Konstantstromquelle (Best.-Nr. 95018) 1000mA

[Achim H]

Minimal ist klar. Wer 1000mA raus haben will, muss auch mind. 1000mA rein schicken.

Wie hoch darf der angelegte Strom maximal sein, damit die KSQ noch einwandfrei arbeitet?

mfg Achim

[Neo]

so viel du wilst !
wo zu sonst die Konstantstromquelle die ist doch dafür da den strom konstant zu halten

[Achim H]

Wenn das so einfach ist, hätte ich mir die Frage eigentlich schenken können. Ich habe schon befürchtet, dass die SMD-Bauteile auf der KSQ möglicherweise bei einem höheren Strom wegschmörgeln.

Danke für die Info.

mfg Achim

[Sailor]

Ganz so einfach ist es nicht.

Ich gehe bei der folgenden Betrachtung von idealen Schaltungen aus mit einem Wirkungsgrad von 100 %, d.h. ohne Verluste in der Schaltung. Außerdem rechne ich mit Gleichstrom und nicht mit gemittelten getakteten Strömen und Spannungen, um es einfacher zu machen.

Bei einer getakteten KSQ muss die Eingangsspannung so hoch sein, dass der Ausgangsstrom für die Schaltung nach der KSQ geliefert werden kann (z.B. einer LED).

1. Beispiel: Eingangsspannung 12 Volt, KSQ Strom 1 Ampere, Ersatzwiderstand der LED 4 Ohm.

Am Ausgang der KSQ liegen also 4 Volt an (U=R*I).
Dann fließt am Eingang ein Strom von 4/12 (Verhältnis der Spannungen) des Ausgangsstromes, also 334 mA.

Das Netzteil muss also bei 12 Volt mindestens 334 mA liefern können. Mehr darf es liefern können, auch z.B. 10 Ampere, weil die KSQ nicht mehr als die 334 mA abfordert.

2. Beispiel: Eingangsspannung 12 Volt, KSQ Strom 1 Ampere, 2 LED´s in Reihe, Ersatzwiderstand 8 Ohm.

Am Ausgang der KSQ liegen also 8 Volt an (U=R*I)
Dann fließt am Eingang ein Strom von 8/12 (Verhältnis der Spannungen) des Ausgangsstromes, also 666 mA.

Nach diesem Beispiel könnte also noch eine 3. LED in Reihe geschaltet werden. Dann sind Ein- und Ausgangsstram der KSQ gleich.

Diese Berechnung habe ich gewählt, weil sie relativ einfach ist. Unsere Studiosos werden das direkt über die Leistungstransformation rechnen, aber zu keinem anderen Ergebnis kommen.

Bei einer linearen KSQ sieht es anders aus:

Die lineare KSQ wirkt als veränderlicher Widerstand in Reihe zum Verbraucher (zur LED).

In einer Reihenschaltung ist der Strom an allen Stellen gleich, d.h. Ein- und Ausgangsstrom einer linearen KSQ sind immer gleich. Der "überflüssige" Strom in der linearen KSQ (mit der "überflüssigen" Spannung) in Wärme umgesetzt.

[Achim H]

Soweit habe ich das verstanden.
Die 95018 ist demnach eine lineare KSQ.

Eine Frage noch, obwohl nicht ganz passend:
Wenn ich insgesamt 7 Cree Q5 betreiben will, benötige ich an der KSQ eine Eingangsspannung von ungefähr 30 Volt (7*Einzelspannung + 3,5 Volt Dropspannung). 35 Volt verkraftet die KSQ maximal.

Wie berechne ich den notwendigen Transformator?
Eine Leerlaufspannung sagt ja nichts über die Spannung unter Last aus, deshalb kann ich hier nicht einfach die 30 Volt durch 1,414 (Wurzel aus 2) teilen, um so auf 21 Volt ~ zu kommen.

mfg Achim

[Borax]

Konstantstromquelle (Best.-Nr. 95018) ist das die hier aus dem Shop? Die sind getaktet!
Spannung: Ich rechne immer dass ich nach Gleichrichter + Siebelko etwa die Gleichspannung (unter Last!) habe, wie der Nennwert der Wechselspannung. Also mit einem 30V (28V würden wahrscheinlich auch reichen, 24V wahrscheinlich nicht) Trafo, Gleichrichter und etwa 2200µF sollte das gehen.

[Achim H]

Konstantstromquelle (Best.-Nr. 95018) ist das die hier aus dem Shop? Die sind getaktet!

Ja, ist aus diesem Shop.
(Link wurde wieder entfernt, da dieser nicht als Link interpretiert wurde.)

Spannung: Ich rechne immer dass ich nach Gleichrichter + Siebelko etwa die Gleichspannung (unter Last!) habe, wie der Nennwert der Wechselspannung. Also mit einem 30V (28V würden wahrscheinlich auch reichen, 24V wahrscheinlich nicht) Trafo, Gleichrichter und etwa 2200µF sollte das gehen.

Also nehme ich einen RK-Trafo mit 2 * 15 Volt/ 1 A und schalte deren Ausgänge in Reihe.
Theoretisch habe ich ja auch keine Leerlaufspannung, da der Transformator netzseitig geschaltet wird.

Bringt es etwas, wenn ich statt einem 2200µF Kondensator einen Kondensator mit 3300µF oder 4700µF verwende (bessere Glättung resp. geringere Brummspannung)?

mfg Achim

Beitrag editiert.

[Synthy82]

Noch mal zurück zum Prinzip: Eine Konstantstromquelle benötigt am Eingang eine Spannung, die mindestens so hoch ist wie die Summe der Flussspannungen der LEDs und dem eigenen Drop. Wie viel Strom sie dann zieht, hängt dann halt ab, wie weit die Spannung über der sich durch die Summe der Flussspannungen (die nicht genau vorhersehbar sind) ergebenden Spannung liegt. Wichtig ist halt, dass du der KSQ am Eingang eine Spannung zur Verfügung stellst, damit sie den Strom für die LEDs korrekt einstellen kann. Eine Stromquelle aus einer anderen Stromquelle, die ihrerseits einen anderen Strom zu regeln versucht, ist sinnlos.

[Sailor]

Bringt es etwas, wenn ich statt einem 2200µF Kondensator einen Kondensator mit 3300µF oder 4700µF verwende (bessere Glättung resp. geringere Brummspannung)?

Der Kondensator soll etwa 1.000 µF pro Ampere des Netzteils haben (Praxiswert). Wenn das Netzteil also 1 Ampere liefern kann, sollte ein 1.000 µF Kondensator ausreichen, Der doppelte Wert schadet noch nicht. Wird der Kondensator jedoch zu groß, kann er das Netzteil zerstören, weil er im Einschaltmoment einen Kurzschluss bildet. Bei einem zu großen Kondensator fließt dieser Kurzschlussstrom zu lange für das Netzteil.

Die Brummspannung wird schon kleiner, jedoch nicht mehr entscheidend verringert.

Ich selbst neige dazu, den größtmöglichen Kondensator zu nehmen, das wäre bei dem 1 Ampere-Netzteil der 2.200 µF Kondensator.

[Achim H]

Mein Schaltbild sieht jetzt so aus:


KSQ = Konstantstromquelle
M= Lüftermotor (70mA)

mfg Achim

[Borax]

Das passt. Ob der Lüfter wirklich eine geregelte Spannung benötigt, glaub ich ja nicht, aber schaden kann es auch nicht..

P.S. Die Schaltung (mit angeschlossener KSQ) nicht ohne Last betreiben...

[Achim H]

Das passt. Ob der Lüfter wirklich eine geregelte Spannung benötigt, glaub ich ja nicht, aber schaden kann es auch nicht.

Angegeben ist der Spannungsbereich des Lüfter mit 7 V - 12 V bei max. 0.07 A.
Eine gleichgerichtete und geglättete 15 Volt Wechselspannung wäre auch für diesen Lüfter etwas zu viel.

P.S. Die Schaltung (mit angeschlossener KSQ) nicht ohne Last betreiben...

Selbstverständlich nicht.
Ohne Last hätte ich nur eine Leerlaufspannung. Und diese wäre definitiv zu hoch und könnte die Konstantstromquelle zerstören. Der Eingang an der KSQ verkraftet max. 35 Volt.

Vielen Dank an alle Helfer/-innen für die Infos und weiteren Aufklärungen.
mfg Achim

[Sailor]

Wenn Du schon einen Trafo mit Mittelanzapfung hast, mach doch gleich die Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung wie hier beschrieben. Da sparst Du Dir die Verluste durch 2 Dioden.

[Achim H]

Wenn Du schon einen Trafo mit Mittelanzapfung hast, mach doch gleich die Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung wie hier beschrieben. Da sparst Du Dir die Verluste durch 2 Dioden.

Das hätte aber zur Folge, dass nur noch jeweils die positiven Halbwellen durch gelassen werden. Außerdem hätte es zur Folge, dass die Ausgangsspannung um ca. 2 Volt höher als die Spannung aus meiner Gleichrichtung ausfällt.

Im Falle eines Defekt einer Led würde eine Leerlaufspannung von knapp 40,5 Volt (35 V sind zulässig) an der KSQ anliegen. Wenn man es genau nimmt, fällt selbst die Leerlaufspannung aus meiner Gleichrichtung schon 3 Volt höher aus, als maximal zulässig.

Werte errechnet, nicht gemessen.

mfg Achim

[Sailor]

Das Ausgangsbild bei dieser Schaltung ist identisch mit mit dem der Graetz-Brücke. Beide Halbwellen kommen durch.

Mit der Leerlaufspannung hast Du natürlich recht.

Zum Lüfter: Da würde ich an der 15 Volt Seite einen Widerstand von etw 100 Ohm machen oder bei Verwendung von nur einer Halbwelle etwa 50 Ohm. Der muss nicht Vollgas laufen, dann wird er auch leiser. Mit Widerständen läßt sich die Drehzahl auch einfacher an den tatsächlichen Bedarf anpassen.

[Achim H]

Zum Lüfter: ... Der muss nicht Vollgas laufen, dann wird er auch leiser.

Zur Info:
Der Lüfter ist flüssigkeitsgelagert und hat eine Geräuschentwicklung von 15dB/A bei 1500 UPM. Den hört man selbst bei Full Power nicht (ausprobiert mit 12 Volt). Dafür schafft er aber auch nur knapp 20m³/Std.

Nachtrag:

Das Ausgangsbild bei dieser Schaltung ist identisch mit mit dem der Graetz-Brücke. Beide Halbwellen kommen durch.

Ich habe gerade noch bei Wikipedia nachgelesen. Anscheinend stimmt das mit den beiden Halbwellen. Da bin ich wohl einem Irrtum auferlegen. Sorry!

mfg Achim

[Synthy82]

Die Schaltung sieht wirklich sehr komisch aus mit der doppelten Gleichrichtung! Ich würd erst mal am Trafo das ganze so verschalten, wie's sein soll, also Reihe oder Parallel - und dann gleichrichten. Sonst siehst du irgendwann selbst nicht mehr durch. Wenn die Spannung zu hoch ist, kannst du ja immer noch ein paar Hochlastdioden zwischen schalten, bis du einen passenden Trafo hast.

[Sailor]

Als die Dioden zur Gleichrichtung noch richtige Kästen waren hat man die Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung ausschließlich benutzt. Da waren die Mehrkosten des Trafos geringer als die der zusätzlichen Dioden.

Heute wird die Schaltung noch im Lastbereich eingesetzt, weil sie effektiver ist (die Verluste über zwei Dioden fallen weg).

Die Graetz-Brücke hat ihre Berechtigung erst bekommen, als die Dioden zu Pfennigartikeln wurden.

[Achim H]

Die Schaltung sieht wirklich sehr komisch aus mit der doppelten Gleichrichtung! Ich würd erst mal am Trafo das ganze so verschalten, wie's sein soll, also Reihe oder Parallel - und dann gleichrichten. Sonst siehst du irgendwann selbst nicht mehr durch. Wenn die Spannung zu hoch ist, kannst du ja immer noch ein paar Hochlastdioden zwischen schalten, bis du einen passenden Trafo hast.

Habe ich doch.
Die 15 Volt-Ausgänge am Transformator sind in Reihe.
Somit erhalte ich eine 15 Volt- und eine 30 Volt-Wechselspannung, die jeweils gleichgerichtet und geglättet werden.

mfg Achim

[Achim H]

Eine Frage hätte ich noch.

Hintergrund:
Eigentlich hatte ich vor, meine Lampe (noch immer im Bau) mit 1000mA zu versorgen und habe mir entsprechend eine 1000mA-Konstantstromquelle gekauft. Allerdings übersteigen die Kosten mittlerweile den Nutzenfaktor, wodurch ich mich genötigt sehe, die Lampe nicht unter Volllast zu betreiben, um die Lebenszeit der LEDs (kosten immerhin auch schon über 60 Euro) nicht unnötig zu verkürzen. Statt mit 1000mA sollen die LEDs nur mit 600mA (Helligkeit: ca. 50% über normal (Diagramm "Relative Intensity vs. Current" im PDF)) betrieben werden.

Aber:
Regelt die KSQ noch anständig die Spannung, wenn diese mit weniger Strom als angegeben versorgt wird?

Beispiel:
KSQ: 1000mA (Drop = 3,5 Volt)
Eingang: 33 Volt (2 * 12 Volt Wechsel in Reihe, gleichgerichtet und geglättet), 600mA
Ausgang: 7 * Cree Q5

mfg Achim

[P.Sparenborg]

Soweit ich weiß gibt es hier im Forum eine recht einfache Anleitung um den Ausgangsstrom der KSQ zu verändern. Leider habe ich sie auf die schnelle nicht gefunden.

[Achim H]

Soweit ich weiß gibt es hier im Forum eine recht einfache Anleitung um den Ausgangsstrom der KSQ zu verändern. Leider habe ich sie auf die schnelle nicht gefunden.

Meintest Du zufälligerweise diesen Beitrag?
http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... rom#p67062

mfg Achim

[Borax]

Auf alle Fälle steht in dem Thread das nötige drin.
Niederohmige SMD Widerstände sind aber nicht überall zu kriegen.

Eingang: 33 Volt (2 * 12 Volt Wechsel in Reihe

Bist Du sicher, dass bei 24V~ Eingang auch unter Last noch 33V= übrig bleiben? Ich würde da eher auf ca. 25-26V= tippen...
Mit dem Drop von der KSQ könnte es dann knapp werden (außer das Netzteil ist eher 'überdimensioniert').

[Achim H]

Bist Du sicher, dass bei 24V~ Eingang auch unter Last noch 33V= übrig bleiben? Ich würde da eher auf ca. 25-26V= tippen...
Mit dem Drop von der KSQ könnte es dann knapp werden (außer das Netzteil ist eher 'überdimensioniert').

Ja, ich bin sicher.
Angegeben ist bei Transformatoren stets die Nennspannung Die Leerlaufspannung (bei Transformatoren mit Luftspalt mehr als bei RK-Trafos) beträgt ein paar Volt mehr. Statt einer Angabe in Volt kann auch ein Wert in Prozent (z.B.: 15%) oder Faktor (z.B.: 1,15) erfolgen.

Beispiel:
Flachtransformator 18VA (Reichelt): 2 * 12 Volt, 2 * 750mA
Nennspannung: 2 * 12 Volt
Leerlaufspannung: 2 * 15,3 V

Für meine Lampe wird ein RK-Trafo mit 2 * 12 Volt verwendet:
((2 * 12 V) * 1,414) - ( 2 * 0,7 V) = ca. 33 Volt (Nennspannung)

Eine Leerlaufspannung würde nur dann an der Konstantstromquelle anliegen, wenn eine LED am Ausgang kaputt geht. Und diese beträgt beim RK-Trafo ca. 10% bis 15% mehr.
Maximal also:
((2 * 12V) * 115% * 1,414) - ( 2 * 0,7V) = 37,63V.

Der SMD-Widerstand unter 1 Ohm ist tatsächlich ein kleines Problem.
Ein 1 Ohm-Widerstand wäre nach meiner Rechnung aber ideal.

0,22 R + 1 R = 0,18 R (geschätzt ca. 600mA)
Und 600mA entspricht ungefähr 150% des NennLumen einer Led (107 lm * 150% = 160,5 lm)
Bei 7 Leds entsprechend 1123,5 Lumen

mfg Achim

Editiert: Rechtschreibfehler entfernt

[Borax]

Nennspannung / Leerlaufspannung... das meinte ich nicht.
((2 * 12 V) * 1,414) - ( 2 * 0,7 V) = ca. 33 Volt (Nennspannung)
Das gilt nur bei sehr geringer Last und/oder idealem Kondensator mit sehr hoher Kapazität.
In der Praxis sieht das meist anders aus. ((2 * 12 V) * 1,414) ergibt ja die Spannung am Scheitelpunkt der Sinuskurve. Diesen Wert kannst Du aber nur 'dauerhaft' halten, wenn Du keinen Strom abzweigst (dann läd sich der Siebelko auf diesen Wert und bleibt da). Vermutlich schwankt also (je nach Last und Kapazität des Siebelkos) Deine Gleichspannung zwischen 33V und irgendwas zwischen etwa 25V und 32V. Ob das die KSQ 'stört' weiß ich allerdings auch nicht.