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Forum: Offtopic Led's bei 230V in Reihe?


Autor: Sebastian Stochniol (Gast)
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Hallo, ich würde gerne ein dimmbares LED Panel bauen ca. 100cm X 30cm.
In dem Panel sollen rote blaue grüne und weiße LED's verbaut werden.
Zur Dimmung soll ein DMX gesteuerter 4 Kanal Dimmer verwendet werden
z.B. (http://www.steinigke.de/shopneu2/?id=1aaf425104e9d...
6de84).
Meine frage ist, wie kann ich die LED's am besten und einfachsten
verschalten um maximalen Wirkungsgrad zu erreichen? 230V gleichrichten
und alle in Reihe? Geht das überhaupt? Oder doch besser Gruppen mit
großen Vorwiderständen für 230V bauen? Die Anzahl der LED's ist egal.
Sie sollten nur in gleicher Anzahl vorhanden sein. Der LED Typ soll
eine Superflex, sein mit ca 4500mcd.

Hat jemand von Euch vielleicht eine hilfreiche Idee?

Autor: TravelRec. (Gast)
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Das mit in Reihe schalten geht schon. Allerdings ist dabei mit geringen
Unterschieden in der Helligkeit der einzelnen LEDs zueinander zu
rechnen, da durch alle dann der gleiche Strom fließt, aber Unterschiede
in der Leuchtdichte der einzelnen LEDs zu erwarten sind. Auf keinen Fall
solltest Du die Farben mischen. Und bei den hohen Spannungen schön
vorsichtig sein und gut isolieren und vor allem richtig rechnen und
immer wieder messen. Zu bedenken ist allerdings, daß sich mit der
Umgebungstemperatur die Flußspannungen der LEDs ändern und somit bei
der hohen Anzahl der Flußstom signifikant schwanken kann. Eine
Konstantsromquelle wäre deshalb ratsam (ob´s die für so hohe Spannungen
gibt?) Vielleicht macht auch eine Clusterbildung Sinn, bei der Du
praktisch z.B. 20 LEDs in Reihe schaltest (als Stripe) und das dann
z.B. 10x und diese Stripes wieder alle über einzelne Vorwiderstände
parallel schaltest. Diese Cluster wiederum hängst Du hintereinander,
bis Du auf Deine Endspannung kommst.

Autor: Ratber (Gast)
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>Auf keinen Fall solltest Du die Farben mischen.

Warum denn nicht ?

Ich kann jeweils eine Rote,Gelbe,Grüne,Blaue,Weiße,und Violette mit
20mA nehmen und solange ich den Strom konstant halte ist alle in
Butter.

Der Rest mit der Drift trifft auf jede LED zuu egal ob mit Gleichem
Modell oder Gemsicht bestückt.




>Allerdings ist dabei mit geringen
>Unterschieden in der Helligkeit der einzelnen LEDs zueinander zu
>rechnen, da durch alle dann der gleiche Strom fließt, aber
>Unterschiede in der Leuchtdichte der einzelnen LEDs zu erwarten sind.

Bei Mischware bestimmt und bei B-Ware und schlechter fast immer.

Wer es gleichmäßig bei Nennstrom haben will der greift zur
Handelsklasse A ,da wird es Garantiert.
Aber entsprechend ist dann auch der Preis.(Logisch oder ?)

Schau mal welcher Händler den Typen angibt und wer nicht. '-)

Autor: Netbandit (Gast)
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>Ich kann jeweils eine Rote,Gelbe,Grüne,Blaue,Weiße,und Violette mit
>20mA nehmen und solange ich den Strom konstant halte ist alle in
>Butter.

weil verschiedene Farben beim gleichen Strom verschieden stark leuchten

Autor: Ratber (Gast)
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Ja das ist mir schon klar.
Auch Rote LED's unterschiedlicher Typen leuchten unterschiedlich
stark.

Zudem hab ich das was du meinst weiter unten behandelt (Typen usw.)




Es geht mehr ums Elektrische. '-)

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Hochwertige ultrahelle (ausgemessene) LEDs zu fairen Preisen gibt es in
Dessau bei led1.de.

Nein, ich verdiene nichts daran, ich bin nur ein zufriedener Kunde.

...

Autor: Ratber (Gast)
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Ja die kenne ich.

Hab mir da einige dutzend Warmweisse bestellt.

Autor: Sebastian (Gast)
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Hmm, ich bezweifele, dass man das so einfach machen kann. LEDs sind
keine einfachen Ohmschen Verbraucher, sondern Halbleiter. Und die haben
keinen exakten Widerstand. Heißt, der Spannungsabfall wird an jeder LED
anders sein mit dem Erfolg, dass irgendeine sehr schnell kaputt geht.
Was das bei einer Reihenschaltung heißt, sollte klar sein, oder?

Lieber einen Trafo nehmen und auf die richtige Spannung
runtertransformieren. Und dann parallel schalten. Den Trafo kann man
natürlich auch phasenanschnitt-dimmen.

Gruß,
Sebastian

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Das sehe ich anders.

An eine Glühlampe (die auch kein linearer ohmscher Widerstand ist,
sondern ein Kaltleiter) legt man die Nennspannung an. Der Strom stellt
sich durch den Widerstand ein.

Eine LED betreibt man mit ihrem Nennstrom, der Spannungsabfall stellt
sich durch die Exemplardaten der einzelnen LED ein. Somit dürfte
Reihenschaltung kein Problem sein. Starke Helligkeitsunterschiede
werden nur bei (aussortierten) Billig-LEDs auftreten. Bei Verwendung
von Marken-LEDs gleicher Charge dürften kaum Helligkeitsunterschiede
auffallen.

Es müsste allerdings dafür gesorgt werden, dass die LEDs niemals in
Sperrichtung betrieben werden und dass die einschlägigen
VDE-Vorschriften eingehalten werden. Letzteres ist vom "Bastler"
nicht immer realisierbar. Aber es geht ja nur um die "Sicherheit"...

...

Autor: Ratber (Gast)
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Ja eben.

Das mit der Sperrichtung ist auch kein Akt und stellt sich genauso dar
wie bei "ordinären" dioden.

Wenn ich LEDs an Wechselspannung betreibe dann muß ich dafür sorgen das
die Sperrspannung nicht überschritten wird.

Zb. mit Bypassdioden oder einer antiparallelen Schaltung
(Leuchten dann aber abwechselnd)
Alternativ auch eine Kombination aus Antiparallel und Schutzdiode.

Bei mehreren LEDs ist am sinvollsten und sichersten einfach eine
Gleichrichtung.

Konkretes Beispiel:

Ich möchte 8 Weiße LEDs an 230V Wechselspannung betreiben und sie
sollen gleichmäsig Leuchten !
Angenommene Werte für die LEDs sind 3.6V und 20mA

Die LEDs sind alle in Reihe Geschaltet so das ich 8*3.2V=25.6V bei 20mA
brauche.

Parallel zu der LED-Kette habe ich einen Elko mit entsprechenden Werten
oder Folienkondensatoren wenn es Warm ist und langzeitig stabil sein
soll (Letzteres ist zu empfehlen auch wenn etwas teurer.)
Davor ein Brückengleichrichter.
Jetzt muß ich nur noch den Vorwiderstand lösen.
Da ich hier locker mal eben über 200V (eff) bei 20mA verbraten muß
komme ich auf eine Verlustleistung an einem gewöhnlichen Widerstand von
rund 4W
Das ist zum einen eine nette Gehäuseheizung und zum anderen nicht Sinn
der Sache denn ich verbrate im Vorwiderstand rund das 8-Fache was die
LEDs verbrauchen und der Energiespargedanke hat sich nicht erfüllt.
Also muß ich mir was anderes einfallen lassen.
Da wir eine Wechselspannung mit Definierter Frequenz haben bietet sich
ein Kondensator als Wechselstromwiderstand an.

Mit C=1/(Xc*2*Pi*f) komme ich auf die nötige Kapazität und mit etwas
Glück liege ich nahe an einem Normwert.
Wenn nicht dann muß ich mit einem zusätzlichen Reihenwiderstand oder
einer Reihen/Parallelschaltung mehrere Kondensatoren ausgleichen.
Eventuell auch einfach einige LEDs mehr wenn es geht.
Der Kondensator kommt vor den Gleichrichter in Reihe mit selbigem.
Parallel zum Kondensator noch ein ca. 1M Widerstand um einene
Definierten Einschaltzustand (Entladen)zu haben ist aber nicht
unbedingt nötig.
Weiter sollte man der Schaltung eine Mittelträge 100mA Sicherung gönnen
falls mal was passiert.
Zusätzlich schalte ich gerne noch einen 0.5-1K (0.5W) Widerstand in
Reihe um den Einschaltstrom zu begrenzen.

Wenn man dann überall noch zusätzlich einige Prozent sicherheit
hinzugibt und die Schaltung sauber aufbaut dann lebt sie für gewöhnlich
sehr lange.

Ich persönlich Rechne bei den LED's immer mit 16mA und einer
Netzspannung von 250V
Den Helligkeitsunterschied nimmt man nicht war und die Reserve gibt
auch bei häufigen Spitzen noch genug Reserve.
Wer mag und noch platz hat der kann ja noch eine Entstördrossel
einfügen.


Aus der Praxis in bezug auf Langlebigkeit kann ich einen Fußschalter
vorweisen mit dem ich immer meinen Handlötkolben oder eine
Zustatzbeleuchtung am Arbeitsplatz geschaltet habe.
Da man gerade einem Lötkolben nicht ansieht ob er an ist oder nicht und
der Schalter keine Statusleuchte hat hab ich ihm Anfang der 70er einfach
eine 3mm LED in Rot verpasst.

Die Schaltung ist die Übliche.

Phase,Widerstand,Kondensator mit Entladewiderstand,LED mit
Antiparalleler Schutzdiode,Widerstand für Einschaltsrom und schon sind
wir am N-Leiter.
Funktioniert immernoch tadellos und hat reichlich Betriebsstunden auf
dem Buckel.

Autor: Profi (Gast)
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@Ratber
Die LED am Lötkolben ist sicher eine gute Sache (auch deshalb mag ich
meine Weller-Lötstation so gerne), hättest Du auch einfacher haben
können:
Nehmen wir an, es ist ein 20W-Typ, d.h. es fließen 87mA.
Du schaltest die LED in Reihe mit der Heizung  und parallel zur LED
einen R, der die restlichen 77mA übernimmt, also 12 - 33 Ohm, je nach
Spannung der LED.
Da brauchst Du nicht mal eine antiparallele Diode.

@all:
Hinweis: den Strombegrenzungswiderstand in der Vor-C [analog zu
Vorwiderstand] Variante braucht man unbedingt (Bereich 0,5-2kOhm),
sonst kann der Einschaltstromstoß bei entladenem C und 325V (Vmax)
enorm groß sein!!

Andere Frage:
Warum steht auf vielen einfachen Lötkolben "Nur für Wechselstrom"?

Autor: Ratber (Gast)
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>Die LED am Lötkolben ist sicher eine gute Sache (auch deshalb mag ich
>meine Weller-Lötstation so gerne), hättest Du auch einfacher haben
>können:


Das ganze ist bei mir ,wie schon gesagt,ein Fuß/%(0schalter als
Verlängerung.
Da hab ich es lieber "Universell gemacht" denn wenn ich mal auf die
Idee komme (bin ich ja in über 30 Jahren schon oft) mal was anderes
dran anzuschließen dann Knallt das immer so komisch und die halbe LED
im Nasenflügel ist auch nicht so angenehm :D '-)


>@all:
>Hinweis: den Strombegrenzungswiderstand in der Vor-C [analog zu
>Vorwiderstand] Variante braucht man unbedingt (Bereich 0,5-2kOhm),
>sonst kann der Einschaltstromstoß bei entladenem C und 325V (Vmax)
>enorm groß sein!!


Ja,es hatte schon einen Grund warum ich folgendes schrieb:

*********
Die Schaltung ist die Übliche.

Phase,Widerstand,Kondensator mit Entladewiderstand,LED mit
Antiparalleler Schutzdiode,Widerstand für Einschaltsrom und schon sind
wir am N-Leiter.
**********



>Andere Frage:
>Warum steht auf vielen einfachen Lötkolben "Nur für Wechselstrom"?


Nunja !
Ich Antworte mal ganz gehässig: Probiers mal aus '-) :D :D

Autor: Ulrich (Gast)
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ich habe des jeztt nicht hier durchgelesen, aber zu dem titel fällt mir
eine Lustige geschichte von einer auszubildenden ein die den
Unterschied zwischen Reiehn und parallelschaltung nicht draufhatte ;-)

Anstatt zig leds in reiche zu schalten und an 230V dranzuhängen hat die
sehr sehr sehr viele leds(sollte an den Weihnachtsbaum) parallel
geschaltetet und an 230V gehängt. Irgendwie hats nicht geklappt ;-)

Autor: Ratber (Gast)
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Ja,so spielt man das bekannte Spiel "Achtung Splittergranate" gg

Autor: HariboHunter (Gast)
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g ich hab auch schon Led´s explodieren lassen... kann doch mal
passieren...

Autor: Ratber (Gast)
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Klar nur macht die Suche danach keinen großen spaß denn die scharfen
Kappen läst man nur einmal liegen.

Bei einigen Dutzend LED's auf einen Schlag ist die Suche bestimmt
lustig gg

Autor: HariboHunter (Gast)
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wegen Lichterkette, ich hab hier nen Bausatz entdeckt, der kann
vieleicht weiterhelfen .. sind zwar keine 230 V ...
http://www.hinkel-elektronik.de/cgi-bin/1.cgi?obj=...

Autor: Eugen Greber (Gast)
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Würde auch so ein Panel 100x30 cm benötigen ? evtl.biit infos
evtl.kosten!

Autor: Skilleder (Gast)
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Hallo noch mal zum Anfang des Forums auf meiner Webseite
http://www.bader-frankfurt.de finden sie verschiedene Versionen für
230V LED s. Anbei die Schaltung für meine Lösung des Problems. Simble
aber funktioniert. Der einzigste und sinnvollste Beitrag ist der von
Ratber, denn dann hat man Sicherheit und 100% Erfolg mit der
Schaltung.
Mfg. Skilleder

Autor: Mike58 (Gast)
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Sorry wenn ich mich einmische, aber es geht sehrwohl unterschiedliche 
LEDs (sprich verschiedene Farben) in Reihe zu schalten.
Es muss dabei einzig beachtet werden, das die angelegte Spannung nicht 
höher als die Summe der LEDs ist.
Hierzu müssen die Spannungen der LEDs (die ja pro Farbe anders sind) 
addiert werden.
Beispiel:
Eine rote (3,1 Volt) eine blaue (3,4 Volt) und eine weisse (3,2 Volt) 
LED in Reihe.
Addiere die Spannungen (3,1+3,4+3,2 = 9,7 Volt)
Nun einfach bei z.B. 12 Volt Versorgungsspannung noch einen 115 Ohm 
Wiederstand in Reihe und du hast es.

Entscheidend ist lediglich die Begrenzung des Stroms auf die "üblichen" 
20 mA.

Berechnet wird dies einfach wie bei einer einzelnen LED:
Versorgungsspannung minus LED Spannung geteilt durch Strom

Bei mehreren LEDs in Reihe ist die LED-Spannung einfach die Summe aller 
Spannungen der einzelnen LEDs.

Autor: Kachel - Heinz (Gast)
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@Mike58:

Sorry dass ich Dir antworte, aber das wurde bereits vor drei Jahren 
geklärt. Wer es damals nicht verstanden hat, der begreift es heute auch 
nicht. Es gibt also keinen Grund, diesen uralten Thread ohne neue 
Erkenntnisse wieder auszugraben.

KH

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