Weer iets met LEDs

2x 2 leds parallel

Dus op deze manier.

Onze onvolprezen afdeling schakelingen heeft hier iets moois voor

https://www.circuitsonline.net/schakelingen/31/voedingen/constante-led…

Let wel, er zitten grenzen aan de dissipatie van (vooral) de transistoren, maar bij 30 mA en twee LEDs in serie moet het wel loslopen lijkt mij.

Ok, bruikbare oplossingen.

De eerste is logisch, en bruikbaar ook bij meerdere LEDS. gewoon in delen opdelen.
Ga daar mee aan de slag.

De tweede is , ja hoever bruikbaar bij meerdere LEDs. en is het schema dan ook aan te passen, door bv zwaardere componenten.

Maar, beiden dank voor de antwoorden.

Blijft eigenlijk wel de eerste vraag hangen; Wat doe je als de benodigde en de geleverde spanning (bijna) gelijk zijn. Een weerstand van 0,0 ohm is wel altijd voorhanden.

[Bericht gewijzigd door JanSloos op zondag 2 juni 2024 12:17:30 (22%)]

Op zondag 2 juni 2024 12:14:14 schreef JanSloos:
Ok, bruikbare oplossingen.
Een weerstand van 0,0 ohm is wel altijd voorhanden.

Dat is geen weerstand, maar een uitstekende geleider!

Er moet IETS zijn dat de stroom bepaalt. Dat kan een serieweerstand zijn - het eenvoudigste, en daarom veel toegepast - of een "echte" stroombron. Enkel een serieschakeling van leds aan een voedingsbron hangen is niet stabiel: ofwel branden de leds niet, ofwel ze branden zichzelf voorbij.

Wat doe je als de benodigde en de geleverde spanning (bijna) gelijk zijn.

Zonder weerstand worden tweede orde zaken zoals de de inwendige weerstand van de batterij en de stroom/spanning/temperatuur eigenschappen van de led relevant.
Het kan voor de toepassing prima gaan, zoals b.v. de typische witte LED op een knoopcel in mini-zaklantaarns, of absoluut geen optie zijn. Ik vermoed in dit geval het laatste.

Een meer geavanceerde optie is in zo een geval het toepassen van een schakelende stroomgeregelde buck/boost (mogelijk flyback-) converter. Deze kan, afhankelijk van de precieze situatie, een beter rendement en/of langere werkingsduur bij constante lichtopbrengst geven dan weerstanden. Maar hij moet wel ontwikkeld en betaald worden, dat nadeel hebben weerstanden veel minder

Het kan overigens de moeite zijn om praktisch te onderzoeken hoeveel stroom door de led werkelijk noodzakelijk / zinvol is. Er hoeft geen 30 mA doorheen, en het verschil wat betreft de hoeveelheid licht bij 20 mA kan klein zijn. Ook regelen met PWM wordt veel toegepast. Een kleinere stroom is bij batterijvoeding kort door de bocht gunstig.

Op zondag 2 juni 2024 12:14:14 schreef JanSloos:
...

Blijft eigenlijk wel de eerste vraag hangen; Wat doe je als de benodigde en de geleverde spanning (bijna) gelijk zijn. Een weerstand van 0,0 ohm is wel altijd voorhanden.

Beneden de 13.5V mag je die 4 witte leds zonder weerstand aan de batterij leggen, de stroom blijft lager dan 20mA, bij 12V is dat maar een paar mA.

De ledversieringen bij Action werken op 2x1.5V batterijen en daar zit ook geen weerstand tussen maar daar is het geen probleem als de lichtsterkte vermindert met het zakken van de spanning.

Je kunt altijd nog een step-up module kopen en afregelen op bv 16V en een weerstand gebruiken, zo blijft de lichtsterkte constant.

Even voor de goede orde: Als er bij een led "30mA" staat dan bedoelen ze meestal "absoluut maximum: 30mA". Vaak is het bij leds zo dat ze op de helft van het maximum nauwelijks minder licht geven. Ik zou bij deze leds dus op 10-15mA mikken en waarschijnlijk geven dan 6 leds op 10mA (180mW) meer licht dan 4 leds op 30mA (360mW).

Zonder serieweerstand of een constant current led driver gaat niet: dan ploft de led uit elkaar...
(je kunt een led vergelijken met een zenerdiode)

Op zondag 2 juni 2024 13:17:49 schreef Arco:
Zonder serieweerstand of een constant current led driver gaat niet: dan ploft de led uit elkaar...
(je kunt een led vergelijken met een zenerdiode)

Het is idd niet aan te raden maar uit elkaar ploffen is veel gezegd
Een paar jaren geleden heb ik dat uitgetest en die bleven na 1 week nog goed werken.
De reden van de test was bovengenoemde kerstversiering van Action.

De grafieken van zeners en leds verschillen toch wel degelijk, leds zijn niet zo scherp, vooral bij witte en UV leds.

Maar zoals je zegt in de praktijk niet aan te raden.

Met een voeding van een paar ampere en een spanning boven de Vmax van de led ga je het echt geen dagen redden (zelfs geen minuten... )

Als je zeker weet dat de leds uit de zelfde batch komen (ze zijn dan vrijwel gelijk) kun je ze ook parallel zetten.
Bijvoorbeeld bij led fietsverlichting wordt dat ook gedaan.

Op zondag 2 juni 2024 14:04:17 schreef Arco:
Met een voeding van een paar ampere en een spanning boven de Vmax van de led ga je het echt geen dagen redden (zelfs geen minuten... )

Inderdaad. Met (bv.) een camperwoonbatterij van enkele tientallen Ah al evenmin.

En een accu (lithium) van 12Volt.

Elke led heeft al een -lage- weerstand van zichzelf.
En de lampjes van de action voegen nog een extra weerstand toe door heel dun draad te gebruiken. Kost ook minder koper.

Sommige LED's hebben de converter al ingebouwd.

Bijv

De stroom wordt door de lamp zelf bijgeregeld:

Dit lijkt op 3 leds in serie. Tot 10.5V staan die direct aangesloten op de voeding. De stroom varieert van 30mA bij 9V naar 100mA bij 10V, dus een inwendige weerstand van 13 Ohm, waarschijnlijk van de leds zelf.

Op 10.5V/140mA wordt de interne buck converter actief. Vanaf dat punt blijft het opgenomen vermogen nagenoeg constant tot 24V.

Op zondag 2 juni 2024 14:04:17 schreef Arco:
Met een voeding van een paar ampere en een spanning boven de Vmax van de led ga je het echt geen dagen redden (zelfs geen minuten... )

Dat wist de TS ook al, stond ook niet in de vraag

Hij heeft het ook over aansluiten met een 0,0 Ohm serieweerstand... (da's volgens mij toch zonder serieweerstand )

Op zondag 2 juni 2024 12:14:14 schreef JanSloos:
De tweede is , ja hoever bruikbaar bij meerdere LEDs. en is het schema dan ook aan te passen, door bv zwaardere componenten.

Ja, dat zeg je er niet bij Ik dacht door je voorbeeld '4 LEDs' te begrijpen dat dat het was. Dat het er (blijkbaar) veel meer zijn kom je nu mee. Zoals altijd: Geef zo volledig mogelijke informatie, dan krijg je ook betere antwoorden

Op zondag 2 juni 2024 12:14:14 schreef JanSloos:
Blijft eigenlijk wel de eerste vraag hangen; Wat doe je als de benodigde en de geleverde spanning (bijna) gelijk zijn.

Dan pas je alsnog een weerstand toe, je gebruikt een constant-stroom driver, of je zorgt dat er minder LEDs in serie staan.

Zodra de voedingsspanning de drempelspanning van het aantal LEDs benadert, gaat de stroom bij slechts een kleine verhoging van de voedingsspanning door het dak en het zonder weerstand aansluiten is dus echt af te raden.

Daarom zijn LEDstrips voor 12 Volt zonder uitzondering 3 LEDs in serie met 1 weerstand. Op die manier is de waarde van die weerstand niet extreem kritisch en de stroom door de LEDs dus ook veel minder afhankelijk van de voedingsspanning.

Voor de simpele oplossing met een weerstand is het belangrijk te weten welke maximale en welke minimale spanning voor kan komen.

Dan kun je, met een beetje gokwerk, makkelijk de weerstand berekenen.

Stel de doorlaatspanning is 3V van een witte LED (dit is een stukje van het gokwerk want deze varieert ook een klein beetje met de stroom, maar voor de eenvoud van de berekening gebruiken we 3V bij elke stroom).

Stel de voedingsspanning is die van een auto: lege accu is 12,0V en lopende motor is 14,5V.
De drie serieLEDs 'vreten' 3+3+3=9V op, dus de weerstand moet (12,0-9,0=) 3,0V wegstoken bij een lege accu of (14,5-9,0=) 5,5V wegstoken bij een lopende motor.

De LEDs mogen bv. 20mA maximaal hebben (zie datasheet), dus bij de hoogste spanning (14,5V) moet de weerstand de stroom beperken tot 20mA. Nu weet je de spanning over en de stroom door de weerstand, dan kun je de weerstand uitrekenen (R=V/I= 4,5V / 20mA). En met deze weerstand ook de stroom weer bepalen bij een lege accu (I=3,0/R).

O ohm weerstanden moet je niet gebruiken.
je moet altijd wat reserve inbouwen, dat zorgt voor de stroom regeleing.

neem bv de rode grafiek in deze tekening (rode led).

op 1,8V zit die op ongeveer 30mA. prima werkgebied.

ik heb een 12V voeding en zet er zo 6 in serie.
de totale ledspanning is 'ongeveer' 10.8v.
ik bereken de weerstand voor 30mA en kom op 40ohm uit.

stel nu dat de voeding door éénder welke reden nu 12,1V levert.
de stroom is dan 32.5mA. dat is 2,5mA meer dan de fabrikant voorschrijft, het gaat wel werken, maar de voorzien 50 000branduren zullen ze niet halen.

nu neem ik maar 5 leds. totale ledspanning 9V. er wordt 3V weggewerkt door de weerstand. op 30mA is dat 100ohm.
stel nu alweer dat de voeding naar 12,1V gaat. de stroom is dan 31mA.
voor dezelfde spanningsstijging is de stroom maar 1mA gestegen.

nu neem ik 1 led met een weerstand. weerstand wordt nu 340ohm.
stel nu alweer dat de spanning stijgt naar 12,1V. de stroom is nu 30,29mA.

neem nu een schema ZONDER weerstand en ik neem een voeding van 1,8V. ineens stijgt die voeding ook met 0,1V. door de led zal nu een 38-39mA vloeien. die gaat snel kapot.

tips:
1) gebruik nooit de maximale stroom van de led. een 30mA led doet het prima op 20mA. als de voeding dan een beetje schommelt, ga je varieren tussen 18 en 22mA. PRIMA binnen de specs, alles blijft werken.

2) REW haalde het al aan.
3leds op 10mA geven veeeeeeeeeeeeeeeel meer licht dan 1 led op 30mA.
een led op 20mA of op 30mA zal je amper verschil in lichtopbrengst zien. nutteloos van op de maximale grens te zitten werken

3) probeer altijd wat spanningsruimte voor de weerstand te hebben. hoe meer spanning over de weerstand staat, hoe stabieler de boel wordt voor spanningsvariaties.
nadeel is wel het rendement, hoe meer spanning over de weerstand, hoe meer energie je omzet in warmte.

Heren met dank weer voor de uitgebreide en leerzame antwoorden.
Daar kan ik wat mee.

Deze antwoorden en uitleg zijn over het hele vlak "LED" bruikbaar.
Want inmiddels viste ik (bij de kringloop waar ik uit de bak "oude batterijen "een 37Volt fiets accu pak.)
En er zit nog voldoende "porrie"in om op 37Volt te experimenteren.
En ja, ik heb er een zekering tussen zitten.

Waar ik tegenaan liep is eigenlijk het volgende.

Ik heb een strip LEDs, uit een oude defecte LED 'TL buis'.

Niet de LEds zijn kapot, maar de electronica daarvoor. (kunnen ze wel zeggen, LEDs gaan 50000 uur mee, ja, maar niet de electronica.)

Totaal zitten er 150 LEDs op van het type 5730.
150 Leds opgebouwd uit 30 blokken in serie van 5 LEDs parallel.

Volgens de datasheet werkt de 5730 LED met 3 volt en 150mA.
Dat is al niet weinig, maar met 5Parr kom ik aan 450Ma per blok.

Ik heb 12 blokken van 5LEDs vrijgemaakt. want 12 X 3V (blijft immers 3V bij parr) wordt dan 36 Volt.
En dat kan dus op de accu. Nameten per LED, in een blok geeft 3Volt per LEd.
( wel lastig licht. zelfs een zonnebril helpt weinig.)
De rekentool op WWW zegt bij 37 volt infinity. dus geen weerstand.
Het verbruik is 900mA.

En hier komt jullie voorgaande uitleg van pas" ik moet niet uitgaan van die spanning, maar 1 blok minder aansluiten, en daar de berekening op loslaten.

Ga ik morgen uitproberen.
Nu is het (L)bed tijd.

Dank voor het lezen en nadenken.

Volgens de datasheet werkt de 5730 LED met 3 volt en 150mA.
Dat is al niet weinig, maar met 5Parr kom ik aan 450Ma per blok.

5 x 150 = 450? Dat is zeker met ChatPGT uitgerekend ?

Maarre, als die 30 blokken moeten blijven alle 30 in serie staan, dan is er wel 90 volt voorwaartse spanning nodig, plus de spanningsval over de regeling.

Met die 37 volt zou men kunnen 10 blokken in serie zetten, dan blijft er een volt of 7 over om te regelen. Beter een schakelende regeling inzetten, anders gaat het stevig warm worden (7 volt maal 750 mA geeft een watt of 5 dissipatie). En dat geheel dan drie keer.

De rekentool op WWW zegt bij 37 volt infinity. dus geen weerstand.

Als je het gaat proberen, film het dan. Infinity is oneindig.

37V accu-36V leds = 1V. Als je 900mA wil dan wordt het 1/0,9= 1,11 ohm
Nu laat je die 1,11 ohm weg. Stel de draad weerstand van dat stukje draad ipv de weerstad, is 0,001 ohm. Dan gaat er 1/0,001=1000A lopen. Dat kan de accu misschien niet leveren maar het wordt waarschijnlijk spectaculair. Eerst fakkelen de zwakste broeders af, dan krijgen de over gebleven 4 per groep ineens nog meer stroom dus er volgt een ketting reactie totdat er een groep totaal open is en de stroom stopt, 31 december valt vroeg dit jaar

Waarom wil je het perse zonder stroombegrenzing doen. Weerstanden kosten 3x niks en een leddriver bouw je ook voor weinig (bv een LM317, die kan goed gekoeld 1,5A leveren.

voor dit soort toepassingen en zeker omdat je met een accu werkt waarvan de spanning redelijk in kan zakken, MOET je gewoon een stroom geregelde led driver gebruiken.