Leuchtschalter 230V LED ersetzen Rückwärtsspannung

[Thorsten S. (whitejack)]

Hallo zusammen,

ich habe zu dem o.g. Thema drei Fragen:

1) In dem hier vorliegenden Leuchtschalter ist eine weiße 3mm LED mit 
Vorwiderstand 180 K verbaut. Nun defekt. LED gegen weiße 3mm mit neuem 
150 K ersetzt, leuchtete, ist aber nach 5 Sekunden wieder defekt.
Ich habe zu dem LED Ersatz keine Daten, leuchtet an 3V Knopfzelle gut 
hell weiß.
Ich gehe davon aus dass es an der Rückwärtsspannung liegt.
-> Kann es sein, dass es für diese Fälle spezielle LEDs gibt mit 
integrierter antiparallel geschalteter Diode?
Ich werde auch mal an einer heilen messen.

2) Man sieht auch manchmal diese Schaltung:

Beitrag "Re: LED an 230V - wie funktionieren Signallampen"

LED mit vorgeschalteter Diode (in reihe). Aber damit stellt man doch 
nicht sicher dass die Rückwärtsspannung an der LED begrenzt wird, oder 
sehe ich das falsch? Was bringt diese Konstellation also?

2.1) in Gegenrichtung sperren doch beide, also teilt sich die Spannung 
auf, oder sperrt die Diode wesentlich eher als die LED?

3) Oder kommt man mit beiden Konstellationen (Reiehenschaltung) und 
(antiparallel) ans Ziel?

Danke

[H. H. (hhinz)]

Thorsten S. schrieb:
> -> Kann es sein, dass es für diese Fälle spezielle LEDs gibt mit
> integrierter antiparallel geschalteter Diode?

Ja.

[H. H. (hhinz)]

Thorsten S. schrieb:
> LED mit vorgeschalteter Diode (in reihe). Aber damit stellt man doch
> nicht sicher dass die Rückwärtsspannung an der LED begrenzt wird,

Kommt auf das Verhältnis der Leckströme an.

[.● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

Wenns eine Glimmlampe sein darf, nimm die.
Bei richtiger Bemessung des Vorwiderstandes hält die,
wie hier am Notschalter der Heizung, schon mehr als 40 Jahre

[Jens G. (jensig)]

Thorsten S. schrieb:
> Ich gehe davon aus dass es an der Rückwärtsspannung liegt.

Ja, LEDs halten negative Spannungen nur bis ein paar Volt aus. Also muss 
die irgendwie begrenzt werden.

> -> Kann es sein, dass es für diese Fälle spezielle LEDs gibt mit
> integrierter antiparallel geschalteter Diode?
> Ich werde auch mal an einer heilen messen.

Solche LEDs wird es sicher geben, mit zwei antiparallel geschalteten 
LEDS.
Man kann bei normalen LEDs aber auch selber eine antiparallele LED oder 
normale Diode schalten.

> 2) Man sieht auch manchmal diese Schaltung:
>
> Beitrag "Re: LED an 230V - wie funktionieren Signallampen"
>
> LED mit vorgeschalteter Diode (in reihe). Aber damit stellt man doch
> nicht sicher dass die Rückwärtsspannung an der LED begrenzt wird, oder
> sehe ich das falsch? Was bringt diese Konstellation also?

Sicherstellen tut die das nur, wenn der Reststrom der Diode nicht zu 
hoch ist.

> 2.1) in Gegenrichtung sperren doch beide, also teilt sich die Spannung
> auf, oder sperrt die Diode wesentlich eher als die LED?

Teilt sich nicht gleichmäßig auf, weil die LED ja schon bei 5..10V 
anfängt, wie eine Z-Diode zu leiten. Und dieser Strom muss begrenzt 
werden, was die vorgeschaltete Diode eigentlich mit ihrem hoffentlich 
niedrigen Reststrom machen sollte.

> 3) Oder kommt man mit beiden Konstellationen (Reiehenschaltung) und
> (antiparallel) ans Ziel?

Ans Ziel kommt man mit beiden. Die Variante mit antiparaleller Diode 
braucht aber eben den doppelten Strom, weil beide Halbwellen Strom durch 
den Rv verursachen, den also doppelt so stark heizt.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Es gibt sogar LEDs mit eingebauter zweiter LED, antiparallel.
Löte einfach parallel eine 1N4148 zwischen die Beinchen, und wenn du 
nicht den letzten Dreck an LEDs gekauft hast kannst du gepflegt mehr als 
180k einsetzen (übrigens: kleines k für "tausend").
In Reihe brauchts eine Diode mit wesentlich mehr Sperrspannung und 
dennoch kann es Probleme geben, abhängig von den Leckströmen.

[Thorsten S. (whitejack)]

Danke für eure Antworten. Damit ist alles beantwortet.

Hat jemand eine gute Quelle für eine weiße (ca. 4000k) 3mm bedrahtete 
LED für diesen Fall? Entweder mit antiparalleler LED oder Diode, das 
wäre beides okay.

Danke.

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens M. schrieb:
> Löte einfach parallel eine 1N4148 zwischen die Beinchen

Solange die LED heil bleibt, hält die 1N4148 das auch problemlos aus, 
aber sollte die LED mal kaputt gehen, dann geht die 1N4148 auch kaputt. 
Die hält nähmlich nur eine Reversespannung von 75V aus.

Außerdem kann man den Widerstand für eine bessere Spannungsfestigkeit 
auf zwei einzelne Widerstände aufteilen.

Und wenn man jetzt noch so pfiffig ist und den Widerstand in je eine 
Zuleitung zur LED legt, dann ist man sogar noch vor einem tödlichen 
elektrischen Schlag geschützt, falls mal durch UV-Strahlung die 
Klarsichtkappe vom Schalter spröde wird und man knackst beim Drücken mit 
dem Daumen direkt auf die LED drauf, dann ist es egal von welcher Seite 
der Strom gerade kommt, man ist dann durch den jeweiligen Widerstand 
immer einigermaßen geschützt.

[Harald W. (wilhelms)]

Jens G. schrieb:
,
>> Ich gehe davon aus dass es an der Rückwärtsspannung liegt.
>
> Ja, LEDs halten negative Spannungen nur bis ein paar Volt aus. Also muss
> die irgendwie begrenzt werden.

ACK.
Da Dioden wie die 1N4148 oder ähnlich ja nun wirklich nur wenige Cent
kosten, kann man auch einfach vier davon als Brückengleichrichter
davor schalten. An dieser Stelle kann man wirklich praktisch jede
beliebige Diode nehmen, jenachdem, was man gerade in der "Kiste" hat.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Otto K. schrieb:
> Solange die LED heil bleibt, hält die 1N4148 das auch problemlos aus,
> aber sollte die LED mal kaputt gehen, dann geht die 1N4148 auch kaputt.
> Die hält nähmlich nur eine Reversespannung von 75V aus.

Joa.
Dann braucht man zur Reparatur zusätzlich zur 10ct LED noch eine neue 
3ct Diode, weil die alte kann man ja nicht mehr retten, und die beiden 
Widerstände mit zusammen 7ct müssen auf jeden Fall auch gerettet werden, 
weil Nachhaltigkeit ist ja gut.
Kennst du eine Maschine, die aufgeschlitzten Schrumpfschlauch wieder 
zusammensetzen kann? Der dürfte das teuerste an diesem ganzen Projekt 
sein, das lohnt sich richtg!

Wer's nicht bemerkt hat: das war Sarkasmus/Ironie. Die LED wird ewig 
halten, und die Diode ebenso. Wenn man die LED anfassen muss ist die 
Diode dazu nicht mehr relevant.

Bezüglich der Spannungsfestigkeit, zweier Widerstände und evtl. 
Unfallschutz hat er allerdings Recht. Zudem ist die symmetrische 
Ausführung evtl. besser unterzubringen.

Thorsten S. schrieb:
> Hat jemand eine gute Quelle für eine weiße (ca. 4000k) 3mm bedrahtete
> LED für diesen Fall?

z.B. OSWWY23131E bei TME

Harald W. schrieb:
> Da Dioden wie die 1N4148 oder ähnlich ja nun wirklich nur wenige Cent
> kosten, kann man auch einfach vier davon als Brückengleichrichter
> davor schalten.

Aufpassen: je nach Schaltung reichen die 4148 nicht!

[Michael B. (laberkopp)]

Thorsten S. schrieb:
> oder sperrt die Diode wesentlich eher als die LED?

Hängt von den Exemplaren, der Temperatur und der Umgebungshelligkeit ab. 
Ist also Zufall.

Ein 100k Widerstand in dieser Schaltung zusätzlich parallel zur LED 
hilft aber, die LED nie zu hoher Rückwärtsspannung auszusetzen.

[Harald W. (wilhelms)]

Jens M. schrieb:

> Aufpassen: je nach Schaltung reichen die 4148 nicht!

Natürlich wird der Brückengleichrichter direkt vor die LED gesetzt.
dann braucht dieser nur wenige Volt sperren. Kritischer ist da eher
der vorgeschaltete Widerstand. Viele Standardwiderstände vertragen
nur 150VDC.

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens M. schrieb:
> Aufpassen: je nach Schaltung reichen die 4148 nicht!

Der Gleichrichter darf natürlich nicht direkt am Eingang sitzen, sondern 
sollte direkt vor der LED sein, dann genügt auch ein B40 / C250 
Gleichrichter.

Der Vorteil wäre, dass sich die Flackerfrequenz verdoppelt und somit 
fürs Auge angenehmer klingt.

Ein 47uF / 16V Elko parallel zur LED würde das Flackern sogar komplett 
eliminieren.

Harald W. schrieb:
> Viele Standardwiderstände vertragen
> nur 150VDC.

Deswegen die Aufteilung auf zwei Widerstände.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Harald W. schrieb:
> Natürlich

Otto K. schrieb:
> natürlich

Wetten, das es für viele Hobbyelektroniker nicht so "natürlich" ist, den 
Gleichrichter mitten in die Schaltung zu setzen? ;)

Otto K. schrieb:
> Elko parallel

Man könnte auch ein kleines 5V-Netzteil in der Dose verstecken, dann 
ginge es sogar, eine USB-Buchse einzubauen um sein Handy zu laden.
Warte, noch besser wäre ein 24V Netzteil, dann kann man 
Zigarettenazünderstecker mit USB-C-PD bis 20V nutzen. Bei 65W können die 
sogar viele Laptops laden!

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens M. schrieb:
> Bei 65W können die sogar viele Laptops laden!

Wenn es gelänge ein Labornetzteil in einen Schukostecker unterzubringen, 
dann könnte man nicht nur Autobatterien laden, sondern auch LKW 
Batterien, USB-Geräte betreiben, Laptops aufladen und man hätte auch 
noch ein kleines 30V / 5A Labornetzteil, welches sich sowohl stufenlos 
in der Spannung als auch im Strom einstellen lässt, immer bequem in der 
Hosentasche mit dabei ;)

[Rolf (rolf22)]

Jens M. schrieb:
> Man könnte auch ein kleines 5V-Netzteil in der Dose verstecken, dann
> ginge es sogar, eine USB-Buchse einzubauen um sein Handy zu laden.

Vielleicht auch noch einen kleinen µP plus WLAN und Opto-Sensor. Dann 
könnte man mit einer App auf dem Smartphonme von Mallorca aus sehen, ob 
die LED leuchtet oder nicht.

[Karl B. (gustav)]

Bei mir kam eine 1N4007 in Reihe und ein 220k Widerstand vor die LED.
Läuft schon jahrelang. Die 1N4007 hat höhere Sperrspannung als die LED 
und
30 µA an Reversstrom.
1N4148 - die Diskussion hatten wir schon mal.
Ich bleibe bei 1N4007.

ciao
gustav

[Harald W. (wilhelms)]

Karl B. schrieb:

> Bei mir kam eine 1N4007 in Reihe und ein 220k Widerstand vor die LED.
> Läuft schon jahrelang. Die 1N4007 hat höhere Sperrspannung als die LED
> und
> 30 µA an Reversstrom.
> 1N4148 - die Diskussion hatten wir schon mal.
> Ich bleibe bei 1N4007.

Ja, diese Diskussion hatten wir schon mal vor zehn Jahren:
Beitrag "Re: LED an 230V - wie funktionieren Signallampen"
Meistens wird das funktionieren, ne saubere Lösung ist das aber nicht.
Die in diesem Thread gezeigten anderen Lösungen funktionieren bei
einem Mehraufwand von wenigen Cent wesentlich besser

[Thorsten S. (whitejack)]

Karl B. schrieb:
> Ich bleibe bei 1N4007.

Setze ich auch ausschließlich für diese Fälle ein. Das funktioniert 
erfahrungsgemäß einfach zuverlässig...

[H. H. (hhinz)]

Thorsten S. schrieb:
> Karl B. schrieb:
>> Ich bleibe bei 1N4007.
>
> Setze ich auch ausschließlich für diese Fälle ein. Das funktioniert
> erfahrungsgemäß einfach zuverlässig...

So sollte der TE das machen.

Eine bidirektionale LED mit seinen Sonderwünschen gibt es wohl nur 
Sonderanfertigung.

[Jens M. (schuchkleisser)]

H. H. schrieb:
> Eine bidirektionale LED mit seinen Sonderwünschen gibt es wohl nur
> Sonderanfertigung.

Oha.
Geht's dir gut?

Ich hab oben eine empfohlen, die sogar bei TME lieferbar ist, aber wie 
viel K die Farbkoordinaten sind steht leider nicht im Dabla, nur "cold".
Aber 3mm und AC hat sie.

[Armin X. (werweiswas)]

Harald W. schrieb:
> Viele Standardwiderstände vertragen
> nur 150VDC.

Gehen die bei 155V dann spontan in Rauch auf?

[Otto K. (opto_pussy)]

Armin X. schrieb:
> Gehen die bei 155V dann spontan in Rauch auf?

Das nicht unbedingt, aber man muss den Ausfall ja nicht unbedingt 
provozieren. Es fallen immerhin fast 325 Volt Spitzenspannung an dem 
Widerstand ab, wenn es nur ein einziger wäre.

[H. H. (hhinz)]

Jens M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Eine bidirektionale LED mit seinen Sonderwünschen gibt es wohl nur
>> Sonderanfertigung.
>
> Oha.
> Geht's dir gut?

Bestens.


> Ich hab oben eine empfohlen, die sogar bei TME lieferbar ist, aber wie
> viel K die Farbkoordinaten sind steht leider nicht im Dabla, nur "cold".
> Aber 3mm und AC hat sie.

Eben, nicht die gewünschten 4000K. "Cold" entspricht um die 6000K.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Ich würde nicht mal die 4000K haben wollen, es geht nix über den 
angenehmen warmen gelblichen Glanz einer echten Glimmlampe.
Die kann AC, hält lange, braucht wenig Strom und ist einfach zu 
verdrahten.

H. H. schrieb:
> "Cold" entspricht um die 6000K.

Kannst du die angegebenen Koordinaten von 0,27/0,28 in Farbtemperatur 
umrechnen? Ich komme auf 11000K, das wäre wirklich sehr extrem.
Wenn es bei der 4000K-Forderung drauf ankommt, vorhandene LEDs mit 4000K 
zu ergänzen: das wird kein'. 4000K sehen bei jedem Hersteller anders 
aus, und nach Jahren Dauerbetrieb sowieso: der Phosphor verschleißt.

[H. H. (hhinz)]

Jens M. schrieb:
> Kannst du die angegebenen Koordinaten von 0,27/0,28 in Farbtemperatur
> umrechnen?

Das sind zwei unterschiedliche Systeme, also geht umrechnen eigentlich 
nicht.

Das Stichwort wäre:

Planck’scher Kurvenzug (Planckian Locus)