LEDs an 12V (Gemischte Schaltung)

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Mr Fix-it
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So, 10.06.12, 11:15

Hallo henryold,

kann sein das Du das magst, aber ich möchte bei Dunkelheit keinem begegnen, der mit solch einem Licht herum fährt. Du willst ja kein Tagfahrlicht einbauen, sondern du änderst den Hauptscheinwerfer. Schau doch mal, wo die Tagfahrlichter von Autos untergebracht sind, außerhalb vom Scheinwerfer, zwar noch unter der Glasabdeckung aber außerhalb des Parabolspiegels. Das ist aber bei einem Hauptscheinwerfer eines Mopeds nicht möglich, weil die Glasabdeckung nur eben den Spiegel überdeckt.

Also lass die Finger davon, es gibt nur Ärger und Hilfe zu Ärger gebe ich nicht.

Gruß
Mr. Fix-it
Phill206RC
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Mo, 11.06.12, 18:23

Hallo

ich hab da mal eine Frage ich wollte in meinem Auto im Himmel LEDs in einer bestimmten Form rein setzen

ich hab mir jetzt schon das gesamte Thema durchgelesen und das mit den 3 LEDs in Reihe Plus ein Wiederstand verstanden und das ich das beliebig oft wiederholen kann.

ich hab mir jetzt diese Leds ausgesucht http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/L ... -3-1V.html
was ich hier nur nicht verstehe ist das die mir einen Wiederstand in Höhe von 560 Ohm empfehlen
so jetzt ist meine Vermutung das die mir den Wiederstand Empfen weil die davon ausgehen das ich nur eine LED anschließen und nicht 3
wenn ich das jetzt richtig verstanden hab brauch ich wenn ich die 3 LEDs zusammen anschließe einen Wiederstand mit 130 Ohm oder versteh ich das falsch???

Wisst ihr ob die LEDs dolle warm werden wenn die z.B. 1-2 h laufen weil der Himmel is ja aus Stoff und ich wollt die da gern direkt rein kleben oder muss ich da Angst haben das mir mein Auto abfackelt ??

so und jetzt noch eine Frage wenn ich sagen wir 50 LEDs immer schön 3 in Reihe plus Wiederstand und dann Parallel zusammen klemme ob ich das dann direkt an mein Auto an klemmen kann (mit Schalter zwischen) oder ob ich da noch irgendwas brauche???

oder sind diese LEDs besser für sowas http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/S ... -3-1V.html ??
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Mr Fix-it
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Di, 12.06.12, 00:56

Hallo Phill206RC,

nein, vor zu viel Wärme brauchst Du keine Angst haben. Das mit den Widerständen hast Du richtig verstanden. Aber wenn Du drei LED'S in Reihe schaltest dann addieren sich deren Durchlassspannungen zu einem Wert von über 9V. Wenn du jetzt diesen Wert in den Widerstandsrechner einfügst, dann wird auch der korrekte Widerstand berechnet.

Im Fall der von Dir herausgesuchten LED mit 3,1 V @ 30 mA wären das bei drei LED's in Reihe 9,3 V @ 30 mA
Zu vernichtende Spannung: 2.7 V
Der Vorwiderstand beträgt: 90 Ω
Nächst höherer Wert aus der E12 Reihe ist: 100 Ω
Der Strom beträgt dann: 27 mA
Der Vorwiderstand muss folgender Leistung standhalten: 0.08 W

Bei dieser Rechnung bin ich von 12V Bordnetz ausgegangen, was nur bei neuer Batterie und abgeschaltetem Motor zutrifft. Läuft der Motor sind meist 14,5 V vorhanden.

Nach zu rechnen unter: http://www.leds.de/Widerstandsrechner/

Da eine LED nur eine Leistung von 0,09 Watt hat, brauchst Du Dir um Wärme keine Gedanken zu machen. Auch der Widerstand, der zwischen 0,09 W und 0,16 W verbraten muss, wird nicht besonders warm.

Bei einer Bordnetzspannung von 14,5 Volt (laufendem Motor) kommt der Widerstand auf folgenden Wert:

Zu vernichtende Spannung: 5.2 V
Der Vorwiderstand beträgt: 173.33 Ω
Nächst höherer Wert aus der E12 Reihe ist: 180 Ω
Der Strom beträgt dann: 28.89 mA
Der Vorwiderstand muss folgender Leistung standhalten: 0.16 W

Jetzt liegt es an Dir, wird der Himmel nur im Stand bei abgeschaltetem Motor eingeschaltet, dann wähle den kleineren Widerstand, wird das Licht bei laufendem Motor eingeschaltet, dann wähle den größeren Widerstand. So gesehen, kannst Du, wenn das Licht hauptsächlich bei laufendem Motor verwendet wird, auch vier LED's in Reihe schalten und den Widerstand dann wie folgt auslegen:

4 LED's 3,1 V @ 30 mA ergibt 12,4 V @ 30 mA

Zu vernichtende Spannung: 2.1 V
Der Vorwiderstand beträgt: 70 Ω
Nächst höherer Wert aus der E12 Reihe ist: 82 Ω
Der Strom beträgt dann: 25.61 mA
Der Vorwiderstand muss folgender Leistung standhalten: 0.06 W

im Stand bei ausgeschaltetem Motor und 12 V Bordnetzspannung

Zu vernichtende Spannung: 0.4 V
Der Vorwiderstand beträgt: 26.67 Ω
Nächst höherer Wert aus der E12 Reihe ist: 27 Ω
Der Strom beträgt dann: 14.81 mA
Der Vorwiderstand muss folgender Leistung standhalten: 0.01 W

Allerdings laufen die LED's dann am unteren Leistungslevel, sind also nicht so hell.
Du merkst, mit einem Vorwiderstand ist im Auto nie eine optimale Leistung aus den LED's zu holen.

Es ist besser im Auto eine KSQ zu verwenden, die liefert immer die gleiche richtige Spannung bei stabiler Stromstärke egal ob dein Motor nun läuft, deine Batterie neu ist oder nicht.

Dazu kommt folgende KSQ in Frage, an die du dann bis zu 88 LED's anschließen kannst,
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 350mA.html.

Dann aber mehr als 3 oder 4 LED's in Reihe, denn die Effizienz der Teile steigt mit der Ausgangsspannung und liegt bei 30 Volt etwa bei 93%
also solltest Du neun LED's in Reihe schalten.

Grundsätzlich ist es so:
LED's in Reihe: Durchlassspannung addiert sich Strom bleibt gleich. LED's parallel, Durchlassspannung bleibt gleich, Strom addiert sich.
Das gilt nicht nur für LED's sondern für jeden Verbraucher. Die Werte in Summe werden zur Bemessung einer KSQ oder eines Vorwiderstandes verwendet.

Natürlich kannst Du auch 8 LED's in Reihe schalten und diese Schaltung mehrere Male parallel, dann erhältst Du eine Durchlassspannung von 27,9 V und kannst mit jedem zusätzlichen parallel Strang zu 8 LED's in Reihe die KSQ um 30 mA mehr auslasten. So kommen an dieser KEQ 11 mal 8 LED'S zusammen, die Du damit betreiben kannst.

entsprechend kleinere KSQ's gibt es auch:
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 100mA.html
Hier sind nur drei Stränge zu 8 LED's in Reihe möglich.

So geschaltet bringen Deine LED's immer volle Lichtleistung, egal was die Batterie oder die Lichtmaschine in deinem Auto sagt, und das ohne das Du Angst haben musst, das die Dinger einen Schaden davon tragen und Du brauchst keine Vorwiderstände, die ja auch einiges an Energie vernichten (in jedem Fall mehr als die KSQ)

Gruß
Mr. Fix-it
Phill206RC
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Di, 12.06.12, 17:36

Hallo Mr. Fix-it,

erst mal vielen Dank für die Antwort.

Also das meiste von dem was du geschrieben hast hab ich verstanden trotzdem hab ich noch Fragen. Wenn ich sagen wir jetzt nur 50 LEds anschließen muss und das dann so mache das ich immer 8 in reihe und das dann 6 mal mache hätte ich 2 LEDs über die ich noch nicht angeklemmt hab kann ich die beiden auch einfach in reihe schalten und dann parallel zu den 6mal8 LEDs oder muss ich dann da noch irgendwie nen wiederstand einbauen ? Und is das schlimm das ich dann nur 50 LEds und nicht die volle Auslastung von 88 angeschlossen hab?

Desweiteren wollt ich noch fragen ob die KEQ dolle hoch ist weil da steht kein Maß und ob die heiß wird, weil ich die dann auch gleich unter dem Himmel verschwinden lassen möchte.

Aso und auf die Frage ob ich das dann direkt an Plus und minus anklemmen kann oder ob ich da noch ein Netzteil oder so einbauen muss wurde leider noch nicht geantwortet.
Drooter
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Di, 12.06.12, 19:43

@Mr. Fix-it
du schreibst, dass Phil einfach 9 LEDs in Reihe schalten und diese Reihe an die KSQ anschließen soll.
Kann diese KSQ die Bordspannung von 14,5V auf 27V hochregeln?
Laut dem Datenblatt hat die KSQ einen Drop von 2,5-3V.
Also kann Phil meiner Meinung nach nur 3 in Reihe anschließen.
Stimmt das so oder hab ich einen großen Denkfehler da drin?
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Mr Fix-it
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Di, 12.06.12, 20:00

Hallo Dooter,

habe ich glatt überlesen. Die KSQ hier im Shop haben alle einen üblichen Drop für KSQ'a auf IC-Basis von 2 V bei ca. 1000 mA bei geringerer Leistungsabnahme entsprechend weniger. Dann sind es nur drei LED's die in Reihe geschaltet werden können. Sorry, damit erledigt sich das gesamte Problem, denn dann ist es nur eine LED zu viel.

Das mir das nicht aufgefallen ist, habe nur auf den Wirkungsgrad geschaut, gut das Du nochmal drüber gelesen hast Dooter, sonst hätte sich Phill206RC viel Arbeit für die Katz gemacht oder noch einen Gleichspannungswandler dazwischen setzen müssen.

Also nochmal zum Abschluss:

3 LED's in Reihe, Durchlassstrom 30 mA, Durchlassspannung 9,3 V. Um die Durchlassspannung brauchst Du Dich nicht kümmern, das macht die KSQ.
Allerdings geht es nicht mehr mit der KSQ 350 mA zu machen. Bei fünfzig Stück hast Du gesamt 17 Stränge zu 3 LED's. Das macht 17 x 30 mA also 510 mA.
Du brauchst diese KSQ:

http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 700mA.html

etwas größer ausgelegt, damit nicht so viel Abwärme entsteht.

Gruß
Mr. Fix-it
Borax
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Mi, 13.06.12, 08:43

Parallelschaltungen von Led-Strängen werden normalerweise nicht mit konstantem Strom sondern mit konstanter Spannung versorgt. Grund: Bei Ausfall oder Kontaktmangel (oder warum auch immer) von einzelnen Strängen bekommen die 'übrigen' Led-Stränge trotzdem den vollen Strom (der für alle Stränge zusammen gedacht ist) ab und werden überlastet. Außerdem sorgen unterschiedliche Durchlassspannungen von den LEDs meist auch für unterschiedliche Helligkeiten der einzelnen Stränge. Zusätzlicher Nachteil: Nicht flexibel. Die Anzahl Stränge ist fixiert. KSQ ist also hier die falsche Lösung. Wenn man dagegen eine konstante Spannung verwendet, dann kann man bis zum Erreichen des maximalen Stroms für den Spannungsregler beliebig viele Stränge (je 3 LEDs + Vorwiderstand) parallel an den Regler hängen. Kleine Unterschiede bei der Durchlassspannung werden durch den Vorwiderstand in jeder Reihe ausgeglichen, so dass man auch eine recht gleichmäßige Helligkeit bei allen angeschlossenen Strängen erhält.
Ein geeigneter Spannungsregler der bis zu 1A verträgt (man kann also 1-30 Stränge aus je 3 LEDs + Vorwiderstand bei 30mA pro Strang anschließen) wäre dieser hier: http://www.reichelt.de/ICs-LM-2000-LM-2 ... ICLE=39453 Dieser Regler sorgt für konstante 12V so dass man mit einem Vorwiderstand von 100Ohm sehr gut hinkommt. Ist außerdem viel billiger als eine Schalt-KSQ
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Achim H
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Mi, 13.06.12, 13:34

Mit nur einem Bauteil mehr, kann man jedem Strang seine eigene Konstantstromquelle verpassen (Kostenaufwand ca. 20 Cent pro Stück)
Lineare Spannungregler wie der LM317L (TO-92 Gehäuse, max. 100mA) lassen sich mit nur einem Widerstand zur Konstantstromquelle umfunktionieren. Vorteil: eine konstante Eingangsspannung (zum Beispiel: 12V) ist nicht erforderlich. Der LM317L verträgt Spannungen bis 36V. Ob die überschüssige Spannung (die zu vernichtende Spannung) in einem vorgeschaltetem Spannungsregler + Led-Vorwiderständen verheizt wird oder in einem LM317L + Widerstand nimmt sich nicht.

Bild
Der Widerstand muss geändert werden.

Für 30mA beträgt dieser
Uref / Iout = R
1,25V / 0,03A = 41,66R --> nächst höhere Wert = 43 Ohm.

Strom durch die Led (Rückrechnung):
1,25V / 43R = 0,029A = 29mA.
Phill206RC
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Mi, 13.06.12, 15:59

ohhje jetzt wirds kompliziert

also KSQ sollte ich jetzt doch nicht nehmen weil die Helligkeit der einzelnen Stränge unterschiedliche sein kann richtig?

wenn ich einen Spannungsregler an Plus anbringe kann ich die normale Variante mit den 3 LEDs+Wiederstand in reihe und bis zu 30 Stränge (bei 30mA pro Strang) parallel an klemmen da eine konstante spannung von 12V anliegt richtig?

so und das was Achim H geschrieben hat hab ich ehrlich gesagt nicht so ganz verstanden und hört sich auch nach mehr Arbeit an Plan Spannungsregler ^^

Zu der Variante mit dem Spannungsregler würde mich noch interessieren ob ich den Schalter davor oder dahinter anklemmen soll oder ob das egal ist ?

so hab ich das jetzt alles richtig verstanden und funktioniert das alles so jetzt oder muss ich noch irgendwas beachten ?
Borax
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Mi, 13.06.12, 16:29

wenn ich einen Spannungsregler an Plus anbringe kann ich die normale Variante mit den 3 LEDs+Wiederstand in reihe und bis zu 30 Stränge (bei 30mA pro Strang) parallel an klemmen da eine konstante spannung von 12V anliegt richtig?
Ja.
Zu der Variante mit dem Spannungsregler würde mich noch interessieren ob ich den Schalter davor oder dahinter anklemmen soll oder ob das egal ist ?
Fast egal... Der Spannungsregler 'verbraucht' ein paar mA Strom, daher würde ich eher davor schalten.
so hab ich das jetzt alles richtig verstanden und funktioniert das alles so jetzt oder muss ich noch irgendwas beachten ?
Passt. Wie man den Spannungsregler anschließt ist Dir klar? Ansonsten wäre es nur die Frage, ob man so viel blaues Licht am Fahrzeughimmel haben will... Aber das ist Geschmackssache :?
Phill206RC
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Mi, 13.06.12, 17:15

Borax hat geschrieben: Passt. Wie man den Spannungsregler anschließt ist Dir klar? Ansonsten wäre es nur die Frage, ob man so viel blaues Licht am Fahrzeughimmel haben will... Aber das ist Geschmackssache :?
Jetzt wo du es sagst ich hab ehrlich gesagt keine Ahnung wie man das Ding anschließt, wäre also cool wenn ich nochmal ne kleine idiotensichere Beschreibung bekommen würde.
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Romiman
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Mi, 13.06.12, 17:35

Phill206RC hat geschrieben:... keine Ahnung wie man das Ding anschließt...
So:
KSQ_mit_LM317L_R.jpg
Phill206RC
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Mi, 13.06.12, 17:41

Was ist das teil R ???

Was hat es mit dem Ohm ergiebt mA auf sich muss ich da irgendwas beachten ?
ustoni
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Mi, 13.06.12, 18:03

:D
Was hat es mit dem Ohm ergiebt mA auf sich muss ich da irgendwas beachten ?
Nein, DU bestimmt nicht...

:D
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Mr Fix-it
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Mi, 13.06.12, 19:48

Hallo Laute,

jetzt habe Ihr den Herrn total verwirrt, jetzt weiß er überhaupt nicht mehr, wie es weiter gehen soll. Bitte, jetzt hab Ihr es aufgenommen, jetzt macht es auch fertig, ein Schaltplan mit Bestückung muss her, damit der Arme seinen Himmel blau bekommt, hop, hop :D und vielen Dank.

Gruß
Mr. Fix-it
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Achim H
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Mi, 13.06.12, 20:06

Die Zeichnung von Romiman ist echt genial und vorallem super einfach erklärt. 5 Sternchen.

Wie der Name Konstantstromquelle schon sagt, stellt diese nur einen konstanten Strom zur Verfügung. Die Vorwärtsspannung durch die angeschlossenen Leds stellt sich alleine ein. Der Widerstand R braucht nur einmalig ausgerechnet werden. Der Widerstand R braucht nicht angepasst werden, wenn die Eingangsspannung sich ändern würde. Diese Aufgabe übernimmt der LM317L.

@ Mr Fix-it
Den Schaltplan hat Romiman schon mit seinem Bildchen geliefert.
ustoni
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Mi, 13.06.12, 20:10

Ich glaube kaum, dass man diesen "Herrn" in irgendeiner Weise verwirren kann.

Noch mehr Anleitungen (sogar mit Bildchen) kanns ja wohl gar nicht geben.
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Mr Fix-it
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Mi, 13.06.12, 20:28

Mensch, jetzt mache ich schon extra ein Smilie hin und immer noch will keiner meinen Spaß verstehen. :x

ICH HABE EINEN SCHERZ GEMACHT. :D :D :D :D :D :D :D :D :D :D :D :D

Jetzt alle verstanden. Danke
Gruß
Mr. Fix-it
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Mi, 13.06.12, 20:47

Ohne Worte :)
LM2940_Anschluss2.jpg
[EDIT]
Doch noch ein paar Worte (um das verständlich zu machen, wenn man nicht den ganzen Thread gelesen hat)...
Den LM 2940 gibt es hier: http://www.reichelt.de/ICs-LM-2000-LM-2 ... ICLE=39453
Den Kondensator hier: http://www.reichelt.de/Tantal-Kondensat ... ICLE=20343
Bei dem Kondensator gibt es Plus und Minus! (siehe auch die Beschriftung des Kondensators im Bild). Der MUSS richtig rum angeschlossen werden, sonst ist er sofort kaputt.
Zuletzt geändert von Borax am Di, 14.08.12, 08:27, insgesamt 2-mal geändert.
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Mi, 13.06.12, 22:29

Na bitte, geht doch :D
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Do, 14.06.12, 09:46

ahh super so bekomme ich das hin vielen vielen dank

warum is da jetzt kein Wiederstand wo bei der anderen beschreibung das R stand ???
Borax
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Do, 14.06.12, 11:18

warum is da jetzt kein Wiederstand wo bei der anderen beschreibung das R stand
Die Schaltung mit dem LM 2940 ist die mit konstanter Spannung. Nur ein (Gesamt-)Regler erforderlich und pro LED-Strang ein Vorwiderstand und bezieht sich auf diesen Beitrag: viewtopic.php?p=159885#p159885
Die Schaltung mit dem LM317 ist die mit konstantem Strom (je Strang ein LM317 + Regelwiderstand erforderlich) und bezieht sich auf diesen Beitrag: viewtopic.php?p=159894#p159894
Phill206RC
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Do, 14.06.12, 12:15

aso super danke
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Romiman
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Do, 14.06.12, 18:20

Phill206RC hat geschrieben:Was ist das teil R ???

Was hat es mit dem Ohm ergiebt mA auf sich muss ich da irgendwas beachten ?
R ist ein simpler Widerstand.
Und dessen Ohm-Wert ergibt den in der Tabelle gegenübergestellten milli-Ampere-Wert im Stromkreis.
Zu beachten ist lediglich, daß ca. 3V für diese Schaltung mit eingeplant werden müssen, an knappen* 12V also z.B. noch 2 weiße oder blaue LEDs angeschlossen werden können!

(*An KFZ-Spannung sogar 3)

:)
Phill206RC
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Di, 26.06.12, 20:27

vielen dank für eure Hilfe jetzt müsst ich es hinbekommen und wenn nicht frag ich nochmal nach ^^.
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