Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED Schaltung


von Johannes R. (bruzzzler)


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Hallo,

Ich möchte eine Schaltung mit 72 dieser LEDs bauen. 
http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/SMD-LEDs/Nichia-NS2W757AT-25lm-weiss-ohne-Platine-Emitter.html

Jetzt wollte ich fragen ob das so überhaupt geht und ob das auch nicht 
auf die Lebensdauer der Dioden geht. Die Leuchte soll mit 12V betrieben 
werden.

Um die Verlustleistung durch Vorwiederstände geringer zu halten wollte 
immer 4 stück in Reihe (4*2,85V = 11.4V). Die restlichen 0.6V mit einem 
9.1 Ohm Wiederstand vernichten.

Danach 18 Reihen Parallel (18*0,065A= 1.17A).

Gesamtaufnahme müssten dann ja bissl über 14Watt sein. Gelten 24V/1.17A 
noch als ungefährliche Kleinspannung?

Wäre nett wenn ich eine Antwort erhalte. Das erste Bild stimmt nicht 
weiß nur nicht wie ich es Lösche tut mir leid.

Liebe Grüße Johannes

von Matthias L. (Gast)


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>Die restlichen 0.6V mit einem 9.1 Ohm Wiederstand vernichten.

Laut Schema hast Du aber 24V über den 4LEDs und dem Vorwiderstand

von Johannes R. (bruzzzler)


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Wieso? Ich hab doch 4*2.85V? Unten soll der minus sein nicht minus 12V. 
Tschuldigung

von Mikel M. (mikelm)


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Johannes Rümmer schrieb:
> Jetzt wollte ich fragen ob das so überhaupt geht
 nur kurzfristig
> und ob das auch nicht  auf die Lebensdauer der Dioden geht.
 Die werden nicht lange halten

>Die Leuchte soll mit 12V betrieben  werden.
+12V bis -12V sind 24V


> Um die Verlustleistung durch Vorwiederstände geringer zu halten wollte
> immer 4 stück in Reihe (4*2,85V = 11.4V). Die restlichen 0.6V mit einem
> 9.1 Ohm Wiederstand vernichten.
 viel zu wenig. An R muß mehr abfallen

von Johannes R. (bruzzzler)


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Ja ich hab den Blöden Fehler mit -12V auch gerade gesehen. Da soll 
einfach nur - sein. Dann müsste es doch eigentlich gehen oder?

von egbert (Gast)


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Johannes Rümmer schrieb:
> Wieso? Ich hab doch 4*2.85V? Unten soll der minus sein nicht minus 12V.
> Tschuldigung

...dann wäre es hilfreich, die Schaltung auch dementsprechend mit z.B. 
"+12V" und "GND" zu beschriften...

von Mikel M. (mikelm)


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nein s.o.

von Johannes R. (bruzzzler)


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Tschuldigung habs auch erst nach deinem Post gesehen :(

von Matthias L. (Gast)


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Johannes Rümmer schrieb:
> Ja ich hab den Blöden Fehler mit -12V auch gerade gesehen. Da soll
> einfach nur - sein. Dann müsste es doch eigentlich gehen oder?

Nutze lieber GND oder 0V als Bezugspotential. Da kann sowas nicht 
passieren

von Johannes R. (bruzzzler)


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OK Danke ich werde es mir merken.

von Google (Gast)


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Johannes Rümmer schrieb:
> Gelten 24V/1.17A
> noch als ungefährliche Kleinspannung?

Ja.
DC bis 120V
AC bis 50V

von MaWin (Gast)


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> Jetzt wollte ich fragen ob das so überhaupt geht

Du solltest nur jeweils 3 in Reihe schalten, denn 0.6V sind zu wenig um 
über einen Vorwiderstand eine halbwegs genaue Strombegrenzung zu 
erreichen, deine LED Lebensdauer wäre gering wenn sie mal nur 2.65V 
bräuchten, was je nach Temperatur und Fertigungscharge der Fall sein 
kann.

von Bernd K. (bmk)


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Ja, die 'Sorgloslösung' ist 3 Stck in Reihe + Vorwiderstand an 12V.

Und 4 Stck in Reihe + Vorwiderstand? Stimmt, 0,6V sind verdammt wenig.

Da muss man schon genau wissen, wass man tut. Zunächst muss die
Versorgungsspannung stabil sein, also gut geregelt ohne Drift.

Was der Auslegung entgegen kommt: Die LED wird mit dem typischen
Strom betrieben (65mA) und kann max. 120mA. Das gibt Luft nach oben.

Sie wird bei 65mA typ. 2,85V Vf haben und 9,2Ohm Rv erfordern (4x)
Sie wird bei 65mA ggf. 2,80V Vf haben und 12 Ohm Rv erfordern (4x)

Der zweite Fall ergibt sich leicht bei erhöhter Umgebungstemperatur.
Und bei Fertigungsstreuung ergeben sich noch größere Abweichungen.

Ergo wenn der TO weiss was er tut (bei 4 LED in Reihe):
- Versorgung mit möglichst stabiler Konstantspannung
- Einmessen von jedem Zweig auf etwa 65mA (ggf. Vorwiderstand anpassen)
- Damit rechnen, dass bei Temperaturschwankungen die Helligkeit 
schwankt.

von Hans J. (step_up_mosfet)


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Werden die LEDs mit Stern-Aluplatine auf eine Aluplatte oder einem 
Aluprofil geklebt?
Was soll es werden? (Aquarienbeleuchtung/Arbeitsti schlampe ...)

von bruzzzler (Gast)


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Das wird eine Bootsbeleuchtung. Nein nicht auf Stern soll auf eine 
Platine kommen. Die dann auf ein Kühlkörper montiert wird.

Ich dachte auch an ein Netzteil das exakt 12 Volt liefert. Wie etwa 
dieses
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Einbau-Netzgeraet-1-5A-12V-IP67.html

Mit bischen heller oder dunkler hätte ich kein Proplem.

Ich dachte dass ich da keine Propleme bekomme wenn ein strang mal mehr 
oder weniger abbekommt weil die LED ja maximal 3V und 120mA aushält. Und 
weniger wäre ja kein proplem oder?

Irgendwie schade weil drei in reihe heißt halt auch ne menge Energie mit 
Wiederständen zu verbrauchen.

Was wäre wenn ich einfach ein etwas größeren Wiederstand an meine 4 in 
Reihe also so dass jede LED z.B nur 2.8V/65mA erhält?

von bruzzzler (Gast)


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Wäre 24V mit 7 in Reihe plus 62 Ohm eine gute Lösung?
Und dann halt 10 oder 11 Reihen in parallel.

von Bernd K. (bmk)


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bruzzzler schrieb:
> Wäre 24V mit 7 in Reihe plus 62 Ohm eine gute Lösung?
> Und dann halt 10 oder 11 Reihen in parallel.

Ja, das wird eine gute Lösung. Hier fällt über den Vorwiderstand
ca. 17% der Betriebsspannung ab, was akzeptabel ist,

Noch besser aber auch teurer wäre eine Konstantstromquelle.
Hier müsste dann allerdings eine pro Zweig eingesetzt werden,
also 10 Stck bei 24V und insgesamt 70 LEDs.

von Dennis S. (eltio)


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Bernd K. schrieb:
> Ja, das wird eine gute Lösung. Hier fällt über den Vorwiderstand
> ca. 17% der Betriebsspannung ab, was akzeptabel ist,

Ich muss da mal nachhaken: wie kommt man auf so etwas wenn  man keine 
Erfahrungswerte hat? Kann mir jemand die Hintergründe erläutern?

Dank & Gruß
Dennis

von Bernd K. (bmk)


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Es geht darum, eine LED möglichst mit Konstantstrom zu betreiben.

Wenn man das an einer Konstantspannungsquelle mit Vorwiderstand macht,
erhält man mehr oder weniger Konstantstromcharakteristik. Umso mehr,
je höher der Widerstand ist gemessen an seinem Spannungsanteil
bezogen auf die Gesamtspannung. Der Wirkungsgrad sinkt entsprechend.

Ein Richtwert, den ich seit Jahren kenne, ist 20%.
Und das nur, wenn die LED mit I(typisch) und nicht I(max) betrieben 
wird.
Ansonsten muss der Vorwiderstand so ausgelegt werden, dass I(max)
unter keinen Umständen überschritten wird.

Von daher halte ich die 17% beim TO vertretbar.

von Hans J. (step_up_mosfet)


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Ich habe schon ein paar LEDs durchgemessen, bei einem konstanten Strom 
stellten sich dort unterschiedliche Spannungen ein, von 2.8V bis 3.1V 
war alles vertreten. Natürlich ist es möglich dass der TO sortierte LEDs 
bekommt, aber ich würde mich eben nicht drauf verlassen, deshalb würde 
ich zu 3 LEDs tendieren.

@ bruzzzler
Für ein normales Modellboot ganz schön übertrieben, ich nehme an das ist 
ein größeres mit vielen Fenstern oder ist es eins in das man sich 
hineinsetzen kann?

von Dennis S. (eltio)


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Hmm... oder anders gesagt:
Das heißt bei einer konstanten Spannungsänderung ("Ripple") ändert sich 
der resultierende Strom bei einem hohen Widerstand in einem geringeren 
Maße als bei einem kleinen Widerstand.

Gruß Dennis

von fonsana (Gast)


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Hans Jelt schrieb:
> Für ein normales Modellboot ganz schön übertrieben,

Ich lese da raus, dass es sich um ein richtiges Boot handelt.
Da vermutlich die Innenbeleuchtung (Aussenbeleuchtung koennte 
zulassungspflichtig sein und  Positionslichter sind sicher 
zulassungspflichtig)

fonsana

von bruzzzler (Gast)


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Ja ein richtiges. Sowohl außen als Arbeitsbeleuchtung wie auch innen. 
Nein ist nicht zulassungspflichtig ;)

von sss (Gast)


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>Nein ist nicht zulassungspflichtig ;)

Falsch, seit 21.5.2011 muss nicht nur Positionsbeleuchtung, sondern die 
gesammte Außenbeleuchtung für Sportboote BSH-Zugelassen sein.

von Harald W. (wilhelms)


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bruzzzler schrieb:

> Ja ein richtiges. Sowohl außen als Arbeitsbeleuchtung wie auch innen.

Das bedeutet natürlich, das Du auch größere Temperaturschwankungen hast.
Da wirkt sich eine "auf Kante gestrickte Dimensionierung" besonders
negativ aus. Übrigens ist die "enorme Energieeinsparung", die man
angeblich durch LEDs erzielen kann, überwiegend Werbegefasel.
Gruss
Harald

von Dietrich L. (dietrichl)


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Johannes Rümmer schrieb:
> 4 stück in Reihe (4*2,85V = 11.4V)

2,85V ist der typische Wert. Im Datenblatt steht: Min. 2,4V, Max. 3,3V

Wenn Du damit rechnest, ergibt sich:

bei Max.: 4 * 3,3V = 13,2V -> geht nicht

Dimensionierung von R bei Typ.:
          3 * 2,85V = 8,55V -> R = 3,45V / 65mA = 53 Ohm
daraus der Strom bei Min.:
          3 * 2,40V = 7,2V  -> I = 4,8V / 53 Ohm = 90 mA
und der Strom bei Max.:
          3 * 3,30V = 9,9V  -> I = 2,1V / 53 Ohm = 40 mA

Bei der Rechnung sind die Toleranzen der 12V noch nicht enthalten.
Aber Du siehst: auch bei 3 Stck. in Reihe kann der Strom noch ziemlich 
weit streuen. Oder Du misst die LEDs durch und bildest ähnliche 
Dreiergruppen.

Gruß Dietrich

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