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h.heyde(R)

Köln,
02.10.2019,
18:40
(editiert von h.heyde
am 02.10.2019 um 18:45)
 

die LED, das unbekannte Wesen (Elektronik)

Hallo zusammen,

ich versuche mich jetzt mal in meinem ersten Fragenposting hier: Ich versuche, als Anfänger mit ersten Vorkenntnissen, LEDs zu verstehen.

---Projekt: Einsatz von LEDs (einzeln oder in Gruppen, also 1-n Stück) im Bereich Modellbau (Modellbahn).---
Da ich noch alte und auch uralte Komponenten in Spur N habe und mir die Zeit für eine große Anlage fehlt, bastele ich in aller Ruhe an einer Eigenentwicklung in einem Couchtisch mit Glasplatte (näheres vielleicht später, würde hier zu weit führen).
Ich weiß schon mal, dass LED keine Lämpchen sind. ;-)
Ich las schon einiges über Halbleiter und LED- Treiber und Vorwiderstände und Konstantstromquellen. Recht trocken.
Ich habe verschiedene LED hier, auch einen Satz in orange gekauft zu dem ich daher ein Datenblatt zum Nachsehen habe, die meisten sind aber "Grabbelkiste" ohne Infos.
Am liebsten möchte ich zunächst mal LED aus zwei kleinen dieser modernen (Draht-)Lichterketten verwenden, die sind so schön winzig und haben die Anschlüsse schon dran ;-) . Eine Kette hat 40 LED in weiß und eine 100 LED in "bunt". Diese sind an 3 Batterien AA also 4,5V parallel(!) geschaltet- wovon überall abgeraten wird, aber es leuchtet konstant. Wie lange? Keine Ahnung.
Ich möchte nun einzelne oder Gruppen davon über den Lichtausgang des Modellbahntrafos betreiben- und das dauerhaft. Mir fehlen aber Kenntnisse, wie ich das sicher bewerkstellige.
Ich lese also dazu und finde Infos von Vorwiderständen bis KSQ- und habe mir mal einige Konstantstromquellen besorgt und eine der Selbstbausätze (Conrad Best Nr 19 60 10, älter, von Privat gekauft) schon zusammengelötet. Dazu ein paar Brückengleichrichter W02G (waren günstig, eigentlich vermutlich überdimensioniert) besorgt, einen dran und- wie schön- schon kann ich eine der weißen LED, die ich von der 40er Kette abgeknippst habe, am Wechselstromausgang des Modellbahntrafos leuchten lassen. Ok.
Und nun?
Wie schalte ich nun korrekt mehrere- und vor allen Dingen wie viele- an diese KSQ (von der ich eine Anleitung habe, aber keine brauchbaren Daten zu meinen Fragen)?
Aktuell hängen 40 weiße (gemessen 3,2V und 400mA, Schaltung hab ich mal versucht zusammenzubasteln und hier anzuhängen) bzw 100 bunte (über Vorwiderstand) (gemessen 2,8V bei 520mA) PARALLEL an 3 Batterien AA, die meiner Kenntnis nach einen Eigenwiderstand aufweisen(oder?). Wenn ich nun 3 oder 6 oder 10 weiße oder bunte LED über solch eine KSQ betreiben möchte, sollte man das ja nicht parallel machen las ich an anderer Stelle- also muss ich die Parallel zusammengelöteten LED auftrennen und in Reihe schalten, damit alle die gleiche Amperezahl bekommen- oder?
Wie kann ich sicher herausfinden, wie viele LED in Reihe ich an die KSQ hängen kann? Probieren? Rechnen? Ich weiß nicht, wie viel die KSQ nimmt. Die von mir gelötete KSQ soll 15mA bei 4 - 30 V = haben.
Ich hab noch winzige fertige KSQ hier, da steht auch 15mA drauf (H-Tronic Micro Best Nr 1 18 50 27). Diese Anleitung spricht auch von 4-30V und "Reihenschaltung mehrerer LED möglich", liefert aber keine Anhaltspunkte, wie viele da dran funktionieren und ob das Teil irgendwann verglüht :-| (ist nur 25x20mm groß)... (ui, dafür müsste ich noch winzige(!) Brückengleichrichter suchen).

Was kann ich also vermuten?

Wenn bei 40 weißen LED 400mA gemessen werden, sollte eine dann 10mA haben?
Die 100er messe ich mit 520mA, sind die bunten also vermutlich 5mA- Typen?
Wenn ich 5mA-LED an eine KSQ hänge die 15mA liefert, bedeutet das 3 als Gruppe parallel und davon 1-n in Reihe?
Die weiße leuchtet an der KSQ, wird aber wenn sie 10mA braucht mit 15mA auf Dauer überfordert, richtig?

Ganz klare EndFrage: Wie würdet Ihr denn diese LED RICHTIG betreiben an einem Modellbahntrafo?

Mein Ziel ist es zwar, eine (dauerhaft) funktionierende Lösung zu haben. Ich will aber vor allen Dingen lernen und daher eine Lösung bauen, die ich auch selber verstehen kann und nicht etwas fertiges kaufen (das wird ja im Handel angeboten- und da sind es meist 1-3 LED mit einem simplen Widerstand...). Aktuell hab ich sogar noch Probleme beim Verständnis vom Unterschied Strom und Spannung :-D ich muss mir so was vorstellen können...

Sorry, viel Text- vielleicht werde ich mit der Zeit konkreter=kürzer, ich muss aber erst noch viel lernen.

Danke für jede Unterstützung... Ihr habt mit mir noch Arbeit, vermute ich. :waving:

H.Heyde :-)


--
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Danke für Hilfe. Seid geduldig, ich lerne langsam aber kontinuierlich.
Ich muss kein Profi werden, ich möchte Zusammenhänge verstehen.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

Jüwü(R)

E-Mail

Würzburg,
02.10.2019,
18:58

@ h.heyde

die LED, das unbekannte Wesen

» Hallo zusammen,
»
» ich versuche mich jetzt mal in meinem ersten Fragenposting hier: Ich
» versuche, als Anfänger mit ersten Vorkenntnissen, LEDs zu verstehen.
»
» ---Projekt: Einsatz von LEDs (einzeln oder in Gruppen, also 1-n Stück) im
» Bereich Modellbau (Modellbahn).---
» Da ich noch alte und auch uralte Komponenten in Spur N habe und mir die
» Zeit für eine große Anlage fehlt, bastele ich in aller Ruhe an einer
» Eigenentwicklung in einem Couchtisch mit Glasplatte (näheres vielleicht
» später, würde hier zu weit führen).
» Ich weiß schon mal, dass LED keine Lämpchen sind. ;-)
» Ich las schon einiges über Halbleiter und LED- Treiber und Vorwiderstände
» und Konstantstromquellen. Recht trocken.
» Ich habe verschiedene LED hier, auch einen Satz in orange gekauft zu dem
» ich daher ein Datenblatt zum Nachsehen habe, die meisten sind aber
» "Grabbelkiste" ohne Infos.
» Am liebsten möchte ich zunächst mal LED aus zwei kleinen dieser modernen
» (Draht-)Lichterketten verwenden, die sind so schön winzig und haben die
» Anschlüsse schon dran ;-) . Eine Kette hat 40 LED in weiß und eine 100 LED
» in "bunt". Diese sind an 3 Batterien AA also 4,5V parallel(!) geschaltet-
» wovon überall abgeraten wird, aber es leuchtet konstant. Wie lange? Keine
» Ahnung.
» Ich möchte nun einzelne oder Gruppen davon über den Lichtausgang des
» Modellbahntrafos betreiben- und das dauerhaft. Mir fehlen aber Kenntnisse,
» wie ich das sicher bewerkstellige.
» Ich lese also dazu und finde Infos von Vorwiderständen bis KSQ- und habe
» mir mal einige Konstantstromquellen besorgt und eine der Selbstbausätze
» (Conrad Best Nr 19 60 10, älter, von Privat gekauft) schon zusammengelötet.
» Dazu ein paar Brückengleichrichter W02G (waren günstig, eigentlich
» vermutlich überdimensioniert) besorgt, einen dran und- wie schön- schon
» kann ich eine der weißen LED, die ich von der 40er Kette abgeknippst habe,
» am Wechselstromausgang des Modellbahntrafos leuchten lassen. Ok.
» Und nun?
» Wie schalte ich nun korrekt mehrere- und vor allen Dingen wie viele- an
» diese KSQ (von der ich eine Anleitung habe, aber keine brauchbaren Daten zu
» meinen Fragen)?
» Aktuell hängen 40 weiße (gemessen 3,2V und 400mA, Schaltung hab ich mal
» versucht zusammenzubasteln und hier anzuhängen) bzw 100 bunte (über
» Vorwiderstand) (gemessen 2,8V bei 520mA) PARALLEL an 3 Batterien AA, die
» meiner Kenntnis nach einen Eigenwiderstand aufweisen(oder?). Wenn ich nun 3
» oder 6 oder 10 weiße oder bunte LED über solch eine KSQ betreiben möchte,
» sollte man das ja nicht parallel machen las ich an anderer Stelle- also
» muss ich die Parallel zusammengelöteten LED auftrennen und in Reihe
» schalten, damit alle die gleiche Amperezahl bekommen- oder?
» Wie kann ich sicher herausfinden, wie viele LED in Reihe ich an die KSQ
» hängen kann? Probieren? Rechnen? Ich weiß nicht, wie viel die KSQ nimmt.
» Die von mir gelötete KSQ soll 15mA bei 4 - 30 V = haben.
» Ich hab noch winzige fertige KSQ hier, da steht auch 15mA drauf (H-Tronic
» Micro Best Nr 1 18 50 27). Diese Anleitung spricht auch von 4-30V und
» "Reihenschaltung mehrerer LED möglich", liefert aber keine Anhaltspunkte,
» wie viele da dran funktionieren und ob das Teil irgendwann verglüht :-|
» (ist nur 25x20mm groß)... (ui, dafür müsste ich noch winzige(!)
» Brückengleichrichter suchen).
»
» Was kann ich also vermuten?
»
» Wenn bei 40 weißen LED 400mA gemessen werden, sollte eine dann 10mA haben?
» Die 100er messe ich mit 520mA, sind die bunten also vermutlich 5mA- Typen?
» Wenn ich 5mA-LED an eine KSQ hänge die 15mA liefert, bedeutet das 3 als
» Gruppe parallel und davon 1-n in Reihe?
» Die weiße leuchtet an der KSQ, wird aber wenn sie 10mA braucht mit 15mA auf
» Dauer überfordert, richtig?
»
» Ganz klare EndFrage: Wie würdet Ihr denn diese LED RICHTIG betreiben an
» einem Modellbahntrafo?
»
» Mein Ziel ist es zwar, eine (dauerhaft) funktionierende Lösung zu haben.
» Ich will aber vor allen Dingen lernen und daher eine Lösung bauen, die ich
» auch selber verstehen kann und nicht etwas fertiges kaufen (das wird ja im
» Handel angeboten- und da sind es meist 1-3 LED mit einem simplen
» Widerstand...). Aktuell hab ich sogar noch Probleme beim Verständnis vom
» Unterschied Strom und Spannung :-D ich muss mir so was vorstellen
» können...
»
» Sorry, viel Text- vielleicht werde ich mit der Zeit konkreter=kürzer, ich
» muss aber erst noch viel lernen.
»
» Danke für jede Unterstützung... Ihr habt mit mir noch Arbeit, vermute ich.
» :waving:
»
» H.Heyde :-)
»
»
»

lese das erst mal durch und du wirst etwas schlauer:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm

h.heyde(R)

Köln,
02.10.2019,
20:22

@ Jüwü

die LED, das unbekannte Wesen

» lese das erst mal durch und du wirst etwas schlauer:
» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm

Hallo und danke,

habe ich gelesen. Nun noch einmal. Beantwortet aber nicht meine Fragen.

Nebenbei bemerkt steht in dem Text:
"...begrenzt man den Strom idealerweise mit einer Konstant-Stromquelle. Da eine LED ein stromabhängiger Halbleiter ist, gelingt das am einfachsten mit einem Vorwiderstand..."
Das sagt für mich aus, das eine KSQ auch aus nur einem Widerstand bestehen kann... -?-
Sehe ich das falsch, oder ist das dann von einer SEHR stabilen Versorgung abhängig?

Bin neugierig auf weitere Antworten.

Viele Grüße

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.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

gast

02.10.2019,
20:36

@ h.heyde

die LED, das unbekannte Wesen

» Das sagt für mich aus, das eine KSQ auch aus nur einem Widerstand bestehen
» kann... -?-
» Sehe ich das falsch, oder ist das dann von einer SEHR stabilen Versorgung
» abhängig?
»
Ja eine stabile Spannung ergibt mit einem Widerstand einen stabilen Strom.

Eine KSQ kann Schwankungen der Versorgungspannung (und auch Änderungen der
LED Kennlinie) ausgleichen und ist die technisch hörerwertige Lösung.

ingo

E-Mail

03.10.2019,
14:57

@ h.heyde

die LED, das unbekannte Wesen

Das mit der KSQ ich eigentlich recht einfach.
Die begrenzt den Strom immer auf den voreingestellten Wert.
Nehmen wir mal an, Deine LED braucht 20mA bei 1,2V und Du hast eine KSQ die 20 mA liefert.
Jetzt kommen aus deinem Trafo aber so 12 Volt.
Die KSQ sogrt nun dafür, dass trotzdem nur 20mA durch Deine LED fließen. Überflüssige "Energie" wird zu Wärme.
Jetzt kannst Du einen Schritt weiter denken.
Es sind ja noch 10,8 von Deinen 12 Volt übrig. Du kannst also insgesamt 10 LEDs in Reihe an Deine KSQ hängen.
Die freut sich sogar, weil sie weniger warm wird.

Anders ist es, wenn Deine KSQ z. B. 40 mA liefert. Einfach 2 LEDs für 20 mA parallel schalten ist ungeschickt.
Eine läuft garantiert mit mehr als 20 mA wird dadurch etwas warm, was den Strom weiter erhöht und die LED noch stärker belastst, sie wird noch wärmer...
Den Rest kannst Du Dir Denken. Muss nicht so passieren, aber die Chance ist recht hoch.
Wenn es trotzdem sein soll, kann man mit einem kleinen Widerstand zur KSQ wieder für Gerechtigkeit sorgen.

Der Versuch die 40 mA durch eine Reihenschaltung auf die 2 LEDs zu verteilen wird scheitern.

Als pro Strang eine KSQ, daran so viele LEDs in Reihe wie der Trafo und die Spannungsfestigkeit der KSQ hergeben oder eben weniger und Du bist auf der sicheren Seite.

Gruß

Ingo

simi7(R)

D Südbrandenburg,
03.10.2019,
15:11

@ Jüwü

die LED, das unbekannte Wesen



Ein kleiner Klick für einen Menschen, Schonung für viele Scrollrädchen.

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
04.10.2019,
01:33
(editiert von cmyk61
am 04.10.2019 um 13:18)


@ h.heyde

die LED, das unbekannte Wesen

Moin,

für das Thema: "Betrieb einer LED" gibt es wohl verschiedene Herangehensweisen.
Diese unterscheiden sich jedoch nur durch die verwendeten Begriffe und die Art der Erklärung.

Hier mal mein Senf zum Thema:

Eine LED ist bekanntermaßen ein Halbleiter-Bauelement für dessen Anwendung man bevorzugt das Datenblatt zu Rate zieht.
Beim Studium desselben wird schnell klar, dass der Strom der durch eine LED hindurch fließt, zwingend begrenzt werden muss.
Als Energiequellen kennt man die Spannungsquelle mit folgenden, grundlegenden Eigenschaften: an den Klemmen misst man eine (mehr oder weniger konstante, von der Belastung abhängige, Spannung. Der Strom hingegen variert von Null bis hin zum maximalen Strom den unsere Spannungsquelle liefern kann ohne als "kurzgeschlossen" oder überlastet zu gelten. Erfreulicherweise bekommt man diese Eigenschaften bereits mit einer handelsüblichen Primärzelle frei Haus geliefert.
Das Gegenstück zur Spannungsquelle stellt die Stromquelle dar. Deren Eigenschaften sind: Die Spannung an den Klemmen variiert (von einem noch unbekannten Wert) bis hinter zu Null Volt. Der aus der Stromquelle hinausfliesende Strom hingegen ist innerhalb bestimmter Grenzen als konstant anzusehen. Leider sind diese Stromquellen physikalisch nicht käuflich erwerbbar. Man kann aber einer Stromquelle habhaft werden, indem man eine Spannungsquelle mit ein paar Bauteilen kombiniert und damit dann eine Stromquelle erbaut. Dies ist im einfachsten Falle ein schlichter Widerstand in Reihe zu einer Spannungsquelle. Die Qualität (= die Konstanz des Stromes) erhöht sich mit dem Bauteileaufwand. Für eine schlichte LED genügt folglich eine "Stromquelle". Die Konstanz ist relativ. Dagegen gibt es Schaltungen, die eine "konstantstromquelle höherer Präzision erfordern: eine Konstantstromquelle und/oder genauer: Präzisionsstromquelle.
Nun gehts ans Eingemachte: Jedes Bauteil kann man in mehrere Komponenten zerlegen: der ideale Teil und die Teile, die die Eigenschaften des Bauteils verschlechter wie parasitäre Kapazitäten, temperaturabhängigkeiten, Widerstände...
Und jede dieser Quellen besitzt einen Innenwiderstand. Bei einer Spannungsquelle ist selbiger in Reihe zur sogenannten "idealen Spannungsquelle" geschaltet und in realen Batterien nur indirekt zu ermitteln. Sein Wert liegt üblicherweise im Milliohm-Bereich - allgemeingültig gesagt: je niedriger desto besser. Bei einer Stromquelle ist dies, wie war es anders zu erwarten, genau anders herum: er liegt parallel zur idealen Stromquelle und je höher der Wert des Innenwiderstands desto besser.

Zurück zur LED:

um die Forderung zu erfüllen, den Strom durch eine LED zu begrenzen - oder präziser gesagt eine LED mit einem mehr oder weniger konstanten Strom zu speisen - kann man nun im einfachsten Fall eine Spannungsquelle mit einem (noch zu berechnenden) Widerstand in Reihe zu schalten um dann ein Konstrukt zu erhalten, dass Ähnlichkeiten mit einer Stromquelle besitzt.

Aber man sollte zunächst das Datenblatt der LED zu Rate ziehen: Wie groß ist UF der LED bei Nennstrom (oft 20mA). Dann lautet die Formel für den Vorwiderstand Rv:

Rv = ( Ubat-UF ) / ILED

Bei LEDs unbekannter Herkunft ist das oft ein Problem, denn die moderne Halbleitertechnik ermöglicht es, LED-Chips mit integriertem Vorwiderstand herzustellen.
Meine Vermutung liegt nun darin, dass es sich bei diesen Lichterketten mit vielen parallel geschalteten LEDs um solche mit Vorwiderstand handelt.
Man darf grundsätzlich Dioden parallel schalten, muss aber entweder auf guten termischen Kontakt achten oder aber selektierte LEDs verwenden.
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.

Zum Betrieb am Modellbahntrafo sollte es keine Probleme geben - außer den üblichen: Gleich- oder Wechselspannung?
Bei ersterem muss man die vorhandene Spannung möglichst verlustarm auf einen passenden Wert herabsetzen. Die LEDs der Lichterkette haben ja bereits ihr strombegrenzendes Element on the chip. Vorzugsweise würde ich hierzu einen Schaltregler verwenden.
Bei Wechselspannung muss man zunächst gleichrichten und dann ggf mit einem passenden Elko sieben. Denn eine pulsierende Gleichspannung kann man bei LEDs durchaus in Form von 100Hz-LIchtblitzen wahrnehmen. Ansonsten geht es weiter wie bei Gleichspannungsspeisung.
Eine Schlußrechnung zeigt uns, ob wir den Trafo nicht überlasten: P = U * Igesamt

Gruß
Ralf

p.s. sollte ich etwas vergessen haben oder sich Fehler in meinen Überlegungen befinden, bitte ich den fleissigen Finder um eine kurze und dennoch freundliche Benachrichtigung mit Richtigstellung des Sachverhaltes ;-)

Hartwig(R)

04.10.2019,
17:16
(editiert von Hartwig
am 04.10.2019 um 17:19)


@ cmyk61

die LED, das unbekannte Wesen

Hallo,

da Du ja nun schon auf das DB hingewiesen hast, hier mal als Beispiel die "Absolute maximum ratings" für eine standard-LED:

Gerade für einen "Einsteiger" ist der Blick ins Datenblatt zuweilen hilfreich.
Gezeigt sind Betriebsbedingungen, die unter keiner Bedingung Überschritten werden dürfen, andernfalls ist mit Zerstörung des Bauteils zu rechnen. Wichtig sind auch die Rahmenbedingungen, wie hier oft in Fußnoten angegeben.
Ergänzend zu der erwähnten Gleichrichtung ist hier noch die max. Sperrspannung (Reverse Voltage) von Bedeutung. Auch wenn die LED eine "richtige" Diode ist, liegt die Sperrspannung bei den meisten Typen wie hier auch bei 5V, darunter könnte sie also ihren Wechselstrom sogar selbst gleichrichten, man könnte sie direkt an Wechselstrom betreiben. Nur - sinusförmige Wechselspannung angenommen - müssen wir den Spitzenwert der Wechselspannung berücksichtigen. Bei max. Sperrspannung von 5V wäre also eine maximale Wechselspannung (effektiv) von 0,7 x 5V zulässig, also 3,5V. Diese 3,5V beziehen sich auf die Leerlaufspannung der Stromquelle, da diese ja im Sperrbetrieb nicht belastet wird. Man wird also in solchen Fällen meistens eine Diode mit höherer Sperrspannung in Reihe mit der LED schalten müssen.
Grüße
Hartwig

h.heyde(R)

Köln,
06.10.2019,
12:41

@ cmyk61

die LED, das unbekannte Wesen

Hallo Ralf,

Kompliment, DAS war mal eine richtig gute Antwort. Danke sehr! Sei Dir sicher, diesen Text werde ich mehrfach studieren; damit- so denke ich- kann ich mal wirklich was anfangen!
Ich scheiterte bisher nämlich immer daran, dass manche Gegebenheiten in der Literatur (also auch im WWW) so nicht zusammenhängend erwähnt werden und mir zum selber zusammenstellen der Ergebnisse und Erkenntnisse noch weitgehend die Erfahrung fehlt. Die LED in diesen Ketten- in der Tat Massenware- haben mich primär gereizt, da sehr preiswert und sehr klein und bereits an einer Leitung, zum Basteln und in die Materie hineindenken ein Ansatzpunkt für mich mit meinem sehr lückenhaften Halbwissen.
Danke noch mal und bis bald!

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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h.heyde(R)

Köln,
06.10.2019,
12:44

@ Hartwig

die LED, das unbekannte Wesen

Hallo Hartwig,

Auch Dir danke ich für Deine Antwort, da mir das Datenblatt fehlt, werde ich die meisten Infos selbst herausfinden müssen- eine echte Herausforderung für mich mit meinem Kenntnisstand.

Viele Grüße

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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h.heyde(R)

Köln,
06.10.2019,
12:44

@ gast

die LED, das unbekannte Wesen

Danke! :-)

--
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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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h.heyde(R)

Köln,
06.10.2019,
12:46

@ ingo

die LED, das unbekannte Wesen

Danke Ingo, mein Problem ist ja, dass diese LED alle parallel an der Batteriebox hängen (und das im Falle der weißen LED-Kette sogar ohne Vorwiderstand) und anscheinend prima funktionieren, was sie nach all dem was ich lese gar nicht tun sollen dürften ;-)

--
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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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h.heyde(R)

Köln,
08.10.2019,
13:23

@ cmyk61

die LED, das unbekannte Wesen

Hallo, ich noch mal,

» Meine Vermutung liegt nun darin, dass es sich bei diesen Lichterketten mit
» vielen parallel geschalteten LEDs um solche mit Vorwiderstand handelt.
» Man darf grundsätzlich Dioden parallel schalten, muss aber entweder auf
» guten termischen Kontakt achten oder aber selektierte LEDs verwenden.
» 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.

Verstehe. Ich weiss es aber nicht sicher. Hier frage ich mich daher, wie ich den optimalen Betriebszustand der vorhandenen LED herausfinden kann, ohne welche zu zerstören.

» Zum Betrieb am Modellbahntrafo sollte es keine Probleme geben - außer den
» üblichen: Gleich- oder Wechselspannung?
» Bei ersterem muss man die vorhandene Spannung möglichst verlustarm auf
» einen passenden Wert herabsetzen. Die LEDs der Lichterkette haben ja
» bereits ihr strombegrenzendes Element on the chip. Vorzugsweise würde ich
» hierzu einen Schaltregler verwenden.

Das klingt viel versprechend. VERLUSTARM ist einer der Gründe, warum ich LED verwenden möchte (die althergebrachten "Lämpchen" habe ich nämlich zu Hauf und diese leuchten eigentlich sehr schön, aber verlustreich und warm...).

Schaltregler... welchen würde der Fachmann empfehlen und wie schalte ich den? Hier fehlt mir Sachkenntnis.

Viele Grüße

H.Heyde :-)

--
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Danke für Hilfe. Seid geduldig, ich lerne langsam aber kontinuierlich.
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++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

olit(R)

E-Mail

Berlin,
08.10.2019,
15:57
(editiert von olit
am 08.10.2019 um 16:35)


@ h.heyde

die LED, das unbekannte Wesen

» Hallo, ich noch mal,
»
» Wie ich den optimalen Betriebszustand der vorhandenen LED herausfinden kann,
» ohne welche zu zerstören.
»
» Schaltregler... welchen würde der Fachmann empfehlen und wie schalte ich
» den? Hier fehlt mir Sachkenntnis.
»
Ein Schaltregler der die Spannung auf 4V herabsetzt, wäre ja nur sinnvoll wenn du deine komplette kette damit betreiben wolltest.
Du willst aber einzelne LEDs herausschneiden.
Da ist der Betrieb mit deinen Konstantstromquellen sinnvoller.
Wenn der Eisenbahntrafo 12V Wechselspannung hat Und du nach dem Brückengleichrichter
Ein Elko von 100µF schaltest, hast du eine Gleichspannung von (12V*sqrt{2} minus 1,4 Flussspannung vom Gleichrichter minus 1,5V Brummspannung) 14V. Wenn du da die Konstantstromquelle Anschließt und die Vielleicht 3V bis 4V benötigt. Bleiben noch rund 10V für die LEDs. Eine Weiße LED hat eine Flussspannung von rund 3V also kannst du 3 Weiße bzw. Blaue LEDs in reihe Schalten. Bei roten und grünen LEDs sind es 5. Schaltest du mehr LEDs in Reihe, kann die Stromquelle nicht mehr den gewünschten Strom liefern und die LEDs werden dunkler. Probieren kannst du es aber. Meist ist die Trafospannung höher.
Wenn die LEDs bei den 15mA von der Konstantstromquelle zu hell leuchten, kann man einen Widerstand in der Stromquelle verändern um den Strom zu verringern. Dazu muss man natürlich die Schaltung der Stromquelle kennen.
Du kannst auch weniger LEDs an diese Quelle hängen. Dann sind die Verluste entsprechend größer. Wenn du an den Elko, der nach dem Gleichrichter sitzt, mehrere dieser Stromquellen Schaltest, musst du den Elko entsprechend vergrößern.
Es wird, wie du getestet hast, auch ohne Elko leuchten. Aber dann hast du ein 100Hz Flimmern auf den LEDs Die Konstantstromquelle sollte es (ohne Garantie) mitmachen. Umso mehr LEDs in Reihe sind, umso größer wird das 100Hz flimmern.
Für einzelne LEDs benötigst du keine Konstantstromquelle. Da reicht ein Vorwiderstand von 680 Ohm bis 2kOhm. Je nach gewünschter Helligkeit.

https://www.elektronik-kompendium.de/news/formelsammlung-puri/

h.heyde(R)

Köln,
08.10.2019,
19:09

@ olit

die LED, das unbekannte Wesen

» » Wie ich den optimalen Betriebszustand der vorhandenen LED herausfinden
» kann, ohne welche zu zerstören.
» Ein Schaltregler der die Spannung auf 4V herabsetzt, wäre ja nur sinnvoll
» wenn du deine komplette kette damit betreiben wolltest.

Nun ja, 6-12 Stück sollen einen Miniweihnachtsbaum illuminieren ;-)

» Du willst aber einzelne LEDs herausschneiden.
» Da ist der Betrieb mit deinen Konstantstromquellen sinnvoller.

Ok.

» Wenn der Eisenbahntrafo 12V Wechselspannung hat Und du nach dem
» Brückengleichrichter
» Ein Elko von 100µF schaltest, hast du eine Gleichspannung von (12V*sqrt{2}
» minus 1,4 Flussspannung vom Gleichrichter minus 1,5V Brummspannung) 14V.

Aktueller Trafo liefert AC 15,6V~ und nach BrüGleiRichter sinds 13,8V=
gemessen mit einem alten DigitalMM ohne Gewähr auf Richtigkeit...ohne ElKo.

» Wenn du da die Konstantstromquelle Anschließt und die Vielleicht 3V bis 4V
» benötigt.

Was ich eben nicht weiß. Muss die Schaltung mal hier rein basteln...

» Bleiben noch rund 10V für die LEDs. Eine Weiße LED hat eine
» Flussspannung von rund 3V also kannst du 3 Weiße bzw. Blaue LEDs in reihe
» Schalten. Bei roten und grünen LEDs sind es 5. Schaltest du mehr LEDs in
» Reihe, kann die Stromquelle nicht mehr den gewünschten Strom liefern und
» die LEDs werden dunkler. Probieren kannst du es aber. Meist ist die
» Trafospannung höher.

Danke...

» Wenn die LEDs bei den 15mA von der Konstantstromquelle zu hell leuchten,

ja, ich hab die Befürchtung das ist zu viel, gerade bei den bunten LED...

» kann man einen Widerstand in der Stromquelle verändern um den Strom zu
» verringern. Dazu muss man natürlich die Schaltung der Stromquelle kennen.

Kommt in Kürze.

» Du kannst auch weniger LEDs an diese Quelle hängen. Dann sind die Verluste
» entsprechend größer.

Das ist doof, ich will ja gerade LED um die Verluste zu minimieren.

» Wenn du an den Elko, der nach dem Gleichrichter sitzt,
» mehrere dieser Stromquellen Schaltest, musst du den Elko entsprechend
» vergrößern.

Öhm, gibt es da Berechnungstips oder Einschätzungshilfen?

» Für einzelne LEDs benötigst du keine Konstantstromquelle. Da reicht ein
» Vorwiderstand von 680 Ohm bis 2kOhm. Je nach gewünschter Helligkeit.

Ja, das ist aber dann die Einfachstvariante, die einerseits eine recht stabile Spannung braucht um berechenbare Ergebnisse zu liefern und auch vor allem viel Energie in Wärme VERBRENNT, was ich ja gerade vermeiden möchte... oder irre ich hier?

» https://www.elektronik-kompendium.de/news/formelsammlung-puri/

Danke für den Link, sehr feine Übersicht. Ich muss noch viel lernen... :-)

--
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Danke für Hilfe. Seid geduldig, ich lerne langsam aber kontinuierlich.
Ich muss kein Profi werden, ich möchte Zusammenhänge verstehen.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

h.heyde(R)

Köln,
08.10.2019,
19:23
(editiert von h.heyde
am 08.10.2019 um 20:38)


@ olit

die LED, das unbekannte Wesen-> Schaltung meiner KSQ

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?

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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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