Ich wollte aber den Thread nicht torpedieren
Außerdem ist das Thema ja wichtig genug um einen eigenen Thread zu bekommen.Kurzfassung:
Eine KSQ (Konstantstromquelle) die nicht belastet ist, regelt sich immer auf ihre maximal mögliche Spannung hoch. Wenn man also den Stromkreis aus KSQ-Ausgang und angeschlossenen LEDs mit einem Schalter unterbricht, ist das genau diese Situation. => Die LED(s) bekommen auf jeden Fall diese maximale Spannung ab, wenn man wieder einschaltet, oder zuerst die KSQ mit Strom versorgt und dann die LEDs anschließt. Ob sie daran 'sterben' hängt aber von verschiedenen Faktoren ab.
1. Wenn die LED(s) diese maximale Spannung (wenigstens kurz) 'vertragen' gibt es ggf. einen hellen 'Blitz', aber mehr passiert nicht.
2. Wenn die maximale Spannung nur sehr kurz (mit kurz sind hier Zeiten im Mikrosekundenbereich oder darunter gemeint) anliegt, reicht die dann in die LED fließende Energie ggf. auch noch nicht um sie zu zerstören (außerdem spielen hier auch Kapazitäten und Induktivitäten der LED-Anschlusskabel eine Rolle).
Im Zweifelsfall gilt immer: LEDs grundsätzlich nicht hinter einer KSQ schalten und auch nicht (z.B. testweise) an eine KSQ anschließen, die schon mit Strom versorgt ist.
Speziell dieser Fall: LEDs werden (testweise) mit der KSQ verbunden NACHDEM diese schon mit Strom versorgt ist hat schon unzählige LEDs das Leben gekostet (egal ob es sich um eine 230V KSQ oder eine Niederspannungs-KSQ handelt). Fast jeder Anfänger scheint diesen Fehler (mindestens) ein Mal zu machen.
Langfassung:
Die meisten käuflichen KSQs sind Schaltwandler und haben Ausgangskondensatoren die in erster Linie dafür da sind, die Ausgangsspannung zu glätten. Die in diesen Kondensatoren gespeicherte Energie ist eigentlich immer groß genug um LEDs zu zerstören, so dass Punkt 2 der Kurzfassung oben entfällt. Bliebe also höchstens Punkt 1 aber der ist gerade bei Schaltwandlern auch eher zu vernachlässigen, weil deren maximal mögliche Spannung meist wesentlich über der typischen Betriebsspannung für die LEDs liegt. Wie sich der Strom bei einer solchen Konstellation (Ausgangskondensator) verhält ist unabhängig vom Aufbau der KSQ, also gilt auch hier der Verlauf wie im Bild 3 gezeigt. Ohne Ausgangskondensator können die Zeiten mit Maximaler Spannung aber auch extrem kurz sein, und dann gelten andere Bedingungen. Ich habe ja schon mal testweise eine normale 3.3V-20mA LED mit sehr kurzen Pulsen bei 700mA und mehr als 6V 'betrieben'. Sie hat zwar messbar gelitten, aber kaputt war sie nicht.
(Siehe hier: viewtopic.php?p=96852#p96852 )
In der Simulation der folgenden Schaltungen wird zuerst einige Zeit lang die KSQ unter 'Normalbedingungen' laufen gelassen, dann einige Zeit abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet. Der Schalter ist mit einem Kontaktwiderstand von 0.1Ohm und einem Isolationswiderstand von 100MOhm simuliert. Die Zeiten habe ich an die 'Gegebenheiten' angepasst (Reaktionsgeschwindigkeit der Regelung).
Bild1: Standard-2-Tansistor-KSQ mit 20mA LED:
- KSQ_Schalten1.png (3.96 KiB) 65130 mal betrachtet
Wenn man jetzt ein Stück Kabel (mehr als 10cm) an der LED hinzufügt (etwa 0.1µH Induktivität) dann verschwindet der Peak fast vollständig (Bild2):
- KSQ_Schalten2.png (6.35 KiB) 65130 mal betrachtet
- KSQ_Schalten3.png (5.45 KiB) 65130 mal betrachtet
Wen man jetzt nicht die Standard-2-Tansistor-KSQ sondern diejenige mit Leistungsmosfet und High-Power LED betrachtet (hier wäre jetzt der Standard-Strom bei rund 0.8A) dann sieht es wieder anders aus. Weil hier die Gate Kapazität des Mosfets die Hauptrolle spielt. Diese läd sich bei Unterbrechung durch den Schalter voll auf, nach dem 'Wieder-Einschalten' muss der Bipolartransistor diese Ladung erst mal abbauen. Das dauert ein wenig und in dieser Zeit kann ein recht großer Strom fließen. Der Bipolartransistor baut dabei die Ladung recht weit ab, so dass nach dem Peak erst mal nahezu null Ausgangsstrom da ist, der baut sich dann ein paar µS später langsam wieder bis zur 'erwünschten' Stromstärke auf.
Bild4: 2-Tansistor-KSQ mit Mosfet - typ. Strom etwa 0.8A
- KSQ_Schalten4.png (5.73 KiB) 65130 mal betrachtet
Auch da denke ich eher an eine Entstörung. Bei den Frequenzen von Schaltnetzteilen macht das durchaus Sinn...
