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
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