Besser LEDs an KSQ in Reihe oder Parallel?

[cni]

Hi,

ist es eigentlich besser, LEDs in Reihe oder parallel zu einer KSQ zu betreiben?
Ziel ist 6 LEDs an einer KSQ!

Also wäre so:

Code: Alles auswählen

     o------+-----+-----+-----+-----+------
            |     |     |     |     |     |
  20mA KSQ  V ->  V ->  V ->  V ->  V ->  V ->
            -     -     -     -     -     -
            |     |     |     |     |     |
     o------+-----+-----+-----+-----+------

Oder eher so:

Code: Alles auswählen

   120mA KSQ
    o   o
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |   |
    |   V ->
    |   -
    |   |
    |----

besser?

Letzteres würde mir besser gefallen, da ich kein 24V Netzteil haben und die Fassungen in die die LEDs rein kommen, bereits parellel verdrahtet sind (ein Halogenbeleuchtungsset).

Was meint Ihr?

[P.Sparenborg]

Für gewöhnlich schaltet man die LEDs in Reihe hinter der Konstantstromquelle. So kann man normalerweise etwa 10 LEDs an einer KSQ betreiben, wichtig zu beachten ist, dass je mehr LEDs verwendet werden die Betriebsspannung auch steigt. Wenn man die LEDs parallel schaltet teilt sich der Strom auf die LEDs auf, man hat also wenn man zwei LEDs parallel an eine 20mA KSQ anschließt an jeder LED nurnoch 10mA anliegen.

[Bazillus]

Also ich würde LEDs an einer Konstantstromquelle NUR in Serie schalten ... denn die Lennlinien einer LED sind so steil, dass eine kleine Spannungsdifferenz bereits eine große Stromdifferenz ausmachen kann! Somit wäre der Sinn und Zweck einer Konstantstromquelle nur mehr bedingt gegeben. Der Gesamtstrom wird immer noch gleich sein, allerdings kannst du unter Umständen eine LED braten während die andere nur glimmt.

Willst du wirklich parallele Stränge verwenden, so bitte unbedingt einen Vorwiderstand vor jeden Strang schalten, an dem etwa 1 Volt abfällt, somit kompensierst du die Bauteilschwankungen der LEDs einigermaßen!

Das Beste ist allerdings noch immer, pro LED-Strang eine Konstantstromquelle zu verwenden, dann kannst du dir den Vorwiderstand sparen!

LG, Michael

[P.Sparenborg]

Vielen Dank für die zusätzliche Info, absolut korrekt! KSQ sind dazu gedacht eine bestimmte Anzahl an LEDs in Reihe an dieser zu betreiben, anderes geht zwar ist aber wieder gebastel.

[MerEtCiel]

Moin moin,

habe diesbezüglich ein Problem: Ich möchte 3 P4 an einer KSQ1000 betreiben, aber meine Ausgangsspannung liegt bei 15.5 V und die P4 sollen auf 1000mA laufen. Offensichtlich bekomme ich das mit der KSQ1000 nicht hin, da ich bei Reihenschaltung nur noch 333mA pro P4 habe und bei Parallelschaltung die Spannung einfach zu hoch liegt (15.5V-3.5V Drop-Off = 12V, das röstet jede LED weg). Hat jemand eine Schaltungs-Idee? Gibt es 3000mA KSQs für eine Reihenschaltung? Wie kann ich das alternativ so klein bauen, daß ich es in den Maßen eines GU5.3-Halogenbrenners unterbringe? Wärmeableitung ist kein Problem mehr, das habe ich über einen Aluminiumsockel und Wasserkühlung (Tauchlampe) gelöst.

Freue mich auf Eure Vorschläge...

MerEtCiel

[Mirfaelltkeinerein]

Also erstmal, die KSQ regelt die Spannung natürlich soweit runter, dass der gewünschte Strom fließt, hier also deutlich weniger als 12V. Aber für eine Parallelschaltung gilt ja auch hier das oben geschriebene: ist ungünstig.

[Ragnar Roeck]

Bei einer Parallelschaltung hättest Du nur 333mA, bei einer Reihenschaltung an einer KSQ hast Du 1000mA durch deine drei LEDs und das ist ja genau, was Du willst.

Reihenschaltung: Spannung teilt sich auf die LEDs auf, der Strom durch alle ist gleich.
Parallelschaltung: Strom teilt sich auf die LEDs auf, die Spannung an allen ist gleich.

[BlackPowder75]

Moin moin,

habe diesbezüglich ein Problem: Ich möchte 3 P4 an einer KSQ1000 betreiben, aber meine Ausgangsspannung liegt bei 15.5 V und die P4 sollen auf 1000mA laufen. Offensichtlich bekomme ich das mit der KSQ1000 nicht hin, da ich bei Reihenschaltung nur noch 333mA pro P4 habe und bei Parallelschaltung die Spannung einfach zu hoch liegt (15.5V-3.5V Drop-Off = 12V, das röstet jede LED weg). Hat jemand eine Schaltungs-Idee? Gibt es 3000mA KSQs für eine Reihenschaltung? Wie kann ich das alternativ so klein bauen, daß ich es in den Maßen eines GU5.3-Halogenbrenners unterbringe? Wärmeableitung ist kein Problem mehr, das habe ich über einen Aluminiumsockel und Wasserkühlung (Tauchlampe) gelöst.

Freue mich auf Eure Vorschläge...

MerEtCiel

Mal überlegen... ....also hier mal 4 Möglichkeiten die mir Spontan einfallen:

1. DC-DC Wandler miteinbauen um die Spannung hochzusetzen --> höhere Verluste
2. Akkus/Akkupack mit höherer Ausgangsspannung einsetzen (wenn es geht)
3. Keine Stepdown sondern Stepup KSQ verwenden (hierzu muß die Betriebsspannung event. gesenkt werden) bzw. noch besser Step-Up/Down-KSQ = Kombination wo die Spannung fast egal ist
4. Nur einen Vorwiderstand verwenden - bei der geringen Spannungsdifferenz halten sich die Verluste in Grenzen ist außerdem sehr klein und billig - Nachteil ist das mit schwächer werdenden Akku die Leutkraft abnimmt.

Ich persönlich würde die Variante mit den Vorwiderstand nehmen. Widerstand kannst du sogar "extern" Befestigen (außer im Salzwasser Korrosion)

[goldfisch01]

Moin moin,

habe diesbezüglich ein Problem: Ich möchte 3 P4 an einer KSQ1000 betreiben, aber meine Ausgangsspannung liegt bei 15.5 V und die P4 sollen auf 1000mA laufen. Offensichtlich bekomme ich das mit der KSQ1000 nicht hin, da ich bei Reihenschaltung nur noch 333mA pro P4 habe und bei Parallelschaltung die Spannung einfach zu hoch liegt (15.5V-3.5V Drop-Off = 12V, das röstet jede LED weg). Hat jemand eine Schaltungs-Idee? Gibt es 3000mA KSQs für eine Reihenschaltung? Wie kann ich das alternativ so klein bauen, daß ich es in den Maßen eines GU5.3-Halogenbrenners unterbringe? Wärmeableitung ist kein Problem mehr, das habe ich über einen Aluminiumsockel und Wasserkühlung (Tauchlampe) gelöst.

Freue mich auf Eure Vorschläge...

MerEtCiel

Ich bin nicht ganz sicher ob ich es verstanden hab, deshalb rechne ich mal für mich selber nach:
Versorgungsspannung 15.5 V, 3 P4's mit ~3,7V Spannungsabfall bei 1000mA in Serie für mich:


15,5 - 3x3,7V = 15,5 - 11,2V = 4,7V Drop-off-spannung für den anständigen Betrieb der KSQ, auch bei schächer werdenden Akku's ausreichend.

anmerkung meinerseits, wenn Du die LED'S in Reihe schaltest dividiert sich der Strom NICHT durch die Anzahl der LEDs, da ja der ganze Strom vom Beginn bis zum ende der Kette durch fliessen muß:

3,7 + 3,7 + 3,7 mit 1 A
+15,5V o-->|---->|---->|--o -----> (KSQ) ----o -15,5V

Wie diese kl. Strich-Grafik zeigt kann das bei einer Reihenschaltung sehr wohl gut funktionieren.

Bei Deiner Rechnung der Parallelschaltzung liegst du prinzipiell richtig, du würdest eine KSQ für 3A benötigen. Jedoch "frisst" die KSQ die ~12V Drop Off, und nicht die LED's.


Kurz gesagt, billiger baust Du mit Reihenschaltung, da genügt eine 1 A Stromquelle
Bei Parallelschaltung verbrätst du viel Spannung (13V) bei hohem Strom mit 3 x 1 A KSQ. Du willst ja keine Tauchanzug-Heizung bauen, oder?

Lg, von Fischli

[MerEtCiel]

Wenn ich das jetzt alles richtig verstanden habe, lag der Denkfehler mal wieder in meinen Basics: Die Reihenschaltung funktioniert mit der KSQ1000 tadellos, auch bei einer geringeren Eingangsspannung regelt die KSQ1000 in Reihenschaltung die für mich einzig relevante Stromstärke des Akkupacks soweit nach, daß ich IMMER 1000mA pro P4 anliegen habe (die Voltzahl dann entsprechend).
Das heißt, ich kann den Brenner sowohl mit einem 14.4V- oder einem 15.5V-Akkupack betreiben und beim Absinken der Spannung am Akkupack werden mir erstmal immer noch 1000mA pro LED geliefert. Das geht bis ca.13,1 V (9.6V für 3 P4 + 3.5V Drop-Off), darunter schaltet der Spass dann wohl ab.
Alles richtig?

Gruß,

MerEtCiel

[BlackPowder75]

Wenn ich das jetzt alles richtig verstanden habe, lag der Denkfehler mal wieder in meinen Basics: Die Reihenschaltung funktioniert mit der KSQ1000 tadellos, auch bei einer geringeren Eingangsspannung regelt die KSQ1000 in Reihenschaltung die für mich einzig relevante Stromstärke des Akkupacks soweit nach, daß ich IMMER 1000mA pro P4 anliegen habe (die Voltzahl dann entsprechend).
Das heißt, ich kann den Brenner sowohl mit einem 14.4V- oder einem 15.5V-Akkupack betreiben und beim Absinken der Spannung am Akkupack werden mir erstmal immer noch 1000mA pro LED geliefert. Das geht bis ca.13,1 V (9.6V für 3 P4 + 3.5V Drop-Off), darunter schaltet der Spass dann wohl ab.
Alles richtig?

Gruß,

MerEtCiel

Fast, rechne lieber mit 3*3,8 V pro P4 = 11,4 V bei 1000 mA + 3,5 V Drop-Off = 14,9 V - somit wäre der 15.5 V Akkupack besser um länger volles Licht zu haben.
Ansonsten regelt die KSQ ab und es fließen nur noch Ströme < 1A und es wird etwas dunkler

[Mirfaelltkeinerein]

Kurz gesagt, billiger baust Du mit Reihenschaltung, da genügt eine 1 A Stromquelle
Bei Parallelschaltung verbrätst du viel Spannung (13V) bei hohem Strom mit 3 x 1 A KSQ.

Soweit ich das sehe, ist das ein Schaltregler. Deshalb 'verbrät' man gar nicht viel Leistung, sondern transformiert die Spannung 'einfach' runter. Damit sinkt der Eingangsstrom entsprechend der hohen Eingangsspannung ab. Also einfach gesagt: hohe Spannung und niedriger Strom rein, niedrige Spannung und hoher Strom raus. Das ist jedenfalls wesentlich effizienter, als einen Widerstand zu nehmen.

[BlackPowder75]

Kurz gesagt, billiger baust Du mit Reihenschaltung, da genügt eine 1 A Stromquelle
Bei Parallelschaltung verbrätst du viel Spannung (13V) bei hohem Strom mit 3 x 1 A KSQ.

Soweit ich das sehe, ist das ein Schaltregler. Deshalb 'verbrät' man gar nicht viel Leistung, sondern transformiert die Spannung 'einfach' runter. Damit sinkt der Eingangsstrom entsprechend der hohen Eingangsspannung ab. Also einfach gesagt: hohe Spannung und niedriger Strom rein, niedrige Spannung und hoher Strom raus. Das ist jedenfalls wesentlich effizienter, als einen Widerstand zu nehmen.

Wirkungsgrad: je nach Anzahl der LEDs und der Eingangsspannung zwischen 75 und 90 %

Siehe Datenblatt von A1W:

http://www.a1w.de/html/hko_.html

Somit kann es sein, dass man manchmal mit einen Widerstand günstiger kommt.

z.B. 3 Soul P4 an 13V - benötigter Widerstand 1,6 Ohm - Verlustleistung 1,6 W

mit HKO 1000 und 80% Wirkungsgrad - beträgt die Verlustleistung 2,1 W somit wäre die Variante mit Widerstand besser.

[Mirfaelltkeinerein]

Na ja, wobei der Widerstand die LED-Kennlinie dann auch nicht mehr viel flacher macht, heißt, dass man sich den auch fast sparen kann. Eine ordentliche Schutzfunktion hat der jedenfalls nicht mehr, zumindest so nach Gefühl, müsste man mal nachrechnen.

[Ragnar Roeck]

Also wenn man nicht gerade ein absolutes Billignetzteil hat, braucht man sich um Versorgungsspannungsschwankungen nicht so die Gedanken machen, da reicht dann ein kleiner Widerstand tatsächlich hin. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, kosten 1,6W (bei 18ct/kWh) ca 2.50€ im Jahr. D.h. nach 6 Jahren würde sich eine KSQ (á 15€) bezahlt machen, wenn sie denn 1.6W gegenüber einer Widerstandslösung einsparen würde (was sie hier nicht tut...).