LED Dimmer für Schreibtischlampe

Ich hab am letzten Beitrag noch einen EDIT geschrieben, schau den noch an.

Ja, auch hier brauchst du eine KSQ zwischen Controller und Netzteil.
Den Controller kannst du für 15€ im Shop kaufen: https://www.led-tech.de/de/LED…C-RGB-LT-2082_118_31.html

Zitat von fischkopf

Der Schaltplan von "Ausskie" scheint mir etwas kompliziert.

Damit wir uns nicht falsch verstehen- mein Vorschlag bezog sich auf die erste der beiden Schaltungen: 1. Einstallbar mit wenigen Bauteilen:.
Das sind grade mal 6 billige Standardbauteile + Poti, um die Schaltung einmal aufzubauen, für 2 St. ein paar wenige Euronen und ne Lochrasterplatine (könnte man sogar frei fliegend verdrahten wenn du Platz sparen willst).

Einzige Einschränkung: Ich hatte die Schaltung etwas anders aufgebaut, den Plan finde ich leider nicht mehr ... bin jedenfalls sicher daß ich keine Diode verbaut hatte (D3 in Ausskies Plan). Ist schon was länger her - soll heissen, ich kann nicht garantieren daß die auch ganz bis auf Null runterdimmt.
Vielleicht kann ein Forenkollege da noch was zu schreiben?

4 LEDs (in Reihe) wirst du an einem 12V-Netzteil nicht verwenden können. Dazu bräuchtest du eine Ultra-Low-Drop-KSQ und die ist deutlich mehr Aufwand.

Du musst vorallem R1 richtig berechnen Jede deiner zwei Schaltungen muss für 700mA ausgelegt sein.

Zitat von fischkopf

Und wenn ich sie parallel schalte? Ausserdem: Wieso unbedingt 700mA? Ist das der Standardverbrauch? Bei drei Leds pro Schaltung komme ich doch auf mehr als 700mA oder?

Man kann LED gleicher Bauart und wenn möglich aus einem Fertigungslos auch parallel schalten.
Die LED sollten dann aber möglichst auch thermisch gekoppelt sein oder mit einem Vorwiderstand entkopplet werden,
sonst kann es dazu kommen, dass die Stromverteilung wegen dem üblicherweise negativen Temperaturkoeffizienten der LED sehr ungleichmäßig wird.

Natürlich muß der Strom nicht 700mA sein. Das ist nur ein gängiger Wert für KSQ mit festem Strom. Es gibt auch KSQ mit Nennstrom 350mA oder 1A und noch andere Werte.

Ansonsten verstehe ich nicht, warum man sich das Leben so schwer macht. Ich habe oben auf sehr gut erprobte Lösungen verlinkt, die extrem einfach sind und sehr wenigsten kosten.
Eine Diskussion um Drift ist da recht überflüssig. Mit bloßem Auge nimmt man nicht mal eine Änderung der Lichtleitung von 20% wahr, aber in einschlägigen Beiträgen wird darüber lamentiert,
dass die eine Lösungen gegenüber der anderen evtl. paar Promille besser ist.

Gruß Helles Licht

700mA, weil das der Strom ist, den man überlicherweise für 3W LEDs verwendet. Häufig geht auch mehr, aber bei deinen Chinakrachern (und der Kühlproblematik - siehe anderer Thread) würde ich das nicht riskieren.

Im Anfängerforum (wo dein Thread auch ist) ist dazu ein Thread angepinnt: Reihen + Parallelschaltung von LEDs, Vorwiderstand berechnen
Da geht es zwar nicht um HighPower LEDs, aber die Thematik Reihe/Parallel -> Spannung/Strom addieren stimmt trotzdem.

Bei Reihenschaltung addierst du die Spannung (3 LEDs mit 3V und 700mA = 9V, 700mA) bei Parallelschaltung den Strom ( = 3V, 2100mA)

Ein paar Worte zum Sinn und Zweck einer KSQ: Es geht dabei darum, die Ausgangsspannung der Schaltung genau so einzustellen, daß der gewünschte Strom fliesst.
LEDs haben die Eigenschaft, daß sich ihr Widerstand innerhalb weiter Grenzen ändert: bis etwa 2,3 Volt ist er fast unendlich gross, ab dann beginnen die LEDs zu leuchten, und bei etwa 3,1 Volt fliesst der Nennstrom für den sie ausgelegt sind. Bei deinen sind das wohl 700mA. Je nachdem wie gut sie gekühlt werden, siehe auch dein anderer Thread, erwärmen sie sich mit der Betriebszeit mehr oder weniger. Dadurch sinkt der Widerstand der LED, es fliesst mehr Strom (wenn die Spannung gleich bleiben würde) - die LED wird noch heisser, Widerstannd sinkt, noch mehr Strom, und irgendwann ist die LED hinüber.
Die KSQ misst nun den Strom, und regelt die Spannung genau so, daß der gewünschte Strom fliesst. Wenn du jetzt noch zusätzlich einen (in dem Fall überflüssigen) Widerstand in die Reihe hängst, versucht die KSQ den Nennstrom aufrechtzuerhalten, und erhöht die Spannung. Den LEDs ist das egal, du verheizt lediglich einen Teil der elektr. Leistung an dem Widerling.
Mach dir also nicht zuviele Gedanken, wieviel Volt deine LEDs jetzt genau brauchen, entscheidend ist der Strom.

Hallo,

Zitat von fischkopf

@ HellesLicht: bauen. Brauche ich trotz Potentiometer in der KSQ noch einen Vorwiederstand?

beziehen wir und mal auf die Schaltung oben rechts:
http://uwiatwerweisswas.schmus…AMPEN/12-KSQ_3_HP-LED.pdf
Die kann man wie folgt dimensionieren:
Festspannung vom NT soll 12V sein. Natürlich muß das NT so viel Strom liefern können, wie max. über die LED fließen soll.
Willst du 2 LED-Kreise mit je mind. ca. 0,7A betreiben, dann sollte das NT als mind. ca. 1,5A bringen,
mit Reserve wäre ein 12V-NT mit 2A Belastbarkeit angemessen.

- Die 3 weißen LED haben bei dem max. Strom, der eingestellt werden sol eine bestimmten Spannungabfall. Der ist ca. 2,8...3,5V je nach Typ und max. Strom (Messe es aus!).
- Bei den Cree-LED, die ich üblicherweise verwendet habe, kann man bei moderaten Strömen von 300...500mA eher nur mit ca. 2,8...3,1V rechnen.
- Mit 3x 3,1V = 9,3V -> da bleiben ca. 3,7V übrig die über alle restlichen BE im Stromkreis abfallen müssen.
- Um sich gegen Verpolung zu schützen, ist es zweckmäßig, noch eine Verpolschutzdiode in die 12V-Zuleitung einzufügen (normale 1A-Si-Gleichtichterdiode mit ca. 0,7V-Spannungabfall).
- Dann bleiben 12V - (9,3V + 0,7V) = ca. 3,0V übrig, die über den FET (Drain-Source) und die Widerstände R1 + R2 abfallen.
- Da geeignete FET üblicherweise einen minimalen Innenwiderstand R_ds von unter 0,1Ohm haben, kann man diesen vernachlässigen.
- Es bleiben als ca. 3V Spannungabfall über Vorwidersdtände und (R1 + R2) + einen evtl. weiteren Reihenwiderstand.

- Über (R1 + R2) sollten aber ca. 1...2V abfallen, damit die Dimmerfunktion mit der Vorspannung von D4 den FET noch vollkommen durchstauern kann.
Das hängt aber auch von dem FET-Typ ab. Sogenannte Logik-Level-FET steuern schon bei ca. 2V ausreichend durch.
- Mit der Annahme, dass eine Schreibtischlampe kein Baustrahler sein soll, kann man von den 3 LED (bei guten HP-LED ca. 80lm/W bei warmweiß ) bei einer Leistung von 6W ca. 480lm erwarten.
Das entspricht etwas der Lichtabgabe einer 40W-Glühlampe. Da die LED eher gerichtet nach unten strahlen wird es vergleichsweise eher noch etwas heller erscheinen.
Wenn man eher LED im Spektrum Kaltweiß oder auch Neutralweiß einsetzt, kann man schon bis über 120lm/W bekommen.
- Für die 6W reine LED-Leistung braucht man einen LED-Strom von ca. 650mA.
- Je nach LED-Belastbarkeit und Kühlkonzept kannst du nun den max. LED-Strom noch etwas höher legen oder auch auch niedriger.
- Bei angenommen ca. 650mA max. Strom müßten die Widerstände insgesamt = 3V/0,65A = ca. 4,6 Ohm haben.
- Wenn man R1 und R2 mit je 1 Ohm einsetzt, sollte man also ca. 2,6 Ohm an anderer Stelle oberhalb der LED in die 12V Leitung setzen.
- Man kann aber auch alle Vorwiderstände auf (R1 + R2) bringen und für die Z-Diode D4 auf einen etwas höheren Wert nehmen z.B. 6,8V...7,5V).
Die Verlustleistung über die Widerstände (R1 + R2) ist dann max. ca. 3V x 0,65A = ca. 2W.
- Nimmt man 2 Widerstände (R1 + R2) , dann reichen Typen mit 1W Belastbarkeit, deshalb R1 und R2 in Reihe (z.B. 2 x 2,2 Ohm aus E3-Reihe oder 2x 2,4 Ohm aus E24-Reihe).
Mit 2 x 2 Ohm geht es auch, dann kommt man eben bis max. ca. 750mA LED-Strom. Man kann aber auch 3 x 2 Ohm in Reihe schalten -> max. ca. 500mA

Man kann aber euch nur einen Widerstand mit z.B. 5W-Belastbarkeit nehmen z.B. aus der E3-Reihe = 4,7 Ohm
https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe

Die Widerstände (R1 + R2) und ebtl. ein weiterer Reihenwiderstand +über den LED begrenzen also schon mal den max. Strom so,
dass selbst ohne den FET oder bei defektem FET kein zu hoher LED-Strom fließen kann. Das sind also faktisch die notwendigen Vorwiderstände.

Mit der Festlegung des Summenwiderstandes (R1 + R2) legst du also den max. LED-Strom bei definierter Eingangsspannung fest.

Die ca. 3V Restspannung sind aber rel. viel und nicht zwingend nötig. Deshalb habe ich auch darauf hingewiesen, dass man auch Netzteile nutzen kann,
deren Spannung man modifizieren kann. Dann passt man R1 + R2 eben den Bedingungen an.
Die Schaltung arbeitet stabil, wenn der Spannungsabfall an (R1 + R2) mind. ca. 1V ist.

Bei meinen kleinen LED-Platinen, die LED + Steuerschaltung komplett drauf haben, ist das auch für die Kühlung von Bedeutung.
Neben den LED verursacht natürlich auch die Steuerschaltung Verluste. Bei einem LED-Strom von 500mA an 12V sind das gesamt ca. 6W.
Wenn die Spannung nur ca. 10,5V beträgt, wären es nur noch ca. 5,25W.
Wenn du die Steuerschaltung im Fuß der Lampe unterbringst, dann kann deren Wärme natürlich nicht die LED mit heizen.
Aber auch da beachte, dass etwas Wärme entsteht.
Für das Wärmemanagement der LED gibt es eine Fautformel.
- Pro 1W LED-Leistung sollte man mind. ca. 10cm² wirksame Kühlfläche haben, bei normalen Umgebungstemp. bis ca. 30°C.
- Besser und deutlich verträglicher für die LED sind aber ca. 20cm² wirksame Kühloberfläche.
- Als "wirksame Kühlfläche" wirken bei einem Blech sowohl Ober- als auch Unterseite, sofern diese nicht thermisch von der Umgebung isoliert sind.

Hast du einen ALU-Becher, der außen mit Holz verkleidet ist, so kann man die Außenfläche nur noch bedingt als wirksame Oberfläche def.
Bleibt also die Innenfläche. Da sich in dem Becher die Luft staut und ist die Wirksamkeit auch reduziert.
Etwas besser wird es wieder mit den Löchern für freie Konvektion. Da sind aber ca. 7...8mm Durchmesser auch notwendig, sonst ist der Strömungswiderstand recht hoch.
Dann ist auch die Blechstärke noch von Belang. Wenn das Blech zu dünn ist, wird die Wärme nicht mehr auf die ganze Fläche gleichmäßig verteilt.
Das reduziert dann also auch die effektiv wirksame Oberfläche.

Probiere es am besten aus. Bei den billigen LED. die du da geschossen hast, würde ich allerdings keine sehr hohen Lumenwerte/Watt erwarten.
Aber dafür sind die Teile eben billig.
Ich habe bei meinen Lampen oft aucvh Warmweiß und Kaltweiß/Neutralweiß gemischt (z. 2x Warmweis, 1x Neutralweis). Das gibt ein angenehmeres Spektrum.

So, bis dahin erstmal genug.
Gruß Helles Licht

Puuh ich hab den ganzen Thread gelesen und zwischendurch gedacht, oh mein Gitt ich lasse das lieber aber ich glaub zum Schluss habe ich es verstanden und werde auch mal versuchen mir solch ein Teil nachzubauen... Wenn es nicht klappen sollte, weiß ich j wo ich schreiben muss Danke

Zitat von fischkopf

1. Kann mir jemand eine Seite bzw. einen Laden empfehlen, bei dem ich den erforderlichen FET (BSP318/SIE) bekomme (möglichst nicht in SMD Bauweise). Oder kann man diesen FET auch durch einen Anderen ersetzen, da die Verfügbarkeit dieses Fets recht schlecht zu seien scheint (habe ihn nur auf ebay mit 6€ wucher-Versandkosten gefunden).

2. Muss ich am Rest der Bauteile (R4/D4/C1/RV1) etwas verändern (die Widerstände R1/R2 werden durch einen entsprechend starken Widerstand mit 5Ohm ersetzt)?

3. Die Verpolungsschutzdiode ist ja warscheinlich nicht verzeichnet, da sie ja normalerweise am Plus-Pol geschaltet wird oder kann man sie auch zwischen die beiden Pole hängen?

Hallo,
zu 1) Da kann man sehr viele n-Kanel-FET finden, die den Zweck erfüllen. Ein rel. niedrige Gate-Threshold-Spannung U_gs um 1...2,5V ist vorteilhaft.
Falls U_gs aber deutlich größer ist, macht das auch nix. Bei Bedarf muß man nur die Referenzspannung (Z-Diode D4) etwas höher setzen.
Die Bauform SOT223 ist zwar SMD, aber das macht gar nix. Man kann das auch bequem auf Lochraster löten.
http://uwiatwerweisswas.schmus…TRONIK/motorsteuer_kl.jpg
Es geht auch ohne komplizierte Technologie, indem man die paar Strukturen in kupferkaschiertes Material ritzt.
Hier gibt es solche FET für paar Cent:
http://www.reichelt.de/IRL-IRF…=129816&OFFSET=16&WKID=0&
http://www.reichelt.de/IRL-IRF…=129817&OFFSET=16&WKID=0&

zu 2)
Das Poti kann Werte zwischen ca. 47 kOhm bis 1 MOhm haben. Der Widertand R4 kann auch Werte zwischen ca. 4,7 kOhm ... 47 kOhm haben.
R4 sollte nicht zu groß sein, damit der Z-Strom durch D4 (0,1mA ... ca. 2mA) nicht zu klein wird.
Wenn das Poti einen eher niedrigen Wert hat, muß R4 auch niedriger gewählt werden.
C1 ist unkritisch. Die Schaltung würde auch ohne C1 funktionieren.
D4 ist übrigens keine "Spannungsschutzdiode, sondern dient nur als Referenzspannung für den Poti.
Die kann man aber auch weglassen, dann müßte man den Spannungsteiler R4 und RV1 nur so einstellen, dass am Poti die max. Spannung ca. 4,5...5V ist.

zu 3) Ja, die Verpolschutzdiode ist nicht mit in der verlinkten Schaltung.
http://uwiatwerweisswas.schmus…AMPEN/12-KSQ_3_HP-LED.pdf
Die kann man aber oben in der 12V-Leitung einfügen.
Gruß Helles Licht