ACULED VHL (4chip IR LED) Treiberschaltung

    Hi
    auf wunsch eines befreundeten Jägers möchte ich ihm eine Lampe bauen die ihm bei seinem Nachtsichtgerät unterstützt.
    Die einzigste Led die in Frage kommt ist anscheind die ACULED VHL Infrarot. Ich möchte 3 Stück verbauen.
    Probleme habe ich nur bei der KK dimensionierung und Treiberschaltung.


    Da ich keinen passenden Treiber gefunden habe, habe ich mir überlegt eine 2-Transistor-KSQ einzusetzten.


    Würde die Dimensionierung mit dem Strom passen?
    Edit: Schaltbild für eine Led
    Edit: Schaltplan für alle Leds

    Dann zum KK:


    Angenommen: je Chip 583 mA * 1,6 V Uf = 0,9328 W
    0,9328 W * 4 Chips = 3,7312 W
    3,7312 W * 3 Leds = 11,1936 W Eingangsleistung


    Wärmeleistung:


    Radiant flux** @ 700 mA typ. Φe 505 mW
    Radiant flux** @ 350 mA typ. Φe 270 mW


    ist dann der radiant flux @ 583 mA ca. 434 mW ?


    Das mal angenommen:
    434 mW * 4 Chips = 1,736 W
    1,736 W * 3 Leds = 5,208 W


    11,1936 W - 5,208 W = 5,9856 W entstehende Wärme die abgeführt werden muss.


    Reicht da ein geschwungender Stern-kk von dem blauen Shop mit 85mm aus?


    gibt es nicht doch einen passenden Treiber für die Led?


    gruß

    Die Frage ist, was ist als Versorgung angedacht. Fürn Jäger also eher was mobiles. Also wird es wohl auf einen Akkupack hinauslaufen.
    Wenn du dich auf 350mA oder 700mA festlegen könntest, wäre ein fertiger Buck-Treiber an 12V eine einfache Sache.


    Du weißt schon, das pro LED da vier einzelne Chips eingebaut sind :?:
    Ach ja radiant flux ist nicht die Wärmeenergie sondern die Abgestrahlte "Licht"leistung ;)
    Die Wärme die weggekühlt werden muss errechnet sich aus der zugeführten Elektrischen Leistung.
    Bei 700mA etwa 7W.


    Bei 700mA hast du etwa 10V LEDspannung bei Reihenschaltung das könnte bei einem 12V Akku dann schon eng werden. Da ist die Transistor KSQ wieder besser. Die hat weniger Drop.


    Der Wert für R2 passt R1 kann ruhig noch größer 1K sind kein Problem.


    Edit: Hier noch das Datenblatt der LED. ;)

    Ja ich habe an etwas mobiles gedacht. Ich dachte an 2 18650 LiIon in Reihe als Versorgung.

    Zitat von Kanwas

    Du weißt schon, das pro LED da vier einzelne Chips eingebaut sind :?:
    Ach ja radiant flux ist nicht die Wärmeenergie sondern die Abgestrahlte "Licht"leistung ;)

    Vielleicht in bisschen doof geschrieben - aber da gibt es ein Missverständniss. Meine Berechnung sollte dann ja stimmen


    11,1936 W Gesamtleistung
    -
    5,208 W "Licht"Leistung aka. radiant flux
    =
    5,9856 W (Wärmeleistung)


    gruß

    Hast Du Dir überhaupt durchgelesen was Kanwas da geschrieben hat? ?(


    Das heisst auf gut Deutsch dass Deine Schaltung ganz einfach nicht funktionieren kann ;(
    wenn Du daran nichts änderst, als Elektroniker sollte Dir das aber wirklich sehr leicht fallen. :whistling:


    Und noch ein Zauberwort lautet Symetrierungswiderstände, sonst geht das richtig in die Hose. :evil:


    MfG Raimund


    PS: Evtl. war es ja vorher eine andere Schaltung, aber 4 LEDs gehen nicht mit 7,2V :wacko:

    Hi,


    Wie schon von Kanwas angedeutet kommst du mit den Spannungen nicht hin wie du es vor hast.


    Laut den Datenblatt brauchen die LED's 2,5V Spannung pro Chip die kannst du so also nicht aus den zwei 18650 Akkus speisen.


    Damit das stabil läuft kannst du nur 2 der 12 LED-Chips daraus sauber versorgen jetzt könntest du natürlich 6*2 Chips parralell schalten nur hätte ich da erhebliche bedenken wie sauber der Strom aufgeteilt wird wegen den Tolleranzen der einzelnen Chips.


    Wie teuer sind die LED's eigentlich ? Weil wenn da mal einer der 6 Strängen ausfällt bekommen sie restlichen sofort den zusätzlichen Strom und dann sterben dir die stränge immer schneller ...


    Da du ja mit deinen Akkus eine sehr konstante Spannung hast die ja nicht 'hochschnellen' kann würde ich das OHNE KSQ wohl machen und immer 2 chips in Reihe mit einen festen Widersatnd verschalten.


    Die 6 Widerstände würden zwar dann etwas mehr Leistung verbrennen (pro Widerstand 1,44 Watt = 2,4Volt * 0,6A) aber auch die KSQ hat halt verluste .


    Dafür wäre der Vorschlag billig,einfach und für die LED's sehr sicher.


    Um die Leistung zu regeln kannst du einfach mal nur 3 oder halt alle 6 stränge Einschalten.


    mfg
    Falo

    Geht sogar noch einfacher indem du 3 Chips in Reihe mit je einen nieder ohmigen Strombegrenzungswiderstand (über den man einfach 0,1 Volt bei 0,6A abfallen) betreibst.


    Dadurch hast du zwar nicht die komplette Helligkeit aber einen Wirkungsgrad der bei 98,x% liegt weil halt über den Widerstand nur 0,1 der 7,4 Volt verbraten werden.


    Sollte das dann zu dunkel sein geht immer noch obriger Vorschlag von mir.


    mfg
    Falo

    Zitat von Falo

    Laut den Datenblatt brauchen die LED's 2,5V Spannung pro Chip [...]

    Nochmal für die Langsamdenker (mich :P )
    Im Datenblatt steht doch unter "optical and electronic characteristics" (mittleren bins): Forward voltage per chip @ 700 mA 1.6 V
    Die 2.5V stehen ja bei "maximum ratings" (also nicht das Binding was led-tech vertreibt - so zumindest habe ich das Datenblatt verstanden).


    Da ich meine bisherigen Projekte immer nur mit Vorwiderständen gebaut habe,
    wollte ich nun eine KSQ Lösung. Gerade bei Batteriebetrieb ist das Sinnvoll.
    Empfiehlt es sich dann jede der 3 Leds (à 4 Chips) eine solche KSQ zu verpassen
    und das ganze mit 3 18650 Akkus zu betreiben?


    Gibt es einwände? Bitte nicht schimpfen will doch nur basteln 8| :)



    gruß

    Dann hab ichs doch endlich :)


    Stellt sich nur noch dir Frage nach einem passenden Kühlkörper.


    Stimmt jetzt 2,5 V je chip oder 1,6 V ??? Das würde mich nochmal interessieren


    Neu berechnet:


    Je Chip 583 mA * 2,5 V Uf = 1,4575 W
    1,4575 W * 4 Chips = 5,83 W
    5,83 W * 3 Leds = 17,49 W Eingangsleistung


    Wärmeleistung:


    Radiant flux** @ 700 mA typ. Φe 505 mW
    Radiant flux** @ 350 mA typ. Φe 270 mW


    ist dann der radiant flux @ 583 mA ca. 434 mW ?


    Das mal angenommen:
    434 mW * 4 Chips = 1,736 W
    1,736 W * 3 Leds = 5,208 W


    17,49 W - 5,208 W = 12,282 W



    Bei der Leistung kommt ja eigentlich nur noch dieser KK infrage.
    Würde auch ein Stern-kk pro Led reichen?


    Gruß

    Zitat von exelero

    Bei der Leistung kommt ja eigentlich nur noch dieser KK infrage.
    Würde auch ein Stern-kk pro Led reichen?

    Leider kenne ich mich nicht sogut mit der Wärmeberechnung bei LED's aus und kann so nicht sagen ob man den radiant flux einfach komplett aus der Berechnung rausnehmen kann wie du das gemacht hast.


    Dafür kenn ich mich mit der Kühlkörperberechnung etwas aus :


    Der Große hat einen Wärmewiderstand von 1,7K/W


    Wenn du statt dessen 3 Sternkühlkörper die ja 4,5K/W haben benutzt sind die 3 kühltechnisch fast gleichwertig
    wobei die 3 kleinen sogar noch etwas effektiver sind. (4,5K/W / 3 = 1,5 K/W und je kleiner umso besser)



    Jetzt braucht man aus den Datenblat noch die max. Chiptemperatur die beträgt 125 Grad und den Thremischen Widerstand zwischen Chip und Board der beträgt laut Datenblatt 5 K/W.


    Dort steht dann auch die Verlustleisung Ptot von 7W bei 700mA also bei deinen geplanten knapp 600mA sind das halt 6 Watt.


    Jetzt kann man das ausrechnen:


    Gesamtwärmewiderstand = Kühlköperwiederstand + Innerer Widerstand + Montagewiderstand (max. 0,5 K/W mit dünner schicht WLP)
    Rth = 4,5 K/W + 5 K/W + 0,5 K/W = 10 K/W


    Temperaturanstieg = RTH * Leisttung
    Kelvin = 10 Kelvin/Watt * 6 Watt = 60 Kelvin


    Also bei 25 Grad Umgebungstemperatur wird der Chip ca. 85 Grad heiß liegt also noch deutlich unter der maximalen Temperatur von 125 Grad.


    Wenn du es genauer wissen willst gibt es auch Kühlkörperberechnungsprogramme wie z.B. http://www.bunbury.de/technik/…uehlkoerperberechnung.htm


    mfg
    Falo

    Zitat von exelero

    Stimmt jetzt 2,5 V je chip oder 1,6 V ??? Das würde mich nochmal interessieren

    Im Datenblatt steht: "Forward voltage per chip @ 700 mA typ. (VF) 1.6V", d.h. *typischerweise* ist die Durchlassspannung eines Chips bei 700mA 1,6V. Unter "Maximum Ratings at 25°C" steht aber zusätzlich "Forward voltage per chip @ 700 mA (VF) 2.5 V", d.h. bei extremen Exemplarstreuungen kann die Durchlassspannung auch mal 2,5V betragen. Es ist zwar extrem unüblich, diese Angabe unter "Maximum Ratings" zu machen (dort stehen normalerweise die Werte, die man maximal *von außen* anlegen darf, ohne ein Bauteil zu beschädigen), es kann aber nur so gemeint sein, da sich die Angabe auf 700mA bezieht.