3KSQ11: Temperaturkompensierte spannungsfeste Zweipol- Low-Drop- LED-Stromquelle
Eine LED-Lampe kann aus mehreren in Serie geschalteten LEDs bestehen. Werden die LEDs mal kurzgeschlossen, dann liegt gleich die gesamte Betriebsspannung an der Konstantstromquelle. Wenn diese weiterhin Nennstrom aufrecht erhält, dann steigt die Verlustleistung des Ausgangstransistors T3 unnötig oder gar unzulässig an. Dabei leidet möglicherweise seine Lebensdauer oder er brennt durch. Am besten, die Stromquelle regelt bei Überspannung den Strom soweit herunter, daß der Transistor nicht zu heiß wird. Mit einer Z-Diode und zwei Widerständen ist diese Idee realisierbar. Das Ergebnis ist eine widerstandsfähige Universalschaltung, die bis zur maximalen UCE der Transistoren sicher betrieben werden kann.
3KSQ11 (3-Transistor-Konstantstromquelle mit 11 Bauteilen)
Merkmale:
+ gute Betriebsspannungsausregelung
+ temperaturkompensiert
+ geringer Spannungsabfall
+ als Zweipol verwendbar
+ spannungsfest
- mehr Aufwand
Weitere LEDs werden einfach in Reihe zur Schaltung angeschlossen. Mit R1 wird der Strom eingestellt. Mit 22 Ohm beträgt er unter 20mA. Je nach gewähltem Nennstrom wird die Z-Diodenspannung entsprechend so gewählt, daß die Schaltung bzw. T3 vor Erreichen der maximalen Verlustleistung langsam zurückregelt. Je höher der gewählte LED-Strom, desto niedriger UZD. Man kann auch R4 weglassen und für R3 10k nehmen - dann wird die LED bei Erreichen der maximalen Spannung einfach spontan dunkel.
Durch weitere Versuche sind einige Verfeinerungen eingeflossen: R3: 470 Ohm statt 1k-Ohm, R2: 22k-Ohm statt 47 k-Ohm. D1 ist BAT41. Die gemessene Schaltung regelte ab 13,5V den Strom herunter und blieb bis 34V in Betrieb. Darüber erst schaltete sie aus. Wenn sie aus ist, dann startet sie erst wieder bei niedrigerer Spannung, weil C1 nur dynamisch wirken kann. Die LED leuchtete bei 15mA schon so hell, daß eine Erhöhung des Betriebsstromes nicht wünschenswert erschien.
Fahrrad-Rücklicht:
Als wasserdichtes Gehäuse eignet sich eine leere Salbendose die es für 50 €ct in der Drogerie gibt, inzwischen auch in weiß. Ein Alublech geht auch - die Anschlüsse kann man mit Heißkleber stabilisieren - langjährig erprobt!.
Eine abgeschmirgelte LED blendet nicht mehr so stark. Das ist viel angenehmer und immernoch reichlich hell. Auch diese Methode hat sich schon über viele Jahre bewährt.