Beiträge von Transistor

Im Datenblatt der LED findest Du eine Kurve, die den Lichtstrom in Abhängigkeit vom LED-Strom darstellt. Oft auf 350mA normiert, d.h. der Lichtstrom bei 350mA wird gleich 1 gesetzt. Aus diesem Diagramm kannst Du den Lichtstrom für 630mA ablesen. Gilt aber nur bei 25°C Chiptemperatur

Die Leistung ist gleich LEDStrom (630mA) mal LEDSpannung (ca.3,5V).

Für den Lichtplaner ist der Lichtstrom (die Lumen) wichtig. Der Entwickler interessiert sich für die Effizienz (Lumen pro Watt) weil er die Kühlung machen muss.

Ja, die Lichtströme mehrerer Emitter addieren sich.

Na dann schau Dir doch mal mme-pcb.de an. 12,90Euro/qdm einseitig FR4.

Perfekt ist die Methode mit dem Innenwiderstand auch nicht, es hängt immer vom möglichen Aufwand und den genauen Anforderungen ab. Aber besser als diese Aufsummierungen ist es sicher. Denn dort werden ja auch alle Fehler (nicht vollständig geladene oder entladene Akkus, Selbstentladung, Alterung, Temperaturverhalten ...) aufsummiert und nach einigen Zyklen geht meist nichts mehr. Das bei Deinen Akkus das Kurzschließen nicht geht, ist naturlich richtig.

Hallo Kurzschluß,

Zitat von Kurzschluß

Ich würde bei Ni Akkus eher die entnommene Ladung mit nem µC aufintegrieren und dann optisch mit der Nennkapazität ins Verhältnis setzen. Ist etwas aufwendiger zu bauen, aber sicher am genauesten.

Dann aber die Temperaturabhängigkeit nicht vergessen. Die Grafik zeigt das Temperaturverhalten von Eneloop-Akkus.

mfg
Transistor

Quelle: Sanyo eneloop

Das Gewünschte hab ich zwar, kann es aber nicht veröffentlichen oder mehr dazu sagen, weil es sonst sicher Probleme mit meinem Arbeitgeber gibt.

Und wie wird dabei die rel. starke Temperaturabhängigkeit der Akkukapazität berücksichtigt? Außerdem stellt sich die echte Leerlaufspannung erst nach einer gewissen Ruhezeit nach Belastung oder Ladung ein.

Ein guter Indikator für die Kapazität ist der Innenwiderstand, den man durch Kurzschließen des Akkus mit einem sehr niederohmigen Fet über den Kurzschlußstrom gut messen kann. 1ms reicht dafür, das merkt niemand, es kostet kaum Energie und man hat auch die Temperaturabhängigkeit gleich mit drin.

Zitat von alpine18

am ausgang der ksq hab ich ein strom von ca 780ma bis 800ma

Da kommen wir der Sache ja schon näher. Jetzt wäre zu klären, ob dein Netzteil den oben beschriebenen Eingangsstrom (Post27) so überhaupt liefern kann, oder die Spannung in jeder Einschaltphase einbricht (direkt am Treibereingang oszillografieren).
Und ein guter Rat: Bei Messungen an Schaltreglern geht ohne Oszi gar nichts.

Edit: Du kannst mal testweise einen Elko mit 470µ...2200µ direkt an den Eingang des Schaltreglers anschließen. Wenn sich dabei der Ausgangsstrom vergrößert, hat du sicher ein Problem mit der Versorgung.

alpine18

du schreibst:

Zitat von alpine18

den strom habe ich nur am eingang.

warum misst du dort? Die LEDs sind doch an den Ausgang angeschlossen und nur da muss 1A fließen. Der mittlere Eingangsstrom eines Abwärtsschaltreglers ist immer kleiner als der Ausgangsstrom. Am Eingang deines Buck-Reglers fließt ein rechteckförmiger Strom mit einem Spitzenwert von 1A und einem Tastverhältnis von ca. Ua/Ue~19V/27V~70%. Der Ausgangsstrom ist dagegen ein Gleichstrom mit überlagertem Sägezahn, das ist für ein Multimeter ganz gut messbar. Bitte miss den Ausgangsstrom und berichte!

Bei sehr hohen Temperaturen nimmt der Wärmewiderstand ab, weil durch Infrarotstrahlung zusätzlich Energie abgegeben wird.

Hi Orca,

das ist vermutlich Magnetostriktion, also Deformierung von Körpern (Kernen von Induktivitäten) unter dem Einfluss von Magnetfeldern. Völlig normale Sache und ein Grund für die Schaltfrequenzen oberhalb der Hörfrequenzbereiches. Die Modulation der eigentlich ausreichend hohen Schaltfrequenz mit PWM-Frequenzen im Hörbereich führt zum Fiepen. Bei Vollast (PWM=100%) gibt es keine Modulation und also kein Fiepen. Das Netzteil hat keine Macke.

Dr. Ingo

Mit 3 Eneloops kommst du auch bequem hin. Die haben bei deinen Strömen sogar 1,25V Nennspannung und zusammen damit 3,75V. Da deine LED nur 3,2V braucht, kann die KSQ 0,55V für ihre Funktion haben. Das ist mehr als genug. Eine geeignete Schaltung findest du hier . Die Kapazität der Eneloop-Akkus ist bei 1,1V Entladeschlußspannung zu >95% ausgeschöpft. Du verschenkst also nichts und mehr Wirkungsgrad geht auch nicht.

Die Variante mit Vorwiderstand hat erhebliche Nachteile. So ist z.B. die Akkuspannung in den ersten Minuten ca. 1,5V, damit ist der LED-Strom deutlich größer als berechnet. Außerden hat die LED eine merkliche Temperaturabhägigkeit ihrer Druchlasspannung. Dies führt zu ansteigendem Strom mit zunehmender Temperatur. Die LED wird dadurch noch wärmer usw.

Wie ich eben schon geschrieben hatte, solltest Du ein 7,2V-Akkupack nicht bis 1V entladen, sondern nur bis 6V. Wenn du KSQs mit minimal 7V Eingangsspannung verwenden willst, nimm ein 8,4V-Akkupack, da ist die Entladeschlußspannung dann genau 7V.

Was verstehst du denn unter leer? Grundsätzlich kann die Spannung natürlich bis auf null sinken. Eine NiMh-Zelle hat eine Entladeschlußspannung von 1V. Bei tieferer Entladung ist mit bleibenden Schäden zu rechnen. Ein 7,2V-Akkupack besteht aus 6 Einzelzellen, die Entladeschlußspannung ist daher 6V, falls alle Zellen genau gleich sind. Wenn nicht, sind einzelne evtl. schon umgepolt und andere noch halbvoll.

Hallo Lampion,
habe mich schon gewundert, dass du garnichts über dein Problem berichtest, erst jetzt sehe ich wie es dazu kam.
Du hast völlig recht mit deiner Beobachtung und der Simulation des Problems. Ich habe zwar keine 1,5qmm Installationsleitung hier, aber zum Vergleich mal 1m 0,75qmm H03-Leitung gemessen. Es sind ca. 100pF je Meter. Die Spannungen an den Kondensatoren sind wie folgt: Uc1/Uc2=C2/C1, falls der Strom durch die Kondensatoren wesentlich größer als der durch den Widerstand ist.
Wenn wir mal annehmen, dass die Lampe bei einer Spannung von 3V nicht mehr leuchtet, brauchst Du etwa 1nF je Meter Wechselschalterleitung zur Kompensation, für 1V Restspannung dann 3nF je Meter. Also kannst du mit dem Kondensator von 2,7µF eine Leitungslänge von ca. 3km bzw. 1km kompensieren. Das sollte wohl reichen.

Zitat von Falo

Jo, klar wenn du z.B: 350mA einstellst und dann ne P4 LED dranhängst regelt das Netzteil SOFORT auf die ca.3,2Volt runter das genau 350mA fließen.

Also selbst wenn du das Netzteil auf 30Volt eingestellt hättest würde die P4 genau passend versorgt und geht nicht kaputt.

So ist das leider nicht, und das liegt unter anderem an dem Kondensator C6 in der Schaltung im Post1. Wenn das Netzteil auf eine Spannung größer als die Uf eingestellt ist und man die LED dann anschließt, muss sich erst der Kondensator umladen, bevor sich die richtige Spannung einstellen kann. Dabei fließt ein großer Stromstoß in die LED. Je nach Kondensator und Spannungsdifferenz sind das durchaus einige Dutzend Ampere. Leider haben fast alle Labornetzteile aus Gründen der dynamischen Stabilität der Regler solche Kondensatoren.

Jaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa!

Also Pesi hat da schon völlig recht, genau so funktioniert die Stromregelung. Und übrigens arbeitet jedes Labornetzteil entweder als Konstantspannungs- oder als Konstantstromquelle. Welche gerade aktiv ist, hängt von den eingestellten Grenzwerten und der momentanen Last ab. Siehe auch die Beschreibung von Falo.

Hallo MOSFET

1) Wie Du dem Datenblatt des MAX7555 ICM7555 (von Maxim) entnehmen kannst, beträgt der Basisstrom von T2: Idischarge+Isink~20mA, damit ergeben sich die Steuerverluste zu P~0,02A*2,4V*0,46=22mW. Die Basisansteuerung verringert den Wirkungsgrad also um ~2,2%. (Tastverhältnis oszillografisch gemessen)

2) Die von Dir beschriebene Funktionsweise während der Schaltflanken ist nicht ganz richtig. Am Transistor liegt nicht die volle LED-Spannung an während sich der Strom nur allmählich verringert. Dies würde ja bedeuten, dass durch die LED bereits der volle Strom fließt, der kann dann aber nicht mehr durch den T2 fließen. Tatsächlich jedoch nimmt der Strom des Transistors durch aktives Ausräumen der Basisladung durch den 7555 mit der Zeit ab und die Differenz zum (wegen der Drossel) konstanten Summenstrom geht auf die LED über. Die Spannung über dieser ergibt sich dabei aus ihrer nichtlinearen Strom/Spannungskennlinie. Es erfolgt also ein sich überschneidender Strom/Spannungsübergang mit nichtlinearem Verlauf.

Die Flankenleistung ist wegen der stark nichtlinearen LED-Kennlinie nicht leicht zu ermitteln. Aber um ganz sicher zu gehen, setze ich mal folgendes an: volle Spannung und voller Strom über die Flankenzeit bei 50kHz Schaltfrequenz P=2,4V*0,5A*100ns*50kHz*2(Flanken)=12mW. Die tatsächlichen Verluste sind geringer. (Flankenzeit oszillografisch gemessen)

Zusammen sind das also weniger als 3,4%!

Edit: Habe die TaLa nochmal aufgeschraubt und nachgemessen: Schaltfrequenz ist etwa 40kHz, T2=BC369, die Schaltung ist schon 5 Jahre alt, hatte das nicht mehr genau im Kopf.
Edit: MAX7555 in ICM7555 geändert

Das Tastverhältnis ist durch das Verhältnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung bestimmt und unabhängig vom Strom.

Edit: Als ich im Post 3 schrieb:

"denn bei diesen Spannungen (7,4V Versorgung, 3,7V LED) beträgt das Tastverhältnis ungefähr 50% (wegen der Verluste sogar etwas mehr)"

waren damit nicht die Verluste im Treiber gemeint, sondern die Tatsache, dass bei diesen Strömen die 7,4V des Akkus nicht vollständig an der Schaltung ankommen, und auch die Ausgangsspannung etwas größer als 3,7V sein muss. ZB. etwa 3,75V/7,3V=51,4%.

nochmal Edit: Fabiator: Du hast recht, das Tastverhältnis wird zum Ausgleich der Verluste vergrößert. Man sollte sich echt mehr Zeit nehmen und nicht zwischen Terminen hastig was hinschreiben. Sorry

Der StepUp-Wandler zieht nichtlückenden Strom. Der StepDown-Wandler (wie hier) zieht den Strom nur während der Einschaltphase. Die Eingangsleistung ist etwa (7,4V*2,8A*0,5)/0,85=12,2W, davon 10 Watt an die LED, der Rest Verluste. Man kann die Gleichung auch so schreiben: 7,4V*3,3A*0,5=12,2W, auf den schon umgerechneten Eingangsstrom kommt noch die Welligkeit obendrauf.