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Engel(R)

22.05.2015,
10:12
 

Warum LED's nicht einfach so parallel schalten (Elektronik)

Hallo,
wenn LED's mit Ihren maximalen Strom betrieben werden, ist mir dies klar. Aber warum nicht, wenn die Spannung so niedrig gewählt wird, dass nur 30 - 50% des maximal erlaubten Stroms durch die LED's fließen?
Wenn die Spannung dann etwas schwankt - z.B. weil eine LED ausfällt - ist doch noch einiges an Reserve nach oben.
Danke für eure erleuchtenden Antworten!
Viele Grüße
Engel

olit(R)

E-Mail

Berlin,
22.05.2015,
10:30
(editiert von olit
am 22.05.2015 um 10:45)


@ Engel

Warum LED's nicht einfach so parallel schalten

» Hallo,
» wenn LED's mit Ihren maximalen Strom betrieben werden, ist mir dies klar.
» Aber warum nicht, wenn die Spannung so niedrig gewählt wird, dass nur 30 -
» 50% des maximal erlaubten Stroms durch die LED's fließen?
Du meist wenn der Strom so niedrig gewählt wird.
Mit der Spannung stellt man keinen LED-Strom ein!

» Wenn die Spannung dann etwas schwankt - z.B. weil eine LED ausfällt - ist
» doch noch einiges an Reserve nach oben.
» Danke für eure erleuchtenden Antworten!
» Viele Grüße
» Engel

Kannst du machen. Die LEDs sollten aber trotzdem ausgemessen sein. Oder aus einer Produktionsserie.

Ein Beispiel.


geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
22.05.2015,
10:50
(editiert von geralds
am 22.05.2015 um 10:57)


@ Engel

LED's einfach so parallel schalten....

---
..ist nicht! verboten, nur mal, um keine Missverständnisse zu erzeugen.
Verboten war es eigentlich auch nie.

Aber... -> der wichtigste Grund sind die Toleranzen,
die von unterschiedlichsten Gründen herkommen.
Daher vermeidet man, vereinbarter Weise, eine direkte
Parallelschaltung der aktiven Bauteile, also der Halbleiter.

Oft ist's eine Pi-Daumen Entscheidung, was im Grunde auch nur
eine Dummi-Entscheidung ist, aus Gewohnheit, Faulheit, "passt scho!" Bruch-Entscheidung.

Wer Geld und Zeit hat, wie die Bonzen-Firmen, entwickeln entsprechend.
Haben auch das Geld, Ausfälle zu ersetzen.
Der einfache "Mann", kleiner Unternehmen passen auf, gehen auf Nummer sicher.

Das war mal aus Ökonomischer Sicht.

Technisch, Physik:
.. Die Lebensdauer der überlasteten Bauteile sinkt rapide, wenn die Grenzen der Toleranzen erreicht, gar überschritten werden.
Daher entwickelt man richtiger Weise immer mit max./min. Toleranzen; bzw. Bereichen. Die auch der Hersteller angibt.

zB. Elko - hat bei 25° so 100000 Std. mittl. Lebensdauer, aber bei 80°, oder 125° nur einige 1000 Std, oder weniger.
Ist warum -> mindestens wegen Austrocknen der Dielektrikumflüssigkeit.

Ähnlich ist es bei der LED. Die LED ist ein Verbrauchsgegenstand mit Lebensdauer/-Ende.
! Weil es wird Material verbraucht, = anders als bei einer normalen Diode. -> Funktion der LED nachlesen.
Dann kann es dadurch Fehlerfälle geben, zwischen Schmelzen/ - Unterbrechen.
Nun, dann ereignen sich sofort Kettenreaktionen. -> Mausefallen-Test.

Die Exemplarstreuung (Fertigungstoleranzen innerhalb des bezeichneten Bauteiltyps) ist recht vielfältig ursächlich.
Materialien, die nicht 100% zusammenpassen.
Umwelteinflüsse, die auf das Bauteil wirken - Temperatur im wichtigsten Punkt, Feuchte als nächstes...
Bereits vergangene Lebensdauer eines Teils der Zusammenschaltung mit
den neu hinzugekommenen Bauteilen in der Schaltung
beeinflussen sich normal ungünstig zueinander. - "Alterung, künstliche Alterung".

Falsifikation:
Eine LED-Array_Platine wird so gebaut, wie du es haben willst - alles parallel, eine I_Quelle.
Dann scheint auf eine einzige LED zufällig die Sonne drauf. also...
Oder ein Bereich des Array wird mit Eis bedeckt, der andere mit Sonne beschienen...
rein zufällig, einfach nur so...
>> Temp./Feuchte-Einfluss und schon hast andere Parameter.

Es gibt mehr Gründe.....
So mal vorerst...

Grüße
Gerald
---

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

Eberhard(R)

Homepage E-Mail

22.05.2015,
12:33

@ Engel

Warum LED's nicht einfach so parallel schalten

» Hallo,
» wenn LED's mit Ihren maximalen Strom betrieben werden, ist mir dies klar.
» Aber warum nicht, wenn die Spannung so niedrig gewählt wird, dass nur 30 -
» 50% des maximal erlaubten Stroms durch die LED's fließen?
» Wenn die Spannung dann etwas schwankt - z.B. weil eine LED ausfällt - ist
» doch noch einiges an Reserve nach oben.
» Danke für eure erleuchtenden Antworten!
» Viele Grüße
» Engel

Hier sind zunächst die Grundlagen erklärt: http://www.led-treiber.de/html/led-kennlinien.html

Das Parallelschalten von LEDs und Versorgung derselben mit Spannung (statt Strom) ist demnach die denkbar schlechteste Methode.

Wie dort weiter unten beschrieben, ist das Parallelschalten von gleichen per Konstantstrom versorgten LEDs unter bestimmten Bedingungen mit Einschränkungen durchaus denkbar.

Am besten selbst ein konkretes Beispiel aufbauen und unter verschiedenen Bedingungen (Kältespray nicht vergessen) nachmessen.

Hartwig(R)

22.05.2015,
14:48
(editiert von Hartwig
am 22.05.2015 um 14:57)


@ Engel

Warum LED's nicht einfach so parallel schalten

Hallo,
schau Dir mal die Kennlinie einer LED an. schickt man einen Strom in Durchlassrichtung durch die LED, so wird man an der LED die Durchlassspannung messen, also z.B. 1,7V. Änderst du dann den STrom von z.B. 1mA auf 10mA, wird sich die Durchlasspannung nicht proportional ändern, sondern deutlich weniger. Umgekehrt kannst Du jetzt auch sagen, dass eine nur minimale Spannungsänderung den Strom bereits um den Faktor 10 (als Beispiel) verändern kann. Also minimale Spannungsänderungen bewirken erhebliche Stromänderungen! Jetzt musst Du bei Halbleitern immer von Exemplarstreuungen ausgehen - die Durchlassspannungen für einen bestimmten Strom sind also nie wirklich gleich.
Berücksichtigt man die enorme Abhängikeit des Stromes von der Spannung, dann kann bei 2 parallel geschalteten gleichen LEDs bei gleicher angelegter Spannung eine LED den richtigen Strom haben, die andere kann aber bereits weit überlastet sein. 10% Spannungsänderung können also deutlich mehr als 10% Stromänderung bedeuten! Und dann kommen eben noch alle anderen bereits von Gerald erwähnten "Schweinereien" dazu.

Grüsse
Hartwig

bigdie(R)

22.05.2015,
14:53

@ Eberhard

Warum LED's nicht einfach so parallel schalten

Problem ist ganz einfach, das bei Einzel LEDs. die Flußspannung nicht 100% gleich ist. Außerdem ist sie auch Temperaturabhängig und da beginnt das Problem. sie sinkt mit steigender Temperatur. Die LED mit der geringsten Spannung bekommt dann im dümmsten Fall den meißten Strom, erwärmt sich immer mehr und die anderne LEds bekommen gar nichts mehr. Bei LED Modulen (Cob) sind LEDs auch parallel und in Reihe geschalten, sie sind aber auf einem Kühlblech und haben daher annähernd die gleiche Temperatur.