Widerstand nach KSQ um LEDs zu schützen? Steckverbindung

LedStarter · Mi, 17.02.16, 13:41

Ist es sinnvoll die Ausgänge einer KSQ mit einem Widerstand (geringer Wert) zu verbinden um die LEDs zu schützen? Die LEDs sind mit einem Stecker an der KSQ angeschlossen, was problematisch sein kann. Auf den Stecker kann ich leider nicht verzichten.

Folgendes Setup:
34V / 3A Netzteil -> KSQ Meanwell LDD-600L -> Stecker -> 8x LED (3,3V, 600mA) in Reihe

LDD-600L (Datenblatt im Anhang)
Input: 9-36 V
Output: 2- 32 V @ 600mA

Das Problem ist der Stecker: werden die LEDs bei anliegender Spannung an der KSQ eingesteckt, so fliesst ja ein höherer Strom als 600mA durch die LEDs bis sich die KSQ eingeregelt hat. Dadurch können die LEDs Schaden nehmen.

Der Strom fliesst aber auch, wenn die KSQ unter Spannung war ohne angeschlossene LEDs. Schliesst man dann trotz ausgeschalteten Netzteil die LEDs wieder an, dann leuchten diese kurz auf bis sich der Kondensator in der KSQ entleert hat. Würde für diesen Fall nicht ein Widerstand zwischen den Ausgängen der KSQ helfen? Hat der Widerstand sonstige negative Effekte die mir nicht bewusst sind?

Achim H · Mi, 17.02.16, 16:32

Ein Widerstand am Ausgang ist keine gute Idee.
- es ist nicht erkennbar, welchen Ladezustand der Kondersator noch hat, der mit dem Widerstand entladen werden soll.
- der Strom, der durch den Widerstand fließt, wäre permanent. Die KSQ könnte nur 600mA minus dem Strom durch den Widerstand an die Leds liefern.

Besser wäre ein Ein/Ausschalter in Verbindung mit einer Led (optische Anzeige) am Eingang der KSQ, sodass man sehen kann, ob ein-/ausgeschaltet ist.
Man sollte sich allerdings angewöhnen, die Spannung grundsätzlich auszuschalten, sobald am Eingang oder Ausgang herum gefummelt wird.

Nachtrag:
Das Datenblatt zur Meanwell LDD-L Serie hättest Du nicht hochladen müssen.
Ein Link hätte auch gereicht: http://www.leds.de/out/media/Datenblatt_95289_neu.pdf

LedStarter · Mi, 17.02.16, 17:13

Achim H hat geschrieben:Ein Widerstand am Ausgang ist keine gute Idee.
- es ist nicht erkennbar, welchen Ladezustand der Kondersator noch hat, der mit dem Widerstand entladen werden soll.
- der Strom, der durch den Widerstand fließt, wäre permanent. Die KSQ könnte nur 600mA minus dem Strom durch den Widerstand an die Leds liefern.

Wenn 20mA durch den Widerstand fließen würden, die denn LEDs dann fehlen, fände ich das sogar ganz gut. Dann sind die LEDs nicht komplett an ihrer Leistungsgrenze.
Nur weiß ich nicht wie Regelung der KSQ auf den Widerstand reagiert? Rein technisch: funktioniert ein Widerstand am Ausgang der KSQ überhaupt?

Besser wäre ein Ein/Ausschalter in Verbindung mit einer Led (optische Anzeige) am Eingang der KSQ, sodass man sehen kann, ob ein-/ausgeschaltet ist.
Man sollte sich allerdings angewöhnen, die Spannung grundsätzlich auszuschalten, sobald am Eingang oder Ausgang herum gefummelt wird.

Die Spannung wird ja über das Netzteil geschaltet. Da könnte man sicher eine LED unterbringen als Kontrolle.

Das Ding ist aber: Hat man Netzteil + KSQ ohne angeschlossene LEDs einmal unter Spannung gesetzt und anschließend wieder ausgeschaltet, dann ist der Kondensator der KSQ trotzdem noch geladen. Schließt man nun die LEDs an, fließt der Entladungsstrom....

Nachtrag:
Das Datenblatt zur Meanwell LDD-L Serie hättest Du nicht hochladen müssen.
Ein Link hätte auch gereicht: http://www.leds.de/out/media/Datenblatt_95289_neu.pdf

Ok

Borax · Mi, 17.02.16, 17:49

Wenn 20mA durch den Widerstand fließen würden, die denn LEDs dann fehlen, fände ich das sogar ganz gut. Dann sind die LEDs nicht komplett an ihrer Leistungsgrenze.

Nein. Solange die maximale Spannung der KSQ nicht erreicht ist, fließt immer der gleiche Strom durch Widerstand UND LED (siehe 1. Kirchhoffsches Gesetz: Der Strom im unverzweigten Stromkreis ist überall gleich groß).

Nur weiß ich nicht wie Regelung der KSQ auf den Widerstand reagiert? Rein technisch: funktioniert ein Widerstand am Ausgang der KSQ überhaupt?

Jain. Er funktioniert, bringt aber nichts (sinnvolles). In Deinem Setup:
34V Eingangsspannung, ca. 26V Ausgangsspannung bei 600mA. Wenn Du jetzt einen Widerstand mit 5 Ohm in Reihe vor die LEDs schaltest, bleibt der Strom gleich (immer noch 600mA), aber die KSQ liefert nicht mehr 26V sondern 29V, weil 3V am Widerstand zu Wärme werden. Bei 10 Ohm würde die KSQ 32V liefern müssen, was sie mit 34V Eingang vmtl. schon nicht mehr kann. In diesem Fall würde sich tatsächlich der Strom schon etwas reduzieren, weil die KSQ an der Ausgangsspannungsgrenze ist. Sie würde ggf. nur noch 31V liefern, was dann etwa einen Strom von 500mA durch LEDs + Widerstand bewirkt (hängt von der I/U Kennlinie und Temperatur der LEDs ab). Unbelastet wird sich der Ausgangskondensator aber höchstwahrscheinlich bis zur Eingangsspannung aufladen (also 34V), so dass es in diesem Fall erst mal so wäre als wären die 8 LEDs nur über den Widerstand mit den 34V verbunden. Wie viel Strom dann fließt hängt auch wieder von der I/U Kennlinie und Temperatur der LEDs ab. Schätzungsweise etwa 700-800mA. Das ist natürlich besser als die LEDs OHNE Widerstand an 34V anzuschließen, aber diese 'Sicherung' erkaufst Du mit einem zusätzlichen Verbrauch von ca. 2.5W die immer am Widerstand verbraten werden und einem reduzierten Strom im 'Normalbetrieb'.

Achim H · Mi, 17.02.16, 17:52

Borax hat geschrieben:
Wenn 20mA durch den Widerstand fließen würden, die denn LEDs dann fehlen, fände ich das sogar ganz gut. Dann sind die LEDs nicht komplett an ihrer Leistungsgrenze.
Nein. Solange die maximale Spannung der KSQ nicht erreicht ist, fließt immer der gleiche Strom durch Widerstand UND LED (siehe 1. Kirchhoffsches Gesetz: Der Strom im unverzweigten Stromkreis ist überall gleich groß).

Das ist kein Vorwiderstand, sondern wird wie ein Verbraucher von Plus nach Minus geschaltet.
Als Preload-Widerstand habe ich sowas schon gesehen.

Ohne angehängte Leds dürfte die Ausgangsspannung an der KSQ ca. 4V niedriger als die Eingangsspannung sein.
34V - 4V = 30V
20mA = 0,02A
30V / 0,02A = 1500R = 1,5k
30V x 0,02A = 0,6W --> empfehlenswert wäre ein 2 oder 3 Watt Widerstand.

Borax · Mi, 17.02.16, 17:59

Ok. Dann macht das Sinn. Um die LEDs noch besser zu schützen wäre es natürlich am besten die Eingangsspannung so weit zu reduzieren (z.B. auf 32V), dass mit dem Preload-Widerstand eine gerade noch (kurzzeitig) akzeptable Ausgangsspannung für die LEDs erreicht wird (etwa 28V).

Achim H · Mi, 17.02.16, 18:03

Preload-Widerstände habe ich bisher nur an SNTs (Festspannung) gesehen, nicht jedoch an einer KSQ.

Man könnte zum Widerstand noch eine 20mA Led in Reihe schalten. Dann sieht man, wenn der C leer ist (Led aus).

LedStarter · Mi, 17.02.16, 18:10

Super- vielen Dank für die interessanten Beiträge!

Ohne angehängte Leds dürfte die Ausgangsspannung an der KSQ ca. 4V niedriger als die Eingangsspannung sein.
34V - 4V = 30V
20mA = 0,02A
30V / 0,02A = 1500R = 1,5k
30V x 0,02A = 0,6W --> empfehlenswert wäre ein 2 oder 3 Watt Widerstand.

4V hast du als Dropspannung angenommen?

Wenn ich die KSQ ohne LEDs betreibe dann messe ich am Ausgang der KSQ 34V. Sprich die Spannung die das Netzteil liefert. 34V ist leider der geringste einstellbare Wert des Netzteils.
D.h. ich müsste die Widerstandsberechnung mit den 34V durchführen?

Edit:
Was passiert bei einem 1 Ohm Widerstand? I = 34V/1 Ohm = 34 A ?! Fließen dann 600mA (mehr kommt ja nicht aus der KSQ) durch den Widerstand und die LEDs leuchten gar nicht mehr?

Edit2:
Ein Schaltplan angehängt, damit es keine Mißverständnisse gibt.

Man könnte zum Widerstand noch eine 20mA Led in Reihe schalten. Dann sieht man, wenn der C leer ist (Led aus).

Gute Idee!

Achim H · Mi, 17.02.16, 18:31

4V hast du als Dropspannung angenommen?

Ausgehend von der min. und max. Eingangsspannung an der KSQ beträgt der Drop mindestens 4V:
Eingang: 9-36V
Ausgang: 2-32V
Drop (abhängig von der Höhe der Eingangsspannung): 7 bis 4V.
Bei 34V Eingangsspannung werden es eher nur 4V sein.

Wenn ich die KSQ ohne LEDs betreibe dann messe ich am Ausgang der KSQ 34V.

Ok, neue Rechnung:
34V / 0,02A = 1700R = 1,7k --> nächst höhere, aber erreichbarer Wert = 1,8k (E12/E24-Reihe).
Mit einem 1,5k Widerstand würde der Strom auf 34V / 1500R = 0,02266A = 22,7mA ansteigen.
Das verkraftet die Led noch, zumal wir dessen Vorwärtsspannung noch gar nicht abgezogen haben. Das passt schon.

Edit:
Was passiert bei einem 1 Ohm Widerstand? I = 34V/1 Ohm = 34 A ?! Fließen dann 600mA (mehr kommt ja nicht aus der KSQ) durch den Widerstand und die LEDs leuchten gar nicht mehr?

Mit so einem geringen Widerstand hättest Du einen Kurzschluss. Und bei einem Kurzschluss leuchtet nichts mehr.

LedStarter · Mi, 17.02.16, 18:45

Ok-danke für deine Hilfe.

Liege ich damit nun richtig als Fazit?
A) KSQ + Widerstand: dann fließen 20mA durch den Wiederstand?
B) KSQ + Widerstand + LEDs: dann fließen 20mA durch den Widerstand und 580mA durch die LEDs?

In beiden Fällen kann ich theoretisch die LEDs an-und abstecken ohne das was passiert (bei anliegender Spannung)?

Borax · Mi, 17.02.16, 19:25

A und B ist prinzipiell richtig (wobei im Fall A wohl etwas mehr als 20mA durch den Widerstand fließen und im Fall B etwas weniger als 20 mA durch den Widerstand und etwas mehr als 580mA durch die LEDs). Aber die Schlussfolgerung ist nicht sicher... Dazu müsste man zuerst die Spannung der KSQ messen, wenn nur der 1.8 KOhm Widerstand angeschlossen ist. Idealerweise sind es dann nur ca. 30V, dass könnten die LEDs noch kurzzeitig vertragen (ist aber auch nicht sicher - ich kenne deren Spezifikationen nicht), im ungünstigen Fall sind es dann immer noch fast 34V (oder halt z.B. 33.8V) was vmtl. zu viel für die LEDs ist.

LedStarter · Do, 18.02.16, 13:15

Fall A) konnte ich jetzt testen mit einem 10k Ohm Widerstand. Das enstpricht ca 3,4 mA. Schaltet man die Spannungsversorgung der KSQ aus und misst die Ausgangspannung der KSQ, dann sieht man schön wie die Spannung von 34 V auf 0 V geht innerhalb von ~3 sec.

Fall B) werde ich nicht testen. Ich hoffe der Ernstfall tritt erstmal nicht ein.

Vielen Dank für eure Hilfe