Regler für 3W LED

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Die Rotlichtabtastung erfreut sich mittlerweile auch bei den Heimkinofreunden grosser Beliebtheit. Meisstens wird statt der Tonlampe eine Luxeon Leuchtdiode eingesetzt. Diese benötigen zum sicheren Betrieb einen Versorgungsstrom von ca. 1.2A, ja nach Kühlung kann es auch etwas mehr sein. Hier vielleicht erstmal ein genereller Hinwsis: Leuchtdioden sind stromgesteuerte Bauteile. Sie dürfen nicht direkt an einer Spannungsquelle betrieben werden. Daher benutzt man normalerweise einen Vorwiderstand. Bei den superhellen LEDs ist das jedoch keine so tolle Idee mehr. Bei Erwärmung ändern sich nämlich alle Werte und daher ändert sich dann auch der Strom. Das kann für die LED tötlich sein. Hochleistungs LEDs sollten daher immer an einem Stromregler betrieben werden. Wer sich soetwas bauen möchte findet hier eine mögliche Schaltung.

Die Schaltung ist schnell erklärt. Das IC ist ein Spannungsregler. Er ändert die Ausgangsspannung am Pin Vout solange, bis die Spannung am Pin FB so ca. 1.2V beträgt. Der Strom fließt aus dem IC durch eine Spule, die LED und einen Widerstand von 0.33Ohm. Dort fällt eine Spannung von ca. 400mV ab bei 1.2A. Die Präzisionszenerdiode D6 addiert hierzu nochmal 1.2V. Die daraus entstehende Spannung von 1.6V wird mit V1 und R4 auf ca. 1.2V heruntergeteilt und dem FB eingang das IC zugeführt. Die Diode D5 kann eingebaut werden, wenn man die Schaltung verpolungssicher machen möchte. Man kann sich auch einfach überbrücken.

Das IC ist ein Schaltregler. Das heisst er regelt den Ausgang durch ganz schnelles Ein- und Ausschalten. Daher benötigt man die Spule und die Diode D1. Ein Schaltregler verbrät nicht so viel Lesitung wie ein Linearregler und wird daher nicht so heiss. Im TO220 Gehäuse kann er zur Not ganz ohne Kühlkörper betrieben werden.

Schaltregler sind ein bischen zickig was den Aufbau der Schaltung angeht. Wird die Schaltung auf einer Lochraster Platine gebaut, so sollte man die Verbindungen vom IC zur Diode und der Spule möglichst kurz halten. Auch die Masseleitungen müssen kurz und dick sein. Wer mag sollte sich eine Platine ätzen. Das kann nach folgender Vorlage geschehen.

Das ist eine Draufsicht. Wenn man die Platine fertig hat und von unten anschaut muss alles spiegelverkehrt sein. Wie man eine Platine macht wird hier nicht beschrieben. Dazu finden sich im Internet reichlich Beschreibungen. Wenn mans ordentlich gebaut hat sieht es so aus:

Hier ist and das IC noch ein kleines Kühlblech geschraubt. Es geht wie gesagt auch ohne, aber die Lebensdauer wirds danken wenn man was dran schraubt. Alle Bauteile bis auf die Spule bekommt man z.B. bei Reichelt. Als Spule eignet sich eine Tonneninduktivität der Firma Würth Nr. 744743101. Diese gibt es z.B. bei RS Components. Es geht aber auch eine andere Spule mit ca. 100uH. Hier dann mal alle Bauteile in der Übersicht:

Position	Wert	Wert	Hersteller	Händler	Best.Nr.
P1	Phönix			Reichelt	AKL101-02
P2	Phönix			Reichelt	AKL101-02
D1	SB540		Fairchild	Reichelt	SB540
D5
D6	LM385-Z1.2		National	Reichelt	LM385-Z1.2
L1	100uH	1,6A	Würth	RS Components	489-0071
C1	470u	35V		Reichelt	rad470/35
C3	470u	35V		Reichelt	rad470/35
R2	0.33	2W		Reichelt	2WDraht 0,33
R3	330	0,6W		Reichelt	Metall330
R4	6,8k	0,6W		Reichelt	Metall6,8k
R5	2,2k			Reichelt	RT10-L2,2k
U1	LM2576		National	Reichelt	LM2576T-ADJ

Erstes Einschalten

Wenn die Schaltung fertig ist. Wird sie zum ersten mal eingeschaltet. Da die Leuchtdioden recht teuer sind, empfiehlt es sich diese zunächst nicht anzuschliessen. Schliesslich weiss man nicht, ob dieSchaltung richtig funktioniert. Ein kleiner Fehler hat sich schnell eingeschlichen. Daher testen wir zunächst mit normalen Dioden und einem Amperemeter als Last. Die LED hat eine Flussspannung von 2.9V. Daher verwenden wir vier normale Dioden in Reihe. Das kommt fast aufs gleiche raus. Es eignet sich jede Universaldiode im Bereich zwischen 2Ampere und 3Ampere, z.B. 1N5059, 1N5400 oder ähnliches. Vier Dioden werden mit einem Amperemeter in Reiche geschaltet und an den Regler angeschlossen. Jetzt kann über Trimmer ein Strom von c.a. 1.2A eingestellt werden. Erreicht man den gewünschten Strom auch dann nicht, wenn der Regler bereits am Anschlag steht, kann man den Widerstand R4 auf 5,6k verringern. Läuft die Schaltung einwandfrei wird die LED angeschlossen. Vorsicht: nicht direkt hinaunschauen! Tierisch hell.

Man kann ähnliche Regler in SMD Technik und daher viel kleiner mittlerweile auch fertig kaufen. Allerdings sind diese dann nicht einstellbar und müssen auf einen Kühlkörper geklebt werden. Dafür hat man weniger Arbeit damit. In diesem Sinne, viel Spass beim Basteln.