Onderwerp: Welke schakeling voor LED strip?

Ik ben op zoek naar een eenvoudig schakelingetje die ik kan gebruiken om een LED-strip (ca. 1 meter lang) te beschermen tegen teveel stroom en/of spanning tijdens het laden van de accu's. Het hoeft geen stabilisator te zijn, alleen de pieken er af halen is voldoende, bij voorkeur zonder vermogensverlies. Daarom pas ik liever niet de spanningsregelaar uit de 78xx serie toe, deze veroorzaken een spanningsval van 1 of 2 volt naar wat ik daarvan weet.

Op 'circuits online' kwam ik de volgende twee mogelijkheden tegen:

1) Contante LED voeding


2) Alles etende LED


Is één van beide schakelingen geschikt voor mijn doel?

Ben je zeker dat er al niet een dergelijke schakeling in je LED stip zit.
Want in veel kant en klare strips zit er al een IC dat de stroom, en misschien ook de spanning beperkt.
Heb je specificaties van de door jou gebruikte LED stip.

Als je niet wilt solderen, er zijn kant en klare led dimmers/stabilisators te koop voor een paar euro, zie link.

nl.aliexpress.com/wholesale?Se...d+dimmer+12v&catId=0

Komt uit China kost bijna niets. heb ik ook met succes toegepast.
Led strips gaan wel degelijk kapot als ze geen gestabiliseerde (stroom)spanning krijgen, ze kunnen niet zo goed tegen spanningspieken.

@Tony2920: nee, in de LEDstrip zit verder niets, hooguit kleine weerstandjes om de stroom te beperken.

@Solution: ik zie alleen dimmers en allerlei controllers, gebruik jij die kleine witte lijndimmertjes dan om de stroom en spanning te reguleren?

Een beetje soldeerwerk is trouwens het probleem niet, vaak genoeg gedaan.

@ilCigno:
Ik gebruik de led dimmers, de kleine beige kastjes, zie link.
Deze stabiliseren de stroom en spanning.

nl.aliexpress.com/item/New-Bri...26473/731597584.html

Misschien dat een kant en klare oplossing het handigste is.
Beide schakelingen zijn stroombronnen, waarbij je bij de eerste versie door het bepalen van de waarde van R2 de stroom door de LEDS kunt instellen. (I = 0,6/R waarde)(dus hier ongeveer 15 m.a.)
In ieder geval weet je met deze versies dat het niet stoort, want er wordt niet geschakeld.
Schakelende versies hebben theoretisch het beste rendement.
Dus voor de duidelijkheid: je regelt de stroom, en de spanning over de LEDS is het gevolg ervan. Altijd kiezen voor stroomregeling, spanningsregeling is hier niet (echt) toe te passen.

P.S. Het rendement is de verhouding van de spanning over de LEDS en de regelaar. Als er dus 10V over de LEDS staat en 2V over de regelaar, dan zal het er dus van de 12 eenheden er 2 verloren gaan, dus ongeveer 16,7% verlies.
Dit loopt op naar mate er minder stroom loopt door de LEDS, want dan wordt de spanning over de LEDS geleidelijk minder, maar dit betkent ook dat er minder vermogen verloren gaat, immers het vermogen dat verloren gaat is (spanning over de regelaar) * (de stroom die er loopt)
Als dus de spanning over de LEDS redelijk hoog is bij maximale aansturing en dientengevolge de spanning over de regelaar laag (want deze bij elkaar opgeteld is de spanning die aan het totaal wordt aangeboden) dan zit je goed. Je zou met een schakelaar verschillende waardes weerstanden kunnen schakelen, en zo een regelaar in stappen kunnen maken.

De LEDstrip die ik toepas (lengte 1 meter, wit 5050SMD 60 leds/m) vraagt volgens opgave een vermogen van 14,4W. Hij hoeft niet gedimd te worden. Bij nominaal 12V wil dat dus zeggen dat ik de stroom op 1,2A moet aftoppen. Bij schakeling 1) vraagt dat een R2 van 0,5ohm. Klopt dat?

Airgead schreef : Dit begrijp ik niet zo goed. Wat is dan het rendement van een 150kV net als dat naar 230V wordt teruggebracht?

Free Bird schreef :
Als je dat met weerstanden doet, heel slecht.
enenergie verlies 652/1 dus 652 W verlies in de weerstanden om 1 W effectief te kunnen gebruiken.

Maar als je de 150KV net zoals de electriciteitsbedrijven dit doen, via een transformator naar beneden brengt valt het rendement nog redelijk mee. Ik weet het niet juist maar je zal daar toch niet meer dan 1 a 2 % van je energie verliezen als transformatieverlies denk ik.

Yes, wat Tony zegt...

ilCigno schreef :
Dat zou in principe kloppen, maar het is belangrijk te weten of er in de LED strip zelf voorzieningen zijn getroffen, dus zijn het puur LEDS die in serie en parallel zijn geschakeld, of zit er nog iets extra's in wat regelt.
Bovendien is de stroom van 1,2A zoveel groter dan de de ongeveer 15 m.a. die de schakeling doet dat hij helemaal zou moeten worden aangepast. (de BD137 is bijvoorbeeld niet de juiste keuze voor deze stroom, ook moet deze transistor worden gekoeld bij deze stroom)
Het is de vraag of de spanning over de strip 12V is als je de 1,2A laat lopen. Je houd erg weinig spanning over om de regelaar zijn werk te laten doen. Misschien is de strip bedoelt om rechstreeks aan de accu te hangen?
Misschien heb je een link naar desbetreffende LED strip?

Er zijn 3 veel gebruikte methodes om leds aan te sturen:

1. Een weerstand plaatsen.

Leuk, maar als het voltage te veel schommelt niet zuiver genoeg om een led heel te houden. Ook is deze methode voor powerleds niet toereikend ivm de grote waardes weerstanden die je dan nodig gaat hebben.

Niet doen dus voor powerleds en ledstrips maar enkel voor kleine indicatie ledjes of achtergrond verlichting direct op je 12 volt circuit bijvoorbeeld op je motor paneel of schakel paneel dus.

2. Een voeding die op het verbruik van de led begrenst is. (ook wel led driver genoemd met een vermogen er bij)

Ook leuk maar geen optie als je alle leds die er aan hangen niet tegelijk in wil schakelen. dan heb je dus een voeding per led nodig. dat maakt het erg prijzig.

3. een regeling afgeregeld op het voltage van de leds. hiermee kan je op een 15 watt voeding max 15 watt aan leds zetten mits ze allemaal hetzelfde voltage hebben. dit is doorgaans het geval met powerleds.

in mijn optiek is dit de beste/meest praktische optie, hier ga ik dus verder op in.

er zijn meerdere soorten voltage regelingen die je kan maken, maar het moet wel efficiënt blijven.

een 3055 of LM3XX als basis nemen is een keuze die ik vaak om me heen hoor, persoonlijk vind ik maar een brakke/ouderwetse oplossing, deze regelingen zetten het overtollige voltage per definitie om in warmte oftewel verlies (!)

ik gebruik voor deze zaken in principe altijd een regelbare voeding met een LM2596 chip als basis.

Dit is een SMPS (Switch Mode Power Supply) met een veel hoger rendement als bijvoorbeeld een LM317. deze brengt het voltage omlaag door heel snel te schakelen. Het rendement is daardoor zeker beter als 90% Het ic kan ongekoeld theoretisch max 15 watt op de uitgang leveren. inregelen gaat met een potmetertje.

Bij mij zit hij op een alu koelblokje (5x3 cm met 8 koelribbels er op van 2 mm dik en 4 cm lang) geschroeft met een kunststof boutje en een stukje warmtegeleidende folie er tussen. hierdoor is het koelblok niet spanning voerend.

Als alles aan staat kan ik hem probleemloos belasten tot 40 watt bij 7.2 volt. (ik schakel ze per 2 powerleds in serie, 3,6 volt per stuk) het koelblokje wordt dan handwarm.

Het andere voordeel naast het rendement van deze regelaars is de prijs.

Ik kocht er 5 op ebay voor €7,30 inclusief verzendkosten.

Voor dat geld krijg je een LM2596 op een PCB opgebouwd volgens reference design zoals in het datasheet getekend staat.

Ik kan het niet bouwen voor het geld... ik kan de onderdelen er los nog niet eens voor kopen

Alleen nog de ingaande en uitgaande draden er op solderen en ff afregelen met de multimeter op het gewenste voltage.

Zoals je begrijpt snap ik dus totaal niet waarom iedereen toch elke keer weer met die oude inefficiënte rommel als 7805, LM3XX en 3055 aan komt zetten.

Succes!

o ja als je ze als stabilisatie wil gebruiken gaat dat uiteraard ook.

in de praktijk zal je voor een ingestelde waarde van 12 volt op de uitgang zien dat hij toch iets oploopt als je hem meer aan bied op de ingang. dit stabiliseert zich bij 12.7 volt op de ingang dan komt ie keurig terug op 12 volt. geen probleem want een led mag doorgaans een schommeling van 10% hebben op het aangeboden voltage.

als er in de ledstrip individuele weerstanden zitten zou ik hem gewoon direct op je boordnet hangen. dat blijft echt wel heel.

Airgead schreef : De laatste ledstrip die ik gekocht voor aan boord is deze. Ik zie trouwens dat ik de specs van een andere ledstrip opgegeven heb, deze is een SMD3528 60led/m kleur warmwit met een verbruik van 4,8watt (ik heb 1m strip). Uit de gegevens van de site haal ik niet dat deze specifieke regelelektronica bevat.

De reden dat ik graag de stroom- en spanningspieken er af wil halen is dat een vorige LEDstrip het vrij snel begeven heeft. Andere strips aan boord blijven wel goed, maar ik weet niet voor hoe lang. Door een paar euro per strip te investeren voor een schakelingetje dat de piekjes (laadspanning) er af kan halen wil ik verdere problemen voorkomen.

aan wat voor pieken moet ik denken? als het echt alleen om spikes gaat bijvoorbeeld van een druppel lader die staat te pulsen dan is een kleine Elco plaatsen in de voedingslijn van de led vaak al voldoende..

ilCigno schreef :
Het kan zijn dat een LED strip ook gewoon stuk gaat omdat ie stuk gaat.
Het blijft natuurlijk Chinese productie. (dacht ik zo)
Het enige waar je op af kunt gaan is de specificaties.
In tegenstelling tot bovenstaande poster ben ik echt voor stroomregeling in plaats van spanningsregeling.
Zo op afstand is het allemaal lastig te beoordelen: ik zou normaal eerst thuis een simulatie op de computer doen van de schakeling, de schakeling bouwen, meten, testen op de boot, aanpassen indien nodig..
Ik zou testen of ie ook op wat lagere spanning zijn werk nog goed doet, om meer "ruimte te maken" voor de stroomregelaar.
Het gaat overigens om spanningspieken, de stroompieken door de LEDS zijn het gevolg.
Wat je feitelijk zou doen door genoemde schakeling toe te passen is ontwerpen. Dat gaat altijd volgens een bepaald stramien. In 1 keer de goede oplossing aanbieden is vrijwel niet mogelijk.

Ik heb iets dergelijks op het internet gevonden en daar lijkt het me dat ze wel weerstanden gebruiken (drawing)
qlleds.en.alibaba.com/product/...proof_LED_Strip.html
In dat geval is het wel belangrijk niet teveel boven de 12V te komen.
Je zou dan inderdaad een spanningsregelaar met lage spanningsval kunnen gebruiken, maar je verliest al gauw 2V.
Een andere optie is een DC - DC omvormer waar je de hele LED boel van voeding mee voorziet. Is denk ik het probleem in 1 keer opgeliost.
Kun je misschien ook nog andere apparatuur gebruiken.

hypervisor schreef : Nee, geen spikes, maar de 14,7V laadstroom vanuit het PV paneel of de walstroomlader vormt volgens mij het grootste probleem. Alle LEDstrip aanbieders specificeren 12V, nooit bijvoorbeeld 10-15V. Ook bij navraag krijg ik het antwoord: "U dient een 12V accu te gebruiken of een 230V LED-voeding". Ik wil dus de spanning (of de bijbehorende stroom) simpelweg aftoppen naar max 12,5V, alles daarboven mag weggestookt worden. Onder de 12,5V moet hij gewoon geleidend zijn.

Een spanningsregelaartje geeft een veel te grote spanninsval, dan ben je warmte aan het stoken en dat is zonde van de kostbare Ah'tjes aan boord. Op zich niet zo erg als je aan de walstroom hangt, maar helaas doen ze dat ook als je alleen op de accu zit.

Maar ik begrijp in ieder geval uit jullie reacties dat de schakelingetjes uit mijn openingspost misschien kunnen werken, maar dat dat niet zeker is. Nou ben ik geen ontwerper van schakelingen, hooguit een gebruiker en een beetje een bouwer (ik bak het wel aan elkaar allemaal, dat is het probleem niet). Dus als er een componentje niet goed zou zijn dan zit ik met de handen in het haar. Simuleren op de computer had ik tot nu toe zelfs nog nooit van gehoord...

Een DC-DC omvormer voor het hele LED-netwerk gaat bij mij aan boord niet werken helaas, het moet iets zijn wat ik bij de LEDstrips zelf kan inbouwen.

Dan zal ik je toch richting de LM2596 sturen.

dat is een DC-DC converter die is in dit geval toch wel perfect voor je doel

die is klein (5 cm lang bij 2,5 cm breed en 1,5 cm hoog) en kan ongekoeld 15 watt leveren. die moet echt wel ergens bij je ledstrip weggebouwd kunnen worden



1,50 per stuk inc verzending op ebay: klik

edit:

ik heb even voor je getest met eentje die hier op mijn bureau ligt ivm die uitgang die 0,7 volt stijgt tov de uitgang voordat ie zakt naar de ingestelde waarde. (bij 12 volt dus 12,7 volt waarna ie pas naar 12 volt zakt)

dit blijkt veroorzaakt te worden door de diode in de massa. de diode (onder de chip) heb ik er dus even af gesoldeert en vervangen met een MUR8100 shottky diode.

wat groot ik weet het, er zijn ook SMD shottky's met dezelfde maat als op het PCB. die heb ik thuis wel maar hier op werk niet. daar ging het ook niet om in dit geval, is echt even een praktische test of dat echt de boosdoener is. ja dus. verkeerde bezuiniging van de chinezen dus.

als ik het apparaat nu afregel op 12 volt en mijn labvoeding terug draai naar 12 volt dan blijft de uitgaande spanning 12 volt. draai ik hem lager dan blijven de waardes voor en na de dc-dc converter hetzelfde. het is dus een prima stablilisatie

Dit klinkt goed, ga ik bestellen. Twee vragen:
1. Ik begrijp dat je het gewenste voltage zelf kunt instellen, maar ik zie niet direct hoe je dat kunt doen. Met het messing schroefje?
2. Het vervangen van een diode is niet zo'n probleem, maar om welk componentje gaat het nu precies? Bij de rode pijl?

Instellen gaat idd met het messing schroefje.

De diode is deze:

Kijk die info had ik gisteren ook al willen vragen,
en nu krijg ik ze zomaar.

Ik denk erover om dit in te zetten om mijn Nasa Tricolor/ankerlicht lampje extra te beschermen tegen overspanning.
Max stroom 200 mA
Dus dat moet kunnen.

En misschien nog een paar andere voor de interieurverlichting die langzamerhand ook allemaal LED's gaan worden.

hypervisor schreef : Dat is in het algemeen onjuist. Als je alles uit dezelfde productiebatch hebt, kan je geluk hebben. Een voorbeeld voor van een gespecificeerde spanningsvariatie over een high power LED is min 2.5 V, nom 2.85 V, max 3.25 V @ 700 mA.
Dat is dus een variatie van gemiddeld +/- 0.375 V . Dat soort LEDs hebben een lage interne serie weerstand, denk aan 0.2 Ohm, dat geeft dan een stroomvariatie van +/- 0.375 / 0.2 = +/- 2 A Dan is dus spanningregeling uit den boze. Je blaast met 2.7 A de LEDs echt op. Je zal dat soort LEDs dus stroom moeten sturen.

nee hoor, in de praktijk gaat voltage sturen perfect.
de led neemt namelijk nooit meer op als hij verbruikt.

ilCigno schreef :
4.8 W, 60 LEDs, dat is 80 mW per LED. Dat zijn zo goed als low power LEDs. Die hebben een hoge interne weerstand en zijn waarschinlijk zodanig geschakeld dat je ze met een spanning van 12 V kan voeden. De interne strip kan ook nog van weerstandsmateriaal gemaakt zijn. Je koopt het per meter, mara je hoeft de spanning niet te wijzigen als je de strip 2 keer zo lang maakt. Dat betekent dus dat de stroom door de LEDs intern gestabiliseerd wordt vanuit de 12V met de interne weerstanden van LEDs en/of strip. Je moet dus echter 12 V aanbieden en niet meer. Onduidelijk is hoeveel spanningsruimte er in de strip is tussen LED en de 12V. Je weet dus niet hoeveel spanningvariatie hoeveel stroomvariatie oplevert. Het is dus verstandig je aan die 12 V te houden!
Dus een regelaar die inderdaad op 12V afkapt als de ingangsspanning hoger is zou een oplossing zijn. Maar die ken ik niet zo.
Een andere oplossing is de string voeden met 12V, of bijvoorbeeld 10V en dan kijken hoeveeel stroom er loopt. Dan een stroombron voeding gebruiken met zo laag mogelijke spanningval die die stroom regelt.