gut zu sprechen!


    Viel Spaß beim Basteln und sorry für den ausladenden Artikel...


    Grüße, Kurzschluß

  • Hi,


    sieht ja mal stark aus. Kleines Kunstwerk...
    Könntest du auch mal ein Bild von nem Leuchtfleck an einer Wand machen? Würde mich mal interessieren wie hell die Lampe ist.


    mfg


    psi2k

  • super Bastelarbeit! kannst ruhig mal die Schaltung hier reinsetzen :wink: mit copyright Schutz natürlich 8)
    Hast Du keine Bedenken,das Dir die Optik kaputt geht.Ich meine die Lampe macht den Eindruck als könnte man sie in die Waschmaschine stecken,aber der Optikteil ist doch gefährdet, oder?

  • Danke...


    Zum Schaltplan des LTC ist nicht viel zu sagen, ist genau der, wie er im Datenblatt angegeben ist, nur daß man UNBEDINGT die auf weiteren Seiten angegeben Schottkydioden mit einbaut. Gibts hier:


    http://www.linear.com/pc/downl…C1042,C1116,P15693,D10838


    Als Schottkydioden hab ich BYV2100 ausm Conrad für - keine Ahnung - 30ct das Stück genommen... Sind mit 2A bissl knapp, funktioniert aber. Die müssen ja eh nur ein paar ns leiten, dann übernehmen die Mosfets.


    Tja, was den Eigenbautreiber angeht, wirds komplizierter. Die Originalschaltung stammt von Kurkhardt Kainka, nur daß ich sie noch um eine Gleichrichterdiode und einen Kondensator ergänzt hab. Das bringt den LEDs einen schön konstanten Strom gegenüber den Stromschüssen in einem ungeglätteten Step up Wandler.


    Schaltplan gibts hier:


    http://www.b-kainka.de/bastel36.htm


    Was das Design der Widerstände und des Schwingkondensators angeht, ist Probieren angesagt, da sich die je nach verwendeten Transistoren und Induktivitäten unterscheiden. Bewährt haben sich BC337 (1A max.) als Transistor für den Spulenstrom und Induktivitäten zwischen 47 und 100uH, am Besten solche mit etwas größerem Kern, die müssen so um die 100-200mA Spitze aushalten. Der zweite Transistor ist egal, da nehm ich immer irgendwelche Dinger, die ich von SMD Platinen runterfilze. Gleiches gilt für den Kondensator und die Widerstände. Achja, je kleiner der Kondensator, desto besser läufts in der Regel auch, desto höher wird die Frequenz.


    Den Schaltplan von der LowBatt Warnung hab ich leider nicht mehr, das hab ich mal so in ein paar min im Keller zusammengepappt und eingestellt, bis es ging. Im Prinzip kann ichs aber mal demnächst noch veröffentlichen, ist nicht wirklich kompliziert.


    Die Optik als solche ist schon etwas gefährdet auf der Oberfläche, allerdings ist die liebevoll mit Epoxidharz in einem Acrylglasrohr eingeklebt, da sollte nix kaputtgehen. Zusätzlich hab ich noch eine Glasscheibe auf die Vorderseite geklebt, daß das Verkratzen der Plasteoptik vermieden wird.


    Fotos kann ich bei Gelegenhait mal machen, allerdings macht die Maschine meinem 6W Halogen-Bleiakkuscheinwerfer schon gut Konkurrenz... Vielleicht sollt ich den mit nem 5W Emitter pimpen? ;)


    Grüße,


    Kurzschluß

  • EN1 und EN2 sind die Einschaltbeine. Werden die auf +Ubatt gelegt, wird der LTC mit dem dazugehörigen Strom aktiviert. Liegen sie auf GND, sind sie abgeschaltet.


    Ich hab das EN Bein des LTC an einen einpoligen (Um)Schalter ans "Mittelbein" gelötet und auf die anderen Beine des Schalters +Ubatt und GND. Damit kann man die beiden Stromniveaus des LTC dann ein- und ausschalten.


    ...übrigens, der Post in einem Thread reicht!

  • Ok. Ich hoffe, ich habe das jetzt verstanden. [-o<
    En1 und EN2 aktivieren jeweils den über Iset1 und Iset2 eingestellten Strom?


    Ich habe mir das so vorgestellt. 350mA standardmäßig über en1 wenn ich die Taschenlampe einschalte. Wenn ich besonders helles Licht haben will, dann über einen von Dir beschriebenen einpoligen Schalter en2 mit 600mA dazuschalten. Ich will mir eine Taschenlame mit einer Seoul P4 LED umbauen. Die bringt bei 1A so um die 240 Lumen :twisted: !


    Nach Studium des Datenblattes habe ich noch ein paar Fragen zum Verständnis.


    Die Induktivität bleibt immer bei 5uH?
    Die Formel zur Errechnung des Widerstandes für eine bestimmte Stromstärke ist : 3850*0.8/ Stromstärke ?


    Also für meine Vorstellung müßte der Widerstand für Iset1 8800R sein und für Iset2 5133R?


    Wo hast Du den LTC3454 bestellt?

  • Hallo zusammen,


    ich bin auf der Suche im I-Net auf dieses Forum gestossen, und bin hier fündig geworden. Ich möchte ebenfalls eine Treiber mit einem LTC3454 aufbauen. Und heirbei liegt auch das Problem....woher nehmen ? Ich hab nun schon nach zig online Anbietern gegoogelt. Keine hat den IC im Programm. Wo gibt´s den zu beziehen ?


    SuFu hat leider nix ergeben.......


    Mino

  • Da hab ich ja was angekocht mit dem Chip...


    Also, man kann die Dinger auch aus Amiland bestellen, so teuer sind die nicht. Preislich liegen sie unter drei Dollar das Stück, lachhaft. Das eigentliche Problem sind die Versandgebühren von ein paar zig Dollar über den großen Teich, das lohnt sich einfach nicht, wenn man nur ein paar solche Bastelprojekte hat. 1000 Stück verbaut kein Mensch in seinem Leben.


    Da kann man nur mal bei Linear Deutschland anrufen und fragen, ob die Chips auch anderweitig mit für Studenten "vernünftigen" Versandkosten lieferbar sind.


    Da hatte ich auch schon paar Mal angerufen, wenn die Samples nicht kamen.


    Linear Technology Direct Sales Office
    Osterfeldstrasse 84, Haus C
    D-85737 Ismaning
    Germany
    Tel: 49-89-9624550
    Fax: 49-89-963147

  • Hallo zusammen,


    so nun bin ich auch stolzer Besitzer von drei dieser netten Käferchen. Hab ja schon auf den bBilder gesehen, das die Gehäuse nicht allzu groß sind.....aber das ist ja wohl der Hammer.
    Ich würde mal mit Bescheidenheit sagen, dass ich mit dem Lötkolben einigermaßen umgehen kann :-%
    Leider habe ich keine SMD Erfahrung. Das Ding ist 3x3mm groß und hat 10 PINs....jetzt könnt Ihr mal rechnen :shock:
    Hab versucht mit einzelnen Drähten aus normaler Leitung was dranzubruzeln....kann man voll vergessen.
    Hat einer eine Idee wir ich das Ding angelötet bekomm ? Gibt´s dafür Fassungen ?
    Außerdem brauch ich glaub Beruhigungsmittel. Bin heut 2h mit der Lupe davorgesessen und hab nun voll den Zitterer



    Mino

  • Naja so spektakulär is das nicht...


    Unten an die große Fläche nen Dicken Cu Draht ranlöten, so 1-1,5mm Durchmesser als Wärmesenke und für das Masseterminal. Da können dann auch die Kondis und die eine von den Schottkydioden rangelötet werden.


    Für die anderen kleinen Pins hab ich 0,2mm CuL an dem einen Ende minimal mit der Lötkolbenspitze abisoliert, verzinnt, ein Tröpchen Kolophonium ran und das dann an die Anschlußflächen rangelötet. War eigentlich nicht so das Problem.


    Man sollte die 0,2mm Drahtstücken nur so kurz halten wie möglich, bei bis zu 3A Strom durch die Schaltmosfets des LTC vermeidet man so ohmsche Verluste.