>500W LED Handstrahler

  • Stimmt. Das hellste,was ich habe sind ein 1000Watt Halogen-Filmscheinwerfer (Effektiv ja ca 2000 Glühbirnenwatt) und eine 70 Watt HQI-Leuchte (c a. 400 Glühbirnenwatt).
    Der 500 Watt LED-Scheinwerfer müßte unter berücksichtigung des Wirkungsgradverlustes durch die extrem hohe LED-Bestromung ca. 2500-3000 Glühbirnenwatt haben.

  • googy: Treiber für die MC-E ist der LTC3578 von Linear Technologies. Is ein Boost converter mit integriertem Leistungstransistor. Schaltung und Layout ist Eigenbau und würde ich nicht so gern einfach veröffentlichen. Würde inzwischen auch noch was verbessern am Layout.


    djtechno: Volle Leistung wird nach ca. 60sec auf die nächst kleinere Stufe runtergeregelt. Die weiteren Runtertrgungen passiren dann immer langsamer. Hab die Thresholds relativ konerativ eingestellt um die LED und auch die anderen Komponenten nicht zu gefährden. 1000W Halogen müssten aber schon nahe dran sein an meinem max output. Ist das Ding denn portabel? Ich sehe mine Peakleistung eher so wie bei einem 500PS Auto: Beim normalen Fahren verlangst du so nem Wagen nur weniger als 10% seiner Leistung ab, wenn du aber mal Spass haben willst, dann lässt du die volle Leistung von der Leine......


    Ansonsten Danke für die anerkennenden Worte!

  • Holzleim: Danke für die Auskunft. Es ging mir dabei vor allem um die Teilliste, Schaltpläne sind reichlich im Datenblatt vorhanden und Layout kann man ja selbst machen. Bin dabei ein Treiber mit 3477 aufzubauen (später vielleicht 3478, ist bei Farnell ne ganze Ecke teurer). Das erste Steckbrettaufbau macht 120mA am Ausgang, vielleicht wegen der langen Kabel und der schlechten Verbindungen das muss ich noch herausfinden. Aber sobald das Teil funktioniert veröffentliche ich die Teilliste.


    Kannst du oder jemand anderer mir Tipps geben ob die Teile überhaupt geeignet sind. Ich habe versucht was passendes laut Datenblatt zu finden.
    Soll ein StepUp laut Datenblatt werden.


    Induktivität:
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?SKU=7429428
    Diode:
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?SKU=1336557
    Kondensator 4,7µF
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?SKU=1463404
    Kondensator 33nF
    http://de.farnell.com/jsp/sear…ductdetail.jsp?SKU=755771
    Kondensator 10nF
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?SKU=9406352
    shunt:
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?SKU=1506142

  • Prinzipiell solltest du mit den Komponenten arbeiten können. Ich würde eventuell etwas größere Kondensatoren als 4,7µF nehmen und eine etwas größere Induktivität. Ich habe glaube ich 15µH und 6A genommen. Muss wohl dabei sagen, dass ich nach Möglichkeit Teile genommen habe, die wir auch in großen Stückzahlen hier bei mir in der Firma verbauen. Hier mal der Schaltplan mit PWM Helligkeitssteuerung über TP3:


  • danke für die Tipps
    leider habe ich keine derartige Quelle für Bauteile deswegen muss ich mich bei Farnell o.ä. eindecken.


    Diode:
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?sku=1336558
    Spannung, Durchlaß-, bei If:0.45V
    Ist damit der Spannungsabfall gemeint? Je geringer desto besser, richtig?


    Induktivität:
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?sku=1635944
    Frequenz, Resonanz:17MHz
    Widerstand:20.75mohm
    oder
    http://de.farnell.com/jsp/sear…uctdetail.jsp?sku=1547056
    Frequenz, Resonanz:1MHz
    Widerstand:40.9mohm


    Widerstand der Spule: Je geringer desto besser? Gehe ich mal von aus.
    Was hat es da mit der Frequenz auf sich? Bei der zweiten Spule steht im Datenblatt Up to 1.0 MHz, also scheidet diese aus.


    Bei Farnell wird für die Kondensatoren eine Einschaltspannung angegeben. Was ist damit gemeint? Die Spannungsfestigkeit? Oder doch was anderes.


    Ich bitte zu beachten und mich zu entschuldigen, ich bin kein Elektroniker deswegen die vielleicht etwas blöden Fragen.


    Vielen Dank

  • Diode: möglichst geringe Vf (bei Laststrom), schnelle Schaltzeit
    Induktivität: möglichst geringer Innenwid., geringe magnetische Verluste, höhere Induktivität führt zu weniger Ripple und gleichmäßigerer FET Belastung; die Spule, die zu zuerst rausgesucht hattest ist aber durchaus schon ok, die mit 20mOhm 15µH aber definitiv besser, wenn du dir den Platz leisten kannst. Die ist fast so wie die, die ich eingesetzt habe, da hast du dicke Reserve auch bei maximalem Strom. Die Resonanz sollte nicht zu nah an der Switcherfrquenz liegen.
    Die Spannungsfestigkeit der Kondensatoren am besten nicht bis zum letzten Volt ausnutzen.


    Ein fliegender Aufbau auf nem Steckbrett ist auf jeden Fall mit Vorsicht zu sehen da so schnell unerwünschte Effekte entstehen. Besser mit kurzen Strecken auf Lochraster "zusammenbraten".

  • Danke nochmals


    den Platz habe zur Verfügung, das ist kein Problem. Bezüglich Induktivität habe ich im Datenblatt gelesen, dass man durch größere Induktivität eine kleinere Schaltfrequenz einstellen kann, was Schaltverluste reduziert, ich denke ich mache da mal ein Poti dran und messe mal nach welche Frequenz besser ist, natürlich nachdem der Prototyp funktioniert.
    Ich denke als Kondensator nehme ich 22µF mit 16V am Spuleneingang und einen mit 35V an LED.
    Ich habe zuvor den vorgeschlagenen Aufbau von Linear genommen. Bei dir habe ich aber gesehen, dass du den IC gesondert versorgst, deswegen habe ich nochmal im Datenblatt geschaut -> kleine Spannung an Vin reduziert die Verluste am IC :thumbup: , dem habe ich vorher keine Beachtung geschenkt. Da ich für Batteriemanagement schon ein µC (tiny26) mit 3,5V versorge passt das ganz gut.


    Bin mal gespannt was draus wird


    Nachtrag: wollte alles ohne PWM aufbauen, wegen der Effizienz und dem Aufwand. Die Helligkeit soll über Strom geregelt werden. Die Farbtreue ist mir nicht sehr wichtig. Mit dem µC regle ich dann auch die Helligkeit. Auf Wärmeüberwachung kann ich verzichten, denn alles ist ausreichend gekühlt. Hatte nämlich die Kühlung schon mit dem Shark StepUp Treiber getestet.

  • Ich verwende auch keine PWM an der LED zur Helligkeitsregelung um die LED im Teillastbetrieb nicht unnötig im ungünstigeren Wirkungsgradbereich zu betreiben.
    Über den kleinen FET nutze ich einen PWM Kanal des µC um über die RC Schaltung hinter dem FET die den Strom vorgebende Spannung zu variieren.

  • aha! interessant
    jetzt verstehe ich wieso der C4 und der FET.


    Paar Fragen hätte ich noch
    R1 um die Eingangsstrom-Überwachung abzuschalten? Dient doch dem Schutz der Akkus, richtig? (wirkt sich aber auch mehr oder Weniger auf die Effizienz)
    Nachtrag: Im Datenblatt steht um diesen Schutz abzuschalten legt man die Versorungnsspannung an L und lässt Vs offen. Du hast es anders gemacht.
    Soweit ich das verstanden habe dürfte das egal sein ob Vs beschaltet ist oder nicht, da dort nur der Spannungsabfall am internen Widerstand gemessen wird. Geht man diesen um, kann man Vs auch offen lassen


    C1 ist klar aber wieso C7 gleich daneben? Oder ist da eine gewisse Strecke dazwischen?


    Ach ja noch was. Was passiert wenn Spannung an L größer ist als Vout. Fließt dann unkontrolliert Strom durch die Spule-Diode-Shunt Strecke oder Verabschiedet sich der IC mit Rauchzeichen ins Nirvana? Schon getestet? Ich tippe auf das erste dass er sich abschaltet und nichts macht, hoffe der IC geht davon nicht kaputt.


    Vielen Dank


    Hoffe war die letzte Frage. Will dich nicht weiter belästigen.

  • Ja, mit R1 als Brücke bestückt lege ich die Inrushcurrent Überwachung lahm. Brauche ich nicht da der Akku eh ständig anliegt und ausserdem fast unbegrnzt Strom liefern kann ;)
    Hatte mir da aber sicherheitshalber mal als Bestückungsoption offen gelassen.


    Ja, C1 ist raäumlich von C7 getrennt. Mann sollte neben relativ großen Kond. aber auch immer kleinere mit gerigerer Induktivität einsetzen um die hochfrequentere Anteile abzudecken.


    Die letze Frage verstehe ich nicht so ganz. Bei einem Step-Up DC/DC Wandler muss die Eingangsspannung immer geringer sein als die erwünschte Ausgangsspannung. Du hast am Ausgang immer mindestens die Eingangsspannung abzüglich des Spannungsabfalls an der Diode. So sehe ich bei meiner Lampe zum Beispiel auch bei ganz vollem Akku schon ein ganz schwaches Glimmen einiger LEDs.
    Ist die denn die prinzipielle Funktionsweise von solchen DC7DC Wandlern klar? Irgendo im Netz hab ich sonst auch mal gute Prinzip ERklärungen gesehen. Oder wenn du Zugang dazu kriegen kannst: das Buch "Halbleiter-Schaltungstechnik" von Tietze-Schenk.
    Was machst du denn beruflich, bzw. wie weit geht dein Elektronik Wissen?

  • Die grundlegende Funktionsweise ist mir klar.
    http://www.sprut.de/electronic/switch/schalt.html
    Ich bin Informatik Student. Alles was ich über Elektronik weiß habe ich mir selbst beigebracht. Kleinigkeiten verstehe ich, Digitaltechnik, FET, Transistor, LED, Strom, Spannung, Spannungsteiler, Kondensator, Spule, Traffo, .... Sobald es etwas tiefer in die Aanalogtechnik, Funk, Schwingungen und Frequenzen, Filter, Wechselspannung, ... geht bin ich aufgeschmissen.


    Ich habe mal ein paar Simulationen laufen lassen und die Antwort auf meine Frage gefunden. Ist die Eingangsspannung höher als die Ausgangsspannung versucht der IC was nachzuregeln sodass die LED anfängt zu flackern. Ich denke es kommt dadurch, dass der LT3477/LT3478 ein Buck und Boost regler ist und keine explizite Umschaltung zwischen den Modi hat. Darauf wollte ich hinaus.


    Zieht man SHDN auf GND schaltet sich der IC ab und dann hat man das Verhalten welches du beschrieben hast. Ich wollte halt wissen ob es bei einem eingeschalteten LT auch so ist. Anscheinend ist es nicht so aus den oben beschriebenen Gründen. Dem könnte man jetzt mit einem Komparator begegnen und sobald "Vin" (nicht der Vin pin) größer als Vout ist, zieht man SHDN auf GND (einfach ein Komparator reicht natürlich nicht). Folge: bei vollen Akkus kann man nicht die geringste Helligkeitsstufe einstellen, was nicht weiter schlimm ist.


    So kann man gefahrlos auch 4xCree an 3xLi-Ion oder auch z.B. 5xCree an 4xLi-Ion usw. betreiben.

  • Ich werde demnächst mal noch nen weiteren LTC3478 auf eine der Platinen bestücken, die ich zuviel produziert habe. Dann kann ich auch mal probieren was passiert, wenn ich zum Beispiel nen Soll-Strom von 500mA eingestellt habe und dann die Eingangsspannung immer weiter anhebe.
    Der Regler kann allerdings nie die Ausgangsspannung unter ein Niveau von Vin-Vf regeln. Es wird so aussehen, dass mit steigender Eingangsspannung der Regler seine ON-Zeit immer kürzer macht, dann eventuell in einen Modus bei dem er Cycles komplett nicht schaltet und dann wird er bei weiterm Anheben der Eingangsspannung nicht dagegen tun können, dass der Strom auch über 500mA ansteigt. Sollte aber nix schlimmes passieren.

  • Es geht doch: Feuer machen mit LED Lampe.....
    [Blockierte Grafik: http://i41.photobucket.com/albums/e277/Holzleim/P1030545.jpg]


    Hat mich selbst etwas überrascht, da die weissen LEDs ja so gut wie kein infrarot abstrahlen, also die Hitze komplett durch Absorbtion des sichtbaren Licht entsteht.
    Papier anstochen ist für Besitzer dicker HID oder >100W Halogenlampen Mods sicher nix besonderes mehr, aber für LED doch noch eher ungewöhnlich, oder?