Begrenzung des Stroms eines Konstantstrom-LED-Treibers, der eine Halogenlampe antreibt

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Begrenzung des Stroms eines Konstantstrom-LED-Treibers, der eine Halogenlampe antreibt

LED
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dimmen
Physik
Konstantstrom
strombegrenzend

ToucherOfRabbits

Ich versorge eine 12-V-, 35-W-Halogenlampe mit einem MeanWell HLG-100H-20B- Konstantstromnetzteil. Die "B"-Version dieses Netzteils verfügt über ein wirklich nettes Dimmsteuerungssystem, mit dem man den Ausgangsstrom über ein Potentiometer, eine variable Spannungsquelle oder PWM steuern kann. Dieses MeanWell-Gerät kann bei maximaler Einstellung 4,8 A abgeben, was offensichtlich zu viel für meine 35-W-12-V-Glühbirne ist. Um die volle Helligkeit meiner Glühbirne zu erreichen, benötige ich nur etwa 3A (~60% Strom von der MeanWell-Einheit). Leider hat die "B"-Version dieses Geräts keinen einstellbaren maximalen Ausgangsstrom wie die "AB"-Version, und die "AB"-Version ist nirgendwo auf Lager.

Unabhängig davon, wie ich den Ausgangsstrom steuere, kann ich ihn nicht über 3A kommen lassen. Dies ist ziemlich einfach zu bewerkstelligen (ich kann einfach meine PWM-Impulsdauer oder meinen Topfwiderstand usw. begrenzen), aber ich befürchte, dass ein Fehler oder ein Fehler im Steuerkreis den Ausgangsstrom höher als 3A machen könnte. Ich habe DC-Sicherungen, um zu verhindern, dass die Lichter durchbrennen, aber ich möchte das Ersetzen von Sicherungen so weit wie möglich vermeiden.

Gibt es eine Modulmethode zur Begrenzung des Stroms auf einen bestimmten Wert? Wenn meine PWM-Quelle versagt und die MeanWell-Einheit beispielsweise 4 A ausgibt, möchte ich, dass der Strom, der zu den Lichtern oder Sicherungen fließt, auf 3 A begrenzt wird. Vielleicht eine Art Stromteilerschaltung mit einem oder zwei Transistoren, um einen zusätzlichen Stromkreis zu öffnen?

Danke im Voraus für jeden Rat. Übrigens, ich bin Maschinenbauingenieur mit begrenzter Erfahrung in der Elektronik (wenn Sie es nicht sagen konnten), also lassen Sie es mich bitte wissen, wenn ich hier Unsinn ausspucke.

EDIT: Ich glaube, ich habe es herausgefunden, etwa 10 Minuten nach dem Posten dieser Frage. Siehe meine beschissene Farbzeichnung unten. Grundsätzlich lege ich einen Widerstand von 6,87 Ohm parallel zur Glühbirne + Sicherung. Die Stromaufteilung bedeutet, dass bei maximaler Leistung des Systems (4,8 A) der Pfad der Glühbirne nur ~ 3 A erfährt. Dies skaliert linear mit dem Ausgangsstrom.

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Begrenzung des Stroms eines Konstantstrom-LED-Treibers, der eine Halogenlampe antreibt

Transistor · Answer 1

Sicherungen haben nicht die gut definierte Abschaltung bei 3,001 A, auf die Sie vielleicht hoffen. Es ist wahrscheinlicher, dass die Lampe durchbrennt und die Sicherung schützt. Ich denke nicht, dass ein großer Aufwand die Mühe wert ist, eine relativ billige Lampe zu schützen.

Sie können einen parallelen Widerstand hinzufügen, um 1 A von der Glühbirne wegzuleiten, aber dies ist ein potenzieller Fehler und eine Energieverschwendung (12 W).

Abbildung 1. Das typische Netzteildesign von Mean Well. Quelle: Dimmbare Netzteilsteuerung .

Stattdessen würde ich dazu neigen, entweder einen Widerstand sicher parallel zum Dimmerpoti zu verdrahten, um die maximale Steuerspannung auf 7,5 V zu senken.

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 2. Der einfachste Strombegrenzer zur Widerstandssteuerung.

Die Konstantstromquelle ist, soweit ich das beurteilen kann, 0,1 mA. Wenn die Dimmerwiderstandssteuerung also nicht über 75 kΩ gehen darf, haben Sie die erforderliche Strombegrenzungssteuerung. (100.000 || 330.000 = 77.000.)

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 3. Der einfachste Strombegrenzer für die PWM-Steuerung.

Mit Abbildung 3 haben wir die Steuerspannung mit R2 auf max. 7,5 V begrenzt. Das Anwenden von PWM mit Q1 reduziert die Spannung, die durch den R1 / C1-Tiefpassfilter von Abbildung 1 gefiltert wird. Beachten Sie, dass bei PWM bei 0 % die Steuerspannung maximal ist (7,5 V = 75 % des angegebenen Stroms) und bei PWM bei 100 % die Steuerspannung minimal ist (0 V = 0 % des angegebenen Stroms). dh Sie müssen Ihre PWM-Strategie umkehren.

@Toucher: Entschuldigung, aus irgendeinem Grund habe ich das für ein 4-A-Netzteil ausgearbeitet. Ihre ist 4,8 A, aber Sie sollten in der Lage sein, die Widerstandswerte zu berechnen, um die gewünschte Steuerung zu erhalten.
Mir war anfangs nicht klar, wie verschwenderisch die Idee des parallelen Widerstands war. Was ist, wenn ich anstelle eines Parallelwiderstands einen Motor mit einem kleinen Lüfter hinzufüge? Nur ein verrückter Gedanke. Ich hätte Angst, dass das Licht flackert, aber vielleicht gibt es dafür eine Lösung?
Schlechte Idee. Der Motor ist kein konstanter "Widerstand". Es wird sehr niedrig sein, wenn der Motor abgewürgt ist. Sie wird größer, wenn der Motor schneller wird. (Der Motor zieht im Stillstand einen hohen Strom und einen niedrigen Strom, wenn er nahe der Nenndrehzahl läuft.) Motoren werden normalerweise mit konstanter Spannung betrieben.

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