Ich suche die richtige KSQ zu meiner Schahltung

[Techi]

Guten Tag miteinander!

Ich bin neu hier und ich habe vorab schon mal gesucht und auch vieles gelesen was ich nicht suchte, aber dennoch sehr interessant fand. Dafür schon mal Lob und Dank!

Ich versuche mich am Bau einer Positionslampe für mein Boot. Ich möchte diese LEDs dafür benutzen: Nichia 5mm LED rot 6800mcd 30° NSPR510GS
http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/L ... 510GS.html

Die Anordnung der LEDs soll so erfolgen, dass immer 4 Stück vertikal , also senkrecht eine Gruppe bilden die in Reihe geschaltet wird.
An Bord gehe ich von ca.12 V DC im Normalfall aus. Ich möchte aber mit der KSQ einen Spannungsbereich von min 9V bis zu 16V DC abdecken, da ja die 12V nur eine angenommene Spannungsangabe ist, die schon mal nach oben oder unten schwanken kann.

Wenn ich das Datenblatt der LED richtig gelesen habe, so benötigt die LED ca 2,1V und 20mA. Wenn ich also 4LEDs in Reihe schalte addieren sich die einzelnen Spannungen dieser 4er-Gruppe zu 8,4 V bei 20mA - richtig ?

Da ich aber wegen des Abstrahlwinkels von 30° mehrere Gruppen senkrecht nebeneinder verbauen muss um den erforderlichen Winkel abzudecken, benötige ich ca.9 Gruppen zu je 4 LEDs. Das würde dann eine Parallelschaltung der Gruppen bedeuten bei der sich die Ströme der 9 Gruppen addieren würden. 20mA x9 = 180mA als Summe von 36 LEDs dieses Typs.

Was muss ich noch beachten ? Habe ich einen Denkfehler in meinen bisherigen Ausführungen? Und vor allem, welche KSQ (möglichst klein und mit PWM ) kann ich verwenden?

Ich habe vor die LEDs nach einem Test in ein anzufertigendes Gehäuse zu verbauen IP68 und mit Harz zu vergießen.

Bitte schreibt mir was ich vielleicht verändern sollte oder vielleicht giebt es bereits Erfahrungen , ich wäre dankbar für Hinweise. Und ja ich bin neu hier..

[Achim H]

richtig

Richtig.

Da ich aber wegen des Abstrahlwinkels von 30° mehrere Gruppen senkrecht nebeneinder verbauen muss um den erforderlichen Winkel abzudecken, benötige ich ca.9 Gruppen zu je 4 LEDs. Das würde dann eine Parallelschaltung der Gruppen bedeuten bei der sich die Ströme der 9 Gruppen addieren würden. 20mA x9 = 180mA als Summe von 36 LEDs dieses Typs.

Warum nimmst Du nicht andere Leds?

Zum Beispiel diese: Nichia Superflux LED rot 5lm 100° NSPRR70ASS
Beim 2,5-fachen Strom (50mA) liefern diese 5 Lumen und das Licht wird mit 100° verteilt.
Zum Vergleich: die von Dir ausgesuchten Leds produzieren 6800mcd @ 30° = 1,46 Lumen.

Willkommen im Forum.

[Techi]

Oh! Ich bedanke mich für Deinen guten Hinweis und die wirklich gute Erklärung / Rechnung bzgl dem Lichtstrom. Ich kenne mich nicht so aus mit den LEDs die hier angeboten werden. Wie verhält es sich mit der Wärmeentwicklung dieser LEDs ? Bedingt der höhere Lichtstrom gleichzeitig eine höhere Erwärmung ? Immerhin muss ich daran denken , dass die Bauteile final vergossen werden sollen.

Ich habe aber leider noch keine Antwort auf die Frage nach der KSQ. Wenn ich Deinem guten Hinweis folgen möchte, dann muss ich wissen wie ich die LEDs mit einer passenden KSQ versorge / beschalte.

Wenn ich statt einer 4-er Gruppe nur 2 LEDs vertikal übereinander anordne, dann bleiben in der horizonatelen Ebene durch den großen Abstrahlwinkel max 3-4 2erGruppen. Also käme ich mit maximal 8LEDs pro Farbe aus. Winkel der abzudecken ist beträgt 112,5°. ( Und ja ich weiß es würden theoretisch 2 reichen, aber ..... )

Wenn Du noch einen Tipp für mich hast wie ich die optimal und vor allem gesichert vor Zerstörung durch Überspannung/Strom mit der nötigen Spannung versorge wäre mir sehr geholfen. Ich suche natürlich nach effizienten Lösung um nicht unnötig Leistung zu verbraten. elektrische Energie ist auf einem Boot ein teures Gut

[Techi]

Ich glaube ich habe es endlich kapiert. Entscheidend ist nicht so sehr die Spannung sondern der Durchlaßstrom der begrenzt werden muss um die richtige Spannung an der einzelnen oder auch in der Gruppe (je nach Schaltung) LED bereit zu stellen. In einem anderen Beitrag von dir habe ich gelesen, dass sich mit dem richtigen Betriebs-Strom die Spannung selbst einstellt.
Natürlich muss ich bei einer Reihenschaltung wissen, dass sich die einzelnen Spannungen addieren, so wie es bei der parallen Schaltung die Ströme auch tun. Und durch geschicktes verschalten hat man gewissen Möglichkeiten der "Grundeinstellung"

Ich hoffe nicht zu viel Blödsin geschrieben zu haben.

[Achim H]

Ich hoffe nicht zu viel Blödsin geschrieben zu haben.

Wenn Blödsinn geschrieben worden wäre, hätte bestimmt schon jemand darauf geantwortet. Passt schon.

Wenn Du noch einen Tipp für mich hast wie ich die optimal und vor allem gesichert vor Zerstörung durch Überspannung/Strom mit der nötigen Spannung versorge wäre mir sehr geholfen.

Ich habe da mal was fertig gemacht.
Der Entwurf einer Platine ist 12x12mm groß.
Dadrauf befinden sich 3 Lötpads + 2 Bauteile (1 IC, 1 Widerstand).

ksq_50mA.png

Den Widerstand musste ich leider schätzen, da im Datenblatt zum IC keine Formel enthalten ist, wie man den Strom berechnen kann.
Siehe auch die Seite 22 --> Figure 3-22 BCR421U: Output Current versus VEN.
Datenblatt Infinion BCR420U/BCR421U. (PDF, 26 Seiten, englisch, 1.18MB).

Angeschlossen wird die KSQ wie im oberen Bild (Figure 4-1).
Unter Berücksichtigung der max. Verlustleistung darf die Betriebsspannung (Vs) bis max. 20V groß sein.
PWM wird direkt an EN angeschlossen. Achtung: das PWM darf nur max. 4,5V betragen, besser wären 3V oder ähnlich.


Das IC gibt's bei Elpro zu einem bekloppten Preis:
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[Techi]

Achim ich bedanke mich für Deine guten Hinweise und Antworten. Ich bin erst jetzt dazu gekommen mich wieder mit der Problematik zu beschäftigen.
Was hälst du von diesem Treiber:BCR 402 ?
Link: https://www.reichelt.com/index.html?ACTION=446&LA=2
Da kann ich mehr verbraten beim experimentieren ....

[Achim H]

Den BCR402 könntest Du theoretisch nehmen. Um die Leds dimmen zu können, muss man aber einen Transistor nachschalten.

Der Transistor ist beim BCR421 bereits integriert. Das IC gibt es ebenfalls bei Reichelt und zu einem humanen Preis (0,40 EUR).

Einen Widerstand (zum Einstellen des Stroms auf 50mA) benötigen beide ICs.