Notebook-Netzteil

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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HD2000
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Do, 17.11.11, 10:15

Ich habe hier mehrere Notebook-Netzteile mit 19.5V rumliegen. Kann man die als KSQ nutzen oder ist die Spannung zu groß?
Wenn ja, wie?

Sie Notebook-Netzteile überhaupt ideal als KSQ?
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Achim H
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Do, 17.11.11, 10:52

Netzteile liefern eine konstante Spannung.
Konstantstromquellen liefern einen konstanten Strom.

Um aus einem Netzteil ene Konstantstromquelle zu machen, sind Umbauten notwendig.
Die einfachste Methode wäre, eine getaktete Konstantstromquelle an den Ausgang dran zu klemmen.
HD2000
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Do, 17.11.11, 11:06

Aber dann kann man doch gleich eine Konstantstromquelle verwenden - oder?

Ein USB-Anschluss ist dann ja auch keine KSQ - da der Strom bis zu 500mA betragen kann.
Wenn es dann LED-Gimmicks für den USB-Anschluss gibt, dann ist das nicht spezifiziert?!
Borax
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Do, 17.11.11, 12:05

Aber dann kann man doch gleich eine Konstantstromquelle verwenden - oder?
Ja.
Wenn man die Notebook-Netzteile mit 19.5V aber sowieso rumliegen hat, kann man sie aber unter best. Voraussetzungen (Summe der LED-Flussspannungen ist etwa 1-2V geringer als die 19.5V) mit einer simplen KSQ Schaltung für <1€ gut für LEDs verwenden.
Wenn es dann LED-Gimmicks für den USB-Anschluss gibt, dann ist das nicht spezifiziert?!
Dann ist bei den LED-Gimmicks eine Stromregelung (ggf. nur Widerstand) enthalten. Und ein USB-Anschluss (bei dem nur die Spannungsleitungen genutzt werden) liefert nach 'offiziellen' Regeln nur 100mA.
Strumboe
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Do, 17.11.11, 13:10

Hallo.

Für den Betrieb eines elektrischen Gerätes, welches einen Konstantstrom für den Betrieb benötigt, ist immer ein ausreichend starkes Netzteil notwendig, welches in der Lage ist, die geforderte Leistung über Strom und Spannung der Konstantstomquelle bereitzustellen.
Das bekannteste "Netzteil" ist das 230V Wechselspannungsnetz. (Ok... Das ist auch nur "heruntergeschraubt" aus dem Mittelspannungs-, Hochspannungs- oder Höchstspannungsnetz. Doch das kennen die wenigsten. :wink: )
Es gibt für ausgesuchte Anwendungen Konstantstomquellen, die direkt hier angeschlossen werden. Allerdings hört hier der Spaß schon länger auf, ab 42 V~ um genau zu sein, und ist nur etwas für ausgewiesene Experten.
Aus diesem Grund gibt es Netzteile, die diese Leistung "bändigen" und für Normalos, wie du und ich, auf ungefährliche Werte herunter brechen und so einiger Maßen berherrschbar machen.

Lange Rede kurzer Sinn: du kannst diese Netzteile hervorragend für die KSQs benutzen, wenn diese mit der vom Netzteil gelieferten Spannung zurecht kommen. Das Netzteil hat meistens genug Reserven. Meines hier hat 19V liefert einen max. Strom von 4,75A. Macht 90,25W. Da kann man einige LEDs mit zum Leuchten bringen. :D Allerdings: je niedriger die Spannung bei gleichzeitig großem Strom, muss die Differenz zwischen anliegender und abgeforderten Spannung mutipliziert mit dem fleißenden Strom und somit Leistung irgendwie weg... im ersten Moment preiswert: Widerstand - gleich Heizung, und sehr ineffizient, und muss für jede Eingangsspannung neu angepasst werden-, einfache ein oder zwei Transistoren KSQ - hier heizt einer der Transistoren mit der zu vernichtenden elektrischen Energie - Vorteil: Eingansspannung fast egal, da sich der "Heiz-Transistor" dynamisch auf die zu vernichtende Energie einstellt, und dann gibt es die schaltenden KSQs. Erkennbar an den verwendeten Spulen. Diese haben die beste Effizienz und haben einen Wirkungsgrad jenseits der 80%. Je höher diese in ihrem Optimum "gefahren" werden, desto größer ist ihre Effizienz. Und somit auch die Kosten, die für die Bereitstellung der Energie aufgewendet werden müssen.

Es ist also bei den KSQs immer eine Kombination aus "Leistungsbereitstellung", sprich Netzteil und und dem Stromkonstanter.

Gruß
cloudforce
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Mi, 29.01.14, 22:26

Hallo zusammen,

ich würde den Thread gerne nochmal reaktivieren mit folgender Frage/Anliegen:

Schaltung von 4s/7p (28 in Summe) 3W LEDs an einem 19,5V/4,6A Netzteil eines DELL Notebooks.

Wenn ich richtig gerechnet habe, bekommt jeder der 7 Stränge mit seinen 4 LEDs 4,6A/7 ~650mA ab, was für die LEDs ja unkritisch ist. An Spannung wären das dann 4*~3,7V ~14,8V, eigentlich ja auch unkritisch da sich LEDs nur die Spannung gönnen die auch in "Strom umgesetzt werden kann".

Leider waren die Dinger recht teuer, so das ich es nicht auf einen Versuch ankommen lassen möchte ohne mich vorher abzusichern.

Könnte meine "Berechnung" hinkommen oder geht was bei fliegen? Weder das Netzteil noch die LEDs sind durch eine längerfristige Einschaltdauer belastet, die werden mehr oder weniger als "Blinker" verwendet.

Besten Dank für sinnvollen Input.
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Sailor
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Mi, 29.01.14, 23:07

Die LEDs werden sich jeweils 1/4 der Gesamtspannung "gönnen", vorausgesetzt sie sind alle gleich. In einer Reihenschaltung ist die Summe der Einzelspannungen gleich der angelegten Spannung, hier also 19,5 Volt und bei 4 gleichen Bauteilen in der Reihe jeweils 1/4 davon.

Der Strom, den das Netzteil maximal liefern kann ist 4,6 Ampere. Wird von der angeschlossenen Schaltung ein höherer Strom abgefordert, wird die Überlastsicherung auslösen und von Zeit zu Zeit "testen", ob die Überlast noch besteht.

Das wird zum Blitzen der LEDs führen. Wie lange LEDs und Netzteil das mitmachen vermag ich nicht abzuschätzen.

Um die LEDs sinnvoll zu betreiben muss ein Vorwiderstand vor jeder Reihe.

Da mir die angegeben 3,7 Volt bei dem Strom zu hoch vorkommen erspare ich mir die Berechnung des Widerstandes.

Welche LEDs (Hersteller, Typ) hast Du denn?
Borax
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Mi, 29.01.14, 23:16

eigentlich ja auch unkritisch da sich LEDs nur die Spannung gönnen die auch in "Strom umgesetzt werden kann".
Nein. Du (oder welche Regelung auch immer) muss(t) dafür sorgen, dass der für die LEDs spezifizierte Strom fließt (und hierzu die Spannung entsprechend regeln).
Ein 19,5V/4,6A Netzteil ist prinzipiell ein Konstantspannungsnetzteil. Die 4.6A sind der maximale Strom den dieses Netzteil ohne Überlastung abgeben kann. Die Spannung bleibt dabei (mehr oder weniger unabhängig von der Stromstärke) immer bei den angegebenen 19.5V. Wenn Du deine 4s/7p so einfach an das Netzteil anschließt ist es schwer vorher zu sagen was genau 'passiert'. Wenn Du Glück hast schaltet das Netzteil wegen Überlast ab. Das Netzteil (bzw. dessen Regelung) versucht die 19.5V einzuhalten - die LEDs würden bei dieser Spannung wahrscheinlich weit über 20A 'ziehen' (natürlich nur sehr kurz - bis sie halt gestorben sind), was das Netzteil aber nicht abgeben kann. Wenn Du Pech hast, kann der Ausgangskondensator ganz kurz auch einen wesentlich höheren Strom als die 4.6A abgeben und die LEDs sind schneller kaputt als Du schauen kannst.
Besser z.B. eine 5s/6p (30 in Summe) Schaltung verwenden und für jeden Strang eine kleine KSQ verwenden, die eben die Spannung so regelt, dass z.B. 500mA pro Strang fließen.
cloudforce
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Do, 30.01.14, 09:04

Hm, ok. Dann habe ich doch zu einfach gedacht.

5s/6p und dann 6 Konstantstromquellen würde dann gehen?

Hat evtl jemand ne günstigere Lösung? Mit LEDs wären wir da ja schon wieder in nem Bereich der vollkommen unrentabel gegenüber anderen Leuchtmitteln ist.
Borax
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Do, 30.01.14, 09:55

Hat evtl jemand ne günstigere Lösung
Ja. Selber löten. Ist eigentlich nicht schwierig. Siehe: viewtopic.php?f=31&t=7920
Wenn man die LEDs nur mit ca. der Hälfte ihrer Maximalleistung betreibt, dann reichen auch gut ausgemessene Widerstände.
Welche LEDs willst Du eigentlich verwenden?
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Sailor
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Do, 30.01.14, 10:57

Es hängt von den LEDs und der Kühlung ab, wie hoch Du diese bestromen kannst.

Bei 350 mA reichen z.B. 2 von diesen Konstantstromquellen, um bis zu 36 LEDs zu betreiben.

Einen guten Rat können wir jedoch nur geben, wenn wir den LED-Typ und die Einbausituation (Kühlung) kennen.
cloudforce
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Fr, 31.01.14, 07:03

Der Maximalstrom der LEDs beträgt 750mA, die Emitter werden auf einer wärmeleitfähigen Platte mit den Maßen eines Din A4 Blattes gleichmässig verteilt. Die Kühlung stellt keine sonderlichen Probleme dar. Präziser kann ich leider nicht werden. Die 700mA benötige ich bei den LEDs allerdings, so das die 1W Netzteile nicht ausreichend sind. :(
Borax
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Fr, 31.01.14, 17:01

Der Maximalstrom der LEDs beträgt 750mA...Die 700mA benötige ich bei den LEDs allerdings
Dann wirst Du um KSQs nicht rum kommen. Schon allein der Temperaturkoeffizient (LEDs brauchen bei höherer Temperatur und gleichem Strom eine geringere Spannung) verhindert hier die Verwendung von Widerständen zur Stromeinstellung. Weil:
Wenn der Widerstand passend zur Raumtemperatur gewählt wird, bekommen die LEDs mit Sicherheit mehr als die erlaubten 750mA sobald es wärmer wird...
Wenn der Widerstand dagegen auf die Maximaltemperatur abgestimmt wird, bekommen die LEDs wenn sie noch kalt sind um einiges weniger als die angestrebten 700mA.
6 selbst gelötete 2-Transistor-KSQs (siehe: viewtopic.php?f=31&t=7920 ) kosten keine 10€ und Du bist auf der sicheren Seite. Ist halt ein wenig Arbeit...
cloudforce
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Sa, 01.02.14, 13:50

Vor (Löt-)Arbeit habe ich noch nie zurückgeschreckt :wink: Danke für den Link, ich werde Euch dann wissen lassen ob und wie es geklappt hat :lol:
Borax
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Sa, 01.02.14, 15:02

Falls Du noch Fragen zur Dimensionierung hast, sag Bescheid. Bei ~19V Eingangsspannung sollte man mit einem zusätzlichen Widerstand oder einer Zenerdiode das Gate des Mosfet Transistors schützen. Mehr als 15V vertragen die nicht.
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