LED Metal-Gestell

[SemperFi]

Hi Leute...

Ich bin neu hier und bin mit der ganzen Thematik noch nicht wirklich vertraut.
Jedoch habe ich ein Projekt vor mir liegen, welches ich verwirklichen will und brauch jetzt eure Hilfe

Und zwar will ich einen Rahmen mit Sprossen bauen. In den Sprossen sollen dann LED's eingebaut werden. Um das ganze mal zu verdeutlichen, hier mein wunderschöner Entwurf




Ich hoffe ihr könnt euch vorstellen was ich mein?


Heißt also, das in dem Gestell ca 180 LED's verbaut sein sollen. Hab dabei an diese hier gedacht: http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-3mm/3mm-LED-rot-300mcd-diffus-2-1V.html

So, nun zu meiner Frage. Was brauch ich alles extra und wie schließe ich des ganze an ner normalen Steckdose (230 V) an??

Hoff mir kann hier jemand weiterhelfen und eine einigermaßen genaue Anleitung geben
Besten Dank für alle eure Bemühungen und euer Engagement

Beste Grüße

[Ronald90]

Kannst du noch etwas genauer erklären, was du damit genau vor hast? Wie stellst du dir das Ganze mechanisch vor?
Zur Installation: Die LEDs kannst du am einfachsten mit kleinen Montageringen befestigen, um das einfach installieren zu können und auch die Verdrahtung hin zu bekommen musst du aber irgendwie von hinten da dran kommen können. Bei den roten LEDs bietet es sich an einfach alle 10 LEDs in Reihe mit nur einem kleinen Widerstand anzubringen und dann ein Netzgerät mit 24V= zu verwenden. Wenn du einen Widerstand mit ca. 100 Ohm wählst sollte das ganz gut passen.
Das Netzgerät selbst wirst du aber irgendwie extern unterbringen müssen, das bekommst du in das Gestell sicher nicht untergebracht. Es bietet sich an zum Beispiel aus dem Shop den Artikel 95057 zu verwenden.

[SemperFi]

Also die Mechanik und Anbringung der LEDs an dem Gestell ist kein Problem.
Des Ding soll als Bühnenaufsteller verwendet werden...

Mein Hauptproblem stellt die "Elektro-installation" dar. Sprich, ich weiß nicht wieviele LED's ich "zusammenmachen" kann und wieviele und welche Widerstände ich dafür benötige. Auch weiß ich nicht, welches Netzteil dann verwendet werden muss.

Am liebsten wäre es mir natürlich, wenn ich so viele LED's wie nur irgendwie möglich an EIN Netzteil anschließen könnte.
Ist sowas prinzipiell möglich oder müsste ich mit vielen "kleinen" Netzteilen arbeiten?

[Ronald90]

Nun, dann habe ich ja in meinem vorherigen Beitrag bereits alle deine Fragen beantwortet!?

[SemperFi]

brauch ich dann für eine 10er Reihe eines von diesen Netzteilen?

[Ronald90]

Nein, ein Netzgerät reich für die gesamte Installation vollkommen aus. Es ist sogar erheblich über dimensioniert, aber im Shop gibt es kein kleineres mit 24V=.

[SemperFi]

So, ok

Jetzt nochmal ne Zusammenfassung für die ganz dummen!! Ob ichs auch richtig verstanden hab...?

Man nehme:

1. LED's http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-3mm/3mm-LED-rot-300mcd-diffus-2-1V.html
oder http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-5mm/Farbige-LEDs/5mm-LED-rot-20mcd-diffus-2-1V.html

2. Widerstand http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Widerstand-0-33W-130-Ohm.html

3. Netzteil http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-und-Spannung/Einbau-Netzgeraet-3A-24V-IP67.html?listtype=search&searchparam=95057

und baut alles folgendermaßen zusammen (entschuldigt bitte meine tollen zeichnungen ):



Ist dieser "Schaltplan" korrekt???


Und in dieser Art und Weiße, kann man dann 180 LED's - jeweils in 10er Reihen mit einem Widerstand (0,33W und 130 Ohm) - mit nur einem Netzgerät betreiben?

[Beatbuzzer]

Genau.
So sieht eine richtige gemischte Schaltung mit LEDs aus. Schicke Zeichnung .

Das Netzteil liefert 3A. Eine Reihe mit 10 LEDs und Widerstand braucht 20mA.
3000mA : 20mA = 150 Reihen.
Das wäre das 100% Maximum, was aber das Netzteil nicht so toll findet. Wir gehen lieber nur bis max. 90%. Das wären 2,7A vom Netzteil, was immer noch für 135 Reihen, sprich 1350 LEDs reicht

[Achim H]

entschuldigt bitte meine tollen zeichnungen

Wieso? Ist doch korrekt gemalt. Man hätte noch Plus und Minus dranmalen können, aber wir wissen wie es gemeint ist.

Den Vorwiderstand berechnet man wie folgt:

(Betriebsspannung minus Summe der Led-Spannungen)
----------------------------------------------------------------- = Vorwiderstand in Ohm
geteilt durch den Led-Strom in Ampere

Mit Zahlen:
(24V - 10x 1,9V)
------------------- =
0,02A

(24V - 19V)
------------- =
0,02A

5V
------- = 250 Ohm
0,02A

Der nächst höhere, aber erhältliche Wert (250 Ohm gibt es nicht) hat 270 Ohm. Dadurch fällt der Led-Strom minimal weniger als 20mA aus:

Rückrechnung:
5V
----------- = 0,01851 A = 18,5mA
270 Ohm

Die Led leuchtet damit trotzdem.

[SemperFi]

entschuldigt bitte meine tollen zeichnungen

Wieso? Ist doch korrekt gemalt. Man hätte noch Plus und Minus dranmalen können, aber wir wissen wie es gemeint ist.

Den Vorwiderstand berechnet man wie folgt:

(Betriebsspannung minus Summe der Led-Spannungen)
----------------------------------------------------------------- = Vorwiderstand in Ohm
geteilt durch den Led-Strom in Ampere

Mit Zahlen:
(24V - 10x 1,9V)
------------------- =
0,02A

(24V - 19V)
------------- =
0,02A

5V
------- = 250 Ohm
0,02A

Der nächst höhere, aber erhältliche Wert (250 Ohm gibt es nicht) hat 270 Ohm. Dadurch fällt der Led-Strom minimal weniger als 20mA aus:

Rückrechnung:
5V
----------- = 0,01851 A = 18,5mA
270 Ohm

Die Led leuchtet damit trotzdem.

Bedeutet der Post jetzt, dass ich doch nen Widerstand mit 270 Ohm brauche? Oder reicht der oben genannte 130 Ohm Widerstand?

Ihr bringt mich ganz durcheinander

[Achim H]

130 Ohm sind definitiv zu wenig.

Wenn Du dir das Kurzdatenblatt zu den Leds anschaust, erkennst Du, dass für die Led verschiedene Ströme angegeben sind. Typisch sind 20mA. Bei 20mA beträgt die Vorwärtsspannung etwa 1,9V. Die Led kann auch mit 30mA bestromt werden, dann ist die Vorwärtspannung allerdings etwas höher (nämlich 2,0V), es kommt allerdings auch etwas mehr Licht heraus, dafür ist die Lebenserwartung kürzer.

Für 10 Leds beträgt die Summe der Vorwärtsspannungen entsprechend 10mal 1,9V oder 10mal 2,0V.
Die Differenz zur Betriebsspannung (24V) muss vernichtet und gleichzeitig der Strom für die Led eingestellt werden. Das übernimmt der Vorwiderstand. Den Rechnungsweg habe ich Dir etwas weiter oben schon aufgeschrieben.

20mA --> 1,9V
30mA --> 2,0V

@ 20mA:
(24V - 10x 1,9V) = 5V

@ 30mA:
(24V - 10x 2,0V) = 4V

5V / 0,02A = 250 Ohm. Nächstegelegener Wert (Widerstände mit 250 Ohm gibt es nicht) = 270.
oder
4V / 0,03A = 133,33 Ohm. Nächstegelegener Wert (Widerstände mit 133,33 Ohm gibt es nicht) = 130 Ohm oder 150 Ohm.
130 Ohm ist allerdings etwas klein, sodass die Led mit mehr als den max. 30mA betromt würde.

Den Rechnungsweg über die Rückrechnung hatte ich Dir ebenfalls schon mal geschrieben.
In diesem Fall:
für 30mA:
4V / 130 Ohm = 0,0307A = 30,7mA (max. möglich: 30mA).

Daher besser die Led mit 150mA bestromen.
4V / 150 Ohm = 0,0266 = 26,6mA.

Mit dem typischen Strom lebt die Led ca. 50.000 bis 100.000 Stunden. Die Helligkeit liegt im Mittel.
Ein höherer Strom als den typ. Strom verkürzt die Lebenserwartung.
Bei max. 30mA leuchtet die Led am Hellsten.
Zuviel Strom verkürzt die Lebenserwartung drastisch. Hier würde sie zwar noch etwas heller leuchten, aber mit viel Pech ist die Led nach möglicherweise 1000 Stunden (mehr oder weniger) schon kaputt.

Wer auf Nummer Sicher gehen will, betreibt die Led nur mit den typischen 20mA. Und dafür würde der Vorwiderstand (bei 10 Leds a 1,9V in Reihe und an 24V angeschlossen) genau 250 Ohm resp. den erreichbaren Wert = 270 Ohm betragen.


mfg Achim

[Ronald90]

Das ist richtig, hatte die 100 Ohm im Kopf ausgerechnet und bin ganz offensichtlich nichtmehr so fit im Kopfrechnen

[SemperFi]

Wow.... Was für ne Beschreibung!!!

Danke Achim, jetzt weiß ich was du meinst. Wie gesagt, bin n absoluter Neuling auf dem Gebiet und hatte bis grade von tuten und blasen keine ahnung
Ebenso geht mein Dank an Ronald90! Danke für deine Hilfe...

Jetzt kenn ich mich ein bisschen aus und krieg des Ding fertig


Besten Dank an ALLE hier! Ihr habt mir super weitergeholfen!!!

Werd hier dann mal Bilder online stellen, wenns fertig is...

Danke nochmals

[SemperFi]

Hi Leute...nochmal ne Frage...
Und zwar hab ich mich jetzt doch umentschieden. Ich möchte lieber "weiße" LED's verwenden: z.b. die hier http://www.leds.de/Standard-LEDs/LEDs-5mm/Weisse-LEDs/5mm-LED-weiss-18000mcd-16-3-1V.html

Die haben aber ja eine andere Spannung im vergleich zu den roten, nämlich 3,1V.

Jetzt meine Frage:
Wie schalte ich diese nun am besten zusammen? 10er Reihe geht ja nicht mehr, da ich dann die 24V des Netzgerätes überschreite.
Aber am bequemsten und einfachsten wäre es trotzdem, wenn ich die 10er Reihen beibehalten könnte, da in einer Sprosse des Metal-Gestells ja 10 LEDS untergebracht sind.
Oder wär es vielleicht am sinnvollsten ein "stärkeres" Netzgerät zu nehmen?

Sorry, für die Anfängerfragen. Aber ich sichere mich lieber ab, bevor ich mist baue

[Achim H]

Die max. Anzahl ergibt sich immer aus der Versorgungsspannung geteilt durch die Vorwärtsspannung für 1 Led. Dieser Wert (falls es ein Kommawert ist) immer abrunden.

Beispiel:
24V / 3,1V = 7,74 Led
eine Dreiviertel Led gibt es nicht, also abgerundet = 7 Leds.


Zum Berechnen des Vorwiderstandswert gleiches Schema wie bei jeder anderen Farbe:

(Betriebsspannung minus Summe der Vorwärtsspannungen)
--------------------------------------------------------------------- = Vorwiderstand [in Ohm]
geteilt durch den Led-Strom [in Ampere]


Mit Zahlen:
(24V - 7x 3,1V)
------------------ =
0,02A

(24V - 21,7V)
---------------- =
0,02A

2,3V
------- = 115 Ohm
0,02A

Falls Du den Widerstand mit 115 Ohm (E48-Reihe) nirgends kaufen kannst, der nächstgelegene Wert hat 120 Ohm (E12 + E24-Reihe).


Um 10 Leds in eine Reihe zu legen muss die Versorgungsspannung mind. 10mal die Ledspannung entsprechen.
10x 3,1V = 31V. Da noch etwas Spannung übrig bleiben muss, um per Vorwiderstand den Strom durch die Leds einzustellen, sollte das Netzteil mehr als 31V liefern können. (zum Beispiel: 32V oder etwas größer).

mfg Achim

[SemperFi]

Ok danke.... dann werd ichs so bauen müssen. wird nur dann mit der Verkabelung etwas komplizierter... Aber was solls


Dann aber gleich auf zum nächsten Highlight:

Jetzt bild ich mir noch ein, dass ich des komplette Ding nicht einfach nur leuchten lassen will. Ich würd mir wünschen, das alle LED's gleichzeitig langsam AN und wieder AUS gehen. Also nicht blinken, sonder langsam von dunkel nach hell faden und wieder zurück.

Weiß jemand ob es ein solches Bauteil fertig irgendwo zu kaufen gibt und kann man des dann einfach irgendwie dazwischen klemmen? Oder kann man sich sowas selbst bauen? Und funktioniert es dann auch, wenn dort so viele LED's angeschlossen sind?

[Sailor]

Um die Verkabelung nicht zu kompliziert zu machen, nimmst Du statt der 10er-Reihe für die roten zwei 5er-Reihen für die weißen LED´s.

Das bleibt übersichtlicher als mit den 7er-Reihen.

[SemperFi]

Also, ich habe jetzt diese Seite hier zu meinem Problem gefunden...

http://www.moddingtech.de/tutorials/44-lichteffekte/66-led-fader.html


Nur leider wird bei dieser Schaltung davon geredet, dass man maximal 10 LED's dranhängen kann und die Eingangspannung 5V beträgt.

Wie schaffe ich es nun die Schaltung auf 24V auszulegen und wie bekomm ich meine 180 LED's da dran??

[Achim H]

Nur leider wird bei dieser Schaltung davon geredet, dass man maximal 10 LED's dranhängen kann und die Eingangspannung 5V beträgt.

10 Einzelne Leds, parallel geschaltet. Der Strom ist entsprechend 10x 20mA = 200mA

Was Du brauchst, ist ein Spannungsregler 5V, um die Spannung für den Fader zu erzeugen. Der Ausgang des Fader (dort wo bereits ein Transistor eingezeichnet ist) wird nicht an die Leds gelegt sondern über einen weiteren Transistor verstärkt, der die 24V Betriebsspannung zu den Leds (36 Stränge a 5 Leds in Reihe) durchschaltet.

Leider verlässt mich hier mein Elektronik-Wissen. Das können andere Leute besser erklären.

mfg Achim

[SemperFi]

ok, aber prinzipiell scheint es zu funktionieren... des is ja schon mal fein. Danke.

So, wer kann mir jetzt noch helfen ins detail zu gehen??

[Borax]

Bei 36x5 LEDs sind es dann doch 720mA; das macht bei 24V und ca. 'Hälfte' Verlustleistung am Transistor etwa 10W. Das ist schon einen Menge! Also starker Leistungstransistor und großer Kühlkörper erforderlich. Eine wesentlich bessere Variante dieser Schaltung ist hier zu finden: http://www.atx-netzteil.de/pwm_fader_m_ ... buz11.html
Auch wenn hier Eingangsspannung 6-15V steht, macht nichts; die Bauteile vertragen auch mehr (bis 36V). Nur den Gate-Eingang des Mosfet Transistors muss man vor Spannungen > 18V schützen. Hierzu einfach noch einen Widerstand (470Ohm) und eine Zenerdiode (12V oder 15V) vor den Gate-Eingang des Mosfets schalten, dann ist das 'sauber'. Diese Schaltung braucht dann keine Kühlung und keinen zusätzlichen Spannungsregler. Anstatt der Lampe im Schaltplan einfach die 36 LED-5'er-Ketten mit Vorwiderständen einsetzen.
Schaltungserweiterung:

pwm_fader_m_lm324_tl494_buz11_24V.png (7.88 ) 297-mal betrachtet

[SemperFi]

Besten Dank Borax!

Also ich kann dann den Fader genau wie in dem Schaltplan bauen (also mit genau den Werten, wie sie angegeben sind) und dann an das 24V Netzgerät dranhängen? Und die LED's häng ich an den Fader dran (wo die Lampe eingezeichnet ist)? Die LED's kann ich genau so zusammenschalten wie bisher in diesem Thread geschrieben?

Also wie in dem Bild hier zwischen des Netzteil und den LED's


Und bei der Zenerdiode is egal ob 12V oder 15V??

Wenn mir jetzt noch jemand all diese Fragen mit nem ausdrücklichen JA beantwortet, dann trau ich mich und fang ich mitm bauen an

[Achim H]

Da das Netzteil nur 24V liefern kann, kannst Du keine 10 Leds mehr dranhängen. Wie von Sailor empfohlen (würde ich auch so machen) nur 5 Leds in Reihe. Der Vorwiderstand für die Leds muss dafür neu berechnet werden.

(24V - 5x 3,1V)
------------------ =
0,02A

(24V - 15,5V)
---------------- =
0,02A

8,5V
------- = 425 Ohm
0,02A

nächstgelegener Wert aus der E24-Reihe = 430 Ohm,
nächstgelegener Wert aus der E12-Reihe = 470 Ohm.

Und dann die 36 Stränge wie auf Deinem Bild parallel schalten und an den Ausgang des Fader anschließen.

Warum die Z-Diode eingezeichnet ist, entzieht sich meiner Kenntnis. In der Originalzeichnung (siehe Link von Borax) ist diese Diode nicht vorhanden.

Borax wo bist Du?


Name der angesprochenen Person korrigiert.

[Beatbuzzer]

Ich Sitze gerade draußen In der Sonne .
Der Link ist aber von Borax, nicht von mir. Die Z-Diode begrenzt die Spannung am Gate des FETs. Bis zu 24V hält das nämlich nicht Stand. Der Widerstand muss dann davor, damit der Strom nicht zu groß wird wenn die Durchbruchspannung der Z-Diode erreicht ist.

[SemperFi]

ja, war klar... das ich keine 10 mehr anschließen kann is mir mittlerweile verständlich. hab des Bild nur nochmal zu verdeutlichung gewählt...

Besten Dank für eueren Einsatz!!! Ohne euch hätte ich die Idee nie umsetzen können.... DANKE