100 LED Lichtleiste, wievel mm² Zuleitung & allg. Fehlerprüfung

Im Unterforum LED Alles über Leuchtdioden - Beschreibung: Probleme mit Leuchtdioden, LED

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100 LED Lichtleiste, wievel mm² Zuleitung & allg. Fehlerprüfung
Suche nach: led (32605) zuleitung (6029)

    







BID = 666483

zarn

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Hallo,

... schön das dieses Forum hier existiert ... da ich momentan in der Bastelei feststecke.


Ich habe vor eine Mondlichtbeleuchtung für ein Aquarium zu realisieren ... soweit kenne ich mich mit der Materie schon gut aus nur bei der Zuleitung und der allg. Querschnittsermittlung haperts.




Nun ersteinmal die Projektdaten:

  • LED's: 3.6V / 20mA / weiss / 5mm / 13000mcd (Pollin)
    http://img5.imagebanana.com/img/4yfov1go/MLP_LED.png

  • Schaltplan:
    ... aufgrund beengter Platzverhältnisse diese Sonderschaltung
    Bild eingefügt

  • Vorwiderstand: R1 = 1.2 Ohm / R2 = 1.5Ohm (Mettalschicht je mit 2W und 5%)
    Laut Berechnung sollte es ein 0.7Ohm mit 2.8W sein ... da es aber keine ädequaten 4-5 Watter mit 0.7Ohm gab setze ich 2 Widerstände parallel.
    Idealerweise sollten es 2x welche mit 1.4Ohm werden aber sowas gibt es wiedermal nicht.

    (Nach Bild eingefügt sind das dann in der Parallelschaltung der Widerstände zusammen 0.66Ohm ... sind dann laut Berechnung 3.66V für die LED's, sollte ja wohl noch passen)


  • Streifenrasterplatine: Beschichtung Cu-Auflage 35µm (Reichelt)
    ... zur einfachen Parallelschaltung der LED's ...

  • Zuleitung an der Leuchtleiste: 10cm Länge mit 2x0.5mm²

  • Platinenanschluss:
    Bild eingefügt

  • Netzteil: Schaltnetzteil mit 5V & max. 3.7A (Pollin)
    Bild eingefügt

  • Anschlussverbinder: wegen dem hohen Strombedarf (ca. 2A auf 5V) verwende ich isolierte Kabelschuhe





Nun meine bisher ungelösten Fragen :

  • 1) Vom Netzteil zur Leuchtleiste muss ein mindestens 1.6m langes Kabel (Kupfer) vorhanden sein ... habe da auch schon eine Leitungsberechnung

    Zitat :
    http://www.elektro-schedel.de/hilfen_neu/index.htm

    probiert aber wenn ich alles eintrage ist mir der vorhandene Spannungsabfall unbekannt und laut Tabelle gäbe es einen Höchstwert von 0.5% bis 100kVA ... aber wenn ich 0.5% eintrage soll ich ein Kabel mit ca. 4.5mm² verwenden und bei 0.1% sogar eines mit 22mm²

    Also, je niedriger ich den Spannungsabfall setze desto dicker muss das Kabel werden ... soll das so sein

    Jedenfalls, wie dick muss denn nun das Kabel wirklich sein ... denn ob 4.5mm² oder 22mm² ist schon ein extremer Unterschied ... anbei: solche 22mm² Kabel habe ich zuletzt im Fahrzeug verlegt bei 12V 5m Länge und 300W


  • 2a) Reicht die Beschichtung der Platine für solche Ströme aus?

  • 2b) Sind 0.5mm² für die 10cm Zuleitung ausreichend?

  • 2c) Der Platinenanschlussstecker hat laut Angabe ein 3A Belastungsgrenze und das bei nur 0.22mm² ... Würde dann das auch nicht für die komplette Zuleitung reichen?


  • 3) Gibt es vom Konzept her irgendwelche unentdeckten Denkkfehler?




Bisher sieht die Leiste so aus:
Bild eingefügt

Bild eingefügt

Bild eingefügt



So nun Schluss ... und ich danke im Voraus für eure Hilfe



[ Diese Nachricht wurde geändert von: zarn am 28 Jan 2010 14:29 ]

BID = 666489

der mit den kurzen Armen

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Hallo Zarn und Willkommen im Forum
Zuerst einmal solltest du das LED FAQ lesen! Danach unterhalten wir uns über den Querschnitt deiner Leitungen.
Gruß Bernd

BID = 666500

zarn

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Nun die FAQ habe ich gelesen aber über passende Dimensionierung von Zuleitungen ist nichts zu finden.

Obwohl folgendes (eigentlich interessantes) in der FAQ steht ...

Zitat :
Am besten so viele LEDs in Reihe schalten, dass noch ca. 20-30% "Luft" bis zur Versorgungsspannung ist und die 20-30% dem Widerstand gönnen.

LEDs nicht parallel schalten, um z.B. Vorwiderstände zu sparen! Weil LEDs nicht 100% identisch sind, bekommt eine mehr, die andere weniger Strom als geplant, dadurch kann eine LED auch kaputt gehen.


... kenne ich es genau andersherum, so das eine Reihenschaltung kein Sinn macht da aufgrund von Fertigungstoleranzen dann eine LED zuviel Spannung bekommt und die andere zuwenig.
Und Parallelschaltungen (mit Vorwiderstand) sind quasi das passende für LED's am besten je LED ein Vorwiderstand.


Weiterhin steht dann auch in folgendem Thread ...
https://forum.electronicwerkstatt.d......html
... das hier:

Zitat :
LED darf man niemals direkt parallelschalten. Und schon gar nicht Reihenschaltungen davon!


Und das triffts eigentlich denn eben eine direkte Parallelschaltung oder Serienschaltung ist der LED-Tot da der Spannungsbegrenzende Widerstand fehlt.




Nun ... FAQ ist so ansich ja doch bzgl. Serien-/Parallelschaltung unverständlich/widersprüchlich und von Querschnitten ist leider nichts vorhanden ...

Somit ... welchen Querschnitt soll ich da bei mir nun verwenden?
(Zumal diese kleinen Netzteile mit wählbarer Spannung auch teils über 1A liefern und da[/code] ist keine besonders dicke Anschlussleitung dran ... klingt ja somit komisch das ich da 4mm² oder mehr fahren sollte )


BID = 666501

perl

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Zitat :
Vorwiderstand: R1 = 1.2 Ohm / R2 = 1.5Ohm
Das ist schon derartig falsch, dass ich nicht weiterzulesen brauche. Ebenso dein Schaltplan.
Beherzige den Tipp von Bernd!

P.S.:
Wirklich!
Du hast völlig falsche Vorstellungen von Spannung und Strom:

Zitat :
da der Spannungsbegrenzende Widerstand fehlt.
Die Widerstände wirken strombegrenzend!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 28 Jan 2010 15:36 ]

BID = 666503

der mit den kurzen Armen

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mit dem Ohmschen Gesetz beschäftigst du dich aber bitte nochmal.
Speziell wie sich die Spannungen zu den Widerständen verhalten.
Netzteil besser 24V

BID = 666509

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Bisher sieht die Leiste so aus:
Bild eingefügt

Bild eingefügt

Bild eingefügt
Auch nicht gut, du wirst Probleme mit Überhitzung bekommen.
--> Intensitätsabfall bei Erwärmung und geringere Lebensdauer.

Deine LEDs sind auch zu teuer.

BID = 666510

zarn

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Zitat :
perl hat am 28 Jan 2010 15:33 geschrieben :


Zitat : Vorwiderstand: R1 = 1.2 Ohm / R2 = 1.5Ohm
Das ist schon derartig falsch, dass ich nicht weiterzulesen brauche. Ebenso dein Schaltplan.
Beherzige den Tipp von Bernd!


Also das kann ich nicht verstehen

Laut Berechnung ist ein 0.7Ohm Widerstand mit 2.8W nötig ... nun teilt sich der Strom bei der Parallelschaltung zweier Widerstände auf und der Spannungsaball bleibt gleich ... heisst das jeder Widerstand weniger Leistung aushalten muss also 1A x 1.4V = 1.4W

Weiterhin: 1/Rges = 1/1.2 + 1/1.5 = 0.666666Ohm also nahe an den geforderten 0.7 dran, wss soll nun daran falsch sein ???

Und die 0.7Ohm sind eben aus R=U/I=1.4V/2A=0.7Ohm also doch eigentlich auch nix dran zu deuteln
(U - gewünschter Spannungsabfall)

Quasi ist es als wären die 100 LED's eine riesige LED mit 2A für den Vorwiderstand.

(Anbei die LED-Schaltpläne sind hier auch so (wie ich es vorhabe) zu finden: http://www.moddingfreax.de/elektro/leds.htm)


perl hat am 28 Jan 2010 15:33 geschrieben :

Du hast völlig falsche Vorstellungen von Spannung und Strom:

Zitat :
da der Spannungsbegrenzende Widerstand fehlt.
Die Widerstände wirken strombegrenzend!

Jupp hast recht, ich weis zwar das ohne Vorwiderstand die LED überlastet und ähnlich dem Lastwiderstand bei Leuchstofflampen schützt dieser zusätzliche Verbraucher in Reihe die Geräte vor Überlast ... nur in der passenden Wortwahl habe ich mich vertan ... ist genauso wie 'Kommt nun Strom oder Spannung aus der Steckdose ?'



Somit mal Butters bei die Fische, wieso soll hier alles falsch sein?
Steige da echt nicht mit und ich habe schon diverse LED Sachen gebaut teils wie normal parallel je mit einem Vorwiderstand als auch mal kombinierte Serien-&Parallelschaltung je mit VW vor jedem Zweig und da ist seit Jahren nicht eine LED kapputt gegangen oder so.

Es kann doch also kein Hexenwerk sein 100 LED's zu verbinden

[ Diese Nachricht wurde geändert von: zarn am 28 Jan 2010 16:00 ]

BID = 666512

der mit den kurzen Armen

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Beiträge: 17434

autsch bei 24V komme ich für deine 100 Led auf 400 mA ein Netzteil mit 600 mA sollte da locker reichen, denk mal nach 5 Led in Reihe mit einem Vorwiderstand und dann das ganze 20 mal parallel.
Gruß ein langsam genervter Bernd

Edit: du benötigst also 20 Vorwiderstände bei 24 Volt und 100 bei 5 Volt
oder einen bei rund 400 Volt

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 28 Jan 2010 16:12 ]

BID = 666518

sam2

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Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)

Deine "Sonderschaltung" ist ein Sonderfall für den Sondermüll!

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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

BID = 666520

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36207
Wohnort: Recklinghausen

Die Helligkeit der LEDs (ohne Deppenapostroph!) hängt vom Strom ab, die Spannung die an der LED abfällt ist dabei egal, sie hängt vom Strom der durch die LEd fließt sowie der Zusammensetzung und den Toleranzen ab.
Und genau aus diesem Grund schaltet man mehrere Leuchtdioden grundsätzlich in Reihe, nicht mehrere parallel an einem Vorwiderstand.
Aufgrund der Toleranzen gehen die Leuchtdioden dann kaputt, erst recht wenn sie so dicht aufeinanderhängen wie bei dir.


Zitat :
Somit mal Butters bei die Fische, wieso soll hier alles falsch sein?

Weil man nunmal nicht 100 LEDs parallel an einem Vorwiderstand betreibt.

Zitat :

teils wie normal parallel je mit einem Vorwiderstand als auch mal kombinierte Serien-&Parallelschaltung je mit VW vor jedem Zweig und da ist seit Jahren nicht eine LED kapputt gegangen oder so.

Diese Schaltungen sind ja auch richtig, mehrere LEDs parallel an einem Widerstand sind nunmal falsch, auch wenn diese Schaltung auf dieser komischen Modderseite steht.


_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 666523

GeorgS

Inventar



Beiträge: 6450

Hallo Zarn(iwoop),
warum fragst du nicht in Modderforen nach, wenn du
Fragen zu "Schaltplänen" von (Sch)moddern hast?
Parallelschaltung von Halbleitern ohne Maßnahmen
zur Stromaufteilung ist und bleibt schlicht dumm.
Georg



_________________
Dimmen ist für die Dummen

BID = 666529

zarn

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Jupp, möchte hier ja keinen nerven

Aber wieso fällt die Fertigungstoleranz bei Reihenschaltung nicht ins Gewicht? Ensteht da nicht dasselbe Problem mit den Fertigungstoleranzen und wenn eine ausfällt oder auch schon wenn eine mit anderer Leistung läuft (Toleranz) sind die anderen dann nicht überbelastet?

Deswegen schaltet man auch nicht verschiedene Farben in Reihe....



Es ist ja nicht so das ich hier nicht 100 Stück 68Ohm 1% Widerstände hätte nur sollte der Verdrahtungstechn. Aufwand nicht ausufern.


Anbei: Wieso ist dann theor. 12V oder 24V besser hat mon doch dabei einen höheren Spannungsabfall am Widerstand und ergo mehr Verlustleistung/Abwärme?
(http://img5.imagebanana.com/img/s8xhhc3x/MLP_12V.png ...
Zumal dann ja bei 2A und 12V statt 10W (5V*2A) doch 24W verbraucht/verbraten werden, oder versteh ich das flasch



Und wegen Reihenschaltung, könnte man ja doch gleich 250V~ gleichrichten und je 50 zu einer Reihe mit Vorwiderstand zusammenfassen ... aber das klingt doch auch dämlich oder?


Ich seh schon schwieriger als der Laie annimmt mit diesen LEDs
Also die 100 Parallel ist für die mmh, OK .. Schade wär so simpel...

BID = 666530

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17434

Du solltest dich wohl doch noch mal mit dem Herrn Ohm beschäftigen.
Speziell mit Reihenschaltung und dem Verhältnis der Spannungen zu den Widerständen den bekanntlich ist der Strom in der Reihenschaltung überall gleich!
Edit: LESEN und VERSTEHEN

Edit2 : P=U*I und bei 100*3,9V*0,02A komme ich auf 7,8W
Verluste eingerechnet 24V*0,02A*20 auf 9,6 W



[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 28 Jan 2010 17:38 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am 28 Jan 2010 17:46 ]

BID = 666531

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36207
Wohnort: Recklinghausen


Zitat :

Aber wieso fällt die Fertigungstoleranz bei Reihenschaltung nicht ins Gewicht?

Weil der Strom wichtig ist, und den bestimmt man mit dem Vorwiderstand.

Zitat :
Ensteht da nicht dasselbe Problem mit den Fertigungstoleranzen und wenn eine ausfällt oder auch schon wenn eine mit anderer Leistung läuft (Toleranz) sind die anderen dann nicht überbelastet?

Nein, dir fehlen offensichtlich alle Grundlagen.
20mA sind 20mA die fließen durch die erste und die fließen durch die letzte LED.

Zitat :

Deswegen schaltet man auch nicht verschiedene Farben in Reihe....

Doch, das kann man problemlos machen. In Reihe ist das kein Problem, parallel würde hingegen ein Teil überhaupt nicht leuchten.


Zitat :
Anbei: Wieso ist dann theor. 12V oder 24V besser hat mon doch dabei einen höheren Spannungsabfall am Widerstand und ergo mehr Verlustleistung/Abwärme?

Weil man dann mehr Leuchtdioden in Reihe schalten kann und genau das Gegenteil der Fall ist. Man verbrät weniger Leistung am Widerstand.


Zitat :
Und wegen Reihenschaltung, könnte man ja doch gleich 250V~ gleichrichten und je 50 zu einer Reihe mit Vorwiderstand zusammenfassen ... aber das klingt doch auch dämlich oder?

Dämlich klingt das nicht, nur lebensgefährlich. Technisch machbar wäre das durchaus. Dann könntest du sogar alle 100 in Reihe schalten.

Was deine abstruse Rechnung mit dem Leitungsquerschnitt angeht, die 0,5% gelten für die Zuleitungen von der Trafostation bis zum Zähler und sind für festverlegte Leitungen in der Elektroinstallation gedacht.

PS: Bilder bitte auf den Forenserver laden, nicht auf irgendwelche Gratishoster. Die lahmen Werbeschleudern sind in einigen Firmennetzen aus Sicherheitsgründen geblockt.

_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 666536

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681

Hallo Zarn,

Erst einmal willkommen im Forum.

Die "Sonderschaltung" ist nur der Vollständigkeit als letztes aufgeführt:
http://www.moddingfreax.de/elektro/vorwiderstand.htm
"Sehr wenig Platz" ist aber bei Dir nicht vorhanden, da ist Platz en Masse.

Mein Vorschlag:
Lege links und rechts von den LEDs jeweils 1*1,5mm² Kupfer aus einem Reststück Elektroleitung lang. Die Kathodenbeinchen der LEDs werden mit der einen Kupferader direkt verlötet. An die Anodenbeine jeder einzelnen LED kommt ein 75Ω-Widerstand, die andere Seite der Widerstände kommt an die andere Kupferader.
Die 1,6m bis zum Netzteil überbrückst Du mit 2*0,75mm² Zwillingslitze.

Berechnung:
Vorwiderstände:
5V-3,6V=1,4V; Vorgabe: Jede LED soll 0.018A (soll ja nicht zu heiß werden)) abbekommen. D.f. R=1.4V/0.018A=~78Ω. Ein 100er-Tütchen 75Ω-1/4W-Widerstände kostet bei Pollin 1,20 Euro.
Leistung, die pro Widerstand verbraten wird: P=U²/R=1.4²V²/75Ω=~26mW, passt.
Wie Deine Rechnung funktioniert, ist mir nicht klar. Oder vielleicht doch: Willst Du etwa alle LEDs parallelschalten?
Gib jeder ihren eigenen Vorwiderstand, und dann meckert hier auch keiner mehr. Sind auch bloß 300 statt 200 Lötstellen, also nicht wirklich mehr Aufwand, und in Akkordarbeit geht das auch fix.

Zuleitung:
Das bisschen Spannungsabfall ist uns egal, ist doch nur ein zusätzlicher Gesamt-Vorwiderstand... also 2*0,75mm², und auch das nur wegen der mechanischen Belastbarkeit.

Kabelschuhe:
Wenn Du keine vernünftige Presszange hast, verlöte die Dinger. Oder nimm gleich einen Hohlstecker o.ä. und verlöte den.

Zur Verschaltung der LEDs:
In erster Linie kritisch ist nicht die Spannung, die an einer LED abfällt, sondern der Strom, der durch sie fließt! Man kontrolliert den Strom und nicht die Spannung. Bei einer Parallelschaltung von mehreren LEDs kann man das nicht mehr! Dann wird es (gerade bei 100 Restposten-LEDs) vorkommen, dass eine besser leitet als die anderen. Diese wird dann wärmer als die anderen. LEDs haben die Angewohnheit, besser zu leiten, je wärmer sie werden. Bedingt durch die bessere Leitfähigkeit bekommt diese LED dann noch mehr Strom, bei dem winzigen Vorwiderstand ist ja genug davon da. Und so fließen durch diese LED dann nicht mehr 20mA, sondern 100-200mA (die die anderen LEDs dann weniger haben). Irgendwann brennt diese LED dann durch. Dann die nächste, und die nächste...



Offtopic :

Zitat :
warum fragst du nicht in Modderforen nach, wenn du
Fragen zu "Schaltplänen" von (Sch)moddern hast?

Weil er offensichtlich sadistisch veranlagt ist.
Ansonsten stellt man als Neuling, oder wenn man was nicht gleich verstanden hat, nämlich hier besser keine Fragen...



Gruß, Bartho


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