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Wallauwinger

(Mitglied mit Biete)


Themenstarter

Hallo Folks,

rechtzeitig vor Weihnachten möchte ich einfach mal ein paar Grundlagen zu LED´s (Leuchtdioden) posten, damit evtl. der eine oder andere Hobbyhandwerker die Winterzeit nutzen kann um sein Liebling Lichttechnisch "Nachzurüsten".

Viele wundern sich, warum teure Zusatzleuchten "durchbrennen" oder die Lebendsdauer recht kurz ist.

Der Hauptgrund ist der, das die Wing nicht über eine konstante 12V Spannung verfügt. Die meisten Bauteile mit LED haben zwar einen Vorwiederstand, der jedoch meistens so berechnet ist, das von 12V konstand ausgegangen wird.

Wer also plant, sein Ring-of-Fire, LED-Kette etc. ein langes Leben zu schenken, sollte als aller erstes einen Spannungsregler einbauen.

Preiswert und überall zu bekommen ist der altbewährte 78H12 (es gibt vergleichstypen dazu, wie z.B. LT1084CP-12 LT1084-12). Dieses "Spiegelei" hat 3 Anschlüsse.



Eingang - Ausgang - und gemeinsame Masse am Gehäuse. Auf ein Alu-Kühlkörper geschraubt liefert dieser Regler max 5A Strom. Überlasten geht praktisch nicht, da diese Halbleiterregler einen internen Überspannungsschutz haben.

Anschlußbilder und Beispielschaltungen werde ich als Bilder in einem Beitrag zusammenfassen.

So... nun ist schon mal die Basis für ein langes LED-Leben geschaffen.

Wingergruß

Wallauwinger



... wird fortgesetzt....


GL 1500 US Edition

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RICHTIGSTELLUNG : Die Goldwing ist nicht Unterkellert, hat KEINE obenliegende Microwelle und wurde NICHT von Smart gebaut
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#1  12.10.06, 09:57:02

Beitragssammler



Hi Chevy,

das ist bei allen Spannungsreglern so, die Eingangsspannung muss immer mindestens 1,5Volt höher wie die Ausgangsspannung sein ist ja auch logisch wie soll der IC sonst regeln. Beim 78H12 muss die Eingangsspannung laut Datenblatt mindestens 14,5 Volt betragen. Bei gekauftem Zubehör für 12Volt ist eine Spannungsstabilisation auch nicht nötig da diese Teile alle für die Ladeschlusspannung von 13,8 Volt ausgelegt sind.

#2  12.10.06, 19:37:26

Wallauwinger

(Mitglied mit Biete)


Themenstarter

Hallo zusammen,

Wingking hat recht, wenn man den Standart 7812 einsetzen würde. Dann würde der Christbaum nur bei laufenden Motor leuchten.

Der 78H12 oder noch besser der Vergleichstyp aus der LM-Serie arbeitet nach dem Low-dopout-Prinzip.

Wat ist dat ? geschockt

Die Funktionsweise des Lowdropout-Spannungsreglers

Unter dem Begriff Dropout-Spannung versteht man die mininale Differenzspannung zwischen Ein- und Ausgang des Spannungsreglers, den man berücksichtigen muss, damit die geregelte Ausgangsspannung Ua gerade noch aufrecht erhalten wird: Uemin = Ua + UDROPOUT

Lowdropout bedeutet, dass diese minimale Spannungsdifferenz besonders klein ist. Während man bei einem Spannungsregler 78xx oder LM317 mit typisch 2 VDC oder sogar mehr rechnen muss, liegt der Wert bei Lowdropout-Spannungsreglern bei 0.5 VDC und eher weniger. (Die LT-Typen) zwinkern zwinkern




Eine Gute Batterie liefert i.d.R. immer mehr als 12,5V

Sollte dies nicht der Fall sein, ist es eh sinnvoll das der Christbaum aus geht, damit man noch eine "Reserve" zum anlassen des Motors hat.

Klar kann man auch jede einzelne Lichterkette mit Zehnerdioden (Z-Dioden) "sichern", setzt aber voraus, das für jeden LED-Strang der Vorwiederstand berechnet werden muß.



Eine stabilisierte Spannung mit einer Z-Diode ist eine Konstantspannungsquelle. Die Z-Diode ist die einfachste Art der Spannungsstabilisierung. Aber sie eignet sich nur für Schaltungen oder Schaltungsteile mit geringer und weitgehendst konstanter Stromaufnahme. Sie eignet sich auch als Referenzspannungsspannungsquelle. Dabei wird die Z-Diode praktisch überhaupt nicht belastet. Wegen viel höherer Temperaturstabilität eignet sich jedoch viel besser die moderne Bandgap-Referenz, die genau gleich wie eine Z-Diode beschaltet wird. Bei großen Strömen oder Schwankungen kommt man um einen Spannungsregler mit geringerer Verlustleistung nicht herum.
Die Stabilisierungsschaltung ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Z-Diode. Die Darstellung der Schaltung ist eher untypisch. Meist wird der Widerstand RV waagerecht gezeichnet. In dieser Darstellung erkennt man die Verteilung der Spannungen leichter. Zusätzlich ist ein Lastwiderstand RL eingezeichnet.

--------------------------------------------------------

Mit diesen Beiträgen wollte ich aber die Leute ansprechen, die eben nicht fertige Lichterketten und Zubehör kaufen wollen, sonder evtl. speziell ihre Wing mit LED´s verschönern wollen.

Meist wird wie wild gekauft, verkabelt und dann gewundert, wenn plötzlich die Batterie leer ist oder schlimmer noch ein Kabelbrand oder überladene LiMa die Wing für lange Zeit und Teuros auf den Parkplatz verbannt.

Auch der Nichtfachmann sollte in der Lage sein, mit Taschenrechner und 10 Fingern mal nachzurechnen, wie hoch die Belastung der Zusatzbeleuchtung an seiner Wing ist. Egal ob gekauft oder selber gebaut.

Wingergrüße

Wallauwinger
zunge raus


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#3  16.10.06, 10:39:53

Wallauwinger

(Mitglied mit Biete)


Themenstarter

Grundlagen LED´s

Bevor man loslegen kann, braucht man neben LED(s), Widerständen, Spannungsquellen, Lötkram und sonstigem Werkzeug erst mal die Daten der LED(s):

IF = Flussstrom, d.h. der Strom für die die LED ausgelegt ist (bei normalen 5mm Typen meistens 20mA)
UF = ist die ungefähre Flussspannung/Betriebsspannung / Durchlassspannung usw. Ist abhängig von der Farbe der LED und bei Rot ~1,9V, bei Grün/Gelb ~2,2V, bei Blau und Weiß 3,0-4,0V.
Die Spannung braucht man gar nicht so genau zu wissen. Solange der Strom stimmt, "nimmt" sich die LED schon die passende Spannung.

So ... eine Rote LED ist langweilig .. zwinkern hier mal ein Beispiel für den Vorwiederstand von 4 Grünen LED´s :



Also jetzt vier grüne LEDs(UF ca. 2,2V) an 12V, dabei muss man ( 12V - 4*2,2V) = (12V - 8,8V) = 3,2V "loswerden".
Weil die LEDs 20mA brauchen, erhält man für den Widerstand mit R = U / I einen Wert von 160 Ohm ( 3,2V / 20mA = 3,2V / 0,02A = 160 V/A = 160 Ohm)
(Da es eine Reihenschaltung ist, braucht auch die Reihenschaltung der 4 LEDs nur 20mA.)

Generell:
gegeben
UV (Versorgungsspannung / Batteriespannung / etc)
UF,
IF,
n (Anzahl der LEDs in einer Reihenschaltung)

Den Vorwiderstand für n LEDs berechnet man mit dieser Formel:

RWiderstand = (UV - n*UF) / IF
Es reicht, wenn man den nächst größeren Widerstandswert nimmt, es steigert auch je nach dem etwas die Lebensdauer der LEDs.

Soll es doch nur eine rote sein - dann wäre es nach der selben Berechnung :



UV = 15V
UF = 1,9V (rote LED)
IF = 20mA
n = 1

R = ( 15V - 1*1,9V )/20mA = (13,1 / 0,02 ) Ohm = 655 Ohm

Wichtig - Die richtige Polung der LED´s

Wie der Name schon sagt, ist eine LED eine Dioden, die auch noch Licht aussendet.
Eine Diode sperrt, wenn man sie falschherum einbaut, und weil sie keine großen Sperrspannungen (max. 5V) aushält kann sie so auch kaputt gehen.

Die Kathode ("Minuspol") der Diode erkennt man relativ einfach:
die Kathode ist normalerweise das kürzere der beiden Beinchen, sie ist auf der Seite, wo der Kragen der LED abgeflacht ist
oder wenn man von der Seite reinschaut, ist die Kathode meist das größere Metallplättchen.

Bei einer Reihenschaltung muss man die LEDs so anordnen:
Plus) - (Vorwiderstand) - (AnodeLED1 KathodeLED1) - (AnodeLED2 KathodeLED2) - ... - (AnodeLEDn KathodeLEDn) - (Minus
(Es ist im Prinzip egal, wo man den Vorwiderstand hinsetzt, ob nun direkt an Plus, irgendwo in die Mitte oder an Minus. )


Dazu noch ein Bild: (Figur 2 + 4 dürften spannend sein)



Ich denke, jetzt kann jeder durchaus seine Wintertage mit Löten verbringen und seine Wing preiswert und ordentlich bestücken.

Das ganze am 24 Dez. ins Wohnzimmer stellen und gesittet Countrylieder schmettern freuen freuen zwinkern

In diesem Sinne

Wallauwinger





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#4  16.10.06, 11:09:31

Beitragssammler



Hallo Wallau,
dem ist nichts hinzu zufügen, ausser wenn man schon selbst bastelt dann wäre es doch sinnvoller gleich einen 3Volt Spannungsregler zu nehmen anstatt die 12Volt über Widerstände zu verbraten. Die Reihenschaltung hat nämlich einen Nachteil verabschiedet sich eine Led dann fällt der ganze Strang aus. Ich habe bei meinen 2000 Leds jede mit einem eigenen Widerstand versehen allerdings verbrate ich nur die Spannungsdifferenz von 1Volt da bei mir der ganze Stromkreis für die Leds auf 3Volt läuft.


#5  16.10.06, 13:08:36

Beitragssammler



Hi Chevy,

es müssten mitlerweile sogar einige mehr wie 2000 sein ich hab aufgehört zu zählen.Ein Regler schafft das natürlich nicht ich habe 5 Stück verbaut und es ist alles gegen Überspannung und selbstverständlich auch gegen Kurzschluss mit Automaten abgesichert.

#6  16.10.06, 18:49:23
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