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Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für 9 Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet werden somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED benötigen 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung, Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen Problemen muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
LG. Günter

» 12 LED Weiß
» 9Volt Batterien
da hast du dir eine teure Energiequelle (in Verhältnis zur gespeicherten Energie) ausgesucht
» somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED benötigen
» 3 V
knapp kalkuliert, 3,5 V mein Richtwert
» bei 20 mA.
» Mit welchen Betriebsstunden
» kann man rechnen.
10h

» Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED
» Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für 9
» Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet werden
» somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED benötigen
» 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll
» wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen Problemen
» muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden
» kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» LG. Günter

Das wird so nicht klappen. Ich vermute du möchtest 36V weil 12x3V eben diese 36 V ergeben.

Das Problem bei LED ist die steile Kennlinie. Es fällt praktisch immer die gleiche Spannung ab, egal welcher Strom fließt (natürlich nur näherungsweise, aber so kann man sich das vorstellen). D.h. man muss den Strom irgendwie einstellen, dafür brauchst du dann einen Widerstand.

Beispiel: 5V Spannung, 3V LED Flussspannung und 20 mA. Es müssen also die 5V-3V weg. Sind dann 2V/20mA = 100 Ohm um den Strom einzustellen.

Heißt also, auftrennen der 12 LED in verschiedene Zweige. Zum Beispiel 4 Stränge mit 3 LED, gibt dann 12 V an zwei Batterien zu in Summe 18V, also verheizt du effektiv 1/3 der Spannung.

Wie man es auch rechnet, die Kombination ist ungünstig.

Bist du an die 9V gebunden?

» Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
Nimm alles, aber keine 9V-Blöcke.
Ein Ladegerät für eine Autobatterie hat sicher jeder Zuhause, von daher würde ich eine keine 12V Blei-Gel-Batterie vorschlagen.
Wenn du eine mit 3Ah nimmst, hast du einen Energiegehalt von 36Wh.
Deine 20mA LED kannst du auch mit weniger als 20mA betreiben. Sagen wir 15mA und gehen von 3,2V Spannungsfall aus, so ergibt dies eine Leistung von 0,6W.
Ergibt theoretisch 60h Betriebsdauer. Es kommen noch ein paar Verluste für die Stromregelung dazu, aber mit 50h bist du dann immer noch dabei.

Und vor allem schmeißt du nicht kiloweise 9V Batterien weg.

Woher bekommt denn die Gartenbahn ihre Energie?

Gruß Ingo

» Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED
» Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für 9
» Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet werden
» somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED benötigen
» 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll
» wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen Problemen
» muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden
» kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» LG. Günter
Kauf dir so etwas
https://www.ebay.de/itm/diverse-Spannungswandler-Spannungsregler-Step-Down-Up-Buck-Converter-Module/402060562782?hash=item5d9cad515e:g:~R0AAOSw11Je-z2R
Das Teil versorgst du mit einem USB Kabel aus einer Powerbank. Den Baustein stellst du ein auf 24V Ausgangsspannung. Aus den Leds bildest du 2 Gruppen a 6 Stück. Also 6 in Reihe + 1 Widerstand 330 Ohm oder Baustein einstellen auf 22 V und 240 Ohm Widerstand.

HI Günter,

der Vorschlag von BigDie ist insofern praktisch, weil es Powerbänke wie Sand am Meer gibt und quasi jeder eine hat - auch mal leihweise.
Als Alternative könnte man auch RC-Akkus verwenden. Die sind hochstromfähig - damit könntest Du zudem Deine Gartenbahn betreiben. Mit dem von BigDie vorgeschlagenen Wandler kannst Du dann die LEDs speisen. Möglicherweise macht es auch Sinn mehrere Akkus in Reihe zu schalten damit sparst Du Dir die Elektronik. Mit dem passenden Ladegerät sind sie ruck-zuck vollgeladen - und im Endeffekt hast Du nur noch eine Sorte Akkus was die Lagerung erleichtert.
Wie üblich führen mehrere Wege nach Rom.

Gruß
Ralf

» » Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED
» » Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für
» 9
» » Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet
» werden
» » somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED
» benötigen
» » 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll
» » wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» » Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen
» Problemen
» » muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden
» » kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» » LG. Günter
» Kauf dir so etwas
» https://www.ebay.de/itm/diverse-Spannungswandler-Spannungsregler-Step-Down-Up-Buck-Converter-Module/402060562782?hash=item5d9cad515e:g:~R0AAOSw11Je-z2R
» Das Teil versorgst du mit einem USB Kabel aus einer Powerbank. Den Baustein
» stellst du ein auf 24V Ausgangsspannung. Aus den Leds bildest du 2 Gruppen
» a 6 Stück. Also 6 in Reihe + 1 Widerstand 330 Ohm oder Baustein einstellen
» auf 22 V und 240 Ohm Widerstand.

» » Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED
» » Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für
» 9
» » Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet
» werden
» » somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED
» benötigen
» » 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll
» » wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» » Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen
» Problemen
» » muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden
» » kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» » LG. Günter
»
» Das wird so nicht klappen. Ich vermute du möchtest 36V weil 12x3V eben
» diese 36 V ergeben.
»
» Das Problem bei LED ist die steile Kennlinie. Es fällt praktisch immer die
» gleiche Spannung ab, egal welcher Strom fließt (natürlich nur
» näherungsweise, aber so kann man sich das vorstellen). D.h. man muss den
» Strom irgendwie einstellen, dafür brauchst du dann einen Widerstand.
»
» Beispiel: 5V Spannung, 3V LED Flussspannung und 20 mA. Es müssen also die
» 5V-3V weg. Sind dann 2V/20mA = 100 Ohm um den Strom einzustellen.
Das verstehe ich leider nicht
»
» Heißt also, auftrennen der 12 LED in verschiedene Zweige. Zum Beispiel 4
» Stränge mit 3 LED, gibt dann 12 V an zwei Batterien zu in Summe 18V, also
» verheizt du effektiv 1/3 der Spannung.
Auch das verstehe ich nicht
»
» Wie man es auch rechnet, die Kombination ist ungünstig.
»
» Bist du an die 9V gebunden?
Nein, handelsübliche 9V Blockhalter sind eine preisswerte Möglichkeit, diese unter den Wagen verbaut, 4 Stck. in Reihe geschalten, die 12 LED auch in Reihe, die Blockhalter sind mit einem Schalter lieferbar, das zusätzliche Gewicht verlagert den Schwerpunkt nach unten und somit die Fahrsicherheit, Vorwiderstand denke ich kann auf Grund des inneren Widerstand der Akkus vernachlässigt werden, für mich als Laie soweit noch verständlich

» » Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» Nimm alles, aber keine 9V-Blöcke.
» Ein Ladegerät für eine Autobatterie hat sicher jeder Zuhause, von daher
» würde ich eine keine 12V Blei-Gel-Batterie vorschlagen.
beides nicht vorhanden
» Wenn du eine mit 3Ah nimmst, hast du einen Energiegehalt von 36Wh.
» Deine 20mA LED kannst du auch mit weniger als 20mA betreiben. Sagen wir
» 15mA und gehen von 3,2V Spannungsfall aus, so ergibt dies eine Leistung von
» 0,6W.
» Ergibt theoretisch 60h Betriebsdauer. Es kommen noch ein paar Verluste für
» die Stromregelung dazu, aber mit 50h bist du dann immer noch dabei.
»
» Und vor allem schmeißt du nicht kiloweise 9V Batterien weg.
hier würde ich Akkus einsetzen

» Woher bekommt denn die Gartenbahn ihre Energie?
digital Strom am Gleis DCC Format, eine Möglichkeit wären Räder mit Stromabnahme was bei 4 Achsen auch ins Geld geht und da das Licht im Fahrbetrieb flackert würde auch der Einbau eines Spannungspuffer fällig
» Gruß Ingo

» » Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12 LED
» » Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter für
» 9
» » Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet
» werden
» » somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED
» benötigen
» » 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen soll
» » wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» » Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen
» Problemen
» » muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen Betriebsstunden
» » kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich mich.
» » LG. Günter
» Kauf dir so etwas
» https://www.ebay.de/itm/diverse-Spannungswandler-Spannungsregler-Step-Down-Up-Buck-Converter-Module/402060562782?hash=item5d9cad515e:g:~R0AAOSw11Je-z2R
» Das Teil versorgst du mit einem USB Kabel aus einer Powerbank. Den Baustein
» stellst du ein auf 24V Ausgangsspannung. Aus den Leds bildest du 2 Gruppen
» a 6 Stück. Also 6 in Reihe + 1 Widerstand 330 Ohm oder Baustein einstellen
» auf 22 V und 240 Ohm Widerstand.
Powerbank werde ich von unten ins Untergestell nicht unterbringen Freiraumhöhe ca. 25mm, mit Spannungswandler habe ich keine Erfahrung, denke das dieser auch gegen Feuchtigkeit geschützt werden muss

» » » Eine Frage in die Runde, in einen Waggon einer Gartenbahn sollen 12
» LED
» » » Weiß eingebaut werden, zur Versorgung soll unter dem Wagen 4 Halter
» für
» » 9
» » » Volt Batterien verbaut werden, die Halter sollen in Reihe geschaltet
» » werden
» » » somit erreiche ich mit 4 Blöcken eine Spannung von 36V. Die LED
» » benötigen
» » » 3 V bei 20 mA. Da die Beleuchtung maximal 3-4 Stunde / Tag brennen
» soll
» » » wäre dies für mich als Laie die günstigste Möglichkeit der Umsetzung,
» » » Soweit meine Theorie, wäre eine Umsetzung so möglich, mit welchen
» » Problemen
» » » muss ich rechnen bzw. was wäre zu beachten? Mit welchen
» Betriebsstunden
» » » kann man rechnen. Für eine Rückmeldung und Vorschläge bedanke ich
» mich.
» » » LG. Günter
» »
» » Das wird so nicht klappen. Ich vermute du möchtest 36V weil 12x3V eben
» » diese 36 V ergeben.
» »
» » Das Problem bei LED ist die steile Kennlinie. Es fällt praktisch immer
» die
» » gleiche Spannung ab, egal welcher Strom fließt (natürlich nur
» » näherungsweise, aber so kann man sich das vorstellen). D.h. man muss den
» » Strom irgendwie einstellen, dafür brauchst du dann einen Widerstand.
» »
» » Beispiel: 5V Spannung, 3V LED Flussspannung und 20 mA. Es müssen also
» die
» » 5V-3V weg. Sind dann 2V/20mA = 100 Ohm um den Strom einzustellen.
» Das verstehe ich leider nicht
» »
» » Heißt also, auftrennen der 12 LED in verschiedene Zweige. Zum Beispiel 4
» » Stränge mit 3 LED, gibt dann 12 V an zwei Batterien zu in Summe 18V,
» also
» » verheizt du effektiv 1/3 der Spannung.
» Auch das verstehe ich nicht
» »
» » Wie man es auch rechnet, die Kombination ist ungünstig.
» »
» » Bist du an die 9V gebunden?
» Nein, handelsübliche 9V Blockhalter sind eine preisswerte Möglichkeit,
» diese unter den Wagen verbaut, 4 Stck. in Reihe geschalten, die 12 LED auch
» in Reihe, die Blockhalter sind mit einem Schalter lieferbar, das
» zusätzliche Gewicht verlagert den Schwerpunkt nach unten und somit die
» Fahrsicherheit, Vorwiderstand denke ich kann auf Grund des inneren
» Widerstand der Akkus vernachlässigt werden, für mich als Laie soweit noch
» verständlich

Googel Mal nach Diodenkennlinie. Die geht bei einer gewissen Spannung, der Flussspannung, fast senkrecht nach oben.

Das heißt, wenn du die Spannung nur ein ganz klein wenig änderst, ändert sich der Strom sehr stark und die LED stirbt den thermischen Tod.

Theoretisch kannst du das durch die Spannung einstellen, praktisch gibt es Bauteilstreuung, Temperatureinflüsse und so weiter, daher musst du den Strom durch einen Widerstand begrenzen. Der Innenwiderstand der Batterie ist dafür allerdings deutlich zu klein.

Also brauchst du einen externen Widerstand. Der braucht eine gewisse Spannung. Jetzt haben deine LEDs immer 3V - oder auch etwas mehr - damit steht fest, was an deinem Widerstand abfällt. Nämlich Batterie minus Anzahl der LED Mal 3V. Da sind die 36V einfach ungünstig, weil nix mehr für den Widerstand übrig bleibt.

Wenn du mit einem Modellbauakku leben kannst gibt es LED Treiber für kleines Geld, die man einstellen kann. Wohl die richtige Wahl für dich. Dann 3 Stück in Serie und das 4x parallel.

» » Kauf dir so etwas
» »
» https://www.ebay.de/itm/diverse-Spannungswandler-Spannungsregler-Step-Down-Up-Buck-Converter-Module/402060562782?hash=item5d9cad515e:g:~R0AAOSw11Je-z2R
» » Das Teil versorgst du mit einem USB Kabel aus einer Powerbank. Den
» Baustein
» » stellst du ein auf 24V Ausgangsspannung. Aus den Leds bildest du 2
» Gruppen
» » a 6 Stück. Also 6 in Reihe + 1 Widerstand 330 Ohm oder Baustein
» einstellen
» » auf 22 V und 240 Ohm Widerstand.
» Powerbank werde ich von unten ins Untergestell nicht unterbringen
» Freiraumhöhe ca. 25mm, mit Spannungswandler habe ich keine Erfahrung, denke
» das dieser auch gegen Feuchtigkeit geschützt werden muss
Mit Powerbank meine ich so eine Ersatzstromversorgung fürs Smartfon. die sind dünner als dein 9V Block
https://www.ebay.de/itm/Tragbare-Powerbank-900000mAh-2USB-LED-External-Charger-Batterie-Power-Bank/154011745841?hash=item23dbd0be31:g:qjYAAOSwD1Bfm4qX
und der Spannungswandler kann ja in den Raum vom Wagon zu den LEDs
Da steht 900Ah, ich denke mal da hat man sich um ein paar Nullen vertan Nehmen wir mal an es sind 9Ah bei 3,7V, dann sind es immer noch 33 Wh Eine LED braucht 0,06W Mit Vorwiderständen und 12 LEDs sind das dann ca 1W. Der bzw die Wandler (in der Powerbank ist ja auch noch einer) brauchen auch noch etwas, dann sollte das so etwa 25h reichen Zum Vergleich ein 9V Akku hat oft nur 8,4V und 250mAh. Das sind 2,1 Wh x4 Akkus also 8,4 Wh. Und so ein 9V Akku kostet 5€ also 20€ für 4 Stück + Ladegeräte.
Die Powerbank lädst du mit jedem USB Ladegerät, ein Schalter ist in der Regel auch dran und man kann das Teil auch mal verwenden, um das Handy zu laden.
An den Wagen schraubst du so einen Magnet
https://www.pollin.de/p/magnet-mit-bohrung-67x9-5-mm-441310
und an die Powerbank klebst du ein Stück Blech und fertig ist die Beleuchtung.
PS. Ich kenne jetzt dieses Modell nicht, aber ich habe mal eine als Werbegeschenk bekommen. Der Akku war nach 3 Jahren in der Schublade ohne Benutzung noch nicht leer. Die 9V Akkus sind es für gewöhnlich nach 6 Wochen, es sei denn du hast Eneloope Akkus, die halten ca. 1 Jahr

» Vorwiderstand denke ich kann auf Grund des inneren
» Widerstand der Akkus vernachlässigt werden, für mich als Laie soweit noch
» verständlich
Das dies nicht so ist, wurde ja schon gesagt. Dazu kommt noch, dass die Spannung deines 9V-Blockes während des Entladens sinkt. Bei 7V wären dann nur noch 2,3V für die LEDs übrig, was zu wenig ist.
Auch wenn wenn du 5 9V-Blöcke nimmst, wird das zu knapp, wenn du sie nicht alle paar Stunden nachladen willst.
Außerdem bewegt sich die Spannung dann in einem so großen Bereich, dass mit einem einfachen Widerstand keine sinnvolle Stromregelung mehr möglich ist.

» https://www.ebay.de/itm/Tragbare-Powerbank-900000mAh-2USB-LED-External-Charger-Batterie-Power-Bank/154011745841?hash=item23dbd0be31:g:qjYAAOSwD1Bfm4qX
» und der Spannungswandler kann ja in den Raum vom Wagon zu den LEDs
» Da steht 900Ah, ich denke mal da hat man sich um ein paar Nullen vertan
» Nehmen wir mal an es sind 9Ah bei 3,7V, dann sind es immer noch 33 Wh Eine
» LED braucht 0,06W Mit Vorwiderständen und 12 LEDs sind das dann ca 1W.

9Ah für 10 EUR, glaube ich nicht. 900000µAh würde ich dem Verkäufer abnehmen.

» Vorwiderstand denke ich kann auf Grund des inneren
» Widerstand der Akkus vernachlässigt werden, für mich als Laie soweit noch
» verständlich

Moment mal, jetzt plötzlich Akkus? Nichts hast du verstanden.
Ok, die sparen Geld. Da so ein Akku aber aus 7 oder 8 Zellen mit je 1,2V Nennspannung besteht wird das Spannungsproblem noch größer.
7 Zellen bedeuten einen Arbeitsbereich zwischen "frisch geladen" und leer von 10,5V bis 7,0V (Nennspannung 8,4V).
Bei 8 Zellen hättest du 12V bis 8,0V (Nennspannung 9,6V).
Ein Akku hat einen sehr geringen Innenwiderstand der sich über den gesamten Arbeitsbereich kaum ändert. D.h., deine Leuchtdioden werden ohne Strombegrenzung zur Glühlampe, aber nur sehr kurz.