Stromsparende Alternative für Vorwiderstand bei LED Lampe

[Jensens]

Hallo an alle, ich bräuchte nun dringend mal eure Hilfe. Es geht um folgendes..... Ich habe eine Led Taschenlampe, diese hat 3 Led's. Die Lampe wird mit dem dazugehörigen Akku betrieben, dieser hat 4 Zellen, 8,4 Volt und 4 Ampere. Wenn ich diesen mit der Lampe verbinde leuchtet sie super hell. Nun zur eigentlichen Frage. Was kann ich zwischen Lampe und Akku löten das so das die Led's nur halb so stark leuchten? Und aber dabei kein Strom sinnlos verbraucht wird? Praktisch der Akku länger hält?! Ich habe schon einen Widerstand von 27 Ohm dazwischengesetzt. Mit dem leuchtet sie genau so wie es haben möchte....auf halber Leuchtkraft! Da ja aber ein Vorwiderstand die Energie sinnlos in Wärme umsetzt kommt das also nicht wirklich in Frage.Ich habe es auch schon mit diesen kleinen schwarzen Spannungsreglern versucht an stelle des Widerstandes, aber da leuchtet es leider etwas zu schwach.Ich hatte mehrere probiert 5 V, 7,5v, 6v mit 2 Ampere, auch mal 3 Ampere, sogar 5 Ampere. Aber nichts zu machen.... Leuchtet leider zu dunkel. Einen Spannungsregler wollte ich deshalb nehmen weil er so wie ich es mal gelesen hatte kaum sinnlos Strom verbraucht. Und klein ist er auch, damit er ins Gehäuse passt. Gibt es noch eine andere Möglichkeit? Achso und ja ich habe keine große Ahnung, bin kein Elektriker, und der Akku bleibt natürlich unberührt! Also da bastel ich selbstverständlich nichts herum! Also bitte keine Kommentare wie ''Lass es sein wenn du keine Ahnung hast'' Ich wolte ja nur mal fragen ob ihr eine altenative parat habt. Liebe Grüße an alle

[K Mader]

Guten Morgen Jensens,

ich vermute stark dass die LEDs nicht direkt an die Akkus geklemmt sind, sondern da noch eine kleine Platine dazwischen ist die den Strom der LEDs regelt.
Wenn dem so ist könnte man sich diese etwas genauer anschauen und dann darauf eventuell 1-2 Bauteile tauschen und dein Ziel wäre erreicht.

Alternativ kannst du auch bei dem Widerstand bleiben, da durch diesen ja der Strom verringert wird hält dein Akku automatisch länger.

Normale (lineare) Spannungsregler sind (einfach betrachtet) nichts anderes als intelligente Widerstände die sich selbst anpassen - das macht's nicht besser.
Ein Schaltregler wäre zwar während dem Betrieb effizienter, zieht aber auch einen Ruhestrom wenn die LEDs aus sind, sofern er permanent an den Akkus hängt.

Insgesamt wären etwas mehr Details sinnvoll, damit wir dir helfen können:
- Bezeichnung oder ein Bild der Taschenlampe
- Optimal wären auch Bilder des Innenlebens und/oder der LEDs.

PS: Bitte mach beim Schreiben auch mal Absätze - solch einen Blocktext zu lesen ist anstrengend und schreckt viele ab das überhaupt zu lesen & entsprechend zu helfen.

Gruß
K Mader

[Jensens]

Hallo,vielen Dank für die tolle Antwort. Die Lampe hat eine Platine, diese ist aber leider defekt. Das mit den Bauteilen tauschen wäre nicht schlecht, aber so einen feinen Lötkolben habe ich leider nicht.


Ich habe mal zwei Fotos angehangen. Und sie meinen wirklich das ein Vorwiderstand so das alle drei LED'S nur halb so stark leuchten wirklich den Akku schont? Er hält praktisch trotzdem etwas länger als wenn ich ohne dem Widerstand die LEDS auf voller Leuchtkraft leuchten lasse?


Ich dachte halt immer das der Widerstand einfach nur sinnlos die Energie vergeudet so das halt das Endgerät nur weniger abbekommt. Wenn das geht, dann löte ich einfach den Widerstand ein.

Liebe Grüße!!!

[Achim H]

Die Lampe hat eine Platine, diese ist aber leider defekt.

Eine Nahaufnahme nur von der Platine wäre nicht schlecht. Die montierten Bauteile sollten erkennbar sein.

Ich dachte halt immer das der Widerstand einfach nur sinnlos die Energie vergeudet so das halt das Endgerät nur weniger abbekommt.

Dem ist auch so. Ein Vorwiderstand bzw. eine lineare Konstantstromquelle stellen jeweils den Strom durch die Led ein, verheizen aber beide jegliche überschüssige Spannung. Ein intelligenter Vorwiderstand ist somit nicht stromsparender als ein Vorwiderstand.

Eine lineare Konstantstromquelle hat hier den Vorteil, dass der Strom durch die Led stets gleichbleibend ist und zwar unabhängig von der Höhe der Eingangsspannung. Bei einem Vorwiderstand ändert sich mit der Höhe der Eingangsspannung auch der Strom durch die Led, da der Wert des Widerstandes statisch ist.

Ohm'sches Gesetz:
Spannung / Widerstand = Strom --> U / R = I

Ein Widerstand ist aber immer noch besser als gar kein Widerstand. Wenn der Strom nicht eingestellt wird, kann sich die Led soviel Strom nehmen wie sie möchte. Also auch mehr als gut für sie wäre.

Nur eine getaktete Konstantstromquelle ist in der Lage, die zu hohe Eingangsspannung umzuwandeln, sodass weniger Strom im Eingang benötigt wird als am Ausgang heraus kommt.
Hohe Spannung + kleiner Strom --> getaktete KSQ --> kleine Spannung + hoher Strom.
Hierbei sind Wirkungsgrade bis max. 98% möglich --> also nahezu verlustfrei.

[Jensens]

Vielen Dank für die Antwort. Was kann ich denn da jetzt machen? Ich hätte halt gerne auf die original defekte Platine verzichtet, und was eigenes dazwischen gesetzt So das die Leds nur auf halber Stärke leuchten und der Akku halt auch länger hält Die Platine hatte 3 Helligkeitssufen. Mir würde eine Stufe reichen. Liebe Grüße

[Achim H]

Leider kann man den integrierten Schaltkreis (das 8-beinige Bauteil) auf der Platine nicht identifizieren. Somit können wir nicht sagen, welche Ströme die Platine produziert hatte.

Als Du den 27 Ohm Widerstand verwendet hattest, wie waren die Leds verschaltet (in Reihe oder parallel)?
Oder hatte jede Led ihren eigenen Vorwiderstand?

Falls Du diese Beschaltung noch einmal herstellen und die Spannung über den Widerstand messen kannst, können wir ausrechnen, welcher Strom geflossen ist.
U / R = I

[Borax]

Die Lampe wird mit dem dazugehörigen Akku betrieben, dieser hat 4 Zellen, 8,4 Volt und 4 Ampere

Das stimmt nur so halb... Der Akku hat nicht 4A sondern (wahrscheinlich) 4Ah. Also kann er 4 Stunden lang 1A abgeben (oder auch eine Stunde lang 4A). Aber dabei bleibt die Spannung nicht konstant.
4 Zellen und 8.4V klingt nach einem 2S2P Lithium Akku. Eine Li Zelle hat (randvoll geladen) 4.2V. Aber nach etwa 10% Entladezeit sind es schon weniger als 4V. Und kurz vor dem Ende seiner Kapazität sind es nur noch 3V. Daher hast Du eben keine konstante Spannung von 8.4V sondern eine die zwischen 8.4V (randvoll) und 6V (fast leer) schwankt. Dieser Bereich ist für einen Widerstand eigentlich zu groß (die Helligkeit lässt im Laufe der Entladung stark nach).
Wie Achim schon sagte, kann man aber mit einem Widerstand den anvisierten Strom bestimmen. Also LEDs über den Widerstand mit dem Akku verbinden und die Spannung an diesem Widerstand möglichst genau messen. Dann kann man sich den Strom ausrechnen und eine passende Stromversorgung besorgen.
Von Anvilex (http://shop.anvilex.de/index.php?route= ... gory_id=59 ) gibt es solche mit Strömen zwischen 100mA und 900mA (die sind sogar dimmbar - also könntest Du auch sehr einfach zwei Stufen damit realisieren). Sie sind sehr klein, sollten also ins Gehäuse passen. Und es sind Schalt-Regler, sie verheizen also die Energie nicht. Ist also genau das was Du suchst. Nur den passenden Strom musst Du erst mal bestimmen...
Noch was:
Die LEDs sind sehr wahrscheinlich parallel geschaltet. 3 in Serie würden an 8.4V (wenn es denn unter Last noch 8.4V waren) mit einem 27Ohm Widerstand nicht mehr sehr hell leuchten). Und am Ende der Akku -Kapazität (mit 6V) gar nicht mehr. Dass die Platine ein Step-Up Wandler ist, glaube ich auch nicht. Step-Down ist einfacher als Step-Up...
Ein Grund mehr, hier nicht mit einem Vorwiderstand zu arbeiten: Dieser müsste im Normalbetrieb (Akku etwa 7.5V - LEDs etwa 3.2V) rund die Hälfte der Spannung verbraten.

[bright]

Die komplette Lampe, OHNE akkupack kostet gerade mal ca. 14 euro, wäre es da nicht am sinnvollsten, einfach ne neue zu bestellen?!

https://www.fasttech.com/products/4016000

dann hast du ja auch wieder die verschiedenen leuchtstufen und kannst die lampe dunkler machen.

nebenbei gefragt, was ist eigentlich genau kaputt?

[Jensens]

Hallo, dankeschön für die Antworten. Das mit der neuen Lampe stimmt schon soweit, aber ich würde gerne auf die anderen Stufen verzichten. Also nur eine mittlere Helligkeitsstufe.


Würde denn auch dieses Teil hier in Frage kommen? http://www.ebay.de/itm/Pololu-Adjustabl ... fresh=true

[Borax]

In Frage kommen ja, aber ideal ist es nicht. Es ist ein Spannungsregler, kein Stromregler. Also wäre ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung nötig. Und auch da müsstest Du erst mal raus finden, welche Spannung und welchen Strom Du brauchst.

[Jensens]

mist.... und was mache ich nun?

[Borax]

Hast Du meinen Beitrag gelesen? Mit einem Widerstand den Strom bestimmen, bei dem die erwünschte Leuchtstärke erreicht wird. Dann passende Anvilex-KSQ bestellen, anschließen und fertig.

Ich habe schon einen Widerstand von 27 Ohm dazwischengesetzt. Mit dem leuchtet sie genau so wie es haben möchte

Sagen wir mal an dem Widerstand kannst Du 3.8V messen (gemessen wird direkt an den beiden Anschlüssen des Widerstandes). Das macht bei 27 Ohm einen Strom von 140mA (Strom=Spannung/Widerstand). Dann kannst Du eine 150mA Anvilex KSQ verwenden und ggf. mit einem weiteren Widerstand (ca. 100KOhm) an den Dimm-Anschlüssen den Strom auf 140mA einstellen. Oder die 150mA gefallen Dir auch schon gut genug

[Jensens]

Ok ,sorry, also ich brauche praktisch so eine Konstantstromquelle, wie in dem Link den sie mit beigefügt haben.

Ich habe mal ein Bild vom Widerstand gemacht. Mit diesem leuchtet die Lampe genau so wie es mir reichen würde???

Und damit würde ich dann praktisch etwas Strom am Akku sparen? Also mit der Konstantstromquelle meine ich.

Welche Konstantstromquelle benötige ich da genau? Das sind so viele.

[Borax]

Ok ,sorry, also ich brauche praktisch so eine Konstantstromquelle, wie in dem Link den sie mit beigefügt haben.

Ja.

Ich habe mal ein Bild vom Widerstand gemacht. Mit diesem leuchtet die Lampe genau so wie es mir reichen würde???

Gut. Aber jetzt wissen wir immer noch nicht mehr. Also bitte noch mal genau so anschließen, und die Spannung an diesem Widerstand messen. Danach kann ich Dir die genau passende KSQ heraussuchen.

Und damit würde ich dann praktisch etwas Strom am Akku sparen? Also mit der Konstantstromquelle meine ich.

Ja.

Welche Konstantstromquelle benötige ich da genau? Das sind so viele.

Wenn Du mir sagst, welche Spannung an dem 27 Ohm Widerstand zu messen ist, wenn die LEDs über diesen Widerstand am Akku angeschlossen sind, dann sag ich Dir genau welche von den vielen

[Jensens]

Ohje Das heißt bestimmt ich brauche jetzt so ein Spannungsmessgerät Das habe ich leider nicht, und ich kenne auch keinen der eins hätte

Kann man das irgendwie anders machen, sozusagen auf gut Glück.

Ich könnte mir ja auch zwei verschiedene bestellen.

[Borax]

Ok. Auf gut Glück kannst Du die 150mA Version nehmen. Die Annahmen von mir (alle LEDs sind parallel geschaltet und der Akku hatte unter Last etwa 8V) sind ja nicht aus der Luft gegriffen. Also diese hier: http://shop.anvilex.de/index.php?route= ... uct_id=181
Wichtig: Erst alles sauber verlöten und dann Einschalten: Geschaltet werden muss zwischen Akku und KSQ, NICHT zwischen KSQ und LEDs. Plus und Minus sind natürlich auch zu beachten.
Plus und Minus vom Akku sind auf der Seite anzuschließen wo die 3 Lötpads sind. Der Dimm-Eingang an der Anvilex KSQ bleibt erst mal frei. Die LEDs werden an der anderen Seite angeschlossen (auch hier steht Plus und Minus dran).

[Jensens]

ok vielen Dank Benötige ich auch einen Schalter? oder reicht es auch wenn die KSQ eingelötet ist und die Lampe wieder verschraubt ist, dann einfach mit dem Akku zu verbinden mit diesem DC Stecker. und zum ausschalten einfach wieder Stecker ziehen? Und Widerstand muss ich keinen mehr dazwischen löten oder?

Also zwischen KSQ und LEDS?

[Borax]

oder reicht es dann einfach mit dem Akku zu verbinden mit diesem DC Stecker. und zum ausschalten einfach wieder Stecker ziehen

Geht natürlich auch.

Und Widerstand muss ich keinen mehr dazwischen löten oder?

Nein.

[Jensens]

Ok, vielen Dank. da werde ich das so in Angriff nehmen

eine Frage hätte ich nur noch. Wäre es denn überhaupt irgendwie möglich gewesen wie bei der originalen Platine die drinn war in zwei, oder gar in drei Stufen zu schalten?

hell, heller, sehr hell ??? Hätte es dafür auch eine fertige Platine gegeben?

[Borax]

Geht mit den Anvilex KSQs auch. Problem ist halt, dass wir nicht wissen, welcher Strom bei hell, heller, sehr hell fließen soll/muss. Man könnte vielleicht eine 250mA Anvilex KSQ nehmen und mit einem Stufenschalter 3 verschiedene Widerstände (bzw. 2 Widerstände und ein Mal keinen) an den Dimm-Anschluss schalten. Es gibt auch andere KSQs wo man z.B. mit einem Taster 3 Stufen 'durch schalten' kann. Aber die kosten meist schon mehr als die neue Lampe...

[Jensens]

Supi, also könnte ich auch praktisch die 250 KSQ nehmen, dann müsste ja mein Licht dann praktisch auf helster Stufe leuchten oder?

Und dann könnte ich das ja praktisch wie sie schon geschrieben haben mit einem schwachen widersatnd und Schalter an den dimmanschluss schalten oder?

Wäre ja dann praktisch auch der 27 Ohm Widerstand.

Und was wäre das für eine KSQ mit dem Taster und den 3 Stufen? Hätten sie einen Link?

[Borax]

Supi, also könnte ich auch praktisch die 250 KSQ nehmen, dann müsste ja mein Licht dann praktisch auf helster Stufe leuchten oder?

Das ist eine reine Vermutung. Ich habe keine Ahnung, welchen maximalen Strom die LEDs vertragen. Die 250mA können auch schon zu viel sein.

Und dann könnte ich das ja praktisch wie sie schon geschrieben haben mit einem schwachen widersatnd und Schalter an den dimmanschluss schalten oder?

Ja.

Wäre ja dann praktisch auch der 27 Ohm Widerstand.

Nein. 27 KOhm (das wäre die niedrigste erlaubte Dimmstufe - etwa 25% vom Maximum). Für ca. 50% wären es eher 47 KOhm.

Und was wäre das für eine KSQ mit dem Taster und den 3 Stufen? Hätten sie einen Link?

https://pcb-components.de/led-abwaertsw ... etail.html

[Jensens]

Hallo, hier bin ich wieder. Ich werde mir einen Multimeter bestellen, und danach dann die gemessenen Werte Ihnen mitteilen. Damit ich dann gleich die richtige KSQ bestellen kann.

Wäre dieses Modell hier ok ? Kann ich damit auch die Ampere messen? http://www.ebay.de/itm/122044221124

Oder lieber dieses hier? http://www.ebay.de/itm/262536599603

[Borax]

Das billigere reicht.

[Jensens]

ok supi dankeschön