KSQs mit hohen Wirkungsgraden für 20..150 mA?

[AlphaRay]

Nabend

Ich habe mir für Trekkingtouren (= Low-Power für Zeltlampe / Mid-/High für Unterwegs) einige der effektivsten LEDs bestellt. Heute mal probeweise an den neuen LiIons betreiben - die 20 und 50 mA KSQs werden bei 11 Volt (3 x 14500er LiIon mit 750 mAH) sehr schnell guut war. DropSpannung ist hier ziemlich hoch (Labornetzteil: unterhalb 7,2 Volt nimmt die Helligkeit ab - bei einer LED mit 3V). Im Shop wurde auch was von bis zur 500 mW Verluste angegeben, was ich jetzt erst gesehen habe. Macht keinen Sinn, dass ich bei 0,3 Watt LED 0,5 Watt an der KSQ veliere

Was ich an LEDs habe:
NFSL757GT-V1 5000 Kelvin, R8000
NF2L757GRT-V1 3000 Kelvin, R8000
NFSL757GT-V1 3000 Kelvin, R8000
NCSWE17AT 5000K, R8000

Im Bereich um 60...70 mA erreicht glaube keine unter 150 Lumen pro Watt. Eine lag bei über 200 Lumen pro Watt.


Es gibt ja einfache Zwei-Transistor-KSQs. Wie ist dort der Wirkungsgrad? Ist eine Low-Drop bzw. Ultra-Low-Drop KSQ automatisch effektiv? Was würted ihr im Bereich von 20 bis 150 mA empfehlen? Bei 50 mA und modifizierter Halterung für Seoul Star Platine habe ich schon diverse LInsen erfolgreich an den oben genannten LEDs durchgeführt. Helligkeit bei 50 mA wäre für das meiste schon vollkommen ausreichend. Schaltbarer Widerstand auf 100150 mA in "High"-Modus wäre aber nicht verkehrt. Elektro-Ausstattung ist denke ich ausreichend. Dürfte an sich alles da haben. Diverse Transistoren und FETs und Dioden vorhanden.

Gruß
Paul

[Borax]

Ist eine Low-Drop bzw. Ultra-Low-Drop KSQ automatisch effektiv?

Nein. Nur wenn möglichst nur der Drop in Wärme umgewandelt wird. Sprich bei großem Abstand zwischen Eingangsspannung und LED-Flussspannung sind die sogar sehr ineffizient. Sie sind ja einfach linear (quasi nicht anders als ein regelbarer Widerstand). Bei wechselnder Spannung (wie man sie bei Li-Akkus immer hat) also nicht ideal. Ich selbst habe bei einer ähnlichen Fragestellung eine Anvilex KSQ verwendet. Betrieben mit 2 Li-Akkus (nominell also 7.2V weil die Anvilex brauchen mind. 6V), und hocheffizienten LEDs (NFSL757GT - die brauchen normalerweise weniger als 3V) kommt man damit sehr gut hin. Per einfachem Widerstand sind die Anvilex KSQs bis auf etwa 30% dimmbar (wobei sie dabei sehr effizient bleiben). Also z.B. 100mA KSQ nehmen und 'üblicherweise' auf 40% dimmen. Wenn man es braucht, auf 100% hochschalten. Link zu Anvilex: http://shop.anvilex.de/index.php?route= ... uct_id=172 (hier zur 100mA Version - gibt es in 50mA Abstufungen bis 700mA)

[AlphaRay]

Aah..so ist das ... Hm. Danke für den Link! Habe eben Dreierpack 150 mA bei denen bei eBay bestellt - gibts dann für nur 10,35 + 2,80 Versand Die oberen können alle bis 150 mA ab.
Die Zelt-LEDs lasse ich dann mit 20/50 mA laufen. Habe noch ein paar kleinere LEDs in Warmweiss mit 5..20 Lumen als Zeltbelichtung und in Amber Umgebungslicht bei Nachtfotografie (Dunkeladaption)

Kann man den Verlust an der KSQ eigentlich irgendwie messen..? Der Strom der Fließt wenn LED angeschlossen ist ja natürlich der entsprechend der KSQ.

Gruß
Paul

[Borax]

Kann man den Verlust an der KSQ eigentlich irgendwie messen

Klar kann man. Ist aber bei Schaltwandlern nicht ganz so einfach. Bei linearen KSQs (oder Widerständen) reicht es, die Eingangsspannung (also Akku-Spannung mit angeschlossener KSQ + LED) und die Flussspannung an der LED zu messen. Der Strom ist ja bekannt (und auf Eingangsseite und Ausgangsseite gleich groß). Ggf. sollte man aber auch den Strom noch mal genau nachmessen - die Angaben bei den KSQs sind auch nur 'typisch' und haben oft bis zu 10% Fehler. Bei Schaltwandlern geht es 100% akkurat nur mit einem Oszi. Ohne Oszi kann man es nur näherungsweise mit einem bekannten kleinen Widerstand (z.B. 1 Ohm) und einem größeren Kondensator (z.B. 1000µF) bestimmen. Parallel zum Eingang der KSQ wird dann der große Kondensator geschaltet und zwischen Akku und KSQ der kleine Widerstand. Am Widerstand kannst Du dann den Spannungsabfall messen und daraus den Eingangsstrom für die KSQ bestimmen und am Kondensator die Eingangsspannung der KSQ. Hinter der KSQ dann die LED-Flussspannung und den LED-Strom. Beide Werte multiplizieren (ergibt Eingangsleistung und Ausgangsleistung) und dann hast Du den Verlust. Ich hab mal 'meine' Anvilex so vermessen und hatte einen Wirkungsgrad von fast 95%. Siehe: viewtopic.php?p=188442#p188442
Noch was... (ist vor allem bei Schaltwandlern wichtig): Warum zerstört eine KSQ LEDs wenn man nach der KSQ schaltet

[AlphaRay]

Danke! Bei der LED gestern (eine der 3000K 8000) hatte ich um 2,68 V bei 49,2 mA (Micro-KSQ von Lumi mit 50mA) bei 11,11V. Die LED blieb kalt - die KSQ wurde sehr schnell warm... daher dürfte ja der Verlust an KSQ höher sein als bei der LED.

Werde dann mal messen was die LEDs bei 100..150 mA so verbrauchen bzw. die neue KSQ

Parallelschaltung von KSQs ist möglich? So von der Theorie her müsste ich jetzt beide 50 mA ja zu 100 mA schalten können.

[Borax]

Parallelschaltung von KSQs ist möglich?

Jain. Parallelschaltung von KSQs (und daran angeschlossene LEDs) an einer Spannungsquelle ist kein Problem. Aber Parallelschaltung von KSQs um damit eine LED zu betreiben (also ausgangsseitig) geht nicht. Und so verstehe ich das:

So von der Theorie her müsste ich jetzt beide 50 mA ja zu 100 mA schalten können

Nein.

Die LED blieb kalt - die KSQ wurde sehr schnell warm... daher dürfte ja der Verlust an KSQ höher sein als bei der LED.

Das ist auch so. Micro-KSQs von Lumi sind lineare KSQs wo der Eingangsstrom gleich dem Ausgangsstrom ist. Also hast Du bei 11.1 V Eingang und 2,7 V Ausgang und 50mA rund 0,4W an der KSQ verbraten und 0,14W an der LED

Werde dann mal messen was die LEDs bei 100..150 mA so verbrauchen

Das kannst Du doch auch mit direkt mit dem Labornetzteil... Aber bitte beachten: viewtopic.php?p=209485#p209485

[AlphaRay]

Ja schade..dann muss ich doch warten bis die neuen da sind

Autsch. Ja so in etwa wirkte das gestern auch. Alles andere als Effektiv

Ich meinte jetzt eher 100..150 mA die LEDS inkl. der neuer KSQs. Nicht die LEDs selbst Netzteil dafür hätte ich. Eins von diesen China-Platinen, wo man Spannung und Strom auf mA genau einstellen kann. Theoretisch kann ich damit ein wenig rumprobieren.

[Borax]

Theoretisch kann ich damit ein wenig rumprobieren.

Kannst Du. Aber auch hier gilt die Reihenfolge ähnlich wie beim Labornetzteil. Die China-Platinen haben auch Ausgangskondensatoren. Aber wenn Spannung UND Strom zuerst mal zu niedrig eingestellt sind und Du beides (langsam!) erhöhst, geht das recht gut.

[AlphaRay]

Die KSQs wurden endlch verschickt... Ist es da auch möglich diese via PWM zu regeln statt über den Widerstand?

[Borax]

Ja. Steht doch auch schon im verlinkten Beitrag: viewtopic.php?p=188442#p188442

[AlphaRay]

Ups..den Beitrag hatte ich mir vor paar Tagen nicht soo genau angeschaut. Danke
Wenn ich das richtig verstehe, dann kann ich mit > 1,25V PWM ja über 100% der Nennleistung gehen - bis 200%. Das ist gut, weil die Soll-Leistung ja bei keinem der KSQs erfüllt wurde, wenn ich da richtig verstanden hatte. D.h. dass man hier jede KSQ so oder so erstmal messen und eigene PWM-Spannung ermitteln müsste.
Wird jedenfalls nen lustiges Arduino Projekt

[Borax]

dann kann ich mit > 1,25V PWM ja über 100% der Nennleistung gehen - bis 200%.

Ja. Jedenfalls laut Datenblatt. Ich selbst hab es nie probiert. Bei niedrigem Strom (<350mA) sehe ich da aber keine Probleme. Bei einer 500mA Anvilex KSQ per Dimm-Spannung den Strom auf über 700mA zu bringen, würde ich allerdings nicht empfehlen. Dafür sind die Bauteile nicht ausgelegt.

Wird jedenfalls nen lustiges Arduino Projekt

Willst Du für so eine simple Aufgabe wirklich eine ganze Arduino Platine verwenden? Die braucht ja auch wieder eine ganze Menge Strom.

[AlphaRay]

Ich habe die 150 mA Platinen. Wenn die, wie in deinem Fall, nur 120..130 mA max. bringen, dann müsste ich ja mit leichter Erhöhung auf die maximalen 150..160 mA der LED kommen

Ehm.neein Nicht nen Arduino UNO - Ich rede hier vom Digispark Kosten um 9 € drei Stück.
http://digistump.com/products/1

Arduinos verbrauchen uA - wenn man es richtig anstellt. Das ganze soll ja auch ne Akkuüberwachung bekommen. Auch wenn die drei LiIons über eine eigene Schutzschaltung verfügen, würde ich ja gerne wissen, wie voll die Akkus sind. Das Licht soll dann automatisch gedimm werden. Die Dimmung und bedienung soll über im Gehäuse verbaute berührungslose Tasten funktionieren. Daher msus ein Arduino dran. Das ganze soll absolut Wasserdicht und klein aufgebaut werden.
Es kommen auch mehrere LEDs rein. Ich denke 2 x 150 mA - einzeln schaltbar und zusammen regelbar. Sowie ein mal Amber für Fotografie (beinflusst nicht die Dunkeladaption der Augen) und eine 8..10 Lux warmweisse geregelt als Zelt/Lager/Stirnleuchte.

[Borax]

Ich rede hier vom Digispark

Ok. Ich verwende für solche Zwecke auch ATTiny Chips (allerdings die 'nackten' ICs - ohne Platine und Arduino 'Überbau').