Hallo, in der letzten Zeit liest man oft, dass die Modellhäuser und Straßenlaternen nicht mehr mit Glühlampen sondern mit weißen LEDs beleuchtet werden. Wäre es nicht praktischer, einen Trafo mit Spannungsregler (etwa 2V) für alle LEDs zu nehmen, statt einen 16V-Trafo und Schutzwiderstand vor jeder LED?
Wenn innerhalb der Anlage per Zufall mal ein Kabel vertauscht wird, sind alle LEDs auf einen Schlag hin.
Ich habe nur LED-Lichtsignale im Einsatz. Die Vorwiderstände sind grundsätzlich in der Anlage in Signalnähe. Während ich sonst grundsätzlich alle elektrischen und elektronsichen Steuerelemente im zentralen Schaltkasten habe.
Viel zu groß das Risiko, daß mal irgendwo ein Steckschuh falsch aufgeschoben wird und zig LEDs zerknallen.
Also ich habe einen Trafo für meine normale 16Volt Beleuchtung. Und einen 12Volt Trafo für meine LED Beleuchtung. Allerdings habe ich alle Stromversorgungen getrennt. Ich habe eine Steckleiste, an der nur LED Leitungen angeschlossen werden und eine für den normalen Zubehör-Strom. Ich habe deshalb 12 Volt gewählt, weil ich das was Gustav geschrieben habe umgehen will, wenn mal was falsch angeschlossen wird. Bei 4 Volt mehr, wird mir nichts weiter passieren, ausser das die LED recht hell werden sollten.
Auch ein Problem: Willst du mal mehrere LEDs in Reihe schalten fehlt dir die Spannung.
Und mal ehrlich: Warum geizen alle an Widerständen? Dieser Widerstandgeiz ist ja nicht mehr normal. Ständig Beiträge: Braucht man den Widerstand wirklich?, muss der da hin?, langt es nur einen Widerstand für alles zu verwenden? Mann! So ein Ding kostet 1-2 Cent. Das wird wohl nicht zu viel sein. Ich kaufe mir immer 100 auf einmal mit ordentlichem Mengenrabatt. Das langt dann für Monate. Ist doch irgendwie nicht zu viel an Ausgaben!
Ihr vergesst ein paar wichtige dinge! Der Widerstannd ist nicht dazu da, die Spannung zu "verbraten", sondern den Strom durch die LED zu begrenzen! Mit einem 2V-Trafo würden die Roten LED's (1,2V) zerschossen, und die anderen (2,2-3,6V) würden garnicht leuchten! Und man kann auch die Spannung garnicht si genau Treffen, wie es eine LED brauchen würde! Also der Vorwiderstand zur Strombegrenzung je LED ist IMMER nötig! Allerdings könnte man (um Energie zu Sparen) stats der 16V auch einen "Klingeltrafo" mit 6V oder 8V einsetzen! Und widerstände sind wirklich Spotbillig! Eine 1000er Packung kostet bei reichelt 5€, also 0,5cent/Widerstand! Nun sagen einige, Soviel brauche ich aber nicht! Sicher? nun, wenn 100 Stück 2€ kosten (die oben genannten 2 Cent), ist man ab 250 stück im Plus mit dem 1000er Pack! Und wenn ich so sehe, wieviele Straßenlampen alleine auf eine mittleren Anlage verbaut sind, und dann noch die Wagenbeleuchtungen und die Häuserbeleuchtungen (jetzt werden ja nicht mehr alle Fenster mit einer LED beleuchtet, sondern mehrere einzelne Fenster mit je einer eigenen), dann sind die Widerstände schnell verbraucht! Und ein Widerstand zu 0,005€ ist preiswerter als eine LED zu 0,10-0,50€(je nach Farbe), die abraucht, weil man den Vorwiderstand (und die GLeichrichterdiode zu 0,02€ für mehrere)Einsparen will!
Da möchte ich auch mal meinen Senf dazugeben. Auf den Strom kommts an.
Dazu bietet der Fachhandel kleine Schaltungen an (kann man sich zur Not auch selber bauen wenn man sich auskennt),sogenannte Konstantstromquellen. Den Strom stellt man ein, und dann ist die Eingangsspannung relativ egal. Der Strom bleibt konstant, wie der Name schon sagt!
Hallo, es geht mir mit der Frage nicht darum, ein paar Cent zu sparen. Ich dachte eher daran, weniger Bauteile einbauen ist weniger Arbeit.
ZitatGepostet von ptlbahn Ihr vergesst ein paar wichtige dinge! Der Widerstand ist nicht dazu da, die Spannung zu "verbraten", sondern den Strom durch die LED zu begrenzen!
Gelesen habe ich sinngemäß: Zwei Bauteile in Reihe geschaltet, teilen sich die Betriebsspannung von 12V z.B. Widerstand 9,8V und LED 2,2V.
ZitatMit einem 2V-Trafo würden die Roten LED's (1,2V) zerschossen, und die anderen (2,2-3,6V) würden garnicht leuchten! Und man kann auch die Spannung garnicht si genau Treffen, wie es eine LED brauchen würde!
Ich schrieb auch nicht von einem Trafo, sondern von einem Trafo mit Spannungsregler und den kann ich auf zehntel Volt einstellen. Gedacht hatte ich auch nur an die Vielzahl gleicher weißer Dioden in den Häusern und Straßenlaternen, die anderen werden angeschlossen wie immer. Nach meiner Rechnung ließe sich auch einiges an Leistung sparen gegenüber einer Betriebsspannung von 16V: Ein LED-Strom von 0,02A und eine Spannung am Vorwiderstand von 14V ergibt am Widerstand eine Leistung von 0,28W. Bei 100 LED sind das 28W = ein kleiner Modellbahntrafo. Ist das so korrekt? Gruß Hans
Im prinzip liegst du garnicht so falsch! Es stimmt schon, das sich die Spannung so aufteilt, wie du es geschrieben hast, aber das Problem ist der Innenwiderstand der LED's! Ein Widerstand hat eine Lineare U-I-Kennlinie, das heist, an 1kohm fallen bei 10V 10mA ab, und bei 20V 20mA (halt R=U/I). Das ist noch einfach und logisch. Eine LED ist aber eine Diode, und damit hat sie nicht wie ein Widerstand eine lineare kennlinie, sondern eine nichtliniare Diodenkennline! Es fließt bis kurz vorm zum Erreichen der Flußspannung (in unserem beispiel) 2,2V fast überhauptkein strom. Also bei 0,1-2V fließt ein Strom von vieleicht 0,01mA. Bei 2,1V fließen dann vieleicht 5mA und bei 2,2V die (geplanten) 20mA. Bei 2,3V sind es dann schon 50-100mA und bei 2,4V können durch die Diode schon 1-2A fließen, was sie natürlich nicht länger als einige Millisecunden überleben würde. Der Widerstand sorg nun dafür, das der Strom nicht diese Zerstörerischen werte Annehmen kann, da ja dazu eine Entsprechende Spannung über den Widerstand abfallen müsste, die aber nicht vorhanden ist! Nun kommt möchtest du an deinem Netzteil diesen kleinen Spannungsbereich treffen, der zu allem Überfluß auch noch von der Streuung der Bauelementedaten abhängig ist! Das heißt, die LED aus lieferung 1 benötigt 2,1V, die LED aus lieferung 2 benötigt 2,25V und die LED aus Lieferung 3 vieleicht 2,15V. Das ist unmöglich über die Spannung ein zu stellen, zuma selbst ein Netzteil mit Konstantstpannungsregler von (sagen wir mal) 5V ein schwanken der Ausgangsspannung von 1-2% mindestens hat (5% sind normalerweise für Digitalschaltkreise zulässig) Ein Schwanken von 2 Prozent sind aber schon 0,1V, und das ist ja wie oben geschrieben schon die Tolleranz, in der sich leben und tot der LED entscheiden kann! Die oben angeführten Konstantstromquellen sind feine sachen, aber sie machen nur sinn, wenn die Betriebsspannung für die LED zB. zwischen 5V und 15V schwanken kann (zB. Beleuchtung einer Lok oder eines Reisezugwagens). Ist die Spannung relativ konstant (also 12V+/-10-15% (das ist das, was ein 12V-Trafo etwa im Lastbereich liefert, wenn man die zulässige Tolleranz der Netzspannung zugrunde legt), dann reicht ein einfacher Widerstand zur Strombegrenzung der LED. Wenn du Bauelemente "sparen" willst, und nicht alle LED's einzeln geschaltet werden sollen, dann schalte 2 LED antiparallel, d.h. Anode LED1 an Katode LED 2 und Katode LED1 an Anode LED2. Wenn du nun beide über einen Widerstand mit Wechselstrom betreibst, so leuchten beide gleich. Auch kann man je nach Spannung mehrere LED's in reihe schalten, und diese dann über einen Vorwiderstand betreiben (zB. 3 LED zu 2,2V machen 6,6V und für den Widerstand sind dann (bei 12V) noch 5,4V über. Mehr wie die hälfte der Spannung sollte aber nicht über die LED's abfallen, weil dann wieder der Stromkonstanthaltungeffekt des Widerstandes schclechter wird. (schließlich kann hier die Reale LED-Spannung zwischen 6V und 7,5V liegen, was dann am Widerstand Spannungen zwischen 6V und 4,5V bedeuten, was schon wieder 25% Schankung sind) Also das Einfachste ist wirklich ein Trafo irgendwo zwischen 6 und 12V , einen Brückengleichrichter (oder ebend dein Regelnetzteil) und je LED einen Widerstand, so das der geplante Strom durch die LED fließt. Dabei wird dann auch nur ein Widerstandstyp für alle LED's gleicher Sorte benötigt, so dass es keine aufwändige Lagerhaltung an verschiedenen Widerstandswerten kommt. ABER: Dein Regelnetzteil verbrät auch einen haufen leistung! Wenn du Zwischen 5 und 20V einstellen kannst, dann verbrät dein Netzteil etwa 25-30V mal LED-Strom, denn es muß ja den Strom im gesamten Einstellbereich liefern können, und die Spannungsschwankungen auch noch ausgleichen können! Lediglich ein Schaltnetzteil, was für die geplante Spannung und Leistung ausgelegt ist, kann die verluste Optimal minimieren!
Und nochwas dazu. mit Widerständen hast du die Möglichkeit, eine LED zu dimmen. Ich habe 2 kleine Kiosk auf meiner Platte, diese habe ich mittels eines 1k Widerstand soweit runter gedimmt, das sie meinen Kiosk dezent ausstrahlen. Bei dem Geld, was ein Widerstand kostet, kann man die ruhig im 100er Pack kaufen. Und es macht Spaß LED zu verarbeiten. Ich habe grad eben mein Stellwerk mit Balsa-Holz in einzelne Räume unterteilt und jeden Raum mit Led beleuchtet.
Hallo, also um Widerstände kommt man nicht herum. Um aber dennoch Energie zu sparen, ist es sinnvoll eine Spannungsquelle zu benutzen, die mit ihrer Betriebsspannung knapp über der höchsten vorkommenden LED-Spannung liegt. So brauchen die dann nötigen Widerstände nur wenig Spannung und damit wenig Leistung "verbraten". Dimmen ist dann ja auch möglich.
ZitatGepostet von Novesia Hallo, also um Widerstände kommt man nicht herum. Um aber dennoch Energie zu sparen, ist es sinnvoll eine Spannungsquelle zu benutzen, die mit ihrer Betriebsspannung knapp über der höchsten vorkommenden LED-Spannung liegt. So brauchen die dann nötigen Widerstände nur wenig Spannung und damit wenig Leistung "verbraten". Dimmen ist dann ja auch möglich.
Gruß Hans
Das ist korrekt so. Eine LED sollte niemals ohne Widerstand betrieben werden. Wenn du z.B. einen 6Volt Trafo nimmst und all deine LED mit Widerstand ausrüstest,bist du immer auf der sicheren Seite.
Knapp ist relativ! Es sollte schon ca. die Doppelte LED-Spannung sein, damit Tolleranzen zur genüge kompensiert werden können. Aber die 6V sind schon gut.
Ich benutze einen regelbaren DC-Trafo. Das Problem ist nur, daß ich nicht nur LED, sondern auch Birnchen verwende. Die müssten dann wieder einen eigenen Trafo haben.
Stimmt es eigentlich, daß Birnchen mit AC länger halten?
VG
D.
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ZitatGepostet von Köf Stimmt es eigentlich, daß Birnchen mit AC länger halten?
Ich kann dir zwar dazu keine fachlich korrekte Antwort geben, aber es muss etwas dran sein. Soweit ich das richtig sehe, verwenden die meisten Trafo-Bauer für Ihre Zubehör Anschlüsse Wechselstrom. Zumindest ist es beim Piko FZ1 der Fall. Und ich kann mich noch an meine Kinderzeit erinnern, wo ich auch so einen hatte. Da ist eigentlich nie ein Lämpchen kaputt gegangen. Allerdings werde ich jetzt im Laufe der Zeit, alle meine Lämpchen zu LED wechseln. Erstens sind sie billiger. Zweitens sollen sie weitaus länger halten.
jetzt stoße ich auch noch mit zur Gesprächsrunde mit dazu. Zum einen hab ich auch schon mal etwas davon gehört dass die "normalen" Birnchen mit AC länger halten sollen. Ich glaub wir haben da sogar mal in der Schule über sowas gesprochen. Wäre glaube ich auch bei den richtigen Glühbirnen so, aber da Wechselstrom nicht so gefährlich wie Gleichstrom aus der Steckdose ist laufen diese eben mit AC.
Verwendet ihr alle für den Anschluss von LED´s ans Stromnetz nen Gleichstrom Trafo? Ich hab eigentlich so gut wie alles an meine AC ausgänge meiner Fleischmann Trafos bzw. an nen einzelnen AC - Trafo angeklemmt. Wie sehr wirkt sich das auf die Lebensdauer der LED aus?
Also die entscheidende Frage zur Lebensdauer einer Glühlampe ist nicht AC oder DC, sondern A: Wieviel Volt (eine 16V lebt bei 15V wesentlich länger) und B: Mechanische Belastung bei Betrieb! Wenn die Lampe an ist, und erschütterungen ausgesetzt wird, dann bricht der Faden schneller wie im kalten zustand!
LED's werden bei mir immer mit GS betriben! Entweder eine getrennte Versorgung mit GS, oder aus der WS mit vorgeschalteter Einweggleichrichterdiode oder Antiparallel geschalteter Diode zur Sperrspannungsbegrenzung!
Eine LED verkraftet ca. 5-7V Sperrspannung, übersteigt die Spannung diesen wert, so kommt es zum Durchbruch der Sperrschicht. Wenn ihr also eine LED mit 16V WS betreibt, dann wird dieser Punkt 50 mal pro sekunde erreicht. Wenn bei diesem Durchbruch nun der Strom begrenzt wird (was ja bei einer LED üblich ist) so passiert erst mal nicht so viel. Wenn jedoch keine Strombegrenzung für die Sperrrichtung vorhanden ist, dann ist sie garantiert tot (der Strom steigt Lavinenartig an)! Ich war eigendlich auch immer der Ansicht, das der normale Betrieb mit WS der LED schadet, wenn man aber bedenkt, das im Sperrrichtungsdurchbruchbetrieb die Diode wie eine Z-Diode belastet wird, und diese ja auch "ewig" halten, dürfte es (abgesehen von Helligkeitseinbußen) hier keinen schaden geben. Wenn jedoch eine LED mit WS (oder pulsierender GS) betrieben wird, und der Effektivstrom aus 20mA eingestellt ist, treten Spitzenströme von ca. 30mA auf. Das ist in den Meisten Datenblättern (die ich kenne) noch bis 50mA als zulässig angegeben. Wenn man aber an die zulässegen Grenzen geht, werden bei allen Bauelementen die Lebenserwartungen niedriger (ist halt die Frage, wenn bei errechneten 1000 Jahren Dauerbetriebslebenserwartung ein verringerung von 50% für uns so entscheidend ist) Wie gesagt, ich bevorzuge grundsätzlich GS, aber habe bisher noch nix vom Tot einer LED gehört, die mit Strombegenzung Invers betrieben wurde! Wer aber auf die Idee käme, eine Graetzbrücke aus LED'S auf zu bauen, der wird ab 3V die LED's in den Himmel schicken, da es keine Strombegrenzumg für die Invers belasteten LED's gibt! (So habe ich mal in den 80ern einige LED zerschossen, weil ich die Graetzbrücke mit LED´s aufbaute, um mir eine Betriebsanzeige gleich mit zu realisieren!
Um das ganze mal zusammenzufassen (in Sachen Elektrik bin ich nicht grade die große Leuchte *tolles Wortspiel*)
Wenn ich also meine LED´s ganz normal verbaue, nen nach der üblichen Formel errechneten Widerstand davor löte und dann das Ganze an meinen Wechselstrom Trafo anklemme dürften sich keine Probleme ergeben.
Ich verbau die LED´s genauso wie Flo, nur hab ich zumindest bei weissen LED den Eindruck das diese flackern, und das stört mich. Aus diesem Grund werde ich mir zumindest bei diesen eine Grätzbrücke basteln müssen um dem Effekt zu verhindern.
Nun, genau aus diesem Grund habe ich mir einen 12Volt DC-Trafo besorgt. Erstens habe ich damit alle meine Schaltunegen mit LEds vom normalen Beleuchtungs Betrieb getrennt. Zweitens kostet es mich nicht noch mehr Geld für Gleichrichter Schaltungen. Aber, das ist auch wieder so eine Glaubens Frage. Ich habe es nur gemacht, um auf Nummer "Sicher" zu gehen, um wirklich meine Leds vom normalen Netz zu trennen.
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Eigener Trafo für LEDs?
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07.04.2008 15:05
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