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» Ich muss noch viel lernen...

Das habe ich wohl verstanden. Darum fiel es mir schwer überhaupt Ratschläge zu geben.

Eben ging es noch um eine Modellbahn. Wenn ein oder zwei Signale betrieben werden sollen, kann für jedes Signal ein Vorwiderstand verwendet werden und über die entsprechenden Relais oder Weichenkontakte die Signallampen gesteuert werden. Da spielen die Verluste noch keine Rolle! Und die Spannungskonstanz musst du dir in diesem Fall noch keine Sorgen machen. Durch den relativ großen Vorwiderstand ist die Stromänderung bei Spannungsschwankungen recht gering. Der Widerstand bestimmt den Strom. Ist der Widerstand wegen geringer Betriebsspannung sehr klein, bestimmt die Flussspannung der LED den Strom und geringe Spannungsschwankungen haben große Auswirkung auf den Strom.
Für die Straßenbeleuchtung sollten dann mehrere LEDs in Reihe über die Konstantstromquelle Betrieben werden.
Unterdessen sind wir beim Weihnachtsbaum gelandet. Da könnte man einen Schaltwandler einsetzen um die Spannung zu erhöhen, um noch mehre LEDs in Reihe zu schalten. Aber einen Solchen zusammenzulöten, würdest du bestimmt überfordert sein. Und erst recht wenn dieser gleichzeitig als Stromquelle arbeiten soll.

Zum Elko nach dem Gleich rechter: Dein Trafo hat 15,6V AC und nach dem Gleichrichter 13,8V. Das misst dein Instrument. Das ist insofern richtig, weil dein Instrument den Gleichrichtwert misst. Schaltest du einen Elko daran, wird dieser auf den Spitzenwert der Wechselspannung aufgeladen und dein Instrument misst 15,6V * Wurzel 2 minus 1,4V Flussspannung der Gleichrichterbrücke, also rund 20,5V.

Ein Elko nach dem Gleichrichter wird auf diese Spitzenspannung aufgeladen. Aber zwischen den Polaritätswechseln der Wechselspannung sind fast 10ms in denen Der Elko nicht nachgeladen wird. In dieser Zeit muss der Strom vom Elko geliefert werden. Damit entlädt der Elko sich wieder und die Spannung sinkt. Um die Größe des Elkos festzulegen musst du den Gewünschten Entnahmestrom wissen und festlegen welche Spannungseinsenkung (Brummspannung) du zulassen willst. Nehmen wir an, dass du zwei 15mA ketten anschließen willst und die Spannungsschwankung (Brummspannung) soll 2V nicht überschreiten.
(30mA * 10ms) / 2V = 150µF Die gibt es nicht! Also nimmst du 220µF

» So, hier isses:
»
»
»
» Hab mal die Bestückung ergänzt. Das Ding hab ich 2x und eine in SMD-Technik
» 3x, die kann ich nicht groß verändern- die wäre aber auch besser geeignet
» um in rollendes Material LEDs zu ergänzen.
»
» Eigentlich wollte ich diese hier ggf mehrfach nachbauen... was könnt Ihr
» mir hierzu sagen?
»
» Ach, noch was.
» Ich habe soeben die LED (von der vermutet wird, dass sie einen
» Vorwiderstand on Chip hat) hinter die KSQ an mein Labornetzteil gehangen
» und mit Gleichstrom befeuert. Die LED leuchtet minimal sogar wenn ich das
» Ding ganz runter drehe (Regelung Volt) und wird immer heller, je mehr Volt
» ich drauf gebe- bis 7,5 Volt, dann verändert sich die Helligkeit nicht mehr
» wahrnehmbar. Die Strommessung, wenn ich darauf umschalte, zeigt gar nüscht-
» also extrem wenig, wie mir scheint...
» Daraus kann ich doch schließen, dass meine KSQ + "weiße LED aus Kette von
» 40 Stück" zusammen 7,5 Volt verbrauchen, oder?

Deine Aussage ist nicht nachvollziehbar!
Deine Lichterkette kam mit 3 AA Elementen (4,5V) aus!

Diese Konstantstromquelle ist in sofern Ungünstig, weil die LEDs nicht gegen Plus oder Minus geschaltet werden können. Das kann eine Rolle Spielen, wenn mehrere LEDs an einer Stromquelle umgeschaltet werden sollen (Signale). Dann kann man A(Anode) und K(Katode) Brücken und die LED zu der nun zweipoligen Stromquelle in Reihe schalten. Verschlechtert aber das Regelverhalten.

» » Ich muss noch viel lernen...
» Das habe ich wohl verstanden. Darum fiel es mir schwer überhaupt Ratschläge
» zu geben.

Du machst das prima und es hilft mir beim Verständnis.
Ich habe schon so viel erlebt und gelesen, aber solche Zusammenhänge erlerne ich am besten am direkten Beispiel- und da habe ich ja nun eines.

» Eben ging es noch um eine Modellbahn. Wenn ein oder zwei Signale betrieben
» werden sollen, kann für jedes Signal ein Vorwiderstand verwendet werden und
» über die entsprechenden Relais oder Weichenkontakte die Signallampen
» gesteuert werden. Da spielen die Verluste noch keine Rolle! Und die
» Spannungskonstanz musst du dir in diesem Fall noch keine Sorgen machen.
» Durch den relativ großen Vorwiderstand ist die Stromänderung bei
» Spannungsschwankungen recht gering. Der Widerstand bestimmt den Strom. Ist
» der Widerstand wegen geringer Betriebsspannung sehr klein, bestimmt die
» Flussspannung der LED den Strom und geringe Spannungsschwankungen haben
» große Auswirkung auf den Strom.

Sehr gut, danke! Ich vermute, diese "Steuerungs- Vorteile" erkaufe ich mir dann durch
einen warm werdenden Widerstand, der den Rest "verbraten" muss, und habe dann
eben keine besonders effiziente Nutzung der einzelnen LED, korrekt?

» Für die Straßenbeleuchtung sollten dann mehrere LEDs in Reihe über die
» Konstantstromquelle Betrieben werden.

Ja, prima, das ist dann der nächste Einsatzschritt. Gleichrichten, Elko, KSQ.

» Unterdessen sind wir beim Weihnachtsbaum gelandet. Da könnte man einen
» Schaltwandler einsetzen um die Spannung zu erhöhen, um noch mehre LEDs in
» Reihe zu schalten. Aber einen Solchen zusammenzulöten, würdest du bestimmt
» überfordert sein. Und erst recht wenn dieser gleichzeitig als Stromquelle
» arbeiten soll.

Überfordert bin ich wenn ich mir eine Schaltung ausdenken soll, ja. Wenn ich
Unterstützung habe beim Finden der korrekten Bauteile und Schaltung, kann ich
das schon zusammenbringen. Das wäre dann ein Step-up-Wandler, richtig?

» Zum Elko nach dem Gleich rechter: Dein Trafo hat 15,6V AC und nach dem
» Gleichrichter 13,8V. Das misst dein Instrument. Das ist insofern richtig,
» weil dein Instrument den Gleichrichtwert misst. Schaltest du einen Elko
» daran, wird dieser auf den Spitzenwert der Wechselspannung aufgeladen und
» dein Instrument misst 15,6V * Wurzel 2 minus 1,4V Flussspannung der
» Gleichrichterbrücke, also rund 20,5V.

Hab schon vermutet dass es so ähnlich aussieht. (Damit komme ich dann sicher
(viel) später noch mal in einem anderen Post, ich habe nämlich einen Flipper, in
dem die Stromversorgungsplatine einen zu hohen Wert liefert und niemand hat
bisher verstanden oder erklären können, warum.)

» Ein Elko nach dem Gleichrichter wird auf diese Spitzenspannung aufgeladen.
» Aber zwischen den Polaritätswechseln der Wechselspannung sind fast 10ms in
» denen Der Elko nicht nachgeladen wird. In dieser Zeit muss der Strom vom
» Elko geliefert werden. Damit entlädt der Elko sich wieder und die Spannung
» sinkt. Um die Größe des Elkos festzulegen musst du den Gewünschten
» Entnahmestrom wissen und festlegen welche Spannungseinsenkung
» (Brummspannung) du zulassen willst. Nehmen wir an, dass du zwei 15mA ketten
» anschließen willst und die Spannungsschwankung (Brummspannung) soll 2V
» nicht überschreiten.
» (30mA * 10ms) / 2V = 150µF Die gibt es nicht! Also nimmst du 220µF

Ok, das mit der Brummspannung ist noch zu hoch, aber immer einen Wert höher
nehmen ist verstanden.Die Berechnung muss ich mir noch mal notieren.

Vielen Dank!

H.Heyde

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Danke für Hilfe. Seid geduldig, ich lerne langsam aber kontinuierlich.
Ich muss kein Profi werden, ich möchte Zusammenhänge verstehen.
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» Nun ja, 6-12 Stück sollen einen Miniweihnachtsbaum illuminieren
Ich hab so den Eindruck, dass du deine Komplette Modelleisenbahn und ggf. noch mehr mit LEDs beleuchten möchtest und dafür die universelle Schaltung suchst, quasi die eierlegende Wollmilchsau. Meiner Meinung (und bastlerischen Erfahrung) nach wird das nichts. Für die verschiedenen Anwendungen eignen sich verschiedene Lösungsansätze und du schreibst ja selber, dass du noch viel lernen musst.

Konzentriere dich erstmal auf ein Problem und löse das mit dem einfachsten Lösungsansatz. Dann verstehe diese Lösung und danach warum sich diese in dem Fall eignet. Danach geht es dann auf zum nächsten Projekt.

Was genau hast du alles für Einzelprojekte vor?

» Ich hab so den Eindruck, dass du deine Komplette Modelleisenbahn und ggf.
» noch mehr mit LEDs beleuchten möchtest und dafür die universelle Schaltung
» suchst, quasi die eierlegende Wollmilchsau. Meiner Meinung (und
» bastlerischen Erfahrung) nach wird das nichts.

Das klappt nur mit der altbekannten Theriakschaltung!

https://de.wikipedia.org/wiki/Theriak#Mittelalter

Um möglichst viele LEDs in Reihe zu schalten ist es von Vorteil, wenn die KSQ möglichst wenig Spannung zu Funktionsfähigkeit benötigt.
Allerdings weniger als 2,5V ist nicht drinn!
Als Zweipohl Ist es egal, ob die LEDs vor, oder hinter diese Quelle geschaltet werden.
Der Strom berechnet sich zu: 0,7V / R * 2
In diesem Beispiel: 0,7V / 150 Ohm * 2 = 9,33mA

» » So, hier isses:
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» » Hab mal die Bestückung ergänzt. Das Ding hab ich 2x und eine in
» SMD-Technik
» » 3x, die kann ich nicht groß verändern- die wäre aber auch besser
» geeignet
» » um in rollendes Material LEDs zu ergänzen.
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» » Eigentlich wollte ich diese hier ggf mehrfach nachbauen... was könnt Ihr
» » mir hierzu sagen?
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» » Ach, noch was.
» » Ich habe soeben die LED (von der vermutet wird, dass sie einen
» » Vorwiderstand on Chip hat) hinter die KSQ an mein Labornetzteil gehangen
» » und mit Gleichstrom befeuert. Die LED leuchtet minimal sogar wenn ich
» das
» » Ding ganz runter drehe (Regelung Volt) und wird immer heller, je mehr
» Volt
» » ich drauf gebe- bis 7,5 Volt, dann verändert sich die Helligkeit nicht
» mehr
» » wahrnehmbar. Die Strommessung, wenn ich darauf umschalte, zeigt gar
» nüscht-
» » also extrem wenig, wie mir scheint...
» » Daraus kann ich doch schließen, dass meine KSQ + "weiße LED aus Kette
» von
» » 40 Stück" zusammen 7,5 Volt verbrauchen, oder?
»
» Deine Aussage ist nicht nachvollziehbar!
» Deine Lichterkette kam mit 3 AA Elementen (4,5V) aus!
»
» Diese Konstantstromquelle ist in sofern Ungünstig, weil die LEDs nicht
» gegen Plus oder Minus geschaltet werden können. Das kann eine Rolle
» Spielen, wenn mehrere LEDs an einer Stromquelle umgeschaltet werden sollen
» (Signale). Dann kann man A(Anode) und K(Katode) Brücken und die LED zu der
» nun zweipoligen Stromquelle in Reihe schalten.
Sowas Ähnliches kann man auch für 1€ kaufen als Bausatz
https://www.pollin.de/p/led-konstantstromquellen-bausatz-810037

» » Dann kann man A(Anode) und K(Katode) Brücken und die LED zu
» » der nun zweipoligen Stromquelle in Reihe schalten.

» Sowas Ähnliches kann man auch für 1€ kaufen als Bausatz
» https://www.pollin.de/p/led-konstantstromquellen-bausatz-810037

Bei der einfachen Schaltung, als Zweipohl Ausführung, steigt der Strom bei erhöhter Spannung (von 2,5V bis auf 27V)
Fast auf den doppelten Wert. Das Regelverhalten ist nicht besonders. Ursache ist der Kollektor-Basiswiderstand. Dessen Strom sich, bei der zweipoligen Ausführung, zum LED-Strom addiert.

» » Ich hab so den Eindruck, dass du deine Komplette Modelleisenbahn und
» ggf.
» » noch mehr mit LEDs beleuchten möchtest und dafür die universelle
» Schaltung
» » suchst, quasi die eierlegende Wollmilchsau. Meiner Meinung (und
» » bastlerischen Erfahrung) nach wird das nichts.
»
» Das klappt nur mit der altbekannten Theriakschaltung!
»
» https://de.wikipedia.org/wiki/Theriak#Mittelalter

Immerhin ist da ein echter Wirkstoff enthalten, im Gegensatz zu Schlangenöl
https://www.golem.de/news/antivirensoftware-die-schlangenoel-branche-1612-125148.html

» » » Dann kann man A(Anode) und K(Katode) Brücken und die LED zu
» » » der nun zweipoligen Stromquelle in Reihe schalten.
»
» » Sowas Ähnliches kann man auch für 1€ kaufen als Bausatz
» » https://www.pollin.de/p/led-konstantstromquellen-bausatz-810037
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» Bei der einfachen Schaltung, als Zweipohl Ausführung, steigt der Strom bei
» erhöhter Spannung (von 2,5V bis auf 27V)
» Fast auf den doppelten Wert. Das Regelverhalten ist nicht besonders.
» Ursache ist der Kollektor-Basiswiderstand. Dessen Strom sich, bei der
» zweipoligen Ausführung, zum LED-Strom addiert.
»
»
Dafür ist es aber auch ein Zweipol, funktioniert auch bei LEDs wo Katode oder Anode auf masse liegen. Und so große Spannungsschwankungen hat man ja selten.

» Um möglichst viele LEDs in Reihe zu schalten ist es von Vorteil, wenn die
» KSQ möglichst wenig Spannung zu Funktionsfähigkeit benötigt.

Ja, verstehe.

» Allerdings weniger als 2,5V ist nicht drinn!
» Als Zweipohl Ist es egal, ob die LEDs vor, oder hinter diese Quelle
» geschaltet werden.
» Der Strom berechnet sich zu: 0,7V / R * 2
» In diesem Beispiel: 0,7V / 150 Ohm * 2 = 9,33mA
»

Frage 1: Warum 2 Dioden oben und 2 Dioden unten?

Frage 2: Sorry, aber die LED... kommen dann oben oder unten in die Zuleitung, ja?

Noch mal vielen Dank für die Hilfe. Kommst Du mal nach Köln, hast Du 1 Bier gut...

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» Frage 1: Warum 2 Dioden oben und 2 Dioden unten?
»
» Frage 2: Sorry, aber die LED... kommen dann oben oder unten in die
» Zuleitung, ja?
»
Ja.


Die linke Schaltung ist auch eine Konstantstromquelle.
Über den 4,7KOhm Basiswiderstand wird Strom in die beiden Dioden gespeist.
Die zweifache Flussspannung von rund 2*0,7V=1,4V liegt an der Basis an.
Also wird der Transistor angesteuert. Es fließt Strom durch die LED. Das erzeugt am 68 Ohm Widerstand einen Spannungsfall. Nehmen wir an, dass die Basis- Emitterstrecke des Transistors 0,65V hat. Dann kann der Spannungsfall an 68 Ohm bis auf 1,4V-0,65=0,75V steigen. Höher geht nicht weil die Basisspannung sich wegen der beiden Dioden nicht erhöhen kann. Somit fließt ein Konstanter Strom von 0,75V / 68 Ohm = 11mA, durch die LED. Leider hat diese Schaltung ebenfalls drei Anschlusspunkte. (+; Katode der LED und -)
Jetzt kann man sagen wir Schalten die LED in die Plus- oder Minuszuleitung und die 4,7kOhm direkt an den Kollektor. Da haben wir wieder das Problem, dass wir der Quelle mehr Spannung zubilligen müssen Um genügend Steuerstrom über die 4,7kOhm zu treiben.
zweite Problem ist, dass dieser Steuerstrom jetzt auch über die LED fließt. Und damit wird der LED Strom wieder Spannungsabhängig.

Um diese Probleme zu umgehen, wird in der rechten Schaltung einfach eine zweite Konstantstromquelle so geschaltet, dass sie den 4,7kOhm widerstand ersetzt. Jetzt fließt in beiden Strompfaden der gleiche Strom. 0,75V / 150Ohm * 2 = 10mA.

Und die LED kann in die Plusleitung oder in die Minusleitung geschaltet werden.
Anstatt der zwei 1N4148 Dioden in reihe kann man auch z-Dioden oder LEDs (die dann nicht als Leuchtmittel dienen sondern als Referenzspannung dienen) schalten. Aber LEDs haben eine höhere Flussspannung als die beiden 1N4148. Damit würde sich der Spannungsbedarf der Stromquelle Erhöhen und stände für eine LED-Kette nicht mehr zur Verfügung.
Wenn das keine Rolle Spielt kann man Anstatt der zwei 1N4148 je eine LED einsetzen.
Ungefähre Flussspannungen von LEDs: rot 1,5-2V grün 2V Blau und Weiß 3V

Sehr schön, jetzt hab ich viel Lernfutter und was zum Ausprobieren.
Fehlt nur noch die Zeit dafür, wie so oft.

DANKE!

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Hallo noch mal,

"Da sich diese LED-Lichterketten als billige Massenware auf dem Markt befinden, halte ich selektierte LEDs für unwahrscheinlich. Also vermute ich, dass es sich um LEDs mit Vorwiderstand on the chip handelt."

Das wäre denkbar... ich würde dennoch gern diese LEDs verwenden. Vorteile: Klein, verdrahtet und in einem durchsichtigen Tropfen "was-auch-immer" eingegossen (komplett ca 2 x 2 mm) gefallen sie mir. Aber: Ob sie einen VW drin haben, kann ich nicht sagen (sie sind SEHR KLEIN, wirken in dem Kunststofftropfen verschwindend winzig- vielleicht 0,7 x 1 mm?).

FRAGE: Wie kann ich möglichst sicher aber auch korrekt herausfinden / bestimmen, welche Werte zum Betrieb dieser LED angeraten sind? Habe regelbares Labornetzteil und Multimeter (wenn ich dem letzteren auch nicht so richtig traue...).

Nur durch Herumprobieren oder gibt es eine empfehlenswertere Vorgehensweise?



Viele Grüße

H.Heyde

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» Nur durch Herumprobieren oder gibt es eine empfehlenswertere
» Vorgehensweise?

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