3W, 700mA Led rot 21Stk in Reihe. Welche Vorwiderstände?

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

Jemil
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Mi, 13.09.17, 15:34

Hallo,
ich suche Rat. Ich möchte auf einer Platine 21Stk. rote 3W Leds mit 700mA in Reihe geschaltet bestücken. Wie ist das mit den Vorwiderständen? Wie wird das berechnet? Wie viele werden benötigt und wie werden diese sinnvoll aufgeteilt?
Vielleicht kann mir jemand dazu raten.
Im Voraus besten Dank
Jemil
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Achim H
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Mi, 13.09.17, 19:38

Ich möchte auf einer Platine 21Stk. rote 3W Leds mit 700mA in Reihe geschaltet bestücken,

Highpower Leds gehören auf einen Kühlkörper.
Wie ist das mit den Vorwiderständen? Wie wird das berechnet?

Warum willst Du diese unbedingt mit Vorwiderständen anschließen?

Betriebsspannung / Led-Vorwärtsspannung = Anzahl Leds
Bei einem Kommawert, auf eine ganze Zahl abrunden.
Falls 0 (Null) heraus kommt, 1 Led weniger nehmen.

Vorwiderstand:
Betriebsspannung - (Anzahl Leds x Led-Vorwärtsspannung) / Led-Strom [in Ampere]
Wie viele werden benötigt
Soviele wie nötig sind.
Unter Umständen sind Leistungswiderstände erforderlich.
Falls alle Leds einzeln angeschlossen werden sollen, dann je Led = 1 Widerstand.
Falls mehrere Leds in einer Reihenschaltung geschaltet werden, dann je Reihe = 1 Widerstand.


Alternative zum Vorwiderstand.
Alle Leds in Reihe an einer dieser Konstantstromquelle anschließen:
Meanwell PLM-40-700 (29-57V @ 700mA)
Meanwell PLD-40-700 (34-57V @ 700mA)
Jemil
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Do, 14.09.17, 07:12

Hallo,
wenn ich mir die Widerstände sparen könnte, währ mir das nur recht. Ich habe nur Angst, dass ich wieder einige Leds verbrate. Meine Platine ist für 21 Leds ausgestattet, wo jedoch beim Auslöten einige Anschlüsse abgebrochen sind und ich bei diesen Stellen keine Lötvebindung nehr herstellen kann. Ich möchte mir 21 Stück neue Leds mit Starplatinen kaufen und diese auf die Platine aufkleben und Verbinden, auf Reihenschaltung. Ich habe sehr oft in den Foren gelesen, dass ein Vorwiederstannd unerlässlich ist. Ich habe mir gedacht, wenn ich jeweils 7 Leds zusammenschließe, dann habe ich 3 Reihen mit jeweils 7 Leds und jeweils einen passenden Vorwiderstand davorsetze, könnte es mir vielleicht gelingen.Ursprünglich waren auf der Platine 4 Widerstände angebracht, mit der Aufschrift: 3viereckige Nullen.
Danke für deine Mühe
Jemil
Jemil
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Do, 14.09.17, 07:15

Bitte: Was ist "Vorwärtsspannung? Ist das der Eingangsstrom vom Treiber? Gibt es eine Rückwärtsspannung auch?

LG.
Jemil
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Achim H
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Do, 14.09.17, 07:35

Was ist "Vorwärtsspannung?

Die Bezeichnung "Vorwärtsspannung" taucht nur in Verbindung mit einem Vorwiderstand auf, folglich kann es nicht die Eingangsspannung eines Treiber sein.
Gemeint ist die Spannung der Led beim jeweiligen Strom.

Zum Beispiel
bei dieser Cree XP-E2, rot:
2,4V @ 700mA.
Gibt es eine Rückwärtsspannung auch?

Ja, die nennt sich dann aber Sperrspannung. Wie hoch diese ist findest Du im Datenblatt zur jeweiligen Led. Typisch sind 5V.
Borax
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Do, 14.09.17, 07:48

Vorwärtsspannung = Betriebsspannung der LED (wird auch Flussspannung genannt).
Gibt es eine Rückwärtsspannung auch
Ja. Das wäre diejenige, wenn die LED falsch rum (also +/- vertauscht) betrieben wird.
Ich habe sehr oft in den Foren gelesen, dass ein Vorwiderstand unerlässlich ist.
Das ist Blödsinn. Unerlässlich ist eine Kontrolle der Stromstärke (was man halbwegs günstig mit einem Vorwiderstand hinbringt - ideal ist es nicht).
Ich habe nur Angst, dass ich wieder einige Leds verbrate.
Wenn die LEDs gut genug gekühlt sind, eine passende Konstantstromquelle verwendet wird und (ganz wichtig siehe: viewtopic.php?f=35&t=18493) die KSQ erst dann mit Strom versorgt wird, wenn schon alle LEDs sauber verkabelt am Ausgang der KSQ angeschlossen sind, kann da nichts schief gehen. Was ggf. noch zu bedenken ist: Du hast keine genauen Angaben zu den LEDs gemacht. Wenn das China-Billig-LEDs sind, kann die Angabe 700mA auch durchaus den sogenannten 'abs. max. Wert' bedeuten. Das ist der Strom, den die LED mit idealer Kühlung (praktisch nicht erreichbar) verträgt, ohne sofort kaputt zu gehen (sprich mit etwas schlechterer Kühlung stirbt sie bei diesen Strom schon nach kurzer Zeit). In diesem Fall besser eine schwächere KSQ (mit 500mA oder 350 mA) verwenden.
[Edit] Achim war schneller ;)
Jemil
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Do, 14.09.17, 10:18

In diesem Fall besser eine schwächere KSQ (mit 500mA oder 350 mA) verwenden.
Ich habe leider di KSQ schon gekauft. 230V AC, Outbut: 170V, 120W , 700mA. Ich hatte eine KSQ 170V, 120W, 1.05 A und diese Hat mir einige Leds verbrannt. Beim auslöten der Leds von der Platine habe ich einige Kontakte auf der Platine zerstört, so das ich keine Leds mehr anlöten kann. Ich möchte mir 21 tiefrote Leds mit 700mA auf Starplatine besorgen und diese auf der ALU-Platine aufkleben und anschließend verkabeln. Ich hoffe. dass mir das gelingt. Ich habe eine zweite baugleiche Platine, die in Ordnung ist. Gemeinsam möchte ich diese mit der KSQ betreiben, sofern mir das gelingt.
LG
Jemil
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Do, 14.09.17, 10:36

ich bekomme auch keine Leds mit stärkere mA.
Jemil
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Do, 14.09.17, 10:52

Die Kühlung dürfte gut sein. Die Platine sitzt auf einen Alu-Kühlkörper, der mit einem Ventilator gekühlt wird. .
BMK
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Do, 14.09.17, 11:09

Es gibt auch rote LED mit 'stärkere mA" , hier zum Beispiel bis zu 13500 mA:
http://www.mouser.de/ProductDetail/Lumi ... oBew%3d%3d

Aber verrate uns doch mal, welchen Typ du in Verwendung hast...
Jemil
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Do, 14.09.17, 16:01

Hallo, die Daten meiner Leds:
3 Watt Highpower LED Tief Rot mit Alu-Star
Bauform:
3 Watt Star type
Farbe:
Tief Rot
Lichtwellenlänge:
660 nm
Leistung:
50 Lumen
Spannung:
2,0 Volt
Strom:
typ: 700 mA
Strom Peak:
1000 mA
Linse Ø:
ca. 5 mm
Kühlkörper Ø:
20 mm
Gesamthöhe:
6,5 mm
Abstrahlwinkel:
140°
Betriebstemperatur:
-25°C bis + 85°

Ich habe gelesen, dass bei KSQ- Treiber ,keine Vorwiderstände nötig sind. Das freut mich natürlich.
Frage: Soll ich bei einer Reihenschaltung nur ein Anschluß vom Treiber machen oder auf 3 x 7 leds aufteilen?
Jemil
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Do, 14.09.17, 16:05

Ja, es gibt andere Leds auch. Die von dir angeführten gibt es kein Tifrot mit 660nm und außerdem kosten diese per Stk über 10€.
Borax
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Do, 14.09.17, 16:23

Hallo, die Daten meiner Leds...
Gibt es da auch ein Datenblatt (von einem namhaften Hersteller)?
Falls nicht, würde ich den Daten nicht trauen.
Frage: Soll ich bei einer Reihenschaltung nur ein Anschluß vom Treiber machen oder auf 3 x 7 leds aufteilen?
Eigentlich macht man an einer KSQ immer nur eine Reihenschaltung aller LEDs. Bei einer Aufteilung kann sich der Strom unterschiedlich auf die Stränge aufteilen. In Deinem Fall (700mA KSQ ist schon 'gesetzt', bei den LEDs sind die 700mA aber ggf. schon kritisch) könntest Du überlegen, zwei Stränge zu machen (in diesem Fall bekommt jeder Strang nur etwa 350mA ). Damit die Stränge auch möglichst gleich sind, müsstest Du aber die LEDs selektieren (auf gleiche Flussspannung beim gegebenen Strom), oder mit einem Ausgleichswiderstand für gleiche Bedingungen sorgen.
Jemil
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Do, 14.09.17, 17:17

aber wie kann ich das am einfachsten machen?
Jemil
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Do, 14.09.17, 17:20

was ist ein Ausgleichswiderstand und wie wird er angewendet ?
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Achim H
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Do, 14.09.17, 17:34

Ausgleichswiderstände sind immer dann erforderlich, wenn die Spannungen aller Leds in Reihe unterschiedliche Ergebnisse liefert.

Nur als Beispiel:
5 Leds mit den folgenden Led-Vorwärtsspannungen von
2,0V @ 700mA
2,1V @ 700mA
2,1V @ 700mA
2,0V @ 700mA
2,1V @ 700mA
ergeben in Summe 10,3V @ 700mA.

Möchte man diese mit einer anderen Reihenschaltung (ebenfalls 5 Leds) parallel schalten, dann sollten diese 5 Leds ebenfalls 10,3V @ 700mA haben.
Ist die Summe der Spannungen unterschiedlich, muss die Reihenschaltung mit der niedrigeren Spannung einen Ausgleichswiderstand erhalten (in Reihe zu den Led schalten). Über den Ausgleichswiderstand muss soviel Spannung vernichtet werden, dass beide Stränge gleich viel Spannung benötigen.

Verwendet man keinen Ausgleichswiderstand und schaltet diese beiden Reihenschaltung parallel, dann würde sich der Strom der Konstantstromquelle ungleichmäßig aufteilen. Und das hätte zur Folge, dass die Leds in den beiden Reihen auch unterschiedlich hell leuchten würden.
Jemil
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Do, 14.09.17, 18:23

Bitte, wie könnte das in der Praxis, in meinem Fall aussehen?
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Achim H
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Do, 14.09.17, 18:42

Bei 21 Leds wären 3 Reihenschaltungen a 7 Leds sinnvoll.

Du machst eine Reihenschaltung mit 7 Leds fertig und hängst diese an eine Konstantstromquelle mit 700mA.
Dann misst Du die Spannung am Ausgang der Konstrantstromquelle und notierst Dir diesen Wert.

Danach den Strang wieder entfernen und den nächsten Strang anschließen und wieder die Spannung messen.
Danach den Strang wieder entfernen und den letzten Strang anschließen und wieder die Spannung messen.

Wenn Du viel Glück hast, dann sind alle 3 Spannungen gleich hoch.
Wenn nicht, dann hast Du Pech gehabt und verschieden hohe Werte.

Jetzt musst Du Differenz ausrechnen:
höchste Spannung - kleinere Spannung

Dieses Ergebnis:
Spannung / Strom = Widerstand
Spannung x Strom = Leistung dieses Widerstandes (der Widerstand sollte mndestens 2 Leistungsklassen besser gewählt werden. Widerstände können verdammt heiß werden).

Der berechnete Widerstand wird in Reihe zum Led-Strang geschaltet.

Und das gleiche Spielchen machst Du beim mittleren Strang.

Erst jetzt kannst Du die 3 Stränge (Plus an Plus, Minus an Minus) parallel schalten.
Jemil
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Do, 14.09.17, 20:16

ich beneide dich um dein Wissen, aber leider ist es heute für mich zu spät. Der Zug ist abgefahren. Ich danke dir für deine Mühe und Bereitschaft mir zu helfen.
Ich werde es so machen. 3 Reihen mit jeweils 7 leds in Reihe geschaltet.
Spannung ist der Strom dser vom Treiber zum Led führt. Ist das OK?
Strom ist der Wert, der durch den Leds fließt, also 700 mA.
Frage: Hat dieser Schrägstrich zwischen Spannung und Strom eine Bedeutung?
Bitte wundere dich nicht über meine Unwissenheit, ich habe es nie gelernt.
Jemil
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Do, 14.09.17, 21:29

ich beneide dich um dein Wissen

Besuche das Forum häufiger, lese mit, und in ein paar Tagen/Wochen/Monaten/Jahren bist Du genauso schlau wie ich. :wink:
Spannung ist der Strom dser vom Treiber zum Led führt. Ist das OK?

Jain.
Eine Spannung ist und bleibt immer eine Spannung.

Aufgrund des Stromes durch die Led-Reihenschaltung hat diese eine Summenspannung. Die Konstantstromquelle regelt die Spannung solange nach, bis der gewünschte Strom = 700mA fließt.
Strom ist der Wert, der durch den Leds fließt, also 700 mA.
Ja.
Frage: Hat dieser Schrägstrich zwischen Spannung und Strom eine Bedeutung?
Ja.
Das Zeichen für "geteilt durch" --> siehe die Taste oberhalb der 8 auf der Nummerntastatur --> wird in einem Text durch einen Schrägstrich dargestellt.
Jemil
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Sa, 16.09.17, 07:59

Hallo,
ich habe jetzt alle Leds auf der alten Platine eingelötet, so wie es original war. Ich habe die kaputten Leitungen auf der Platine mit Kabeln ersetzt. Ich habe jetzt die 2 Platinen mit jeweils 21 3W Leds in Reihe (so wie es Original war) verbunden und bei meinen Konstant Treiber, der Output 215 V DC, 700mA und ca 12W angeschlossen. Ich hab sie unter Strom gesetzt, war extrem hell und einige fingen gleich zu rauchen an. Ich hab natürlich sofort ausgeschaltet. Irgend etwas past da nicht. Was ich nicht verstehe, Ich habe den selben Treiber auf die anderen beiden Platinen mit ebenfalls 42 Leds im gesamten haben angeschlossen und da ist alles normal. Was könnte ich da falsch gemacht haben?
LG.
Jemil
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Sa, 16.09.17, 08:02

Richtigstellung bezgl. Treiber: Output: 120W, ca. 170V und 700mA.
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Sa, 16.09.17, 08:22

Deine Angaben sind viel zu ungenau.

Hersteller + Bezeichnung der Konstantstromquelle?

Was verwendest Du als Kühlkörper?
Falls keine Bezeichnung bekannt ist: Länge, Breite, Höhe, Bodenstärke, Anzahl der Rippen, Höhe der Rippen --> Maßeinheit: mm oder cm.

Wurden die Leds dort mit Wärmeleitpaste oder Wärmeleitkleber befestigt?

Haben die Leds geraucht oder waren es möglicherweise doch die Kabel?
Jemil
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Sa, 16.09.17, 08:34

Die Platine, die auf den Kühlkörper sitzt ist aus Alu. Der Kühlkörper hat 140mm im Dm und 30mm hoch. Kühlrippen sins es 30 Stk. Zusätzlich ein 12V Ventilator.
Die Einschaltzeit bei meiner Probe war ca 1Sec. Mit dieser kurzen Einschaltzeit, hat die Kühlung noch keinen Einfluß auf die Überlastung, glaube ich halt.
Jemil
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Sa, 16.09.17, 08:46

Hersteller Treiber: MW, Wean Well, in Deutschland gekauft. Constant current. Mit wärmeleitpaste,
Haben die Leds geraucht oder waren es möglicherweise doch die Kabel? Dasd weiß ich nicgt genau. Ich werde nochmals einstecken ung geau hinschauen.
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