was ist die effizienteste stromquelle??

  • Hallo,
    ich möchte eine XP-G R5 mit 700mA antreiben, und zwar mobil und wenn möglich in drei Stufen dimmbar. Die Laufzeit soll in höchster stufe so etwa 6h betragen, was ja bedeutet, dass ich 3,2 V * 0,7 A *6 h = ca. 14 Wh "Energie" benötige.
    Ich habe von 2bl eine Konstanstromquelle PT4115, habe dort aber nun gelesen, dass sie eigentlich erst ab mehreren LEDs die gemeinsam angeschlossen werden eine Effizienz von mehr als 80% (LED Schaltregler mit PT4115) erreicht. Zudem würde ich eine höhere Eingangsspannung benötigen. Kurzum: ist diese KSQ vielleicht etwas überdimensioniert für nur eine LED? Wäre eine "Taschenlampen" Regelung hier besser? So wie diese z.b. http://www.dealextreme.com/p/3…r-flashlights-7882?item=4 nur dass ich noch keine regelbare für 700mA gefunden habe :(


    Zur Stromversorgung:
    Möglichkeit 1: (http://www.stefansliposhop.de/…mah-10c-headway::894.html )--> EIN Akku, 3,3 V - 10Ah - 330 g : Wäre das die optimale Lösung für eine einzelne LED? Oder sollte ich besser auf eine höhere Spannung setzen? Der Vorteil einer EINZELNEN Akkuzelle wäre immerhin, dass ich sie im Akkugehäuse Laden könnte, ohne ein Balancer-Ladeanschluss zu benötigen...
    Möglichkeit 2: 2 * 3,3 V - 2300 mAh LiFePo4 (Bsp. http://www.stefansliposhop.de/…mah-z-loetfahne::849.html) --> ca 15 Wh, würde also ausreichen
    bzw.
    Möglichkeit 3: 2 * 3,7 V - 2600 mAh LiIon (Bsp. http://www.conrad.de/ce/de/pro…LiION-AKKU-ICR-18650NQ-SP) --> ca 19 Wh

  • Hallo Fotofan,


    Deine Frage ist nicht ganz leicht zu beantworten, aber offensichtlich bist Du selbst durchaus kompetent.


    Grundlegend stehe ich persönlich auf solche Lampen, die mit nur einer einzigen Zelle laufen.
    Aus mehreren Gründen. Einen hast Du schon genannt. Ein anderer wäre der, dass man bei einer Reihenschaltung mehrerer Zellen dumm da steht, wenn eine davon "mau" ist.


    Nun ist es leider so, dass der Wirkungsgrad in den Keller geht, wenn die Zellspannung gar zu gering ist.
    Wollte man einer 1,2V Akkuzelle ordentlich Leistung entnehmen, muss nunmal ein hoher Strom fließen. Und dann macht sich jedes Milliohm bemerkbar, das sich über den Kontaktwiderständen, Leiterbahnen, der Wandlerspule und dem Power-MOSFET schnell aufsummiert.
    Erst recht, wenn noch eine Schottky-Diode im Spiel ist, die gleich mehrere hundert Millivolt klaut.


    Die Wandlerspule möchte man ja gerne klein halten. Aber klein bedeutet hohe Schaltfrequenz und dünner Wickeldraht. Dünner Wickeldraht bedeutet hoher ohmscher Verlust.


    Bei 3,3V ist der Effekt schon deutlich entschärfter, gegenüber 1,2V
    Zwar wäre ein noch höherer Wirkungsgrad möglich, wenn man mit der Spannung noch weiter rauf geht, aber mit 'ner Reihenschaltung erkauft, bringt einem das halt die ganzen Nachteile, die damit verbunden sind.


    Ich würde daher eine Lösung mit nur einer Zelle empfehlen und es einfach in Kauf nehmen, dass der Wirkungsgrad keine 100% ;) erreicht.
    Du solltest aber in jedem Fall die Datenblätter des Akkus und des Wandlers ausgiebig zur Brust nehmen.
    Also schauen, ob der Akku wirklich tauglich ist, die 700mA permanent über 6 Stunden zu liefern. Und wie hoch dann die Spannung noch ist, die der Akku hergibt. Muss dann ja noch für die Wandlerschaltung ausreichen.


    Auch 'nen Tiefentladeschutz vorsehen.
    Und das ist ein weiterer Vorteil nur einer Zelle, gegenüber einer Reihenschaltung; bei einer Reihenschaltung passiert es leicht, dass eine "maue" Zelle brutal tiefentladen (und sogar umgekehrt gepolt geladen!) wird, wenn die anderen Zellen noch ordentlich Dampf haben. Da ist der Schutz jeder einzelnen Zelle recht aufwändig.

  • Versorgst Du eine LED mit einer LiFePO4-Zelle so kannst Du mit einem längsregler fast 100% Wirkungsgrad erreichen! Das leigt einfach daran das die Zellspannung im Bereich 10-90% Ladung ein extrem flaches Plateau um die 3,2V hat und die modernen LEDs typischerweise bei 3,0-3,1V liegen.
    Du mußt nur damit leben können das zum Ende hin der LED-Strom etwas absinkt. Dafür sparst Du Dir jeden Tiefentladeschutz und hast kein apruptes abschalten sondern ein dunklerwerden über sehr lange Zeit.
    Ich baue Taschenlampen immer so!


    Hier eine Schaltung für eine linear-KSQ die bei 3A nur <60 mV drop erlaubt und an einen uC angebunden werden kann:


    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.…=3323&type=page&from=user[/gallery]


    Gruß
    Thomas