LED-Schutzbeschaltung

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Moderator: T.Hoffmann

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Alex1807
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Mo, 15.06.09, 10:08

Hallo,

ich hoffe das ist der richtige Bereich.

Ich möchte mehrere LED in Reihe schalten.

Gibt es bei Bauteil oder eine Schaltung die ich parallel zu jeder LED schalten kann, so dass bei Ausfall einer LED nicht gleich der ganze Strang ausfällt?

Vielen Dank!

Alex
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Mo, 15.06.09, 10:13

Bei kleinen LEDs, die nur den normalen Strom von um die 20 mA ziehen, kannst es mal mit ner Z-Diode, deren Z-Spannung leicht über der Betriebsspannung der LED liegt, versuchen. Ausprobiert hab ichs noch nicht, da musst n bisschen experimentieren. Wichtig ist es, Z-Dioden immer in Sperrichtung zu schalten, sonst wirken sie bis zum Erreichen der Z-Spannung wie normale Dioden. Eine so parallel beschaltete LED würde nicht mehr leuchten, weil die Diode die Spannung auf die 0,6 - 0,7 V runterzieht.
Alex1807
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Mo, 15.06.09, 10:37

Der Durchlaßstrom pro Diode liegt bei ca. 350 mA.

Geht da eine Z-Diode auch noch?
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Mo, 15.06.09, 11:43

Es müsste dann schon eine Z-diode mit 1,5 Watt sein, evtl. ist auch eine Kühlung notwendig. Bei High-Power-LEDs geht man ja eher nicht davon aus, dass sie ausfallen, bzw. sie sind so teuer, dass man sie ggf. wechselt.
Die Qualität des Bondings und Gehäuses dürfte i.d.R. auch weit über der von 5mm-LEDs liegen (der Preis kommt bestimmt nicht ausschlißelich durch die höhere Leistung zustande). Wenn die Kühlung ausreicht, kann man auf Z-Dioden verzichten, denke ich. Ansonsten immer nur 3 bis 8 in Reihe und diese Reihen dann parallel schalten.

In Anwendungen wie Straßenlaternen geht das natürlich schlecht, da ist eine Z-Diode oder besser noch eine spezialisierte Elektronik, die die LED beim hochohmig werden kurzschließt sicherlich sinnvoll. (Sonst passiert es wie in Düsseldorf am Fleher Deich, dass schon 1-3 Jahre nach der Laternen-Installation die ersten LEDs ausfallen und weitere LEDs stromlos machen.)
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Sailor
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Mo, 15.06.09, 12:38

Um die Ausfallsicherung ausfallsicher zu gestalten, sollte schon eine 3 oder 5 Watt Z-Diode dieser Art Verwendung finden.

Das funktioniert jedoch nur uneingeschränkt mit einer Konstantstromquelle. Bei Verwendung eines Vorwiderstandes werden die verbleibenden LED´s etwas dunkler.
Alex1807
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Mo, 15.06.09, 13:15

Vielen Dank!

Eine Konstantstromquelle habe ich im Einsatz. Dann werde ich es mal mit dieser Z-Diode probieren.

MfG Alex
Fasti
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Mo, 15.06.09, 17:05

Hallo,

es stellt sich die frage nach dem Sinn so einer Lösung, da 1. Die Lebensdauer einer LED bei korrekter Kühlung und Bestromung sehr hoch ist und 2.Im Fehlerfall ein Haufen Energie einfach verballert wird. Wenn man im Fehlerfalle nichts unternimmt kann auch immer die Z-Diode ausfallen und dann geht auch nichts mehr.
Aber wenn man sich sicher sein will, dass immer was leuchtet, dann wird hier nur die Z-Diode helfen oder aber man macht das ganze aktiv mit einem MosFet und uC oder einfach mit einem Schalter.

Grüße

Fasti
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Sailor
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Mo, 15.06.09, 18:06

Es gibt schon Situationen, in denen die Beleuchtung in jedem Fall erhalten bleiben muss. Wenn nur eine Reihe realisierbar ist, sehe ich die Zenerdiode schon als geeigneten Automaten an.

Ich bevorzuge bei derartigen Aufgaben eine Parallelschaltung, bei mehreren LED´s auch die gemischte Parallelschaltung bei einer Gesamtstrombegrenzung unter dem maximal zulässigen Strom einer LED, z.B. 2 LED´s mit max. zul. 700 mA an einer 700 mA KSQ parallel. In normalbetrieb leuchten beide mit 350 mA, im Fehlerfall nur noch eine, die dann aber mit 700 mA.
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unoptanium
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Mo, 15.06.09, 18:58

Nabend.


Also wenn etwas immer und unter jeder Bedingung aufrecht erhalten
bleiben muss, macht man es 1. doppelt so hell wie gefordert, um 50%
Ausfall zu kompensieren, oder sogar 3fache Sicherheit, wobei dann nicht
einzelne LEDs in der Kette gebrückt werden, sondern die Ketten unabhängig sind.

2. Muss auch die Versorgung sichergestellt werden. Ich gehe fest davon aus, das z.B.
ein Schaltnetzteil mit Elektrolytkondensatoren und auch ein LiIon / LiPo Akku wesentlich
unzuverlässiger ist wie eine gut gekühlte Marken-Power -LED.
Die gehen ja eigentlich nie aus, werden nur deutlich dunkler, wenn man sie
im unteren Nennbereich betreibt.

3. Gerätediversität.
Das wird auch in der Sicherheitstechnik z.B. bei Not Aus und auch im
Kernkraftwerk eingesetzt.
Die sich gegenseitig ersetzenden / parallel arbeitenden Systeme sind von
verschiedenen Herstellern in unterschiedlichen Bauformen, um auszuschließen, das
durch einen (unvorhergesehenen) Fehler alle Systeme auf einmal ausfallen.

Das wäre dann z.B. mit einer Kette Crees an einer KSQ, eine andere Kette P4
an einer anderen KSQ, beide einzeln abgesichert bzw. aus verschiedenen Akkus etc.



Gruß, unoptanium
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Sailor
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Mo, 15.06.09, 19:13

Nunja, wenn mir die Stromversorgung zusammenbricht mache ich auch die Navigation wieder von Hand und kaufe wie früher in jedem Ort, den ich anlaufe frische Brötchen. Nach der Ortsbezeichnung auf der Bäckertüte weiß ich dann auch, wo ich gelandet bin. :lol:

Und dann sind neben den Crees auch noch Taschenlampen und eine Gas- und eine Petroleumfunzel an Bord. Alles von verschiedenen Herstellern!

Besser ist ein Kernkraftwerk dann wohl auch nicht abgesichert. :wink:

Es kommt halt immer darauf an, was erreicht werden soll und welcher Aufwand dafür getrieben werden soll.
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