Konstantstromquelle für LEDs
Im Praktikum Komplexe Schaltungen mit LEDs wurde eine einfache Schaltung für eine Konstantstromquelle für LEDs vorgestellt. Sie ist in Konstantstromquelle für LEDs genauer beschrieben.
Hier greifen wir diese Schaltung auf und erstellen ein einfaches Modul, das für den Betrieb von LEDs an Spannungen zwischen 3V und 20V geeignet ist.
Die Mindestspannung hängt natürlich von der Zahl und der Art der LEDs ab.
- Für die minimale Versorgungsspannung muss zu der Flussspannung aller LEDs und noch die 0,6V für die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q2 addiert werden.
| Farbe | Anzahl | minimale Spannung |
| rot, gelb, grün | 1 | 3V |
| rot, gelb | 2 | 4,5V |
| rot, gelb, grün | 2 | 5V |
| rot, gelb, grün | 3 | 9V |
| blau, weiß | 1 | 4,5V |
| blau, weiß | 2 | 9V |
| blau, weiß | 3 | 12V |
Die obige Tabelle zeigt, wie viele LEDs welcher Farbe an den üblichen Spannungsquellen betrieben werden können. Die Spannung kann natürlich höher sein, aber nicht über 20V.
Anstelle der LED in Bild 1 können auch mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden. Die LEDs können zwischen I+ und Plus und/oder zwischen I- und Minus angeschlossen werden.
Der Strom durch die LEDs wird mit dem Widerstand R2 eingestellt.
| Strom | R2 |
| 2mA | 300Ω |
| 5mA | 120Ω |
| 10mA | 62Ω |
| 20mA | 30Ω |
Die Schaltung mit den BC337 ist für einen Strom bis 20mA und eine maximale Betriebsspannung von 20V geeignet.
Aufbau der Schaltung
Die Konstantstromquelle für LEDs kann auf zwei Arten aufgebaut werden:
- als kleine Platine, die mit zwei Leitungen verbunden und mit zwei Schrauben befestigt wird, oder
- als Modul für Steckboards.
Aufbau auf Lochrasterplatine
Dieses Projekt ist auf einer Lochrasterplatine aufgebaut.
Wie das geht, beschreibt dieses Praktikum.
Die Darstellung ist ausführlich in Darstellung in KiCAD beschrieben.
Die Konstantstromquelle kann als einfache Platine auf einer einseitigen Lochrasterplatine aufgebaut werden. Für den normalen Einsatz entfallen die Stifte. Stattdessen werden zwei Bohrungen zur Befestigung der Platine angebracht.
Darstellung
Die Sicht ist von oben auf die Platine.
Die dünnen roten Linien stellen das Raster (2,54mm) der Platine dar. Die Zahlen helfen beim Zählen des Rasters.
Die Verbindungsleitungen sind grün dargestellt und befinden sich auf der Unterseite, werden sozusagen mit Röntgenaugen durch die Platine gesehen.
Die Verbindungsleitungen werden auf der Unterseite mit dünnem Draht erstellt. Dieses ist in Löten für Einsteiger beschrieben.
Die gelben Punkte sind Bohrungen, durch die Anschlüsse von Bauelementen gesteckt und auf der Unterseite verlötet werden.
Eine Lochrasterplatine hat an jedem Rasterpunkt eine Bohrung und auf der Unterseite einen Lötpunkt. Hier sind nur die verwendeten Bohrungen dargestellt.
Die Widerstände und Transistoren sind schematisch dargestellt.
Der Text bezeichnet und beschreibt die Bauelemente.
Die Darstellung ist in Darstellung in KiCAD ausführlich beschrieben.
Links unten und rechts oben befinden sich die Lötpunkte für die Anschlüsse. Darüber bzw. darunter befinden sich Bohrungen zur Befestigung der Platine mit 2,0 mm Kunststoffschrauben.
Aufbau als Modul
Die Konstantstromquelle kann auch als Modul für Steckboards mit vier Stiften aufgebaut werden.
Module werden auf beidseitig durchkontaktierten Lochrasterplatinen aufgebaut. Die Stifte werden von unten eingesteckt und von oben verlötet. Ein kurzer Draht verbindet sie mit dem daneben liegenden Lötpunkt. Der zweite Stift wird auch auf der Oberseite verbunden. Diese Leitungen sind im Layout rot dargestellt.
Für den normalen Einsatz entfallen die Stifte. Die Leitungen werden dann einfach mit den Lötpunkten links unten und rechts oben verbunden.
Leistungs-LED an LiPo-Akku
Im Projekt Konstantstromquelle für eine Leistungs-LED an einem LiPo-Akku wird eine spezielle Konstantstromquelle für den Betrieb einer weißen LED an einem LiPo-Akku beschrieben.