Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Mister Seidenblume(R)

24.04.2011,
08:58
 

Batterie Led (Elektronik)

:-| Guten Tag !.Ich abe eine Frage wie das wohl funktioniert. Technisch derweil fuer mich nicht nachvollziehbar.

Eine weisse LED hat eine Stromaufnahme von 4V (oder woanders 3,4V ?). Nun gibt es Angebote von 10er und 20er Lichterketten(kaltweiss).Diese Lichterketten werden per Batterie betrieben. Die einen mit 2x 1,5V und die anderen 3x 1,5V.Was Bitte steckt da fuer ne Technik dahinter wenn doch eine LED schon 4V benoetigt. Wie koennen 20 LED,s a. 4V(80V)mit 4,5V 3x1,5V Batterie funktionieren ?.

Offensichtlich kann man sogar 30 LED,s mit 3 Batterien betreiben ?.

Interessant waere hierbei auch ob man mit 1 Batterie auch EINE LED betreiben kann, ohne das die durchknallt.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
24.04.2011,
10:08
(editiert von geralds
am 24.04.2011 um 10:26)


@ Mister Seidenblume

Batterie Led

Hi Seidenblumme,

Zuerst mal: Stromaufnahme .. ist in Strom (I) und nicht Volt (V).
Bei LEDs sind das einige mA (milli Ampere).

Für solche Lichterketten ist ein Netzteil notwendig.
Und zwar ein Spannungskonverter, auf englisch Booster-Converter (Hochsetzer-Konverter).
Der macht aus den 3V je nach Ausführung, Type, die hohe Spannung.

Eine LED ist wie eine übliche Diode Strom gesteuert, und zwar dann,
wenn die Sperrspannung in Flussrichtung überwunden wurde.
Unterhalb bis innerhalb dieser noch sperrenden Spannungszone
hast auf der Verbraucherseite noch keine Auswirkung, noch keine Spannung anliegen.
Oberhalb läßt die Diode den Strom durch und du kannst den Verbraucher steuern.
Im Falle der LED ist sie selbst Verbraucher --> sie leuchtet.

So ist bei der Diode normal 0,5V bis je nach Typ 0,7V der Sperrbereich.
Bei der LED je nach Type 2V bis so 4V.

Das heißt nun, dass du an eine LED sagen wir mal
eine rote Standard-LED 2V anlegen musst,
damit sie zu leuchten beginnt.
Mit anderen Worten: an der LED, bzw. Diode, fällt dessen
Spannung ab (Vorwärtsspannung oder Flussspannung).

ABER -- eine LED ist ja Strom gesteuert, sichtbar dann an der Helligkeit,
daher ist unbedingt ein seriell verdrahteter Widerstand als Strombegrenzung notwendig.
An diesem Widerstand fällt auch eine Spannung ab.

Daher machst so eine Rechnung:
1.)
Im Datenblatt nach gucken: LED benötigt zum Normalleuchten sagen wir 10mA Strom bei 2V Flussspannung,
und darf nur max. bis 40mA betrieben werden.
// Dazu kommt noch die Spannungsfestigkeit, welche bei solchen Halbleitern ca. 40V bis so 50V sind... je nach Type wiederum //

--> So ein Netzteil brauchst mal mindestens, 2V 10mA, Strom und Spannung begrenzend für den erlaubten Bereich.

2.)
Du hast aber nur ein "falsches" Netzteil, dann rechnest:

U_Batt - U_LED : I_Vorwärts = Serien_Widerstandswert

+ -----| RV_LED |---|A >| K|--- -
(A Anode, K Kathode der LED bzw. Diode; RV Vorwiderstand)

PS:
Die obigen Angaben sind lediglich als Veranschaulichung,
die jedoch schon den Tatsachen im Rahmen entsprechen.
Die Echtdaten musst du immer im jeweiligen Datenblatt nachlesen.

===>> Hast nun dein tolles LED_Band, dann musst eben die Flussspannungen addieren, die Strombegrenzung der
Serienschaltung mitrechnen, und dem entsprechend das Netzteil wählen.

Ist das vorhandene Netzteil um ein Quäntchen zu klein, dann die nächste
Größe wählen, aber nicht mehr.
Danach rechnest den passenden Vorwiderstand für den Rest des Spannungsabfalls aus, so
dass der Strom innerhalb des erlaubten Bereichs bleibt, zB 10mA oder 30mA.
Oder für eine weiße Lampen_LED 300mA.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

x y

24.04.2011,
10:48

@ Mister Seidenblume

Batterie Led

» Interessant waere hierbei auch ob man mit 1 Batterie auch EINE LED
» betreiben kann, ohne das die durchknallt.

http://www.prema.com/pdf/pr4401.pdf

Und von TI gibts sowas für weiße Leistungs-LEDs.

Mister Seidenblume(R)

24.04.2011,
10:53

@ geralds

Batterie Led

Meine Guete Gerald, kommst Du von einen anderen Stern mit diesen wissen ?. Da muss man sich erstmal den Durchblick verschaffen und es kapieren. Aber Danke fuer all die Muehe damit.Wenn ich jetzt was doppelt Frage, nimm es locker, denn mir fehlt die Erfahrung damit.

Du schreibst am Anfang zunaechst, Für solche Lichterketten ist ein Netzteil notwendig.Da gibt es aber kein NT und die 20 Leds, funktionieren ausschlisslich mit 3x AA Batterien.

Ich weiss nicht was perfekt und richtig ist. Eine info sagt das eine weisse LED 4V hat und woanderes sagt man 3,4V ?. Was hat nun so ne Led an Milliamper, wenn das entscheident ist. Also praktisch 0,5 bis 0,7 mA. Ich habe jetzt hier die weissen Led,s aus einer 100derter Lichterkette. Sind alle LEDS in weiss gleich ?.

Soweit ich durchblicke basiert Deine Auskunft ueber ein Netzteil mit Stromanschluss.

Hier jedoch gehts um den reinen Batteriebetrieb ohne jedes Netzteil.

Bitte arbeite doch hier mal ein Plan zusammen.

Gruss Mister Seidenblume.

» Hi Seidenblumme,
»
» Zuerst mal: Stromaufnahme .. ist in Strom (I) und nicht Volt (V).
» Bei LEDs sind das einige mA (milli Ampere).
»
» Für solche Lichterketten ist ein Netzteil notwendig.
» Und zwar ein Spannungskonverter, auf englisch Booster-Converter
» (Hochsetzer-Konverter).
» Der macht aus den 3V je nach Ausführung, Type, die hohe Spannung.
»
» Eine LED ist wie eine übliche Diode Strom gesteuert, und zwar dann,
» wenn die Sperrspannung in Flussrichtung überwunden wurde.
» Unterhalb bis innerhalb dieser noch sperrenden Spannungszone
» hast auf der Verbraucherseite noch keine Auswirkung, noch keine Spannung
» anliegen.
» Oberhalb läßt die Diode den Strom durch und du kannst den Verbraucher
» steuern.
» Im Falle der LED ist sie selbst Verbraucher --> sie leuchtet.
»
» So ist bei der Diode normal 0,5V bis je nach Typ 0,7V der Sperrbereich.
» Bei der LED je nach Type 2V bis so 4V.
»
» Das heißt nun, dass du an eine LED sagen wir mal
» eine rote Standard-LED 2V anlegen musst,
» damit sie zu leuchten beginnt.
» Mit anderen Worten: an der LED, bzw. Diode, fällt dessen
» Spannung ab (Vorwärtsspannung oder Flussspannung).
»
» ABER -- eine LED ist ja Strom gesteuert, sichtbar dann an der Helligkeit,
» daher ist unbedingt ein seriell verdrahteter Widerstand als
» Strombegrenzung notwendig.
» An diesem Widerstand fällt auch eine Spannung ab.
»
» Daher machst so eine Rechnung:
» 1.)
» Im Datenblatt nach gucken: LED benötigt zum Normalleuchten sagen wir 10mA
» Strom bei 2V Flussspannung,
» und darf nur max. bis 40mA betrieben werden.
» // Dazu kommt noch die Spannungsfestigkeit, welche bei solchen Halbleitern
» ca. 40V bis so 50V sind... je nach Type wiederum //
»
» --> So ein Netzteil brauchst mal mindestens, 2V 10mA, Strom und Spannung
» begrenzend für den erlaubten Bereich.
»
» 2.)
» Du hast aber nur ein "falsches" Netzteil, dann rechnest:
»
» U_Batt - U_LED : I_Vorwärts = Serien_Widerstandswert
»
» + -----| RV_LED |---|A >| K|--- -
» (A Anode, K Kathode der LED bzw. Diode; RV Vorwiderstand)
»
» PS:
» Die obigen Angaben sind lediglich als Veranschaulichung,
» die jedoch schon den Tatsachen im Rahmen entsprechen.
» Die Echtdaten musst du immer im jeweiligen Datenblatt nachlesen.
»
» ===>> Hast nun dein tolles LED_Band, dann musst eben die Flussspannungen
» addieren, die Strombegrenzung der
» Serienschaltung mitrechnen, und dem entsprechend das Netzteil wählen.
»
» Ist das vorhandene Netzteil um ein Quäntchen zu klein, dann die nächste
» Größe wählen, aber nicht mehr.
» Danach rechnest den passenden Vorwiderstand für den Rest des
» Spannungsabfalls aus, so
» dass der Strom innerhalb des erlaubten Bereichs bleibt, zB 10mA oder
» 30mA.
» Oder für eine weiße Lampen_LED 300mA.
»
» Grüße
» Gerald
» ---

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
24.04.2011,
12:06

@ Mister Seidenblume

Batterie Led

Hi,

Genau aus diesem Grund habe mit meinen obigen Erklärungen
vorbereitend,
dich zur Einführung in diese Materie informiert.
Ich habe es so entsprechend eingeschätzt, dass du etwas Vorgeschichte benötigst.

-->
Netzteil:
Nein, ich sprach schon von einem Batterie betriebenen Netzteil.
Es muss ja nicht immer von einer Steckdose kommen,
nur dass es Netzteil heißt.

Es ist so:
Der Konverter ist ein kleines Schaltnetzteil, so in etwa wie es xy im Parallelposting vorschlug.

Es gibt halt verschiedene Ausführungen.
Solche die direkt schaltend "hochtransformieren",
indem eine Speicherung der geschalteten Energie stattfindet;
zum Anderen Eines über einen Trafo - galvanisch getrennt - hochtransformierend.

Das kann man nun auswählen, welches für den jeweiligen Aufgabenbereich sinnvoll ist.



Das iss es, so funktioniert es mit der LED-Lichterkette.

Bei den einschlägigen Läden gibt es fertige Geräte, Module.

Willst was kombinieren, bzw. zusammenstoppeln,
musst halt immer die notwendigen Eckdaten kennen.

Hier kannst zB was finden:
zB unter "Ledtreiber"
www.conrad.de
www.reichelt.de
www.pollin.de

Oder halt in den Einrichtungshäusern, Lampengeschäften,,,,, durchgraben.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
24.04.2011,
12:20

@ x y

Jetzt weiss ich was in meiner LED-Lampe steckt!

» » Interessant waere hierbei auch ob man mit 1 Batterie auch EINE LED
» » betreiben kann, ohne das die durchknallt.
»
» http://www.prema.com/pdf/pr4401.pdf
»
» Und von TI gibts sowas für weiße Leistungs-LEDs.

Das ist jetzt aber eine interessante Info. Ich habe vor etwa 2 Monaten eine kleine Schlüssel-Etui-Stabtaschenlampe für 5 Franken gekauft. Sie enthält auf der Frontseite drei LEDs die weiss/blau leuchten und es hat eine AAA-Batterie. Für mehr ist in diesem kleinen Gehäuse auch gar keinen Platz, ausser eben einer solch kleinen SMD-Schaltung wie im PDF beschrieben.

Da das Alugehäuse das magnetische Feld der Drossel nicht nennenswert abschirmt, habe ich mit meinen frequenzdurchgehenden SONY-Weltempfänger sofort ausprobiert, ob die Frquenz wirklich bei 500 kHz liegt. Stimmt tatsächlich. Sie liegt bei 513 kHz.

Damit dürfte mit guter Wahrscheinlichkeit genau die Schaltung drin sein, die im PDF bschrieben ist. :-D

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
24.04.2011,
12:34
(editiert von geralds
am 24.04.2011 um 12:36)


@ schaerer

Jetzt weiss ich was in meiner LED-Lampe steckt!

---
Hi Thomas,

Solche Prema LED Treiber gibt es bereits seit so (über?) 3 Jahrem.

Elektor hatte vor ein paar Jahren sogar einen fertigen
Print hievon, auf der Zeitschrift aufgeklebt, verschenkt.

Die von TI sind auch ein tolles Teil.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
24.04.2011,
15:48
(editiert von geralds
am 24.04.2011 um 16:05)


@ Mister Seidenblume

Mail,

Du hast mir auf mein Mail geschrieben,
ich habe dir nun geantwortet.

PS: Nachtrag...
Das von dir gewählte, bzw. von mir vorgeschlagene Netzteil
sind offen ohne Gehäuse.

!!!!! Daher Achtung !!!!! 230V Netzspannung liegt voll dran !!!!!
Das kann tödlich sein.

Keiner übernimmt Verantwortung für dich, ich auch nicht!!!!
Du bist für deine Handlungen als Laie, oder auch als Profi selbst verantwortlich.

Daher IMMER spannungslos arbeiten und mit Verantwortung messen.
Am Besten sofort in einem Gehäuse einbauen.

Das sei dir mal gesagt. ok.

gerald
--

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Mister Seidenblume(R)

25.04.2011,
08:25

@ geralds

Mail,

Hallo Gerald,

ich habe Dir entsprechend in persoenlicher Mail versichert. Also keine Sorge. Wir sind alt genug um unser Handel selbst einschaetzen zu koennen. Sicherheit hat hierbei oberstes Gebot.

Ich Danke Dir soweit fuer all die Tips und der ernormen Muehe damit.

Gruss Mister Seidenblume.

» Du hast mir auf mein Mail geschrieben,
» ich habe dir nun geantwortet.
»
» PS: Nachtrag...
» Das von dir gewählte, bzw. von mir vorgeschlagene Netzteil
» sind offen ohne Gehäuse.
»
» !!!!! Daher Achtung !!!!! 230V Netzspannung liegt voll dran !!!!!
» Das kann tödlich sein.
»
» Keiner übernimmt Verantwortung für dich, ich auch nicht!!!!
» Du bist für deine Handlungen als Laie, oder auch als Profi selbst
» verantwortlich.
»
» Daher IMMER spannungslos arbeiten und mit Verantwortung messen.
» Am Besten sofort in einem Gehäuse einbauen.
»
» Das sei dir mal gesagt. ok.
»
» gerald
» --

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

25.04.2011,
11:10
(editiert von Harald Wilhelms
am 25.04.2011 um 11:39)


@ Mister Seidenblume

An Alle: Spannung von weissen LEDs

Hallo Leute,
mir ist zwar bekannt, das LEDs grundsätzlich über
Vorwiderstände betrieben werden müssen (Hinweis an
Seidenblume: Manchmal wird dieser Widerstand durch
den Innenwiderstand der Batterie realisiert); ich
habe aber eine kleine Taschenlampe mit drei paral-
lelen LEDs ohne zusätzliche Elektronik, die mit
zwei Zellen in Reihe läuft. Interessanterweise
funktionieren hier auch zwei Nickelakkus in Reihe,
obwohl mit 2,4...2,6V m.E. die Mindestspannung von
weissen LEDs unterschritten wird. Eine Kennlinie
dieser LEDs habe ich allerdings noch nicht aufge-
nommen, da das ohne Zerstörung der Lampe etwas
schwierig ist.
Gruss
Harald

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
25.04.2011,
11:23

@ Harald Wilhelms

Spannung von weissen LEDs

--
Hi Harald,

Das wäre aber ein kritischer Hinweis an einen Laien.

Da ginge sicher mehr kaputt, als Erfolgsfreude aufkäme.

Wir haben uns via Mail unterhalten.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

25.04.2011,
11:36

@ geralds

Spannung von weissen LEDs

» --
» Hi Harald,
»
» Das wäre aber ein kritischer Hinweis an einen Laien.
»
» Da ginge sicher mehr kaputt, als Erfolgsfreude aufkäme.

Ja, dieses Posting war weniger an Seidenblume, als eher an
Alle gerichtet. Vielleicht hätte ich da eher einen neuen
Thread starten sollen.
Gruss
Harald

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
25.04.2011,
11:43

@ Harald Wilhelms

Spannung von weissen LEDs

» » --
» » Hi Harald,
» »
» » Das wäre aber ein kritischer Hinweis an einen Laien.
» »
» » Da ginge sicher mehr kaputt, als Erfolgsfreude aufkäme.
»
» Ja, dieses Posting war weniger an Seidenblume, als eher an
» Alle gerichtet. Vielleicht hätte ich da eher einen neuen
» Thread starten sollen.
» Gruss
» Harald

--
Hm, auch meiner Einschätzung nach, ja.
Solche Tips von dir sind auf alle Fälle wertvoll für Alle
und im neuen Thread eine Diskurunde wert.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
25.04.2011,
17:41

@ Harald Wilhelms

An Alle: Spannung von weissen LEDs

» mir ist zwar bekannt, das LEDs grundsätzlich über
» Vorwiderstände betrieben werden müssen ...
» .. mit zwei Zellen in Reihe läuft. Interessanterweise
» funktionieren hier auch zwei Nickelakkus in Reihe,
» obwohl mit 2,4...2,6V m.E.

Dann teil uns doch die Erkenntnisse aus deinem Privat-Email-Thread mit.

Üblicherweise kenn ich die "3 AAA Zellen Konstruktion" bzw die "2 Li-Knopfzellen ohne Vorwiderstand Variante"

Auch ich hatte am Trödelmarkt Türkenstand eine relativ helle weisse LED Taschenlampe gesehen und gekauft. Zu Hause aufgemacht: war nur eine AA Zelle drin.
Naja, haste halt Scheisse gekauft, kannste dann auch mal auseinandernehmen.
Und oh Wunder: Auf der LED-Platine war tatsächlich eine Spule und IC drauf. Also Schaltwandler.
Nichts mit "am Vorwiderstand verbraten".

Qualitätsmängel gab es bei der China-Produktion aber trotzdem: am Schalter und an der Kontaktierung der LED-Platine. Passende Messing Unterlegscheibe eingelötet und nen vernünftigen Miniaturschalter.

Lithium Batterie rein und ins Auto gelegt. Dürfte für den Rest meines Lebens ausreichen, um auch im sibirischem Winter nachts auf der menschenleeren Autobahn ein Notlicht zu haben.

hws

x y

25.04.2011,
22:38

@ hws

An Alle: Spannung von weissen LEDs

» Lithium Batterie rein und ins Auto gelegt. Dürfte für den Rest meines
» Lebens ausreichen, um auch im sibirischem Winter nachts auf der
» menschenleeren Autobahn ein Notlicht zu haben.

Stimmt, es dürfte noch lange dauern bis in Sibirien Autobahnen gebaut werden. ;-)

el-haber

E-Mail

26.04.2011,
10:11

@ Mister Seidenblume

Batterie Led

Hi,
weiße LED haben zwischen 2,9V und 3,8V Flußspannung.
Das hängt vom Strom ab.
Die LED einer Lichterkette werden vermutlich mit nur 3-10mA betrieben, da sie ja nur akzentuierte Lichtpunkte und keine Beleuchtung ergeben sollen.
Die 4V Uf werden erreicht, wenn ein Strom von über 1A (3-5Watt-LED) fließt oder ein Vorwiderstand eingesetzt wird.
Der systembedingte Innenwiderstand einer LED ist bei ca. 5Ohm. Durch einen weiteren Widerstand von 50Ohm werden an 3V bis 2mA und an 4,5V bis 30mA realisiert.
Die superhellen Nichia-Spider können mit 30mA betrieben werden - das ist allerdings für eine Lichterkette und für Batteriebetrieb eine zu hohe Leistung, die sich in kurzer Betriebsdauer niederschlägt.

Mit Treibern kann die Spannung zwar hochgesetzt werden - wahrscheinlicher finde ich aber den Ansatz, daß eine etwa gleich hohe Wechselspannung erzeugt wird und die Lichterkette aus 2 Gruppen von antiparallel zusammen geschaltenen LED's betrieben wird.
Das gibt eine Art Dimmung der LED's und wirkt Batterieschonend, da die LED nicht kontinuierlich leuchten.

BTW. ich habe mir selber eine dieser Key-Ring-Leuchten umgebaut, so daß ich nur noch eine Knopfzelle brauche und die hohe Spannung mit einer Spule und Transistor erzeugt wird.

Weiße LED gibt es in den Lichtfarben 6000K-10000K = Reinweiß, 4000K = Tageslicht / neutral, 2500K warmweiß
Die Lichtfarbe ändert sich mit dem Stromfluß kaum - im gegensatz zu Halogen oder Glühfaden.

@gerald
BTW. Netzteil bezeichnet ein Gerät, das die Energie zur Versorgung aus einem elektrischen Netz nimmt. Batterie ist das auf jeden Fall nicht.
Dein Gedanke - ein Wandlergerät - kann aber dafür noch gelten.

CU st os