Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert diese LED-Kette


von Ulrich E. (sudu)


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Hallo,

die LED-Kette (gekauft beim freundlichen Chinesen um die Ecke ;-) ), die 
im angehängten Bild zu sehen ist, hat eine Länge von 86 cm und besteht 
aus 120 SMD-LED. Sie wird über eine normale KSQ mit 300 mA betrieben.

In der gesamten LED-Kette ist nicht ein einziger Widerstand verbaut 
(Schaltung siehe Anhang).

Meine Frage dazu ist nun: Wie wird erreicht, dass der Strom über alle 12 
parallele LED-Stränge so gleichmäßig verteilt wird, dass auch im 
Dauerbetrieb keinerlei Helligkeitsunterschiede zu erkennen sind?

Sind da eventuell spezielle LED verbaut?

Ulrich

von Harald W. (wilhelms)


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Ulrich E. schrieb:

> Meine Frage dazu ist nun: Wie wird erreicht, dass der Strom über alle 12
> parallele LED-Stränge so gleichmäßig verteilt wird, dass auch im
> Dauerbetrieb keinerlei Helligkeitsunterschiede zu erkennen sind?
>
> Sind da eventuell spezielle LED verbaut?

ja, welche, die vorher auf gleiche Durchlassspannung passend
ausgemessen wurden.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Harald W. schrieb:
> ja, welche, die vorher auf gleiche Durchlassspannung passend
> ausgemessen wurden.

Genau. Entsprechendes Binning und ein bisschen Hoffen, dass sie nicht 
sofort ausfallen.

von batman (Gast)


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Der Trick ist vermutlich, daß die LEDs exakt gleich gefertigt sind und 
unter ziemlich gleichen Betriebsbedingungen laufen. Mit 75mW pro LED 
können die an ihrer Temperatur normalerweise auch nicht viel ändern, es 
sei denn vielleicht, wenn man sie selektiv aufwickelt und/oder einpackt.

von Bernd K. (prof7bit)


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Die Kennlinie ist im Durchlass nicht unendlich steil, es ergibt sich 
also durchaus ein gewisses "Fenster" in dem die Serienstreuung liegen 
darf. Und anscheinend hat man bei der industriellen Produktion der LEDs 
die Serienstreuung innerhalb der selben Charge so weit im Griff daß man 
für so ein ultrabilliges Konsumer-Wegwerfprodukt problemlos damit 
durchkommt und bestenfalls mal ein oder zwei Lichterketten wegwerfen 
muss wenn man eine neue Lieferung von LEDs anbricht, wenn überhaupt, 
denn die werden sie wahrscheinlich trotzdem noch verkaufen und auch 
dafür noch Geld bekommen, schlimmstenfalls müssen sie einmal in der 
Woche 3,50€ an einen unzufriedenen Kunden erstatten der sich tatsächlich 
mal die Mühe gemacht hat den Billigschrott auch noch zu reklamieren, die 
meisten anderen werfen es beim ersten Anzeichen von Nichtfunktion 
einfach weg und kaufen sich nächstes Jahr ne neue, oder gleich zwei 
davon falls eine kaputt ist.

-> Der Kunde lernt daß es Schrott ist, also kauft er in Zukunft mehr 
davon, der Chinese lernt daß umso mehr gekauft wird je billiger es ist, 
also produziert er es noch billiger.

von Harald W. (wilhelms)


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Bernd K. schrieb:

> Die Kennlinie ist im Durchlass nicht unendlich steil, es ergibt sich
> also durchaus ein gewisses "Fenster" in dem die Serienstreuung liegen
> darf.

Speziell bei Adventsbeleuchtung werden die LEDs auch meist nur mit
wenigen mA im einstelligen Bereich belastet, sodas die Streuungen
dann nicht so stark auffallen.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Harald W. schrieb:
> ja, welche, die vorher auf gleiche Durchlassspannung passend
> ausgemessen wurden.

Da ja jeweils 12 LEDs in Reihe geschaltet sind, dürfte sich die 
Durchlasspannung einer Reihe auch etwas ausmitteln.

von Bernd K. (prof7bit)


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Andreas B. schrieb:
> Da ja jeweils 12 LEDs in Reihe geschaltet sind, dürfte sich die
> Durchlasspannung einer Reihe auch etwas ausmitteln.

Das kommt auch noch dazu. Am Ende kommt was raus was gut genug[TM] ist. 
Ab in den Verkauf damit und nicht länger drüber nachdenken, das erzeugt 
nur Falten im Gesicht und ist nicht gut.

von Thomas S. (thschl)


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Andreas B. schrieb:
> Da ja jeweils 12 LEDs in Reihe geschaltet sind, dürfte sich die
> Durchlasspannung einer Reihe auch etwas ausmitteln.

5 in Reihe, 12 x parallel aber dann das ganze als 2 Blöcke in Reihe
sind 10 in Reihe und in der Mitte alle gebrückt

von Andreas B. (bitverdreher)


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Thomas S. schrieb:
> 5 in Reihe, 12 x parallel aber dann das ganze als 2 Blöcke in Reihe
> sind 10 in Reihe und in der Mitte alle gebrückt

Dann war der Schaltplan etwas mißverständlich. Ich dachte Du hättest 
keine Lust gehabt, 12 LEDs zu malen. Dann halt nur 5, die sich 
ausmitteln.

von Thomas S. (thschl)


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Andreas B. schrieb:
> Ich dachte Du hättest
> keine Lust gehabt, 12 LEDs zu malen. Dann halt nur 5, die sich
> ausmitteln.

meiner isses ja nicht aber missverständlich isser nicht

von Soul E. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ulrich E. schrieb:

>> Sind da eventuell spezielle LED verbaut?
>
> ja, welche, die vorher auf gleiche Durchlassspannung passend
> ausgemessen wurden.

Für Beleuchtungszwecke ist das durchaus üblich. Z.B. in 
Auto-Rücklichtern, oder als Chip-on-Board auf Aluplatte mit gelbem 
Silikonverguss. Letzteres sieht dann aus wie eine "dicke" LED mit 30 V 
Flusspannung.

Aber nicht zu Hause nachmachen! Die benötigte Selektion kannst Du als 
Privatmann nicht kaufen. Die LEDs müssen quasi so verbaut werden wie sie 
auf dem Wafer nebeneinander sassen.

von Stefan F. (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Die Kennlinie ... kaputt ist.

Kannst du diesen Bandwurmsatz aufsagen, ohne dabei zu ersticken?
Mach mal einen Punkt!

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefanus F. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Die Kennlinie ... kaputt ist.
>
> Kannst du diesen Bandwurmsatz aufsagen, ohne dabei zu ersticken?
> Mach mal einen Punkt!

Da sind zwei Sätze drin. Ich mach immer erst einen kurzen Satz und dann 
noch einen langen der das näher erläutert und die Hintergründe aus allen 
notwendigen Blickwinkeln beleuchtet, schließlich sollen danach so wenig 
offene Fragen wie möglich bleiben.

Erst dann kommt der nächste Absatz.

von Stefan F. (Gast)


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Mir fällt es sehr schwer, so lange Sätze zu verstehen. Bei Politikern 
ist das sehr beliebt um sich vom Pöbel abzusetzen oder damit sich 
möglichst wenige Leute an gesagtes erinnern.

von Dieter (Gast)


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Im Detail ist es aber so, dass bei diesen LED in Modulen oder für solche 
Ketten bewußt darauf verzichtet wird, dass der ohmsche Innenwiderstand 
einiger Schichten auf minimalsten Widerstand, für maximalen Wirkungsgrad 
zu optimieren und solche LED-Zellen sind auch noch billiger in der 
Produktion.

Somit ist indirekt ein kleiner parasitärer Vorwiderstand vorhanden. Ein 
Vorwiderstand würde sowieso kleiner ausfallen, wenn notwendig. Die sind 
daher gutmütiger im Strom-, Spannungs-,  Temperaturverlauf.

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefanus F. schrieb:
> Mir fällt es sehr schwer, so lange Sätze zu verstehen.

Du kannst an den Kommas Pause machen um Luft zu holen. Der Satz hat 
keine Vorwärtsbezüge und auch keine unangemessene Schachteltiefe und 
kann daher ohne nennenswerten Stack linear von vorne nach hinten gelesen 
werden.

von Jupp (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Kommas

Daran werde ich mich wohl nie gewöhnen ;)

> Der Satz hat
> keine Vorwärtsbezüge und auch keine unangemessene Schachteltiefe und
> kann daher ohne nennenswerten Stack linear von vorne nach hinten gelesen
> werden.

Das empfinde ich auch so. Zu Schulzeiten wurde es gerne mal ein 
einzelner Satz je A4-Seite ;)

von Stefan F. (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> ohne nennenswerten Stack linear von vorne nach hinten gelesen

Das wird es sein. MeinStack ist ziemlich klein. Du hast recht, es gibt 
schlimmere Sätze.

von jemand (Gast)


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Das Zauberwort heißt Vf-Binning.

Als Großkunde kann man nach Vorwärtsspannung sortierte LED ordern. Den 
Rest besorgt der Innenwiderstand der LED. Der ist nämlich nicht 0.

Trotzdem ist das nicht sauber. Die Lebesdauer wird nicht so gut 
ausfallen wie bei ordentlichen LED-Bändern, besonders wenn die LED sich 
unterschiedlich erwärmen können. Denn dann hilft alles Vf-Binning nicht.

Der normale Kunde kann kein Vf-Binning ordern.

Beispiel, wie das aussehen kann:
https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/1499/0900766b8149923a.pdf
Auf S5 sind die Vorwärtsspannungs-Gruppen angegeben.
Man kann sie hier nicht einzeln ordern, aber ein Großkunde wird das wohl 
können. Oft ist die Vf-Gruppe auf dem Reel aufgedruckt, und die LED sind 
vorsortiert.

von Stefan F. (Gast)


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Leuchten mit derart selektierten LEDs sind auch praktisch irreparabel, 
weil man keine Chance hat, genau passende Ersatzteile zu besorgen - 
selbst wenn einem Farbton und Helligkeit egal ist.

von Msd (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Da sind zwei Sätze drin. Ich mach immer erst einen kurzen Satz und dann
> noch einen langen der das näher erläutert und die Hintergründe aus allen
> notwendigen Blickwinkeln beleuchtet, schließlich sollen danach so wenig
> offene Fragen wie möglich bleiben.
>
> Erst dann kommt der nächste Absatz.

Typisch Troll halt. "Ich mach das so wie ich will und zeige auch nochmal 
wie ersnt ich es meine..:"

von Erich (Gast)


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> ja, welche, die vorher auf gleiche Durchlassspannung passend
> ausgemessen wurden.
Das kann sein.

Generell ist das Verfahren jedoch sehr üblich,
auf Rundplatinen sowie auch auf Stripes.

(Fast) Alle LED-Röhren wie 120cm "T8" sind so aufgebaut.
Dort ist "4B24C", also 96 Dioden insgesamt, je 24 LEDs in Serie, das 
ganze 4 mal parallel. Vgl. Tabelle des Chinesen.

Bei diesem Chinesen gibt es grosse Auswahl
https://www.alibaba.com/product-detail/High-lumen-2835-smd-led-pcb_60699763574.html

Gruss

von Bernd K. (prof7bit)


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Stefanus F. schrieb:
> Leuchten mit derart selektierten LEDs sind auch praktisch irreparabel,
> weil man keine Chance hat, genau passende Ersatzteile zu besorgen -

Der ganze Streifen ist das "Einzelteil". Wer tauscht einzelne LED auf 
nem China LED-Strip aus, oder denkt auch nur im Traum daran?

von Ulrich E. (sudu)


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Hallo,

vielen Dank für eure Antworten.

jemand schrieb:
> Den
> Rest besorgt der Innenwiderstand der LED. Der ist nämlich nicht 0.

Vielleicht nimmt der Hersteller für LED, die parallel geschaltet werden 
sollen, ja ganz gezielt Bondmaterial mit etwas höherem Widerstand.

Bernd K. schrieb:
> Der ganze Streifen ist das "Einzelteil". Wer tauscht einzelne LED auf
> nem China LED-Strip aus, oder denkt auch nur im Traum daran?

So isses. Der gesamte Streifen hat gigantische 0,12 Euro gekostet! Da 
hält sich das Risiko bein Kauf eher in Grenzen. Ich habe mir also zum 
Ausprobieren gleich ein paar mehr eingetütet. Und im 1000er-Pack wäre 
sicher noch ein viel geringerer Stückpreis drin gewesen.

Ulrich

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