LED bei Ausfall automatisch überbrücken

  • Ich wollte noch kurz anmerken, dass es dafür auch spezielle Bauteile gibt:
    Z.b. von Littlefuse, heißen "LED Protectors". Ist nix anderes, als die diskrete Schaltung der Kollegen hier integriert.
    http://www.littelfuse.com/led-protectors.html


    Gibts auch von OnSemi, heißt da "LED Shunt". Gleiches Prinzip, für meinen Geschmack sind aber beide Lösungen mit ~ 0,50€ bei Bastlermengen schon etwas zu viel für so ein simples Bauteil.. kommt aber letztendlich auf die Applikation an.

  • Die PLED´s von Littlefuse kenne ich auch, aber ich war auf der Suche nach einer Alternative und wo ich auch flexibler mit der Bauteileanordnung bin.
    Dafür kannte ich die LED Shunt nicht, aber vom Prinzip her sind die ja identisch :)
    Aber vielen Dank dir.


    Gruß daruse

  • Könntest du da vielleicht in deiner Firma nachschauen wie die heißen bzw. einen Typ vorschlagen welchen ihr verwendet?
    Danke schon mal

    So ich habe nun nachgeschaut ich meinte SMCJxx (xx=Spannungswert) bzw. die kleineren SMBJxx.
    Nun bei den Reparaturen die ich hatte wurden dort jedesmal ausversehen Netzspannung angelegt, diese wurden dadurch alle niederohmig.


    Ich habe nun zwei Versuche mit ca 750mA gemacht, die wurden so heiss bis es geraucht hatte, außerdem wurden sie hochohmig.
    Also sind diese natürlich ungeeignet.


    Gruß Gerd

  • @Gerd
    Danke für deinen Test, aber wenn diese hochohmig ausfallen sind diese ungeeignet.


    Ich werde mir jetzt mal die sogenannten PLED´s bestellen und zusätzlich konventionell aufbauen.
    Dann seh ma weiter :)


    Gruß daruse

  • Bei meinem verwendetem Hochsetzsteller

    Ist Dir eigentlich klar, dass Du am Hochsetzsteller einen Ausgangskondensator hast? Nach jedem Zünden so eines PLEDs (egal, ob fertig gekauft oder diskret aufgebaut) entlädt sich dieser Kondensator um die Differenz zwischen Zünd- und Durchlassspannung des PLEDs und schickt die entsprechende Ladung als Pulsstrom an die LEDs. Das mag ja bei einmaligem Ansprechen noch so gerade okay sein, aber spätestens in Verbindung mit einer PWM würde ich das nicht mehr riskieren.

  • Hi,
    ja das ist mir vollkommen klar, ich habe hier schon eine Schaltung aufgebaut (Hochsetzsteller = LM3429).
    Ich verstehe jetzt nicht ganz deine Argumentation, die Pleds zünden ja wenn dann nur ein einziges mal, genau dann wenn eine LED ausfällt.
    Da meine Schaltung eine KSQ ist, passt diese daurch die Ausgangsspannung an, sprich verringeren.
    PWM kommt bei mir nicht zum Einsatz, daher kann ich diese ausschließen.


    Gruß

  • Ich verstehe jetzt nicht ganz deine Argumentation, die Pleds zünden ja wenn dann nur ein einziges mal, genau dann wenn eine LED ausfällt. Da meine Schaltung eine KSQ ist, passt diese daurch die Ausgangsspannung an, sprich verringeren.


    Und genau dann erhöht sich die Spannung über der verbleibenden LED-Kette schlagartig um den von MOSFET genannten Betrag, weil der Kondensator Co noch die volle Kettenspannung hat, diese jetzt aber um etwa 1Uf niedriger sein müsste. Es fließt ein großer Ausgleichsstrompuls durch die LED-Kette, ohne dass der Schaltregler dafür kann. Der Schaltregler "sieht" diesen Puls zwar, kann den aber nicht ausregeln.

  • ich habe hier schon eine Schaltung aufgebaut (Hochsetzsteller = LM3429).

    Wenn genug LEDs den Geist aufgeben und kurzgeschlossen werden, hast du bald die Situation U_in > U_out und dann iss da nix mehr mit Reglung.


    Das Problem mit dem sich entladenden Kondensator und den dabei auftretenden Stromspitzen wurde ja schon genannt.

  • Ahja jetzt weiß ich wie ihr das gemeinet habt, klar ich hab ein U_f weniger, dass wäre in meinem Fall ungefähr 2 V.
    Ber IC hat eine Strombegrenzung, mit dieser er sich selber "abwürgt" wenn der Strom zu hoch im Ausgang wird.
    Ich muss das jetzt einfach mal Aufbauen und testen, dann sehe ich schon wie er sich verhält bzw. ob meine LED´s überleben :).
    Nur hab ich die PLED´s noch nicht bekommen.
    jkunz
    Naja wenn mal gilt U_in > U_out dann sind mir eh so viele LED´s ausgefallen das mir die ganze Beleuchtungseinheit nichts mehr bringt.


    Gruß daruse

  • Ber IC hat eine Strombegrenzung, mit dieser er sich selber "abwürgt" wenn der Strom zu hoch im Ausgang wird.

    Der PLED kann nur zünden, wenn der IC den Ausgangskondensator vorher auf die dazu nötige Spannung geladen hat. Diese ist größer als die nach der Zündung benötigte Spannung, eben um die Differenz zwischen Zünd- und Durchlasspannung des PLEDs. Da der Kondensator die höhere Spannung aber zunächst "festhält", selbst wenn der IC sich komplett abregelt, liegt die besagte Differenz zwischen Zünd- und Durchlasspannung des PLEDs jetzt zusätzlich an den LEDs und verursacht kurzzeitig einen hohen Strom, eben bis der Kondensator auf seine neue Arbeitsspannung entladen ist. Je mehr LEDs in Reihe liegen und je höher ihr differentieller Widerstand ist, umso kleiner wird der Effekt ausfallen, er bleibt aber unschön. Ich würde die PLEDs daher vorzugsweise an KSQ anschließen, die ohne Ausgangskondensator auskommen, wie Buck, Cuk- (exotisch) oder Zeta-Wandler (ganz exotisch).

  • Hallo,
    habe nun meine PLEDs bekommen und natürlich gleich mal ausprobiert.
    Aufbau:
    12 LEDs in Reihe und diese an das Evaluation Board angeschlossen (von mir spezifiziert)
    Anschließend hab ich eine Pled parallel zu einer LED und Schalter parallel geschalten.
    Schalter geöffnet->LED aus-> anderen LEDs bleiben an.
    Genau wie ich es gewollt habe, ohne größere Problem.
    Werde es aber noch genauer untersuchen und auch mal eine LED wirklich schrotten und sehen ob es den gleichen Effekt hat :)


    Gruß

  • Hallo,




    sorry fürs Leichenschänden, aber ich stehe vor einem ähnlichem Problem und die Suche hat nur das hervorgebracht.




    Ich habe 3 LEDs in Reihe geschalten. Der 3er Strang wird von einer kleinen KStQ getrieben. Sobald eine LED ausfällt, soll sie gebrückt werden. Wie stelle ich das am besten an?




    Soweit ich das jetzt gelesen hab, sollte es ja mir einer Z-Diode gehen.
    Würde es funktionieren, wenn ich parallel zu jeder LED im Strang eine
    Z-Diode in Reihe mit einem Widerstand schalte? Welche Werte sind denn
    da sinnvoll? Den Widerstand hab ich eigesetzt, weil ich mal gelesen
    hab, dass man den Strom durch die Z-Diode begrenzen muss. Entfällt
    dieser vllt sogar, da ich ja schon eine Strombegrenzung hab?




    Ebenfalls sehr interressant finde ich die Supressor Dioden, allerdings
    hab ich davon absolut Null Kennung. Gibt es vllt welche in dieser
    Leistungsklasse? Ich wäre euch für einen Tipp echt dankbar.


    Achja, es sind rote LEDs mit Uf = 2,1V und mAtyp = 25mA.


    Auch die P LED klingt ganz interessant, gibt es die auch für diese kleine Leistungsklasse?


    Welche Lösung nun die vernüftigste ist, weiß ich leider noch nicht. Aber ich habe mich deshalb auch noch auf keine versteift. Bin also für alle offen :)




    Ich bedanke mich schonmal im vorraus bei euch. :)

  • Ich halte den Einsatz einer Z-Diode / Suppressordiode für wenig bis gar nicht erfolgversprechend.
    Der Grund ist in beiden Fällen die 'schleichende' Kennlinie. Es soll ja bei der normalen Brennspannung
    1,8....2,1V kein Eingriff erfolgen und bei Ausfall der LED (hochohmig) eine Überbrückung stattfinden,
    also möglichst knapp über 2,1V. Es ist also eine signifikant steile Kennlinie erforderlich.


    Ein Bauteil, welches imho dafür infrage kommt, ist eine Bandgap-Referenz mit 2,5V:
    http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10493;


    Wobei zu jeder LED so ein Teil parallel geschaltet wird. Ist die LED ok, zieht das Teil unter 10 µA.
    Wird die LED hochohmig, macht das Teil auf genau 2,5V dicht und übernimmt den Strom.


    Zu beachten ist, dass Operating-Current bis 20mA angegeben ist, Absolute Maximum bei 30mA.
    25mA würde ich sagen, kann man riskieren, weil nur 62,5mW verheizt werden.


    Ist jetzt mal eine Idee, die ich noch nicht ausprobiert habe. Müsste man mal testen.


    mfg
    Bernd

  • Hallo Bernd,


    genau sowas habe ich geucht, danke! Ich werde mal bei gelegenheit so ein paar Teile bestellen, allerdings im SOT-23 Gehäuse. THT Bauteile mag ich nicht so sehr.
    Ich sehe mir jetzt erstmal das Datenblatt in aller Ruhe an.


    Ich danke dir vielmals für die Antwort, dass bringt mich echt weiter. :)

  • Hallo, ich bin jetzt schon länger am Suchen, vielleicht könnt ihr mir ja helfen.
    Wir haben drei OLED Panels in Reihe an einer KSQ.
    Die KSQ liefert 350 mA und an jedem der drei Panels liegen 21V an.
    Jedes Panel hat also ca. 7W


    Bei Ausfall eines Panels soll automatisch überbrückt werden.
    Die OLEDs verhalten sich im Defektfall ähnlich wie normale LEDs, sie können also entweder Hochohmig oder Niederohmig ausfallen.
    Bin etwas ratlos, weil alles was ich bisher gefunden hab nur für die kleinen Dimensionen normaler LEDs funktioniert.

  • Also ich würde wie in guten alten Zeiten der Überspannungsschutz für diskret aufgebaute Netzteile funktionierte, das machen.
    Einen 1 oder maximal 3 Ampere Thyristor parallel zum Panel und eine 24V Zenerdiode mit Vorwiderstand ans Gate. Wenn das Panel nicht mit Kurzem ausfällt, was für die weitere Funktion der Restlichen ja wünschenswert wäre, dann steigt die Spannung, die Zernerdiode fängt an zu leiten und liefert den Gatestrom für den Thyristor. Der Thyristor zündet und schließt das Panel kurz. Er bleibt so lange leitend, bis die Stromversorgung unterbrochen wird.
    So hat man früher Netzteile vor einem sich durchlegierendem Längstransistor geschützt, indem der Thyristor eine Schmelzsicherung auslöste ;)

  • Top, danke für die Antwort!
    Ich bräuchte noch eine kleine Hilfestellung zur Berechnung des Vorwiderstands.
    Alles was ich gerade berechnet hab ist nichts verwertbares, deswegen hab ich da gerade einen großen Denkfehler drin!

  • Der ist weitestgehend unkritisch, da der Strom durch Vorwiderstand, Zenerdiode und Gate nur als kurzer Impuls fließt. Wichtig ist nur, das der minimale Gatestrom für den verwendeten Thyristor (Dattenblatt gucken) erreicht wird. Mit 15mA ist man bei Kleinleistungstypen eigentlich auf der sicheren Seite.
    Eigentlich müßte man die Leerlaufspannung über ein offenes Panel kennen. Diese minus Spannung Zehnerdiode minus ca. 1,4V am Thyristor durch 0,015A.
    Praktisch wird das so im Bereich 100 Ohm bis maximal 1K liegen.
    Am Besten aufbauen, Panel unterbrechen, wenn der Thyristor zündet und nicht kaputt ist, passt's. Wenn der Thyristor hinüber ist, war der Gatestrom zu hoch, wenn er nicht zündet, dann ist er zu niedrig ;)