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Titus

18.12.2021,
12:33
 

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte (Elektronik)

Hallo liebe Leute,

ich habe in meinem Camper zwei dimmbare LED-Leuchten eingebaut. Per Labornetzgerät habe ich festgestellt, dass sich die Helligkeit der Leuchten in einem Bereich von 8 bis10 Volt regeln (dimmen) lässt. Nun habe ich bei 12 Volt einen Strom von ca. 330 mA gemessen. Die parallel geschalteten Leuchten müssten also rechnerisch einen Gesamtwiderstand von etwa 36,4 Ohm haben. Nun habe ich den Artikel "Spannungsteiler" hier im Kompendium gelesen. Daraus habe ich eine Schaltung aus den Leuchten, einen Festwiderstand und ein Drehpoti berechnet und umgesetzt. (Siehe Grafik im Anhang zu diesem Posting).

Anhand der Formel für "unbelastete Spannungsteiler" habe ich dann die Größe des festen Widerstands und die des Drehpotis berechnet. Die Leuchten dimmen nun auch, aber leider nicht in dem erwarteten Bereich! :-(

Was mache ich falsch? Verhalten sich die LED-Leuchten anders, als ich es durch das ohmsche Gesetz erwarte? Oder ist meine Art der Berechnung falsch? Muss ich meine Schaltung doch anhand des Beispiels "belasteter Spannungsteiler aufbauen und wenn ja, warum?

Wenn ich das Poti auf maximalen Widerstand einstelle, müssten nach meiner Berechnung 8 Volt an den Leuchten anliegen. Tatsächlich sind es aber 9,5 Volt. Und es müssten 239 mA fließen. Gemessen habe ich aber 138 mA. Ich bin verwirrt.

Danke, Titus






Offroad GTI(R)

18.12.2021,
12:43

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» Was mache ich falsch? Verhalten sich die LED-Leuchten anders, als ich es
» durch das ohmsche Gesetz erwarte?
Allerdings. Dioden sind nicht lineare Bauteile.

» Muss ich meine Schaltung doch anhand des Beispiels "belasteter
» Spannungsteiler aufbauen und wenn ja, warum?
Nein.

» Wenn ich das Poti auf maximalen Widerstand einstelle, müssten nach meiner
» Berechnung 8 Volt an den Leuchten anliegen. Tatsächlich sind es aber 9,5
» Volt. Und es müssten 239 mA fließen. Gemessen habe ich aber 138 mA. Ich bin
» verwirrt.
Brauchst du nicht sein, ist schon richtig, dass deine berechneten Ergebnisse falsch sind :-P

LEDs werden auch vorzugsweise nicht über einen Vorwiderstand gedimmt, sondern mittels PWM.

Titus

18.12.2021,
12:50

@ Offroad GTI

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» LEDs werden auch vorzugsweise nicht über einen Vorwiderstand gedimmt,
» sondern mittels PWM.

Das ist mir bekannt. In Innern meiner Leuchten wird vermutlich eine solche Schaltung sein.

Um zu prüfen, ob die Leuchten durch die Eingangsspannung dimmbar sind, hatte ich ja das Labornetzgerät benutzt. Bei dem Gerät kann ich die Spannung regulieren. Es funktioniert. Im Bereich von 8 bis 10 Volt.

Wie kann ich nun eine solche Regelung im Fahrzeug nachbauen. Ich hatte gehofft, mit ein oder zwei Widerständen auszukommen.

Gast

18.12.2021,
13:36

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» Wie kann ich nun eine solche Regelung im Fahrzeug nachbauen. Ich hatte
» gehofft, mit ein oder zwei Widerständen auszukommen.

Bau dir eine PWM mit nem 555 auf.

Offroad GTI(R)

18.12.2021,
14:20

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» In Innern meiner Leuchten wird vermutlich eine solche
» Schaltung sein.
Wohl kaum, wenn sie nur über zwei Adern angeschlossen wird.


» Um zu prüfen, ob die Leuchten durch die Eingangsspannung dimmbar sind,
» hatte ich ja das Labornetzgerät benutzt. Bei dem Gerät kann ich die
» Spannung regulieren. Es funktioniert. Im Bereich von 8 bis 10 Volt.
Wenn die für 12V ausgelegt ist (und mutmaßlich nur über einen Widerstand betrieben wird) ist sie bei 8V natürlich sehr stark gedimmt. 10V ist dann schon wieder nah genug an 12V, sodass der Helligkeitsunterschied nicht mehr so groß ist (ebenfalls mutmaßlich).
Miss doch mal den Strom bei 8V, 10V und 12V.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
18.12.2021,
14:29
(editiert von Strippenzieher
am 18.12.2021 um 16:51)


@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare? LED-Leuchte

» ich habe in meinem Camper zwei dimmbare LED-Leuchten eingebaut.
Wie kommst du drauf, dass diese dimmbar seien?
Steht das drauf? Oder steht das in der Produktbeschreibung? Oder gibt es einen Steuereingang (für Poti oder PWM)?
Auch wichtig zu wissen:
für 12V konstante Spannung?
oder
für KFZ mit 12V Nennspannung? (= 10,5...14,4V +/- Transienten)
Mindestens bei letzterem ist eine Konstantstromquelle drin, die du bei U=
» in einem Bereich von 8 bis10 Volt
außerhalb des Wertes (Strom-Sollwert 150mA) für den Stromregler (=wesentlicher Bestandteil der Konstantstromquelle) betreibst, das scheint dann wie
» regeln (dimmen) lässt
Der Stromregler kann den Strom-Sollwert nicht halten, ist also übersteuert.

Kann sein, dass es mit einem step-down-converter geht
zB.
https://www.ebay.de/itm/174479693760?hash=item289fccd7c0:g:imYAAOSwiydfh09n
aber Murks wäre es dennoch, wenn eine Konstantstromquelle in der Leuchte sein sollte.

Titus

18.12.2021,
15:55

@ Offroad GTI

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» Wenn die für 12V ausgelegt ist (und mutmaßlich nur über einen Widerstand
» betrieben wird) ist sie bei 8V natürlich sehr stark gedimmt. 10V ist dann
» schon wieder nah genug an 12V, sodass der Helligkeitsunterschied nicht mehr
» so groß ist (ebenfalls mutmaßlich).

Richtig.

» Miss doch mal den Strom bei 8V, 10V und 12V.

12V -> 155 mA (hell)
10V -> 110 mA (hell)
9V -> 32 mA
8V -> 0,5 mA (dunkel)

Titus

18.12.2021,
16:04

@ Strippenzieher

Spannungsteiler für LED-Leuchte basteln

» » ich habe in meinem Camper zwei dimmbare LED-Leuchten eingebaut.
» Wie kommst du drauf, dass diese dimmbar seien?

Ich hätte das Wort "dimmbar" nicht für mein Posting verwenden sollen.

» Steht das drauf? Oder steht das in der Produktbeschreibung? Oder gibt es
» einen Steuereingang (für Poti oder PWM)?

Ich SEHE es. Ich habe eine der beiden LED-Spots am Netzteil angeschlossen und die Spannung nach und nach von 12 Volt ausgehend reduziert. Ab unter 10 Volt ist deutlich zu sehen, wie die Lampe dunkler wird, bis sie schließlich bei 8 Volt erlischt.

» für KFZ mit 12V Nennspannung? (= 10,5...14,4V +/- Transienten)

Die ich bereits "Camper" geschrieben hatte, meinte ich natürlich eine Kfz. und damit eine Nennspannung. Da ich das Licht in der Regel bei abgestelltem Motor nutze, kann man auch eine tatsächlichen Ausgangsspannung von ungefähr 12 Volt annehmen. Grundsätzlich ist das aber für meine Frage nicht relevant.

Titus

18.12.2021,
16:07

@ Titus

Spannungsteiler für LED-Leuchte basteln

» » » ich habe in meinem Camper zwei dimmbare LED-Leuchten eingebaut.
» » Wie kommst du drauf, dass diese dimmbar seien?
»
» Ich hätte das Wort "dimmbar" nicht für mein Posting verwenden sollen.

Ich hätte auch "LED" nicht benutzen sollen, weil ich als blöder Laie ja nicht weiß, dass es sich um einen Halbleiter handelt, der bei typischer Weise 600 mV leuchtet und bei Überschreiten dieser Spannung kurz abflammt.

Offroad GTI(R)

18.12.2021,
16:08
(editiert von Offroad GTI
am 18.12.2021 um 16:14)


@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» » Miss doch mal den Strom bei 8V, 10V und 12V.
»
» 12V -> 155 mA (hell)
» 10V -> 110 mA (hell)
» 9V -> 32 mA
» 8V -> 0,5 mA (dunkel)
Wie erwartet, schön nichtlinear :-)
Die Messreihe deutet sehr stark auf einen schlichen Vorwiderstand als Strombegrenzung hin.

<9V wird die Vorwärtsspannung der LEDs nur noch gerade so erreicht, und sie leuchten entsprechend dunkel.
Bei 13V wird der Strom wohl im Bereich um 180mA liegen.

Diese "Dimmfunktion" hat jede LED+Widerstandskombination ;-)

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
18.12.2021,
16:50
(editiert von Strippenzieher
am 18.12.2021 um 17:23)


@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» » Miss doch mal den Strom bei 8V, 10V und 12V.
»
» 12V -> 155 mA (hell)
» 10V -> 110 mA (hell)
» 9V -> 32 mA
» 8V -> 0,5 mA (dunkel)
simple old school:
mit Stufenschalter
entweder Widerstände in Reihe schalten
oder Dioden in Reihe schalten - ist weniger gut da die Abhängigkeit des Stromes von der Spannung steigt :-(
in beiden Fällen Verlustleistung beachten, es wird Energie verheizt -> Erwärmung
Alternativ wie schon geschrieben wurde, PWM-Steller basteln zB. mit NE555 oder Bausatz
https://www.pollin.de/p/bausatz-pwm-steller-12-10-811105
gibt's sicher auch als fertiges Modul
scheint mir over-engineered
Nachteil der PWM-Steller: geht nicht auf 100% da immer ein Transistor in Reihe liegt

Theo.

18.12.2021,
18:04

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

Hallo

Ich habe vor einiger Zeit mal von Bleiakkus auf Lithium umgestellt. Da hatte ich vergleichbare Probleme mit meinen LED Handscheinwerfern. Ich habe das Folgendermassen gelöst:



Also drei mal 5 Lithiumzellen hintereinander, das ergibt 10,8V oder vollgeladen 12,6V. Jede Diode nimmt etwa 0,5V weg, nach der letzten Diode ist es dunkel. Funktioniert seit einigen Jahren zur vollen Zufriedenheit auch im rauhen Alltag auf Baustellen. Die ersten beiden Dioden sollten 10A verkraften können, sonst werden die heiss, für die Anderen genügen 5A.

Theo

Bernhard(R)

18.12.2021,
18:35

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» 12V -> 155 mA (hell)
» 10V -> 110 mA (hell)
» 9V -> 32 mA
» 8V -> 0,5 mA (dunkel)

Aus vorigen Messungen kommt hinzu:
12 V -> 330 mA / 2 = 165 mA
9,5 V -> 138 mA / 2 = 69 mA

Das sind zwar wenige Messwerte, aber es sieht aus wie:
- LEDs mit Fluss-Spannung = 8 V (kein nennenswerter Stromfluss unter 8 V)
- zusätzlich ca. 10 Ohm Reihenwiderstand (LED-Chips + "Elektronik" im Bereich 8 V bis ca. 10,5 V)
- elektronische Strombegrenzung bei ca. 160 mA (arbeitet ab ca. 10,5 V an den Klemmen)

DIY-Basler(R)

E-Mail

18.12.2021,
19:30

@ Titus

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» Hallo liebe Leute,
»
» ich habe in meinem Camper zwei dimmbare LED-Leuchten eingebaut.
»
» Was mache ich falsch? Verhalten sich die LED-Leuchten anders ?

Hallo!

Und dass man mal Ross u. Reiter nennt, welche Leuchten vorhanden sind,
Hersteller u. Modell darf natürlich wieder nicht verraten werden?

U.a. gibt es im i-net Kompatibilitätslisten welche Leuchten mit welchen Dimmern,
am besten "harmonieren" könnten.

LG.

--
Es gibt div. negative Meinungen bzgl. Versicherungen, aber Schadenfroh sind die bestimmt nicht.

Bernhard(R)

18.12.2021,
20:07

@ DIY-Basler

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

» » ... dimmbare LED-Leuchten eingebaut.
»
» ... welche Leuchten ... Hersteller u. Modell ...?
»
» U.a. gibt es im i-net Kompatibilitätslisten welche Leuchten mit welchen
» Dimmern, am besten "harmonieren" könnten.

Genau.
Wenn der Hersteller "dimmbar" angibt, müsste sogar er spezifizieren "wie", also nach welchem Verfahren, z. B. PWM und der Frequenzbereich.

bigdie(R)

18.12.2021,
21:13

@ Bernhard

Spannungsteiler und dimmbare LED-Leuchte

»
» Das sind zwar wenige Messwerte, aber es sieht aus wie:
» - LEDs mit Fluss-Spannung = 8 V (kein nennenswerter Stromfluss unter 8 V)
» - zusätzlich ca. 10 Ohm Reihenwiderstand (LED-Chips + "Elektronik" im
» Bereich 8 V bis ca. 10,5 V)
» - elektronische Strombegrenzung bei ca. 160 mA (arbeitet ab ca. 10,5 V an
» den Klemmen)
Wird wohl eher 9V sein. Weiße Leds haben ca. 3V und davon 3 In Reihe mit Vorwiderstand. Ist eher Krampf solche Leuchten im Fahrzeug zu verbauen. Auch unterhalb der Flußspannung leuchten die noch ein bisschen.

Dimmen geht am simpelsten damit
https://www.ebay.de/itm/154164694011?

Hat nur den Nachteil, die Teile schalten in der Regel den Minus. geht also nur, wenn dieser nur zur Leuchte geht und nicht irgendwo eine Verbindung zur Fahrzeugmasse hat.