LED's und KSQ's aber wie....

[Leigh]

Grüß Euch.....

bin durch Google auf eure Website gestoßen, weil mir n kleines Projekt in die Hose gegangen ist....

Zuerst mal vorab.....

Ohmsches Gesetzt, Reihen/Parallelschaltungen, usw sind mir geläufig....
Allerdings viel zu lange nich mehr in der elektronik "gelebt"
Nun hab ich versucht mit Leds ein TFL-Modul, bzw, ne Leiste zu bauen....
Was ich nicht wusste, ist, dass ne LED nen variablen Innenwiderstand hat, somit wundert mich nicht mehr, warum das ganze schief ging.
Ich hab 24 Stück (immer 4 in Reihe, an 12V bzw. 13,6-14,4) ohne Widerstand, und Ohne KSQ geklemmt und in eine Leiste mit Heißkleber
geklebt...
Fazit, alles wurde zu heiß und die Led fielen raus....

Nun eben meine Frage.
Da die KSQ's nich so günstig sind... ich für mein Vorhaben wohl so 12 stück bäuchte (immer 4 Leds in Reihe).
Oder wäre eine andere Schaltweise realisierbar?

Daten der LED's
•LED-Farbe: Weiss
•Gehäuse: Transparent
•Abstrahlwinkel: 40°
•Leistung: 0.5W
•3.2 - 3.4V
•Stromaufnahme: 100mA
•Lichtstärke: 290,000 mcd
•Lebensdauer: mindestens 100000 Stunden!
•Abmessungen: 10 x 14mm (DxL)

Also, 4 in Reihe und je eine 100mA KSQ davor, oder eben
LED mit Widerstand, dann KSQ und hier jeweils 7 oder so Parallel?
Achja, Dimmbar mit PWM sollte das ganze auch noch sein, was die KSQ's ja anscheinend alle können?

Danke schonmal vorab....

Ciao, Leigh

[Borax]

Hallo Leigh,
welcome on board!

Lebensdauer: mindestens 100000 Stunden!

Das ist nur dann erreichbar, wenn die Led-Chiptemperatur (Junction Temperatur) kleiner als 90°C (eher noch kleiner 80°C) bleibt. Bei 0.5W LEDs die auch noch in eine Leiste mit Heißkleber geklebt sind, ist das bei normalen Temperaturen nahezu illusorisch (außer im Kühlschrank).

12V bzw. 13,6-14,4

Klingt nach Auto... Da wird es auch noch heißer, so dass Du diese LEDs höchstens mit 60mA betreiben solltest, sonst fallen sie auch mit KSQ nach einem heißen Sommertag (ok, die gibt es wohl dieses Jahr nicht ) auch wieder aus.
KSQs kann man auch selbst bauen. Siehe hier:
viewtopic.php?f=31&t=7920

Ansonsten 3 in Reihe und den Widerstand so auslegen, dass bei 14,5V etwa 60mA fließen.

[Leigh]

Hi Borax,

danke erstmal für die Info...
Dann stellen sich wieder neue fragen...

Übrigens, hatte ich die heissen Tage (war in Spanien als das passierte, lach) und ja, Auto...

Also, wenn ich den LED's nur noch 60mA gebe, dann wird sich ja wohl auch die Helligkeit reduzieren, oder liege ich da falsch?

[Borax]

Da liegst Du richtig. Wobei der Helligkeitsverlust wahrscheinlich nur etwa 25% ausmacht (und nicht 40% wie man vermuten könnte), weil die LEDs mit etwas weniger Strom betrieben doch um einiges effizienter sind als wenn man sie 'an der Kante' betreibt. Und dann würde ich lieber ein paar LEDs mehr vorsehen, als die ständig auszutauschen...
BTW: Sind das diese LEDs:
http://www.virtualvillage.de/30x-led-mi ... 7-131.html

Den Angaben kann man nicht trauen. Abstrahlwinkel: 40° + Lichtstärke: 290,000mcd würde fast 110 Lumen ergeben. Und wenn diese LEDs das mit 0.5W (wobei 3.5V x 0,1A erst 0,35W wären) schaffen würde, dann wäre das schon rekordverdächtig...
Nichia (also einer der größten LED-Hersteller weltweit) schafft es gerade mal bei Labormustern die mit nur 20mA betrieben werden auf 250 Lumen/W: viewtopic.php?f=14&t=10045

[CRI 93+ / Ra 93+]

Was ich nicht wusste, ist, dass ne LED nen variablen Innenwiderstand hat, somit wundert mich nicht mehr, warum das ganze schief ging.
Ich hab 24 Stück (immer 4 in Reihe, an 12V bzw. 13,6-14,4) ohne Widerstand, und Ohne KSQ geklemmt und in eine Leiste mit Heißkleber
geklebt...
Fazit, alles wurde zu heiß und die Led fielen raus....

Variabler Innenwiderstand ist nicht ganz falsch, aber hier ist eher bei erreichen der Vorwärtsspannung ein exponentiell ansteigender Strom kombiniert mit der Tatsache, dass LEDs einen negativen Temperaturkoeffizienten haben und als Hauptgrund die alles andere als exakt konstante Bordspannung die Ursache.

Der durch Temperatur variable "Innenwiderstand" von LEDs ist eigentlich das unbedeudendste Problem, bzw. nur eine absolut untergeordnete Mit-Ursache für die Zerstörung, die LEDs wären aber auch kaputtgegangen, wenn das nicht so wäre.

Schalte einfach immer 3 (weiße nehme ich an) LEDs in Reihe mit für 14V berechnetem Vorwiderstand. Billiger und einfacher geht's nicht.

Wenn Du maximale Energieffizenz willst, schalte je 4 LEDs in eine Reihe mit einer billigen, linearen Ultra-Low-Drop-KSQ (ca. 0,1 bis 0,2V Drop bis Soll-Strom), dann leuchtet das aber u.U. deutlich dunkler wenn der Motor nicht läuft oder aus einem anderen Grund 12,xV nicht erreicht werden (oder es LEDs sind, die deutlich über 3V Vorwärtsspannung haben).
Das spart Dir dann vermutlich 1 mL Sprit/100 km, wenn überhaupt.

Dass ein Eigenbau-TFL nicht zulässig ist und Ärger machen kann sollte auch nochmal kurz erwähnt werden.

[Leigh]

exakt das sind sie....
is eben für TFL gedacht...
wie wäre es die teile anzusteuern wie es die automobilhersteller mit zB bremslichtern machen?
höhere spannung, ganz kurzer impuls, geringer strom?
wie nennt sich das ganze?
dann würden die teile ja sehr hell sein, aber trotzdem langlebig?
es soll eben ein vernünftiges Tagfahrlich dabei rauskommen....
geplant sind 20-25 LED's PRO seite, welche dann auch als Standlicht abdimmen sollen
plus bei der richtungsanzeige durch den Blinker ebenfalls nur auf der Seite abdimmen..

Zum Thema eigenbau TFL....
ich bin mir der Unzulässigkeit bewusst....
hab allerdings jemanden der mir das ganze zu realen bedingungen prüfen kann...
ob ich dann ne zulassung erwirken kann, zeigt sich dann...

@CRI 93+ / Ra 93+
Du sagst 3 in Reihe und den nötigen Widerstand davor?
was für ne KSQ dann noch davor?

die Leds sind übrigens nicht kaputt...
haben sich lediglich selber "ausgelötet"

[eatis]

e
Du sagst 3 in Reihe und den nötigen Widerstand davor?
was für ne KSQ dann noch davor?

entweder ksq ODER vorwiderstand. beides zusammen ist blödsinn. ein widerstand begrenzt den strom nur, dass deine leds nicht kaputt gehen - der strom der fließt ist dann aber abhängig von der betriebsspannung. bei einer ksq wird ein fester strom eingestellt, welcher auch bei schwankender spannung (mehr oder weniger) konstant bleibt.

falls sich deine leds selber ausgelötet haben solltest du vielleicht über die anschaffung von ein paar neuen nachdenken, bei einer temperatur von 180°C an den beinchen sollten die eigentlich keinen mucks mehr machen.

[Borax]

Auf alle Fälle haben sie dann schon deutlich an Leuchtkraft und Lebensdauer eingebüßt.

höhere spannung, ganz kurzer impuls, geringer strom?

Bringt (Dir) nichts. Hauptproblem ist das Wärmemanagement. Und das wird bei Pulsbetrieb (BTW: höhere spannung heißt auch höherer strom) eher noch schlimmer, weil wie gesagt die LEDs bei niedrigem Strom das Effizienzmaximum haben. Also werden sie bei gleicher Lichtleistung noch wärmer...

[Leigh]

entweder ksq ODER vorwiderstand. beides zusammen ist blödsinn. ein widerstand begrenzt den strom nur, dass deine leds nicht kaputt gehen - der strom der fließt ist dann aber abhängig von der betriebsspannung. bei einer ksq wird ein fester strom eingestellt, welcher auch bei schwankender spannung (mehr oder weniger) konstant bleibt.

falls sich deine leds selber ausgelötet haben solltest du vielleicht über die anschaffung von ein paar neuen nachdenken, bei einer temperatur von 180°C an den beinchen sollten die eigentlich keinen mucks mehr machen.

Dann wären KSQ's doch die bessere wahl, oder?
Klar, da der widerstand fest is, variieren Spannung UND Strom

Ich hab natürlich neue geordert.
Sollte ich dann bei 3 LED's eine KSQ von 80mA nehmen? oder weniger?
aber die Spannung läge doch dann bei ca. 4,8V pro LED und das is 1V über der Spez.
Denn ich hab ja nur einen konstanten Strom. da bei der Reihenschaltung der Strom an jedem Verbraucher
gleich groß is, nur die Spannung eben anteilig abfällt.
Da wären doch 4 in Reihe wieder die bessere Wahl, oder?

[eatis]

eigentlich müsstest du zwei in reihe nehmen (bei 4.8V) um eine konstante helligkeit zu erreichen. wenn du drei oder mehr hast gibt die ksq einen kleineren strom ab, dass über den leds weniger spannung abfällt, sie kann ja nicht mehr spannung abgeben als anliegt. und borax meinte ja weiter oben die leds lieber mit 60ma zu betreiben. der wird schon recht haben ^^ solche ksqs gibts auch schon recht kompakt und preiswert

[Leigh]

dann mal der Verständnis halber.....
Eine KSQ is eine Konstant Strom Quelle, die den Strom begrenzt, nicht aber die Spannung, korrekt?
Also brauch ich trotzdem noch nen Vorwiderstand

Also, dann werden es drei in Reihe. Welche KSQ wäre da die idealste Wahl und sind die
generell alle Dimmbar via PWM?

[Sailor]

Eine KSQ is eine Konstant Strom Quelle, die den Strom begrenzt, nicht aber die Spannung, korrekt?

Nein, sie begrenzt den Strom nicht, sie hält ihn auf einem festen vorgegebenen Wert.
Die Spannung wird begrenzt, nämlich genau auf den Wert der dazu führt, dass durch die angeschlossene (LED-) Schaltung der vorgegebene Strom fließt. Bei einer LED ist die Ausgangsspannung dann z.B. 3,2 Volt, bei 2 LED´s in Reihe 6,4 Volt, bei 3 LED´s in Reihe ...

Also brauch ich trotzdem noch nen Vorwiderstand

Nein. Wenn ein Vorwiderstand mit eingebracht wird bleibt der Strom durch die LED´s gleich. uch die Spannung über der LED ändert sich nicht. Allerdings ändert sich die Ausgangspannung der KSQ, und zwar wird sie genau um den Wert höher, der über dem Widerstand abfällt.

[Leigh]

Okay....
Also, PRO 3 LEDS eine KSQ mit 60mA und ich bin im reinen.....
Und sind generell alle PWM ansteuerbar, also Dimmbar?

[Sailor]

Und sind generell alle PWM ansteuerbar, also Dimmbar?

Nein, das muss dabei stehen.

Wenns nicht dabei steht, geht´s oft mit einem Eingriff in die KSQ doch - aber leider nicht immer.

Achte also darauf, dass die KSQ PWM-dimmbar ist.

[Leigh]

Danke Dir....

hast Du ne Empfehlung dazu?

[Borax]

Wo kommt die PWM her?
Als '2-Transistor-KSQ' liegen die Kosten bei ca. 0,2€ pro KSQ.
Für 3 LEDs an 12V bei 60mA siehe: viewtopic.php?p=89009#p89009
PWM Ansteuerung: viewtopic.php?p=98916#p98916

Wenn man beides kombiniert, dann in der ersten Schaltung den 6,8kOhm Widerstand durch einen 2,2k Widerstand ersetzen und diesen nicht an 12V anschließen sondern an die PWM-Quelle. Diese sollte etwa 4-5V haben und mindestens 2mA pro angeschlossener KSQ leisten können. Wenn 16 solche KSQs angeschlossen werden sollen, dann muss die PWM Quelle also 32mA Strom liefern können. Kann sie das nicht, dann kommt noch ein zusätzlicher Transistor zur Verstärkung des PWM Signals dazu.

[Leigh]

Ich hab n Steuergerät, an das man 12V Led's direkt anklemmen kann...
macht mein ich 2-3A Pro Ausgang.
Dimmt hoch und runter, also kein hartes ein/ausschalten.
Ich versich mal den Spaß mit KSQ und 3 LED's direkt an dem Ding am 12V eingang
wenns nich tut, bau ich die Schatung entsprechend anders

[Borax]

Ich versich mal den Spaß mit KSQ und 3 LED's direkt an dem Ding am 12V eingang

Was für eine KSQ? 12V eingang?
Wenn das ein 12V PWM Ausgang ist und es sich um die von mir vorgeschlagene 2-Transistor-KSQ handelt, dann ist das kein Problem. Einfach den 6.8K Widerstand auf ca. 1-2K reduzieren und an den 12V PWM Ausgang hängen.

[Leigh]

nich eingang, freudscher fehler...
aber bin bislang noch nich dazu gekommen was zu tun...