Symmetrierung paralleler LEDs mittels Stromspiegel

  • Nachdem gestern schon irgendjemand fragte, wie man denn die neuen COB Module an die verfügbaren KSQ kriegt habe ich mich heute morgen mal da dran gesetzt und mir ne Versuchsschaltung aufgebaut wo ich zwei Seoul P4 parallel an eine KSQ geklemmt habe.


    Erst einmal die beiden LEDs gnadenlos parallel.
    Funktioniert! Allerdings teilt sich der Strom nicht gleichmäßig auf. Bei einer Strombegrenzung von 200mA waren das 90mA zu 110mA.


    Als nächstes habe ich zu jeder LED noch einen 10Ohm Widerstand in Reihe geschaltet.
    Funktionierte schon besser. 95mA zu 105mA


    Nun habe ich die Schaltung noch um einen einfachen Stromspiegel erweitert

    Nun ist die Aufteilung des Stroms fast perfekt 99mA zu 101mA.


    Auch mit dem Stromspiegel hat sich der Einsatz der beiden 10Ohm Widerstände als Vorteilhaft herausgestellt. Ohne die Widerstände liegt der Strom bei 97mA zu 103mA


    Die einzelnen Spannungen liegen bei:
    LED: 3V
    Stromspiegel: 0,65V
    Widerstand: 1V


    Gesamt somit 4,65V
    Was für die Symetrierung einen Drop von 1,65V ergibt.
    Bei 200mA Gesamt also 0,33W Verlust. Was in diesem Fall etwa ein Drittel ist.
    Den Widerstand kann man auch kleiner Dimensionieren. Bei 5Ohm (2*10 parallel) ist der Drop nur noch bei 1,1V bei gleich guter Symetrie. ;)


    Allerdings ist auch hier zu beachten, dass wenn ein Strang ausfällt, der Andere den kompletten Strom abkriegt.

  • Die Dropspannung sollte sich um mind. 0,5V reduzieren lassen, wenn Du einen Widerstand von Plus zur Verbindung der beiden Basisanschlüsse legst, statt diese mit dem einen Kollektor zu verbinden. Die richtige Größenordnung ist (LED-Spannung-0,6V)/LED-Strom*Verstärkungsfaktor/5, also hier ca. (3V-0,6V)/200mA*300(?)/5=720 Ohm. Die Symmetrierung sollte da meiner Meinung nach nicht drunter leiden, ich wäre auf Messergebnisse gespannt.


    EDIT: "*" durch "/" ersetzt => 720

  • Da ich die Schaltung noch nicht vom Steckbrett genommen hatte... :whistling:


    Also der Drop sinkt von 1,1V auf etwa 0,6V.
    Die Symetrierung funktioniert noch :thumbup:
    Als Widerstand ist nun nen 1,2k Ohm drin. Basisstrom gesamt ca.3mA.
    Bei einem größeren Widerstand nimmt der Drop wieder zu.
    Das hat natürlich den Vorteil, das der Drop und damit die Verlustleistung sinkt.


    Funktioniert aber nur bei festen Systemen.
    Wenn man mehr LEDs in Reihe schaltet ändert sich natürlich auch der Basiswiderstand 8|


    Irgendwie sind meine FETs aus. X( Sonst hätte ich den Stromspiegel auch noch mit FETs aufgebaut

  • Wenn man mehr LEDs in Reihe schaltet ändert sich natürlich auch der Basiswiderstand


    Wenn Du mehr LEDs in Reihe schaltest, reicht eigentlich ein größerer Widerstand aus, da an diesem ja eine höhere Spannung anliegt. Insofern könntest Du mit den 1k2 eigentlich alles "erschlagen"


    Sonst hätte ich den Stromspiegel auch noch mit FETs aufgebaut


    Mein Vorschlag würde mit FETs nicht funktionieren. Diese würden komplett durchschalten, da die Gates dann auf Plus gezogen würden.

  • Hallo zusammen,



    bitte auf keinen Fall die thermische Verbindung der beiden Transistoren vergessen (z.B. Montage auf einen gemeinsamen Kühlkörper), sondt funktioniert der Stromspiegel nicht.



    Viele Grüße

  • Sorry, letzteres ist Unsinn :!: Bei der beschriebenen Dimensionierung "funktioniert" der Stromspiegel auch ohne thermische Kopplung mit ausreichender Genauigkeit für LED-Anwendungen. Die Genauigkeit wird erst dann schlechter, wenn man die Emitterwiderstände zu klein wählt.

  • Ich hatte so etwas ähnlich mal versucht, um eine Stromquelle (20mA) zu 'multiplizieren', allerdings ohne Erfolg :-(
    Ich hatte in den ersten Strang die Stromquelle (zweipolig) und eine LED gebaut und Richtung Masse dann noch den ersten Transistor des Stromspiegels. In den/die anderen Strang/Stränge habe ich dann nur noch LEDs und den/die weiteren Transistor(en) des Stromspiegels geschaltet. Das Ergebnis war, dass ich mir die LEDs in den weiteren Strängen fast gehimmelt hätte. Irgendwie funktionierte der Stromspiegel bei mir gar nicht. Die Transistoren waren von einem Gurt abgenommen, dürften also wahrscheinlich vom selben Wafer stammen. Ich habe das mit und ohne Emitterwiderstände ausprobiert (Wert weiß ich nicht mehr, 47Ohm oder so), leider ohne Erfolg :(
    Könnte das vielleicht noch mal jemand nachvollziehen?


    Zu der hier gezeigten Schaltung: Eigentlich müsste doch der Strom durch den linken Strang in den rechten Strang kopiert werden. Bei einer äußeren Stromquelle als Stromversorgung bekommt man natürlich dann eine Symmetrierung. Bei einer Spannungsquelle würde aber doch der Strom durch den ersten Strang den Strom durch den zweiten bestimmen (mit fatalen Folgen für die zweite LED bei Kurzschluss der ersten...), oder?

  • Ich hatte so etwas ähnlich mal versucht, um eine Stromquelle (20mA) zu 'multiplizieren', allerdings ohne Erfolg.....
    Könnte das vielleicht noch mal jemand nachvollziehen?

    Ich denke die Schaltung war wohl so wie die hier:



    Die Ursache ist die fehlende thermische Kopplung unter den Transistoren und die höhere Spannung Uce (und damit Leistung und Erwärmung) an den rechten Transistoren. Daher werden die wärmer als der Referenztransistor, ihre Ube sinkt, der Ic steigt, sie werden noch wärmer... .