Konstantstromquelle in SMD

    Bei einer Modellbahn gibt es oft was zu beleuchten - normalerweise mit kleinen Glühbirnchen, aber immer mehr werden LEDs verwendet. Vorteile sind weniger Abwärme und vor allem Wartungfreiheit.
    Jetzt passen allerdings die üblicherweise verwendeten 16V nicht zu den 2,1V der LED, auch ist die Sperrspannung der LED nicht ausreichend. So muß man zumindest eine Diode und einen Widerstand in Reihe vorschalten.

    Hier vorgestellt wird die klassische Stromquellen-Schaltung, mit der sich unabhängig von der angelegten Spannung immer eine konstante Helligkeit der LED ergibt. Am Ausgang können auch mehrere LED in Reihe geschaltet werden. Es muß nur die Summe der Durchlaßspannungen plus 3V kleiner als die anliegende Spannung sein, d.h. bei Versorgung mit 16V können 5 LED in Reihe betrieben werden. Bei Einsatz dieser Schaltung als Rücklicht mit 2 LED brennt das Rücklicht ab etwa 7V mit konstanter Helligkeit.

Schaltungsbeschreibung

    Schaltplan
    Die beiden Doppeldioden bilden einen Brückengleichrichter. R5 beschränkt den Ladestrom auf 480mA und kann entfallen, wenn C1 nicht bestückt ist. Der Kondensator C1 sorgt für einen Flackerschutz. Speziell bei Märklin-Betrieb ist auf ausreichende Spannungsfestigkeit zu achten: 24V * 1,41 = 34V, also 40V Type verwenden! 100u überbrückt etwa 0.1s, für längere Überbrückung muß die Kapazität erhöht werden.

    An der Diode D3 fällt etwa 1,4V ab. Der Arbeitspunkt von Q2 stellt sich so ein, dass an der Basis VCC-1,4V anliegen. Bei einer Basis-Emitter Spannung von 0,7V fallen somit an R3 0,7V ab. Der Widerstandswert von R3 bestimmt damit den Strom in der Emitterstrecke. Wählt man R3 zu 68 Ohm, ergeben sich etwa 10mA.
    Dieser Emitterstrom wird als Konstantstrom am Collector eingeprägt, d.h. am Collector läßt sich eine LED (oder auch mehrere in Reihe) perfekt betreiben.

Unterlagen

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    Schaltplan und Layout:
    - Schaltplan (pdf), (eagle)
    - Layout (pdf), (eagle)